用科里奥利质量流量计(CMF)测量液态烃质量流量是目前普遍认可的计量手段,它有效降低了介质温度、压力等参数变化对计量结果的影响,将液态烃的质量计量准确度提高到一个新层次。然而在日常使用中,由于安装位置、工作环境、工艺条件等因素影响,零漂、夹气等因素严重影响了CMF计量性能的稳定性和测量结果的准确性。其中夹气可以通过油气分离器或加装被压阀等手段消除影响,本文不再赘述;此外,零漂就成为影响CMF测量结果的ZUI主要因素,而对于CMF零点的维护也成为保持CMF计量性能稳定、测量准确的重要手段。
零点维护通常只有现场调零一种手段。由于零点对CMF的测量准确性(特别是小流量)会产生重大影响,因此调零手段的使用一定要慎重,在确认确实存在零漂现象并非调不可时,一定严格按照规范调零。
本文就零点对CMF测量准确度的影响、调零方法和日常零点的简便维护进行阐述。
一、零点影响案例分析
下面引用公司案例来阐述零点在现实应用中对于计量造成的重要影响,阐明零点调整的严肃性。
1.案例情况介绍
2012年11月公司160万t新焦化装置建成投产,设计液收为65%。然而,在该装置投产数月内液收仅为63%左右,未达到设计要求。数据如表1所示。
该装置原料为渣油,液体产品为柴油、汽油、蜡油和少量液化气,此5种液体介质测量所用的流量计均为经检定合格的艾默生进口高准质量流量计,计量性能完全符合装置计量要求。为配合车间查找液收不达标的原因,流量计维护人员和技术人员多方查证,并将蜡油流量计进行拆卸检定,检定结果仍合格。同时对其他流量计的零点进行了检查,经关闭前后手阀,流量计均回零,便排除了零点致流量计偏差的可能(然而问题恰恰就出在这里)。之后邀请艾默生专业工程师到现场对全部流量计进行专业检查后发现:原料油渣油计量表,流量计核心处理器出厂静态零点值即Kzero为-0.0118947us,而当前零点值为-1.059366us,即Kzero不再是默认的零点值,而是发生了较大变化。
2.案例分析
由于零点的不准确会对CMF的测量准确度造成较大影响,此案例中,零点值变化较大,忽略温度影响,按相关公式计算,当前流量计的动态零点应为10.7(th),按当前CMF流量156t/h计算,该零点带来的误差达到10.7/156=6.86%。经过将零点恢复后,该CMF的测量值恢复正常,该装置的液收达到68%,符合设计要求。
那么什么原因引起如此大的零点漂移呢?首先分析零源如此大的原因:
(1)该CMF在安装前进行了检定,检定结果符合要求,此时不会引起零漂。
(2)手动修改静态零点需要专业的手操器或笔记本软件,只有专业的计量维护人员才有,而他们不可能去做此类修改。
(3)计量维护人员在流量计安装后进行的检查中发现仪表显示流量不为零,在不满足调零条件的情况下进行了善意的调零操作,导致出现零漂。
由于不知道当时确切的情况,经过分析,笔者认为,第3种可能性ZUI大。
又是什么原因在后期的CMF检查过程中一直没有发现如此大的零漂呢?
笔者认为,这种情况就是一直没有被大家重视的小流量切除值即阈值设置不当所造成的,即当时该CMF的阈值在10.7t/h以上,而由于零切的缘故,小于设定值仪表即回零。而维护人员在进行零点维护时一般的操作是关闭后手阀,再关闭前手阀,观察此时仪表流量是否回零,仪表回零即认为仪表零点没有问题,即使当时实际仪表确实存在10.7t/h的瞬时流量。正因为如此,在后期的CMF检查中一直没有发现零漂的问题。
其实这种情况在目前国内的质量流量计应用维护中普遍存在。零切的设置避免了CMF在非正常工作状态下的不恰当流量累积,但是阈值设置过大,就会在日常应用中切除发现零点漂移的可能,这一点在国内的质量流量计应用中还没有引起足够重视。
二、日常质量流量计(CMF)零点维护方法
1.合理的阈值设置
设置合理的阈值,不但能够有效地过滤掉非正常计量下的小波动累积,还能为日常的零点维护带来极大方便,避免前文案例中的情况发生。笔者认为阈值设置为该CMF所测介质常用流量值的CMF准确度的一半比较适合。例如,前文案例中艾默生的CMF准确度为0.5%,常用流量为160th,则阈值可设为160x0.5%÷2=0.4(t/h)。这样,即使发生零漂,只要在该值之上就可以被维护人员及时发现;在该值之下,按照厂家给出的CMF误差计算公式,±0.10%(零点/流量值)
100%=±0.10%±((0.4/160)×100%=±0.35%,即使有零漂测量结果也仍在合格范围之内。对于非连续计量方式,也可按这种方法设置阈值,然后按照结算人工抄表的方法过滤掉非计量时间的累积流量。
2.适时的零点确认
对于使用中的CMF应定期进行零点确认,以便及时发现零漂现象,进行修正。
3.审慎的调零行为
若在零点确认中发现CMF存在不为零现象,应先观察仪表运行状态,分析不为零原因,如CMF中介质是否处于停止流动状态、是否在满管状态(可通过CMF显示的密度值初步判断测量管内介质状态)、工艺条件是否发生了较大变化、前后手阀是否关严、周边环境是否有较大磁场或振动干扰等。排除上述因素之后,オ可以判断CMF的零点可能确实发生了漂移,并对CMF进行现场调零操作。
4.规范的调零操作
(1)确保CMF处在工作环境中,并且测量管内充满被测介质。
(2)如果有旁通阀,先打开旁通阀。
(3)关闭下游的隔断阀(即后手阀),切断流过测量管的液流,要保证密封良好。
(4)如果有上游隔断阀(即前手阀),就必须关闭上游隔断阀。
(5)按照厂家要求的调零过程进行调零操作。
(6)记录前后零点的变化值,如变化较大,应考虑该质量流量计是否需重新检定/校准。