油罐静态计的量方法研究.ppt

油罐静态计量方法研究作者：戴滟亮 传统计量 传统计量方法：采取人工检尺，人工测罐温，人工测油品密度，最终以人工查询罐容表，通过计算得到油罐的物料质量。该方法优点是计量精度有保证，一般用作对其他计量方法的校验与核对。该方法如果大面积地运用在每日的生产计量工作当中，就暴露出其很大的缺点，在实际的生产过程中，油品每日的收发存数据的获取与更新是有时效性的，并且数据量大，人工检尺工作负荷大，安全系数低，查询罐容数据表容易出错。所以，单纯地依靠人工来完成油品的计量工作，是不现实的。 ＊ 罐容表是由金陵石化计量站人员通过专业检定设备，对空油罐在未投用前进行逐段激光断层扫描后通过专用软件生成的油罐高度与容积相一一对应的数据表，具有高度可靠性和权威性，是油罐计量工作的基础性文件。 在传统计量方法中，人员工作量大（需要频繁检尺），信息获取时效性差（需要人工查询罐容数据表）；人工操作环节多，易出错；生产中急需一种时效性强、精度符合要求且无需人工干预的，快速且高度自动化的即时计量系统。 装置原先使用的罐区信息表误差很大，没有参考价值。 原有罐区信息表存在的问题 1） 储罐物料温度数据只是在DCS上作为显示，并未参与对油品密度的补偿计算。 2） 储罐物料的高度计算采用了公式： 其中物料密度是内设不变的数值，实际上油品的密度是随着油品的温度发生变化的。 3） 储罐内物料体积计算采用公式： 实际上油罐罐体是存在弹性变形的，变形量是随着物料高度发生变化的。 原有罐区信息表存在的问题 需要对原有罐区信息表进行完善和更新 通过前期的资料、情报收集和调查准备，最后提出两种可行的方案。 一种是使用计算机建立罐容表数据库，进行自动化查询的方法。 第二种是通过罐容表数据，反推出罐容和高度的函数关系（拟合函数法），再通过计算机建立新的数学模型，对原先的罐区信息表重新建模和组态。 使用计算机进行自动数据库查询法，遇到的技术障碍较多，最终放弃使用该方法。 最终决定使用拟合函数法做为计算机自动计量的核心算法。 如何使用现有的仪表测量和DCS系统对传统计量方法的模拟 罐区信息表的完善 油品密度的修正 ρt为实时温度下密度 ρ20 为20℃下密度 K为温度密度修正系数 t为罐内实时油品温度 罐区信息表的完善 V与H关系的数据拟合 通过人工模拟查询罐容表，以1m为一梯度，查询得出不同高度H对应体积V相关数据，再将所有数据录入excel中，通过excel对所有数据进行分析，加以拟合得到一阶公式V=K1H+K2的关系（将V与H用多阶函数表示，在物料质量的精确度会更一步提高，而在我们的验证中已经能够证明一阶函数的到的物料质量精度高于公司财务部提出的车间级计量精度要求。 罐区信息表的完善 储罐内物料高度的修正 H为油品总高度 h1为压力变送器膜片中心以上油品总高度 h0为压力变送器膜片中心与储罐圈板下沿边缘处垂直高度 △h为压力变送器零点漂移带来的高度偏差与储罐圈板下沿边缘处到储罐底部高度之和 P为压力变送器测得实时压力 g为当地的重力加速度 罐区信息表的完善 储罐内物料质量修正 m1为储罐内实时的质量 △m为压力变送器零点漂移带来的偏差 对新罐区信息表的校验 采用本文提出的新算法和模型，对原有罐区信息表进行重新建模和组态，生成的全新罐区信息表。在运用于实际的生产计量工作当中去之前，要先进行大量的数据校验，以证明新系统的可靠性和计量精度达到要求。 采用的数据校验方法：使用原始的人工检尺查表法对该系统进行反复地数据同步跟踪核对。 新计量方法产生的效益 通过运用以上阐述的算法对原有的罐区信息表进行重新建模和组态，目前的罐区信息表显示的计量数据精度已完全达到了公司财务部提出的车间级计量精度要求。不单单是本岗位人员的参考对象，更是可以将罐区信息表中的数据与公司的生产日报挂钩（为车间建立完整而独立的计量体系提供技术支持），同时还可以同质量流量仪表提供的数据进行相互验证，提高生产日报的精度和可信度，为公司油品计量工作打下坚实的硬件基础。 罐区信息表中各储罐油品质量数据偏差率是在3‰之内波动，偏差不会随着时间的推移而增加,克服了原先计量方法中存在的偏差累积的效应。 同时运用本论文中采用的分析方法解决了科氏力流量计的偏差校正的问题。 开发出有实用价值的DCS应用（例如工厂值班简报，油品收发存数据追踪）。 对各岗位提供及时有效的数据支持，大幅度减轻了操作人员的劳动强度。 完善后的罐区信息表还需改进的地方 物料的密度不是非常的准确 储罐内物料的温度不均匀 压力式液位变送器在长期的运用过程中会出现零点漂移 无法彻底消除油罐呼吸效应对仪表测量精度的干扰 致谢 感谢宋清虎先生在本计量方法的核心算法研究中提供的帮助和支持。 感谢周工在论文课题的选择和写作中提供的帮助。