操作阀安装位置变化对发油计量精度的影响

操作阀安装位置变化对发油计量精度的影响

一、操作阀安装位置对港区发油管计量精度的影响在发油管线上，应在过滤器前计算流量，但两种阀的功能不同。在过滤器前，即流量前的阀是阀，主要用于维修。流量后的阀可用作阀的开口或开口，主要用作快速响应和年度流量控制。但调研发现,浙江沿海地区的部分油库在码头发油管路上将操作阀安装在流量计前,且用这个操作阀来进行发油的启闭控制。根据经验,操作阀要安装在流量计后,这样系统压力相对稳定,测量准确性高,波动也小;操作阀安装在流量计前,随操作阀的开关,压力相对波动大,可能造成偏差,测量不准,不宜稳定。流量计上游应尽量避免安装操作阀和半开阀,可以根据工艺要求在流量计下游5D处之后安装。本项目就是研究操作阀安装位置变化对码头发油计量精度影响研究。考虑到实际码头发油中受环境因素扰动太多,不能在油库取用油罐的油品反复进行实验,并且为了测得油品流动参数和状态数据,将利用微机发油系统实验工艺来进行研究。二、实验原理和设备1.流量计显示量与标准计量器误差值的确定本实验两次运用了经典对比试验的方法来研究操作阀安装位置的变化对流量计计量精度的影响。第一次是流量计显示量与标准计量器里的体积数的比较;第二次是不同操作阀安装位置情况下,流量计显示量与标准计量器的误差相互比较。主要测量的参数有:标准计量器油品液位、油品温度、发油量。2.流量及准确度(1)BJL型标准金属量器容量V:200L;准确度:0.025%;等级:2等;标高H:104.7mm;颈分度值K:8.8ml/mm;体积胀系数βs:48×10-6/℃(2)ERA0545CA04F2-X型腰轮流量计公称通径:50mm;流量范围:6～30m3/h;公称压力:1.6MPa;精确度等级:0.5级;(4)温度计(5)温度变送器三、标准计量器内白油体积计算如下图1所示工艺流程图,本实验研究流量计前的阀A和流量计后的阀B作为发油操作阀时,两种情况下的准确度。实验步骤:(1)记录流量计起始读数或者清零为V0,打开阀A、B;(2)将软管放入200L标准计量器中,打开管道泵,开始发油;(3)读取管道上的温度传送器读数作为加油枪出口的白油温度Tm;(4)由于标准计量器体积为200L,所以发油199L左右时最方便读取标准计量器液位;(5)当流量计指针快接近所设预发油量,关小阀A直至流量计指针停留在预发油数位置;(6)当进行操作阀为阀B实验组时,阀A一直全开,只要在流量计指针快接近所设预发油量时,关小阀B直至流量计指针停留在预发油数位置;(7)停泵,读取流量计示数为V1;(8)将水银温度计放入标准计量器测量标准计量器内白油温度;(9)5min后,读取水银温度计示数记为Ts和标准计量器液位高度h;(10)计算标准计量器内白油体积:VS—标准计量器内白油体积,L;V—标准计量器容积,200L;h—标准计量器液位高度,mm;H—标准计量器标高,mm;(11)修正至20℃下的标准体积:QS—20℃下的标准体积;VS—标准计量器内白油体积,L;βs—标准计量器不锈钢体积膨胀系数,48×10-6/℃;Ts—标准计量器内白油温度,℃;β—白油体积膨胀系数,9×10-4/℃;Tm—加油枪出口白油温度,℃;(12)计算发油数与标准体积的相对误差:两种安装方式误差的差值范围:E1,E2分别为安装在流量计前面、后面的阀门实验时与标准计量器的相对误差。四、流量计前阀控制的相对误差分析为了让实验数据具有一定的随机性和普遍性,实验中使用了两个标准计量器同时进行,分别为1号标准计量器和2号标准计量器,标准计量器规格一致且发油数在198～200L之间。得到图2,图3数据。但实验过程同时发现,不管阀门安装在流量计哪个位置,相对误差的变化和所发油量的多少也有一定关联,如下图4的趋势。为避免发油量越大导致相对误差也越大的问题干扰到实验流量计前后阀精确度的比较,在数据分析时,将采取在所有发油量数据中挑取同发油量下的相对误差进行比较,发油量都是实验操作人员随机产生,不具有特殊性。管道泵手动发油完毕时的操作是先关阀后关泵,当流量计后阀关小时,泵在转动,流量计在阀门前面,管道内油压为正压,流速较快但仍在流量计范围内;而流量计前阀关小时,泵在转动,前阀管道内油压较大,流量计处的油压较小,流量小,使得流量计测量不精准,误差大。图5是流量计前阀控制的相对误差与后阀控制的相对误差的差值,显然,流量计前阀控制的相对误差较大,比后阀控制的误差大0.005%～0.035%左右,这个相对误差差值范围看似虽小,但正可以说明部分油库用流量计前阀进行操作这种工艺是有问题的,虽然两种安装方式的差别在实际运用中很难看出,但在设计油库发油工艺时力求精准,所以用流量计后阀操作这种工艺比较合适。用流量计前阀操作的工艺受场地因素和油库成本影响,流量计前的直管段长度一般未达到规定标准。若用流量计前阀调节,则部分油品容易气化,存在气液两相,或者小流量形成射流冲击流量计,对流量计造成损害,所以要通过合理设计避免油品中出现气体。另外流量计安装必须在被测介质完全充满的管道上,若用流量计前阀操作,即使阀门缓慢关闭,阀门后面管段内的油品仍会在惯性下抽空管道,这对流量计是非常大的损害。五、白油体积膨胀系数的检测(1)用安装在流量计前的操作阀发油的工艺存在精度偏低的问题;(2)用安装在流量计后的操作阀发油产生的误差比用安装在流量计前的操作阀发油产生的误差低0.005%～0.035%,推荐采用此工艺。实验介质:白油,白油体积膨胀系数β:9×10-4/℃(3)DN50球阀VS=V+Kuf0cd(h-H)/1000QS=VS[1+βs(Ts-20)]uf0cd[1+β(Tm-Ts)]从上两幅图可以初步看出,安装在流量计后面的阀门作为操作阀启闭时,流量计的读数与标准计量器内测得的体积数相对误差较小,而用流量计前阀进行操作时,标准计量器内测得的油品体积数偏少,因而