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石化企業乙烯氣體質量流量測量分析

閱讀:403發布時間:2013-6-1

乙烯氣體對外輸送一般是管道輸送。在輸送過程中的流量測量,與其他化工原料存有共性問題,即它是易燃、易爆氣體,并且在壓力、溫度變化達到一定程度時,有氣、液兩相轉換的特性,亦會成為氣、液兩相流的狀態,這是流量測量中要注意的。在確認管道輸送乙烯確屬氣相的前提下,選擇氣體流量計,進行流量測量與計量。
適用乙烯氣體流量測量的氣體流量計的種類較多,如差壓式流量計(包括孔板、噴嘴、阿紐巴、變管式、V錐流量計等)、渦街流量計、旋進旋渦流量計、科里奧式質量流量計、熱式質量流量計、羅茨流量計等等。它們在乙烯氣體測量中各有優勢,表1列出部分氣體流量計的技術性能及工作條件。
  北京燕山石油化工(集團)有限公司乙烯裂解裝置的乙烯氣體的流量測量,其生產裝置內,多采用差壓式流量計;而外送用于計量交接的,多采用其他類型流量計,現結合在向外單位輸送氣體乙烯曾發生過計量糾紛的例子,談談乙烯氣體質量流量測量的問題。
1 遠距離輸送和用一條管線供應數個用戶時,應注意計量交接地點和統一計量表的選型
  北京燕山石油化工(集團)有限公司在向北京某3個單位輸送氣體乙烯過程中,供方用的是美國Dodower公司F-4000型氣體渦輪流量計,口徑為DN150,zui大流為標準狀況下14×103m3/h,正常運行量在34%流量刻度上,精度為0.5級,帶溫度壓力自動補償環節;3個用戶均在50km以外。用量zui大的是氣體羅茨流量計,其精度在0~0.2qvmax時誤差為±2%,(0.2~1)qvmax時誤差為±1%,帶壓縮系數Z值人為設置環節;另外兩個用戶均采用的是日本橫河制造的渦街流量計,精度為1級,帶溫壓補償環節。1988年全年累積誤差達10%,用戶報告給北京市技術*,技術*與供、需雙方組成三方參加的調查小組。經調查小組倒班對量、調查分析,除發現在低壓下送氣,誤差偏大的規律外,沒有發現大的問題,當時沒有得出統一的認識。供方認為其主要原因有以下幾點:
1)DN150管道長達50多公里,相當于880多立方米的大“儲罐”,供方是進“罐”前進行測量計量;而三個用戶均是從罐內取出后再檢測計量。對于氣體物料,它的體積是隨溫度、壓力變化而變化的,中間夾這樣大的可“伸縮”的“罐”,4臺表的檢測數據肯定會存有差異。
2)用量zui大的用戶的流量計為羅茨流量計,其乙烯氣體的壓縮系(因)數Z值,是根據設計的操作壓力不變值而人為設置的固定Z值。實際的乙烯氣體壓縮系(因)數Z值,是由氣體的物性和操作壓力、溫度等條件決定的,它的具體值可從有關資料中Z=f(p,T)曲線圖上或表格中查出。如在圖1乙烯氣體在高壓下的壓縮因數圖中可以看出,乙烯氣體的Z值在常溫常壓或低壓下,Z≈1;而在一定的壓力范圍內(此圖為6001b/in2(1b/in2=68947.76Pa,下同)以下),隨壓力的增高Z值變小。如在常溫70°F(21.1℃)時,當壓力為p=3001b/in2(約為2.1MPa)時,查圖1得到的Z=0.86設置在表內,流量計就按此Z值進行積算流過的氣體量。而當實際輸送壓力降低,如降到1MPa下送氣(長達50多公里的輸送距離,是很容易造成壓力降低的),此時溫度沒變,它的Z值從圖1上查出,應為Z=0.936,此時若仍按Z=0.86計算流過的乙烯氣量,測量計算的結果肯定會偏低(偏低約為9%)。需方所采用的是沒有對壓縮系數Z值進行自動補償的講師測量系統,在壓力偏低狀態下運行,所累積的量肯定仿低,這是造成差量的一個主要原因。
 


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