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质量流量计动态压力补偿在丙烯长输管道的应用

来源:大庆石化企业炼油厂编辑:于国军发表时间:2017-06-01 09:54:28

 摘要:科氏力质量流量计能够直接测量流体质量,应用广泛。为提高长输管道质量流量计测量精度,根据工况压力对质量流量计的影响,对质量流量计计量采取加装压力变送器,将流量计引入压力补偿措施,修正了因工况压力偏离检定压力引起的附加误差,结果表明,压力补偿有利于提高长输管道管输计量精度。

 
          某石化企业通过管道输送丙烯400 kt/a,分2条管道输送至大庆炼化和华科企业,结算计量仪表为艾默生企业生产高准ELITE®科里奥利质量流量计,管径分别为DN100(CMF400型)和DN50(CMF200型),工况输送压力为1.5~2 MPa变化,质量流量计在某石化企业计量检定测试中心检定时的检定压力为0.35 MPa,质量流量计运行时的工况压力远大于检定压力。
 
1 过程压力对科氏力质量流量计的影响
 
          压力补偿功能可以调整过程测量以补偿传感器上的压力影响,压力影响是指校准压力和过程压力之差导致传感器对流量和密度灵敏度的变化,流体过程压力增大会使测量振动管呈绷紧现象,当过程压力和检定压力相差特别大时,对于贸易结算高精度质量流量计准确度产生影响,其中压力影响还取决于测量管壁厚、管径、形状等
 。
 
2 质量流量计与压力变送器的安装注意事项和接线
2.1 质量流量计安装过程中注意事项
(1)传感器在安装到工艺管线上之前,应首先确认传感器的速度传感器线圈、驱动线圈的直流电阻以及温度计的电阻值是否正常。
(2)传感器安装法兰必须与管道法兰同轴连接,这样才能减小安装应力,保证测量精度。安装时应保证管道支撑物只支撑工艺管道,禁止用传感器支撑工艺管道。应保证传感器外壳悬空,不与任何物体接触 。
(3)传感器安装在工艺管线上时应保证管道系统与传感器上游、下游侧各两个位置的稳固支撑物牢固连接,所有螺纹连接处必须紧固,夹紧工艺管道有助于减弱潜在的振动干扰。
(4)在传感器安装位置附近工艺管道线上的阀门或泵都需要有其自己的支撑物,不能用支撑传感器的支撑物来支撑阀门。
(5)在传感器的上游、下游应装上截止阀。
(6)消除安装应力:在安装传感器时,为了消除安装应力,最有效的方法是先配管,将工艺管线及阀门与传感器整体预先安装好,然后吊装,再将其与工艺主管线相焊接。
 
2.2 质量流量计与压力变送器接线
          动态压力补偿需要将压力信号引入流量计,压力变送器的安装位置选择在质量流量计之后,取压点按照规范进行施工,避免压力测量误差。压力变送器的供电方式有外接电源和内置电源2种方式,高准质量流量计和压力变送器采用HART通讯方式,压力变送器需要外接24V直流电源为变送器供电,需要额外从控制室敷设电缆到现场变送器,压力变送器(3051)和质量流量计变送器(1700)串入回路中,在24 V直流电源之间串入1个250 Ω的电阻用于限流保护,质量流量计变送器通过HART通讯方式读取压力变送器压力值,必须在流量计变送器HART通讯端子上(1 # 、2 # )并联1个250 Ω的电阻,确保通讯正常。注意事项:在质量流量计检定过程中,应关闭质量流量计压力补偿,在检定完成恢复时,重新开启压力补偿并输入新的检定压力。
 
3 动态压力补偿参数设置
          压力补偿可用375/475手操器和ProlinkApp进行操作,下面以475手操器为例进行参数组态。
(1)开 启 外 部 压 力 补 偿 功 能 ,475 菜 单 :Online>Configure>ManualSetup>Measurements>External Pressure/Temperature>Pressure,选择(压力补 偿)Pressure Compensation,将(压 力 补 偿)Pressure Compensation设置为Enable(开启)。
(2)选择压力测量单位Pressure Unit,大部分应用中,压力测量单位应设置为与远程设备使用的压力测量单位匹配。
(3)组态压力补偿相关系数输入Flow Pressure(流量校准压力),校准压力是传感器在校准时的压力,它定义了无影响的压力值。
(4)确定变送器如何获取压力数据,并实行所需的设置;将(补偿压力)Compensation Pressure设置为所需的值;选择External Polling(外部轮询);将 Poll Control (轮询控制)设置为 Poll As Primary
(主变量轮询)或Poll AS Secondary;选择一个未使用的Slot,将External Device Tag(外部设备位号)设置 为 外 部 压 力 设 备 的 HART 位 号 ;将 PolledVariable(轮询变量)设置为Pressure(压力)。
(5)将外部压力值显示到操作面板(LOI),选择 Display(显示),选择 Display Variables(显示变量),选择空闲变量位置Display Variables(6-10),选择Pressure(压力)。补充:如果正在使用外部压力值,通过选择Service Tool>external Variables并检查External Pressure中显示的值,也可以对设置进行验证;亦可通过笔记本电脑运行ProlinkApp检验组态是否正确,如无外部压力值显示A115报警。
 
4结束语
          按照文中的接线方案和设置方法,在长输管道对质量流量计实施了动态压力补偿,通过数据比对,对提高质量流量计的精度起到了一定的作用,减少了交接中的计量纠纷,增加了企业经济效益。
 
参考文献:
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