植物油罐油脂計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用 |
發(fā)布時(shí)間:2018/9/3 8:29:37 |
摘 要: 對植物油罐測量方法中的人工檢尺法、質(zhì)量流量計(jì)和雷達(dá)液位儀的測量原理進(jìn)行了介紹,并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際對人工檢尺法、雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,結(jié)果說明質(zhì)量流量計(jì)和雷達(dá)液位儀具有較好的測量效果,可用于植物油罐油脂的計(jì)量。
關(guān)鍵字: 植物油罐 液位測量方法 智能化計(jì)量
隨著植物油儲(chǔ)備、保管工作的發(fā)展,油罐液位的測量工作由于涉及到保管、貿(mào)易結(jié)算等方面,已成為當(dāng)今工業(yè)測量中極其重要的工作內(nèi)容。目前在植物油罐計(jì)量、結(jié)算方面常用的液位測量方法主要是人工檢尺法。隨著科技的發(fā)展和完善,質(zhì)量流量計(jì)、雷達(dá)液位儀等智能化計(jì)量設(shè)備使植物油罐的監(jiān)控和容積測量方法趨向多元化、自動(dòng)化。筆者根據(jù)自己的使用感受談一下對植物油罐計(jì)量方法的看法,供同行參考。
1 幾種計(jì)量方法的原理
1.1 人工檢尺法
1.1.1 原理
植物油罐計(jì)量的傳統(tǒng)方法是人工檢尺法,它主要適用于儲(chǔ)存在立式油罐、船舶液貨倉等容器內(nèi)的散裝液態(tài)植物油的商業(yè)質(zhì)量靜態(tài)計(jì)量。其測量參數(shù)為油罐或船艙油位高度、油罐或船艙內(nèi)油脂溫度和油脂密度。
1.1.2 使用方法
該方法通過有經(jīng)驗(yàn)的工人利用油尺對油罐液位高度進(jìn)行測量,檢尺工具為下懸銅質(zhì)尺錘的鋼卷尺,由人工從罐頂量油孔放入鋼卷尺,讀出檢尺高度和浸油高度從而得出油罐液位。同時(shí)使用溫度計(jì)測量計(jì)算油罐內(nèi)植物油的平均溫度,并取樣化驗(yàn)測量密度,計(jì)算出油罐內(nèi)油脂的容量和質(zhì)量。
1.2 雷達(dá)液位儀
1.2.1 原理
雷達(dá)液位儀是利用發(fā)射雷達(dá)信號(hào)被液體表面反射后,無線接收回波的原理使用的。由于信號(hào)頻率在改變,回波與信號(hào)發(fā)射瞬間相比,其頻率稍有不同。此頻率差正比于至液面的距離,并可精確轉(zhuǎn)換計(jì)算出油罐液位和容積。
1.2.2 使用方法
雷達(dá)液位儀安裝在植物油儲(chǔ)罐的頂端,根據(jù)頂部天線發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)反射測量出液位和容積。同時(shí)根據(jù)多點(diǎn)溫度計(jì)測量出油罐內(nèi)油脂的平均溫度,計(jì)算出油罐內(nèi)油脂的質(zhì)量和密度。測量過程中無需移動(dòng)部件,通過非接觸測量,可實(shí)現(xiàn)對油罐的管理、監(jiān)控,同時(shí)通過罐下顯示儀可以在油罐下方實(shí)時(shí)讀取油罐內(nèi)油脂的信息。
1.3 質(zhì)量流量計(jì)
1.3.1 原理
流量計(jì)是測量流量的儀表,根據(jù)測量對象分為封閉管道流量計(jì)和敞開管道流量計(jì)。封閉管道流量計(jì)常用的有容積式流量計(jì)、速度式流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)等,目前廣泛使用的是質(zhì)量流量計(jì)。質(zhì)量流量計(jì)中最具代表性的是科里奧利質(zhì)量流量計(jì),簡稱CMF。它是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一個(gè)旋轉(zhuǎn)系中,產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式的質(zhì)量流量儀表。
1.3.2 使用方法
質(zhì)量流量計(jì)直接安裝在管道上,通過傳感器和變送器可以直接、實(shí)時(shí)測量介質(zhì)的質(zhì)量流量、體積流量、密度和溫度。由于質(zhì)量流量計(jì)可以直接安裝在發(fā)油管線終端,不受過程介質(zhì)溫度、密度變化的影響,投入使用后,它的測量結(jié)果不受人的意志而改變,測量結(jié)果客觀。
2 幾種計(jì)量方法對比
目前,企業(yè)使用雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)主要擔(dān)心測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性問題,所以選用雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)的企業(yè)多采用人工檢尺法與質(zhì)量流量計(jì)、雷達(dá)液位儀相結(jié)合的監(jiān)控方式對整個(gè)植物油罐區(qū)進(jìn)行管理。我們在現(xiàn)場對3種計(jì)量方式測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。
2.1 人工檢尺和雷達(dá)液位儀測量數(shù)據(jù)的比較
利用油罐向碼頭發(fā)油的工作流程對發(fā)油前后的油罐液位高度和溫度進(jìn)行了測量,進(jìn)而測算出發(fā)油量進(jìn)行比較。
作業(yè)當(dāng)天天氣陰,環(huán)境溫度6~10℃,罐頂風(fēng)力5~6級,輸送油脂的管道為DN250,作業(yè)前為空管,作業(yè)完成后進(jìn)行了管道清掃。測量數(shù)據(jù)見表1。
表1 油罐循環(huán)測量數(shù)據(jù)對照
