螺旋转子流量计油品贸易中的应用3.doc

螺旋转子流量计在油品贸易中的应用 肖展 武汉乙烯维修（工程）分部 【摘要】在油品贸易计量中，通常采用科式力质量流量计作为主要计量方式。它具有高精度，性能稳定，可在较大量程范围内，直接测量出流体质量流量、密度、温度。但往往在实际应用中，会选用螺旋转子流量计与质量流量计串联，互补计量。 【关键词】螺旋转子、计量、流量计 目前在油品贸易使用中，通常以质量流量计作为最主要的计量手段，但由于油品贸易计量的特殊性和敏感性，通常同时采用两种计量方式作为监督和比对，容积式往往担任此任。UF-II螺旋转子流量计作为最先进的容积式流量计已开始得到市场的认可，成为容积式流量计的主力军，它具有精度高、适用多种液体测量，在武汉石化码头油品出厂项目中，UF-II螺旋转子流量计也得到广泛应用，尤其是质量流量计与螺旋转子流量计的串联使用起到很好的比对作用。 螺旋转子流量计与质量流量计的区别 1.1 质量流量计计量利用的是科式力原理。通过激励线圈使管子产生振动，流动的流体在振动管内产生科式力，由于测量管进出侧所受的科式力方向相反，管子会产生扭曲，再通过电磁检测器或光电检测器，将测量管的扭曲转变成电信号。 科式力的计算公式为： Fc 2mωv 其中Fc—科里奧利力， ω—角速度 v—旋转系统中的径向速度 m—运动体的质量，若流体密度为ρ，测量管内任何一段△x上的切向科里奥利力为△Fc ρA△x2ωv 2ωm△x（A为管道横截面积），测量得到△Fc，就可以得到m。在质量流量计内部加装小型热电阻，便可以得到流体的温度。 虽然质量流量计有着高精度、稳定性好的特点，但也存在零漂等问题，这与其结构有关，所以很难避免。为此在油品贸易中有必要增加另外一种流量计作为监督和比对，容积式流量计作为最常用的流量计与质量流量计串联使用。 1.2 螺旋转子流量计计量部分主要由计量箱和一对设计独特的螺旋转子组成。它们与计量箱组成若干个已知体积的空腔，形成流量计计量单位（见图一）。经过A、B、C、D、E五种状态，管道中的液体依靠进出口处的压差，通过转子旋转，不断的从出口流出。 （图一：原理图） 经密封联轴器及传动系统将螺旋转子的转动传递给计数机构，可直接指示流经流量计的液体总量（见图二）；同时可附加脉冲发信器（见图三），配以电显示仪表，指示出流经流量计液体地流量和瞬时量。 （图二：磁性联轴器） （图三：发信器） 2．螺旋转子流量计的特点 在武汉石化码头油品出厂中，采用的是0.2级UF-II型螺旋转子流量计，该仪表由合肥精大生产。UF—II广泛用于石油、化工、码头等贸易计量和管理控制。该流量计有如下特点： 转矩均匀、液流平稳、噪音低，转子等速转动，无脉动，而且转子之间互不受力，齿面力为零。 结构简单精巧，因转子相互咬合滑流量低，在小流量也能获得高精度； 压力损失低、量程比高、重复性好，尤其是精度修正器采用了油浸锥形齿轮系结构，微调精度0.05%，无须定期注油，减少了机械磨损，保证了流量计的精度稳定性。 不受介质黏度、密度等特性的影响，可广泛用于各种液体包括高黏度液体的计量，不受管道内流速分部的影响，无需考虑直管段、振动等诸多影响因素。 与同种口径其它类容积式流量计相比，流量大30-40％，发信准确可靠，瞬时流量均匀，发信频率较高，易于保证精度。 螺旋转子流量计与数采系统的结合 UF—II型螺旋转子流量计传输的是脉冲信号，与质量流量计数据一起通过数采系统进入计量管理系统，以供管理人员对其两组数据进行比对。 在武汉石化码头油品贸易系统中，整个数采系统的构成由下位机、监控系统、无线传输系统、网络通信部分、工程师站、操作站组成，方框图见图四。 图四：数采系统框图 下位机由冗余可编程控制系统PLC基础组成。由于螺旋转子流量计与室内机柜距离较远，且防止线路在中途被人为破坏或盗窃，现场信号采用无线传输方式进入室内数据采集PLC。螺旋转子流量计信号传入现场接线箱PLC，进行数字化处理，转换后的数字信号再进入现场无线传输模块，室内无线模块接收现场无线传输信号，进入室内PLC。同时，计量管理系统从控制站读入现场实时数据，进行记录、处理与监控操作及数据登录等。 四、螺旋转子流量计使用注意事项 （1）螺旋转子流量计要求被测介质纯净度高，应安装合格的过滤装置；在非连续使用场合再次使用时要注意气穴增大等计量误差；若介质可能气化发生气液两相时，气体分离器是保证准确计量的必须装置。 （2）由于螺旋转子流量计中存在磁耦合问题，如果介质中有含铁磁物质，虽然配套过滤器可防止固体物质卡住转子，但铁微粒仍可通过，若使用电子表头油品进入腔体夹带的铁微粒可被磁石吸附，时间久便聚集到传动板上磁石部位很小的间隙里，造成该部位磨损，所以若铁磁物质过多，应选用机械表头。 （3）由于螺旋转子流量计采用的是石墨轴承，石墨轴承须在