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質(zhì)量流量計(jì)在鐵路罐車裝車系統(tǒng)在線質(zhì)量法檢定中的應(yīng)用
2018-03-24 12:00:02 來(lái)源：廣州迪川儀器儀表有限
質(zhì)量流量計(jì)在鐵路罐車裝車系統(tǒng)在線質(zhì)量法檢定中的應(yīng)用,在線標(biāo)定,既可把質(zhì)量流量計(jì)的誤差考慮進(jìn)去,又可把鶴管、工藝跨線、操作人員、實(shí)際流量等情況的影響包括進(jìn)去,還可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)際介質(zhì)標(biāo)定,消除不同種類流體的影響，因此具有很高的實(shí)際價(jià)值，因?yàn)殡娮映拥臏?zhǔn)確度很高,可直接稱量流過(guò)質(zhì)量流量計(jì)的流體質(zhì)量(空氣中的質(zhì)量),而質(zhì)量流量計(jì)測(cè)得的是真空中流體的質(zhì)量,通過(guò)空氣浮力修正到同等狀態(tài)下,避免了體積值與質(zhì)量值之間換算所帶來(lái)的誤差,從而決定了質(zhì)量法是所有現(xiàn)場(chǎng)在線標(biāo)定方法中準(zhǔn)確度*高的方法。
1 檢定原理
我們采用車載電子秤直接稱量流過(guò)質(zhì)量流量計(jì)的質(zhì)量。被檢質(zhì)量流量計(jì)變送器發(fā)出的脈沖信號(hào)傳輸?shù)脚靠刂破?/span>,批量控制器通過(guò)脈沖當(dāng)量換算為瞬時(shí)流量,并利用內(nèi)部累加器指示累計(jì)流量。當(dāng)啟動(dòng)機(jī)泵后,按批量控制器的啟動(dòng)批量控制按鈕,通過(guò)繼電器控制質(zhì)量流量計(jì)入口閥打開,開始批量裝車。在批量控制器內(nèi)設(shè)置目標(biāo)累計(jì)流量值,當(dāng)達(dá)到此設(shè)定值時(shí),通過(guò)繼電器控制質(zhì)量流量計(jì)入口閥關(guān)閉。當(dāng)閥門全部關(guān)閉后,在批量控制器上讀取流過(guò)質(zhì)量流量計(jì)的流體質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量法標(biāo)定。這里,采用質(zhì)量流量變送器發(fā)出的脈沖信號(hào)會(huì)比采用模擬輸出4~20mA信號(hào)提高計(jì)量準(zhǔn)確度0·05%。完成每次標(biāo)定后,從稱量容器內(nèi)用真空泵抽出的汽油或柴油,輸送到鐵道上的油罐,經(jīng)化驗(yàn)取樣分析合格后,即可封車,實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗標(biāo)定。質(zhì)量流量計(jì)裝車系統(tǒng)質(zhì)量法標(biāo)定流程如圖1所示。
2 車載電子秤的標(biāo)定
稱量裝置是由電子秤傳感器和與其配套的顯示器及稱量容器組成。電子秤是標(biāo)定裝置的關(guān)鍵設(shè)備,其靈敏度、準(zhǔn)確度、重復(fù)性、可靠性決定了標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度。我們選用梅特勒-托利多公司生產(chǎn)的準(zhǔn)確度為萬(wàn)分之二的電子秤,作為流量標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)器具。為保證車載電子秤在鐵道上的準(zhǔn)確度,確保檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠,我們把車載電子秤移到鐵道后,對(duì)車載電子秤進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整,用1t砝碼對(duì)電子秤四角進(jìn)行偏載檢定。還對(duì)電子秤進(jìn)行了秤量檢定、鑒別力檢定、重復(fù)性檢定,確認(rèn)該電子秤準(zhǔn)確度為萬(wàn)分之二。
3 實(shí)施方法
在標(biāo)定過(guò)程中,我們盡量模擬實(shí)際鐵路罐車裝車情況,嚴(yán)把檢定數(shù)據(jù)處理關(guān)。對(duì)準(zhǔn)確度低于0.3%的裝車系統(tǒng),分析并消除存在的不合理因素后,重新進(jìn)行標(biāo)定、調(diào)整;對(duì)準(zhǔn)確度低于0.2%,而高于0.3%的裝車系統(tǒng),調(diào)整質(zhì)量流量計(jì)的流量校準(zhǔn)系數(shù),確保14個(gè)裝車系統(tǒng)準(zhǔn)確度都高于0.2%,重復(fù)性都高于0.1%。
3.1 模擬實(shí)際裝車情況
