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质量流量计在铁路罐车装车系统在线质量法检定中的应用

质量流量计在铁路罐车装车系统在线质量法检定中的应用,在线标定,既可把质量流量计的误差考虑进去,又可把鹤管、工艺跨线、操作人员、实际流量等情况的影响包括进去,还可实现在线实际介质标定,消除不同种类流体的影响,因此具有很高的实际价值,因为电子秤的准确度很高,可直接称量流过质量流量计的流体质量(空气中的质量),而质量流量计测得的是真空中流体的质量,通过空气浮力修正到同等状态下,避免了体积值与质量值之间换算所带来的误差,从而决定了质量法是所有现场在线标定方法中准确度最高的方法。
1 检定原理
我们采用车载电子秤直接称量流过质量流量计的质量。被检质量流量计变送器发出的脉冲信号传输到批量控制器,批量控制器通过脉冲当量换算为瞬时流量,并利用内部累加器指示累计流量。当启动机泵后,按批量控制器的启动批量控制按钮,通过继电器控制质量流量计入口阀打开,开始批量装车。在批量控制器内设置目标累计流量值,当达到此设定值时,通过继电器控制质量流量计入口阀关闭。当阀门全部关闭后,在批量控制器上读取流过质量流量计的流体质量,从而实现质量法标定。这里,采用质量流量变送器发出的脉冲信号会比采用模拟输出4~20mA信号提高计量准确度0·05%。完成每次标定后,从称量容器内用真空泵抽出的汽油或柴油,输送到铁道上的油罐,经化验取样分析合格后,即可封车,实现无损耗标定。质量流量计装车系统质量法标定流程如图1所示。
2 车载电子秤的标定
称量装置是由电子秤传感器和与其配套的显示器及称量容器组成。电子秤是标定装置的关键设备,其灵敏度、准确度、重复性、可靠性决定了标定标准装置的准确度。我们选用梅特勒-托利多公司生产的准确度为万分之二的电子秤,作为流量标定的标准器具。为保证车载电子秤在铁道上的准确度,确保检定数据准确、可靠,我们把车载电子秤移到铁道后,对车载电子秤进行零点调整,用1t砝码对电子秤四角进行偏载检定。还对电子秤进行了秤量检定、鉴别力检定、重复性检定,确认该电子秤准确度为万分之二。
3 实施方法
在标定过程中,我们尽量模拟实际铁路罐车装车情况,严把检定数据处理关。对准确度低于0.3%的装车系统,分析并消除存在的不合理因素后,重新进行标定、调整;对准确度低于0.2%,而高于0.3%的装车系统,调整质量流量计的流量校准系数,确保14个装车系统准确度都高于0.2%,重复性都高于0.1%。
3.1 模拟实际装车情况
由于电子秤最大称量(去掉称量容器的皮重后电子秤最大称量为6t)有限,而铁路罐车装车瞬时流量(一般在240~480t/h之间)较大,电子秤内注入成品油的标定时间有时不超过1min,而排空时间长达25min,造成机泵开启后,装车系统流量尚未稳定,即应关闭机泵,系统流量波动较大,与实际铁路罐车连续装车的稳定流量不符。为此,我们与成品油泵房联系,深入了解实际情况,找到机泵工艺跨线,使机泵工艺跨线处于开启状态,起到稳定流量的作用,有效地解决了标定过程中流量波动较大的难题。
3.2 检定数据处理
3.2.1空气浮力修 
采用质量法标定。由于车载电子秤称量的是空气中的质量,而质量流量计计量的是真空中的质量,需要对标定时电子秤称量的流过质量流量计的质量进行空气浮力修正,消除空气浮力对秤量容器的影响。此时,再进行真空状态下的质量对比,计算出装车误差。由于没有在线密度计,考虑到人工采样速度慢,准确度低,利用质量流量计指示的实时密度值进行空气浮力修正。在标定前,用人工采样法与质量流量计指示的密度值对比,确保质量流量计指示的密度值可靠。电子秤称量的成品油按下式进行空气浮力修正:
式中:M1为标定时电子秤指示的成品油质量(kg);
ρe为成品油的密度(g/cm3);
ρa为大气的密度(0.00129g/cm3);
Ms为成品油的实际质量,即真空中的质量(kg)
3.2.2 基本误差及重复性的计算
第i检定点、第j次检定的基本误差Eij按式(2)计算:
式中:Mij为流量计第i检定点第j次标定的质量读数。
3.2.3 流量计流量校准系数的调整
对准确度低于0.3%的装车系统,分析是否由于没有开启机泵跨线阀,使流量波动较大及操作人员失误等原因造成系统误差较大,消除这些因素后,重新进行标定 
对准确度低于0.2%,而高于0.3%的装车系统,则对质量流量计的流量校准系数进行调整。流量校准系数可按式(7)进行调整
3.2.4 装车系统误差数据
我们严格按照上述程序对大、中、小流量进行标定,以一栈桥2道汽油铁路罐车装车系统为例,标定前其流量校准系数为1426.99,标定数据如表1所示。
此装车系统的误差为±0.28%,需进行质量流量计流量校准系数的调整。由上述检定数据可知,此装车系统在流量为240t/h时,最大误差值为-0.28%,在流量为480t/h时,最小误差值为-0.24%,根据流量校准系数调整公式,计算出调整后流量校准系数为:
按照计算结果,调整质量流量计流量校准系数为1430.70后,其标定数据如表2所示。
经过调整后的质量流量计装车系统误差为±0.04%,比标定前准确度提高了0.24%。
在标定期间,我们采用每条铁道线分开封锁进行标定的方式,不影响其它铁道线装车,保证储油罐内的成品油能够及时输送出去。确保每个铁路罐车装车系统准确度高于0.2%,重复性高于0.1%。
点击次数:  更新时间:2017-03-29 17:48:42  【打印此页】  【关闭