摘 要：针对质量流量计在成品油贸易交接计量中的应用，介绍了通过压力补偿提高流量计计量精度及利用计算机和流量计通讯全面监控流量计运行情况的方法。

关键字：质量流量 成品油 计量 通讯

    成品油贸易计量使用质量流量计在国内已经得到普偏应用，然而在应用过程中存在的问题始终是从事计量工作工程技术人员普偏关心的问题，如何使用和解决这些问题是关系到计量是否满足预期要求的关键。我公司是一家炼化企业，所生产成品油中的0^#柴油、90^#汽油、93^#汽油、97^#汽油4个品种，一部分通过管线输送到本地销售公司油库，每条输油管线上各安装1台质量流量计，所输送油品的计量交接方式以质量流量计为准。4台流量计均选用艾默生公司产品，传感器为3台CMF400和1台DS600，变送器均为现场安装本安防爆型2700，流量计精度等级0.1级。

    为了保证质量流量计的计量精度，我公司计量仪表技术人员强化了以下3个方面工作：正确安装、压力补偿和全面监控。

    1 正确安装

    质量流量计安装时关键要把好传感器的安装质量关，根据不同的过程介质，传感器有向上、向下和旗形等不同的安装方式。对于本站所输送的成品油介质，4台传感器均选择向下安装，安装时需要特别防范的是，使传感器不受震动和应力的干扰。避免震动干扰的方法是在传感器出入口工艺管线上增加地支撑，支撑管可以将震动干扰导入大地；避免应力干扰的方法是保证传感器出、入口管线保持良好的同心度，工艺管线上的配对法兰间距严格按照传感器的连接法兰间距选定。另外，虽然质量流量计没有直管段要求，安装时尽量减少过多管道变径及弯头，以避免流体产生不必要的紊乱。

    2 压力补偿

    压力补偿是指在过程压力偏离流量计标定压力的情况下，流量计变送器对传感器测量精度的补偿。质量流量计诞生时，由于其直接质量测量的原理，人们普遍认为其测量精度不受过程压力变化的影响。随着质量流量计的逐渐推广，人们在不断的使用过程中发现过程压力变化对质量流量计的测量精度有一定的影响，主要原因是过程压力偏离标定压力而引起传感器灵敏度变化，从而导致流量计产生测量误差。作为贸易交接使用的质量流量计，该误差不容忽视。艾默生公司给出了不同型号传感器测量灵敏度受过程压力变化而变化的误差对照表，现将所选用的两种型号传感器数据摘录如表1

   

    泵站投用初期，在没有实施压力补偿的情况下，我们取3次0#柴油付油数据的罐、表付出量进行了比对，原始数据如表2。

    从表2中可看出罐量大于表量0.6个百分点以上，本站流量计离线标定时介质压力为0.2MPa，而实际付油时，工艺过程压力约为0.8MPa，对照表一中艾默生给出的数据，0#柴油所选用的DS600传感器，实施压力补偿后，理论上流量计的计量数据可修正0.4个百分点，压力补偿和计算机信号采集示意框图如图1。

    压力补偿接线完毕后，用手操器或电脑对流量变送器进行相关组态，流量变送器通过HART协议读取压力变送器中的过程压力数据，自动修正瞬时流量数值。在实施压力补偿后的实际付油过程中，我们再取0#柴油的罐、表的3次连续付出量进行了比对，具体数据如表3所示。

    从表3可看出，实施压力补偿后，罐表二者之间的误差缩小到0.3%以下，考虑到油罐计量中人工检尺、测温等诸多不确定因素，修正结果可以接受。因此，在贸易计量中，如果过程压力偏离流量计标定较大，必须对质量流量计实施压力补偿。

    3 实时监测

    本泵站分别为工艺操作人员和计量人员设置了监控画面，工艺人员只监控流量计的瞬时流量，而计量人员则监控流量计中的瞬时流量、累计流量、温度和密度4个信号。

    成品油泵区工艺操作室原有一套PLC监控系统，本次设计将首站4台质量流量计瞬时流量通过变送器频率输出口信号引入PLC，工艺操作人员通过PLC的上位计算机仅只监控付油瞬时流量，见图1。原理上也可将图中流量变送器压力补偿中的电流输出端子1和2串入到PLC的模拟量输入卡件中，质量流量变送器通过轮讯方式读取压力变送器信号和输出瞬时流量电流信号。关键要正确接线，否则，流量变送器会将压力变送器的零位4mA信号叠加到电流输出信号中。

    计量人员对流量计的监控则通过选用一台专用计算机与质量流量计通讯来实现。4台流量计通过RS-485输出口以总线方式串联，计算机上安装MOXA信号采集卡和MCGS工控软件，采集卡与顶端1台流量计相连，选用Modbus通讯协议，采集流量计中的瞬时流量、累计流量、温度和密度4个信号，在MCGS中组态。系统具有下列功能：

    （1）工艺流程图

    （2）实时数据显示

    （3）历史趋势记录

    （4）付油到达计划量报警并记录

    （5）批量存盘记录

    4 结论

    经过压力补偿之后，质量流量计的测量精度得到了很好的保证，同时，通过计算机与流量计之间的通讯，形成瞬时流量，累计流量，温度和密度信号历史趋势记录，既方便计量人员全面掌握付油全过程，也方便计量管理人员准确处理纪律纠纷。最后，计量计算机通过局域网将实时数据发送至上级计量管理系统，统计并打印出厂票据，能有效避免人工误差。

    参考文献

    [1]蔡武昌，孙淮清，纪纲。流量测量方法和仪表的选用。化学工业出版社，2001。
    [2]苏彦勋，李金海。流量计量。中国计量出版社，1991。
    [3]艾默生公司。1700/2700使用手册。2004。
    [4]MCGS使用手册。昆仑通态，