由于電子秤*大稱量(去掉稱量容器的皮重后電子秤*大稱量為6t)有限,而鐵路罐車裝車瞬時(shí)流量(一般在240~480t/h之間)較大,電子秤內(nèi)注入成品油的標(biāo)定時(shí)間有時(shí)不超過(guò)1min,而排空時(shí)間長(zhǎng)達(dá)25min,造成機(jī)泵開啟后,裝車系統(tǒng)流量尚未穩(wěn)定,即應(yīng)關(guān)閉機(jī)泵,系統(tǒng)流量波動(dòng)較大,與實(shí)際鐵路罐車連續(xù)裝車的穩(wěn)定流量不符。為此,我們與成品油泵房聯(lián)系,深入了解實(shí)際情況,找到機(jī)泵工藝跨線,使機(jī)泵工藝跨線處于開啟狀態(tài),起到穩(wěn)定流量的作用,有效地解決了標(biāo)定過(guò)程中流量波動(dòng)較大的難題。
3.2 檢定數(shù)據(jù)處理
3.2.1空氣浮力修
采用質(zhì)量法標(biāo)定。由于車載電子秤稱量的是空氣中的質(zhì)量,而質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量的是真空中的質(zhì)量,需要對(duì)標(biāo)定時(shí)電子秤稱量的流過(guò)質(zhì)量流量計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行空氣浮力修正,消除空氣浮力對(duì)秤量容器的影響。此時(shí),再進(jìn)行真空狀態(tài)下的質(zhì)量對(duì)比,計(jì)算出裝車誤差。由于沒有在線密度計(jì),考慮到人工采樣速度慢,準(zhǔn)確度低,利用質(zhì)量流量計(jì)指示的實(shí)時(shí)密度值進(jìn)行空氣浮力修正。在標(biāo)定前,用人工采樣法與質(zhì)量流量計(jì)指示的密度值對(duì)比,確保質(zhì)量流量計(jì)指示的密度值可靠。電子秤稱量的成品油按下式進(jìn)行空氣浮力修正:
式中:M1為標(biāo)定時(shí)電子秤指示的成品油質(zhì)量(kg);
ρe為成品油的密度(g/cm3);
ρa為大氣的密度(0.00129g/cm3);
Ms為成品油的實(shí)際質(zhì)量,即真空中的質(zhì)量(kg)
3.2.2 基本誤差及重復(fù)性的計(jì)算
第i檢定點(diǎn)、第j次檢定的基本誤差Eij按式(2)計(jì)算:
式中:Mij為流量計(jì)第i檢定點(diǎn)第j次標(biāo)定的質(zhì)量讀數(shù)。
3.2.3 流量計(jì)流量校準(zhǔn)系數(shù)的調(diào)整
對(duì)準(zhǔn)確度低于0.3%的裝車系統(tǒng),分析是否由于沒有開啟機(jī)泵跨線閥,使流量波動(dòng)較大及操作人員失誤等原因造成系統(tǒng)誤差較大,消除這些因素后,重新進(jìn)行標(biāo)定
對(duì)準(zhǔn)確度低于0.2%,而高于0.3%的裝車系統(tǒng),則對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的流量校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。流量校準(zhǔn)系數(shù)可按式(7)進(jìn)行調(diào)整
3.2.4 裝車系統(tǒng)誤差數(shù)據(jù)
我們嚴(yán)格按照上述程序?qū)Υ�、中、小流量進(jìn)行標(biāo)定,以一棧橋2道汽油鐵路罐車裝車系統(tǒng)為例,標(biāo)定前其流量校準(zhǔn)系數(shù)為1426.99,標(biāo)定數(shù)據(jù)如表1所示。
此裝車系統(tǒng)的誤差為±0.28%,需進(jìn)行質(zhì)量流量計(jì)流量校準(zhǔn)系數(shù)的調(diào)整。由上述檢定數(shù)據(jù)可知,此裝車系統(tǒng)在流量為240t/h時(shí),*大誤差值為-0.28%,在流量為480t/h時(shí),*小誤差值為-0.24%,根據(jù)流量校準(zhǔn)系數(shù)調(diào)整公式,計(jì)算出調(diào)整后流量校準(zhǔn)系數(shù)為:
按照計(jì)算結(jié)果,調(diào)整質(zhì)量流量計(jì)流量校準(zhǔn)系數(shù)為1430.70后,其標(biāo)定數(shù)據(jù)如表2所示。
經(jīng)過(guò)調(diào)整后的質(zhì)量流量計(jì)裝車系統(tǒng)誤差為±0.04%,比標(biāo)定前準(zhǔn)確度提高了0.24%。
在標(biāo)定期間,我們采用每條鐵道線分開封鎖進(jìn)行標(biāo)定的方式,不影響其它鐵道線裝車,保證儲(chǔ)油罐內(nèi)的成品油能夠及時(shí)輸送出去。確保每個(gè)鐵路罐車裝車系統(tǒng)準(zhǔn)確度高于0.2%,重復(fù)性高于0.1%。
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