因?yàn)橛鸵何桓叨鹊陀?/span>3m,所以雷達(dá)液位儀的平均溫度參照人工檢尺測量的溫度。根據(jù)公式容積Vt=V檢+V靜修計(jì)算出D20=0.9202t/m3,再根據(jù)罐容表推算出容積和質(zhì)量。表2是油罐發(fā)油量計(jì)算對照表。
表2 油罐發(fā)油量計(jì)算對照
由表2可以看出,在此次實(shí)際作業(yè)中,人工檢尺和雷達(dá)液位儀在容積和質(zhì)量上的相差為:ΔV=1279.287-1278.707=0.58m3,Δm=1186.748-1186.210=0.538t,根據(jù)計(jì)算可得出,雷達(dá)液位儀和人工檢尺的測量數(shù)據(jù)誤差為0.045%。
2.2 人工檢尺、雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)測量數(shù)據(jù)的比較
以汽車發(fā)油方式對人工檢尺、雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)所計(jì)量的發(fā)油量進(jìn)行了比較。
作業(yè)期間天氣以多云為主,伴有陰雨,環(huán)境溫度15~20℃,罐頂風(fēng)力5~7級,泵進(jìn)口前管道為DN150,長度約200m。作業(yè)前利用油罐內(nèi)油脂充壓管道,故作業(yè)前管道視為由油和少量空氣混合,我們摘取了其中部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,見表3。
表3 汽車發(fā)油測量數(shù)據(jù)對照
根據(jù)前面的實(shí)踐作業(yè)對照,雷達(dá)液位儀的溫度與人工檢尺法計(jì)量的溫度基本一致。在這次作業(yè)中,人工檢尺法油脂的溫度參照雷達(dá)液位儀的溫度,通過計(jì)算得D20=0.9200t/m3,人工檢尺法、雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)3種計(jì)量方式對汽車發(fā)油量的計(jì)算結(jié)果見表4,3種方法的對照結(jié)果見表5。由表5可見,誤差比較大的是第1、2次發(fā)油。這是因?yàn)樽鳂I(yè)前管道內(nèi)有少量空氣,在第1、2次發(fā)油過程中,除了本身的發(fā)油外,泵進(jìn)口前管道內(nèi)的空氣同時(shí)排出,造成油罐內(nèi)油脂利用壓力壓入管道。這樣進(jìn)行汽車發(fā)油時(shí),質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量的是發(fā)油終端的發(fā)油量,而雷達(dá)液位儀和人工檢尺法計(jì)量的是油罐的發(fā)油量,同時(shí)考慮到發(fā)油損耗情況,從計(jì)算數(shù)據(jù)來看,第1次發(fā)油時(shí)質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量數(shù)據(jù)與人工檢尺、雷達(dá)液位儀的計(jì)量數(shù)據(jù)相差較大。工人在罐頂檢尺計(jì)量,不可避免地要受到外界環(huán)境如風(fēng)速等的影響。但是隨著發(fā)油次數(shù)的增加和發(fā)油數(shù)量的增加,3種計(jì)量方式對發(fā)油量的計(jì)量誤差逐漸穩(wěn)定在0.20%左右。
表4 汽車發(fā)油量計(jì)算對照
表5 雷達(dá)液位儀、質(zhì)量流量計(jì)和人工檢尺法對照
3 結(jié)束語
通過對智能化計(jì)量設(shè)備即雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量數(shù)據(jù)分析表明,雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)的使用可以達(dá)到與人工檢尺法同樣的計(jì)量效果,同時(shí)智能化計(jì)量設(shè)備的應(yīng)用還具有以下優(yōu)點(diǎn):①智能化計(jì)量設(shè)備計(jì)量客觀,精度較高,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、計(jì)量。質(zhì)量流量計(jì)和雷達(dá)液位儀采用動(dòng)態(tài)、靜態(tài)計(jì)量相結(jié)合的方式,分別計(jì)量了終端發(fā)油量和油罐發(fā)油量,而且可以通過設(shè)定直接讀取液位高度、容積等數(shù)據(jù),不受外界環(huán)境和天氣的影響。②勞動(dòng)力減少,勞動(dòng)強(qiáng)度降低。傳統(tǒng)的人工檢尺法對工人的檢尺技術(shù)和熟練程度要求高,通常需要拿著操作工具,在現(xiàn)場緊張工作,工作環(huán)境差。智能化計(jì)量設(shè)備應(yīng)用后,在正常情況下,工人只需要在中控室微機(jī)前觀察、記錄,調(diào)整參數(shù),只有在出現(xiàn)故障的情況下才需要到現(xiàn)場解決,保證了工作的連續(xù)和穩(wěn)定,同時(shí)統(tǒng)計(jì)工作可根據(jù)需要隨時(shí)方便打印,消除了繁瑣的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算工作。③植物油智能化計(jì)量設(shè)備的成功應(yīng)用,將提高植物油保管、儲(chǔ)運(yùn)計(jì)量工作的自動(dòng)化和管理工作的現(xiàn)代化程度,使油脂保管、儲(chǔ)運(yùn)控制管理達(dá)到國際先進(jìn)水平,對油脂保管工作降低運(yùn)輸損耗,提高保管安全性,減輕工作勞動(dòng)強(qiáng)度具有積極意義,但在設(shè)備的使用中還存在需要進(jìn)一步完善的地方,如雷達(dá)液位儀和質(zhì)量流量計(jì)存在零點(diǎn)漂移的問題,需要在具體使用過程中進(jìn)一步深化研究。
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