油库发油系统误差及相关因素的研究【文献综述】

文献综述

油气储运工程

油库发油系统误差及相关因素的研究

[前言]

油库发油系统是油库和加油站的重要组成部分，它一般以流量测量仪表作为基础。影响油库发油系统精度的因素不仅包括流量测量仪表的误差，还包含人为误差、操作过程的误差、计算过程的误差等等。全面系统地分析影响油库发油系统精度的各种因素，从而合理地选择发油流量表，对于流量表合适地调试误差及确定流量系数、完善工艺流程、确保发油作业安全和计量准确具有重要意义。本文针对油库发油过程中所产生的误差、影响因素对其做了相应的研究，并提出了减少这些误差的可行性措施。

[主题]

实验室采用模拟油库发油仿真系统，即BJF-800型自动发油系统（北京均友欣业科技有限公司）。BJF-800型发油控制器是以单片微处理器ATMEGA128为核心的自动发油控制装置，所采用的DALLAS DS1225Y芯片具有掉电数据存储功能，并采用流速控制的方式，因而发油精度较高。

该系统由键盘、静电溢油传感、电液阀、控制计算机、发油控制机、电机、显示液晶、流量计（依次为椭圆齿轮0.5级，腰轮0.5级，金属刮板0.1级[1]）组成。

发油工作原理：控制器接收上位机发送的命令，将所需要发油的付油量及密码存入本地存储器等待发油。发油人员通过在键盘上输入当次发油量所对应的密码，调出应发油量，启动发油。发油开始后，控制器通过接收流量计的发油脉冲信号，计算发油量。控制电路控制电液阀的开启和关闭，即发油电机的起停，达到智能控制的目的。另外，在发油过程中接受静电溢油报警信号，并紧急停机，实现静电溢油报警管理。

实验过程：利用BJF-800型发油系统进行自动发油，油品为白油。首先从主控室获得发票及密码，接着打开发油管线的阀门，然后在操作面板上输入相关指令来进行发油。发油完毕后，记录流量表上的读数，最后退出自动发油程序，关闭管线阀门。

油库发油系统产生误差相关因素主要有以下几点：

1、流量计

流量的检测一般通过各种流量计实现。流量计的基本误差是在标准工作条件下得到的，在实际使用过程中，由于现场使用条件往往偏离标准工作条件，难免会产生附加误差，因此流量计的现场使用误差应为流量计基本误差与附加误差的合成。

油库常用的流量计为体积流量计，导致体积流量计产生附加误差的影响因素还有油品的温度、压力等。

（1）温度

温度变化是造成流量计附加误差的首要因素，一般来说任一类型系统的热量都是由物体在设备中运行产生的[2]，而油品在管道中运行时必定会产生热量，引起温度的变化。温度的变化主要通过改变油品密度、粘度以及流量计计量室容积产生附加误差。而由于组织的温度能够连续不断地被记录[3]，因此，可以很明显的观察到发油时温度的变化。

油库发油系统中存在两种温度，油品温度和环境温度。输油温度与环境温差发生变化时，将会较大得改变油品密度，对油库发油时油品的流速产生影响，而流速的增大或减小会对发油造成直接影响。

温度的变化会改变流量计的计量室容积，导致流量计壳体与转子之间的间隙发生变化，从而改变泄漏量。例如，对于计量室腔体材料为铸钢的容积式流量计，当工作温度高于校验温度10℃时，引起的附加误差约为0.04%[4]。

（2）压力

输油管路内流体介质的压力是否稳定，也会对流量计产生一定的误差。压力的变化也主要通过改变油品粘度以及流量计计量室容积产生附加误差。

油品粘度随压力增加而增大，以至流量系数发生改变，导致误差超出正常范围。例如，对于普通液体，在接近0.1Mpa时，每增加0.1Mpa粘度变化约0.1%~0.3%。压力会影响发油的效率，如果压力不足，则会降低发油的效率，甚至管线产生抖动，仪器精度降低，这样会严重影响所测数据的精确度。

2、实际使用

发油作业时油品的温度、压力与流量表检定时的温度、压力存在较大差异，对流量表精确读数产生一定的误差。

流量表与其输油管线的各连接处的密封垫如果突入流体内，会使得流速分布发生变化，影响流量表的精确读数。

3、维护管理

维护管理过程的不完善也是产生误差的重要原因。例如：东北某原油计量站，某台腰轮

流量计转子被严重划伤，造成巨额差量[5]。其次，标准体积管管理不完善也会引起计量误差。例如标定流量计时，流量计出口阀关不死，流量计脉冲读数偏多，使得流量计系数变大。此外，检定温度与运行温度不一致，电液阀灵敏度不高或者关闭不严等等因素，也易出现较大误差。

减少油库发油系统误差的可行性措施有以下几条：

1、按流量表出厂时测量规定的油品种类范围内的油品进行计量，并定期对流量表进行在线实流检定或校准

流量表使用时都有自己计量的油品种类范围，应按规定要求进行安装操作。发油流量表作为机械仪表在使用一段时间后，因机械磨损或油品输送工艺条件变化将导致计量准确度发生变化，所以应定期进行在线实流检定或校准，并作误差调整。

2、安装工艺的改进方案

容积式流量表的安装，必须在流量表的上游设置合适的过滤装置，尽量缩短油罐至发油台的输油管线暴露在外的距离。若环境温度过高使输油管线内的油液汽化而产生气阻，或因其他操作原因而使输油管道中带有气体时，此时应在流量表的上流侧安装空气分离器(或消声器)来防止或消除气液两相状态。当流量表垂直配管安装时，流量计上部的竖直管应尽量短，以减少流量计上部配管中的杂质沉淀。

流量表与其输油管线的各连接处的密封垫不得突入流体内，以免流速分布发生变化，影响计量准确度[6]。

3、维护管理要及时做到位

设备不断被使用，其误差的精确度将减少，从而导致发油系统误差增大。设备的检修都有规定的期限，超过期限对其有一定的影响。因此，要培训合格的管理和操作人员，及时检查和维修设备，让设备始终处于良好的运作状态，这不仅可以降低误差，而且也可以提高设备的使用寿命，同时也可以提高发油的精确性。

[总结]

本课题通过对模拟油库发油仿真系统所作的实验和对港口浦油库的实地调研，在分析研究了其各组数据之后，讨论出了发油系统所产生的误差，并对影响油库发油系统的相关因素作了很好的总结。继而针对误差产生的原因，我们相应地提出了能够降低油库发油系统误差的可行性改进措施，这对提高油库发油的准确性具有重大意义。