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植物油罐油脂计量技术的应用 |
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摘 要： 对植物油罐测量方法中的人工检尺法、质量流量计和雷达液位仪的测量原理进行了介绍，并根据生产实际对人工检尺法、雷达液位仪和质量流量计的测量数据进行了分析，结果说明质量流量计和雷达液位仪具有较好的测量效果，可用于植物油罐油脂的计量。
关键字： 植物油罐 液位测量方法 智能化计量
随着植物油储备、保管工作的发展，油罐液位的测量工作由于涉及到保管、贸易结算等方面，已成为当今工业测量中极其重要的工作内容。目前在植物油罐计量、结算方面常用的液位测量方法主要是人工检尺法。随着科技的发展和完善，质量流量计、雷达液位仪等智能化计量设备使植物油罐的监控和容积测量方法趋向多元化、自动化。笔者根据自己的使用感受谈一下对植物油罐计量方法的看法，供同行参考。
1 几种计量方法的原理
1.1 人工检尺法
1.1.1 原理
植物油罐计量的传统方法是人工检尺法，它主要适用于储存在立式油罐、船舶液货仓等容器内的散装液态植物油的商业质量静态计量。其测量参数为油罐或船舱油位高度、油罐或船舱内油脂温度和油脂密度。
1.1.2 使用方法
该方法通过有经验的工人利用油尺对油罐液位高度进行测量，检尺工具为下悬铜质尺锤的钢卷尺，由人工从罐顶量油孔放入钢卷尺，读出检尺高度和浸油高度从而得出油罐液位。同时使用温度计测量计算油罐内植物油的平均温度，并取样化验测量密度，计算出油罐内油脂的容量和质量。
1.2 雷达液位仪
1.2.1 原理
雷达液位仪是利用发射雷达信号被液体表面反射后，无线接收回波的原理使用的。由于信号频率在改变，回波与信号发射瞬间相比，其频率稍有不同。此频率差正比于至液面的距离，并可精确转换计算出油罐液位和容积。
1.2.2 使用方法
雷达液位仪安装在植物油储罐的顶端，根据顶部天线发射的雷达信号反射测量出液位和容积。同时根据多点温度计测量出油罐内油脂的平均温度，计算出油罐内油脂的质量和密度。测量过程中无需移动部件，通过非接触测量，可实现对油罐的管理、监控，同时通过罐下显示仪可以在油罐下方实时读取油罐内油脂的信息。
1.3 质量流量计
1.3.1 原理
流量计是测量流量的仪表，根据测量对象分为封闭管道流量计和敞开管道流量计。封闭管道流量计常用的有容积式流量计、速度式流量计和质量流量计等，目前广泛使用的是质量流量计。质量流量计中最具代表性的是科里奥利质量流量计，简称CMF。它是利用流体在直线运动的同时处于一个旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式的质量流量仪表。
1.3.2 使用方法
质量流量计直接安装在管道上，通过传感器和变送器可以直接、实时测量介质的质量流量、体积流量、密度和温度。由于质量流量计可以直接安装在发油管线终端，不受过程介质温度、密度变化的影响，投入使用后，它的测量结果不受人的意志而改变，测量结果客观。
2 几种计量方法对比
目前，企业使用雷达液位仪和质量流量计主要担心测量数据的准确性和稳定性问题，所以选用雷达液位仪和质量流量计的企业多采用人工检尺法与质量流量计、雷达液位仪相结合的监控方式对整个植物油罐区进行管理。我们在现场对3种计量方式测得的数据进行了比较。
2.1 人工检尺和雷达液位仪测量数据的比较
利用油罐向码头发油的工作流程对发油前后的油罐液位高度和温度进行了测量，进而测算出发油量进行比较。
作业当天天气阴，环境温度6～10℃，罐顶风力5～6级，输送油脂的管道为DN250，作业前为空管，作业完成后进行了管道清扫。测量数据见表1。表1 油罐循环测量数据对照
 因为油液位高度低于3m，所以雷达液位仪的平均温度参照人工检尺测量的温度。根据公式容积Vt=V检+V静修计算出D20=0．9202t/m3，再根据罐容表推算出容积和质量。表2是油罐发油量计算对照表。表2 油罐发油量计算对照
 由表2可以看出，在此次实际作业中，人工检尺和雷达液位仪在容积和质量上的相差为：ΔV=1279.287－1278.707=0．58m3，Δm=1186.748－1186.210=0．538t，根据计算可得出，雷达液位仪和人工检尺的测量数据误差为0.045%。
2.2 人工检尺、雷达液位仪和质量流量计测量数据的比较
以汽车发油方式对人工检尺、雷达液位仪和质量流量计所计量的发油量进行了比较。
作业期间天气以多云为主，伴有阴雨，环境温度15～20℃，罐顶风力5～7级，泵进口前管道为DN150，长度约200m。作业前利用油罐内油脂充压管道，故作业前管道视为由油和少量空气混合，我们摘取了其中部分数据进行比较分析，见表3。表3 汽车发油测量数据对照
 根据前面的实践作业对照，雷达液位仪的温度与人工检尺法计量的温度基本一致。在这次作业中，人工检尺法油脂的温度参照雷达液位仪的温度，通过计算得D20=0．9200t/m3，人工检尺法、雷达液位仪和质量流量计3种计量方式对汽车发油量的计算结果见表4，3种方法的对照结果见表5。由表5可见，误差比较大的是第1、2次发油。这是因为作业前管道内有少量空气，在第1、2次发油过程中，除了本身的发油外，泵进口前管道内的空气同时排出，造成油罐内油脂利用压力压入管道。这样进行汽车发油时，质量流量计计量的是发油终端的发油量，而雷达液位仪和人工检尺法计量的是油罐的发油量，同时考虑到发油损耗情况，从计算数据来看，第1次发油时质量流量计的计量数据与人工检尺、雷达液位仪的计量数据相差较大。工人在罐顶检尺计量，不可避免地要受到外界环境如风速等的影响。但是随着发油次数的增加和发油数量的增加，3种计量方式对发油量的计量误差逐渐稳定在0．20%左右。表4 汽车发油量计算对照
 表5 雷达液位仪、质量流量计和人工检尺法对照
 3 结束语
通过对智能化计量设备即雷达液位仪和质量流量计计量数据分析表明，雷达液位仪和质量流量计的使用可以达到与人工检尺法同样的计量效果，同时智能化计量设备的应用还具有以下优点：①智能化计量设备计量客观，精度较高，可实现实时监控、计量。质量流量计和雷达液位仪采用动态、静态计量相结合的方式，分别计量了终端发油量和油罐发油量，而且可以通过设定直接读取液位高度、容积等数据，不受外界环境和天气的影响。②劳动力减少，劳动强度降低。传统的人工检尺法对工人的检尺技术和熟练程度要求高，通常需要拿着操作工具，在现场紧张工作，工作环境差。智能化计量设备应用后，在正常情况下，工人只需要在中控室微机前观察、记录，调整参数，只有在出现故障的情况下才需要到现场解决，保证了工作的连续和稳定，同时统计工作可根据需要随时方便打印，消除了繁琐的统计和计算工作。③植物油智能化计量设备的成功应用，将提高植物油保管、储运计量工作的自动化和管理工作的现代化程度，使油脂保管、储运控制管理达到国际先进水平，对油脂保管工作降低运输损耗，提高保管安全性，减轻工作劳动强度具有积极意义，但在设备的使用中还存在需要进一步完善的地方，如雷达液位仪和质量流量计存在零点漂移的问题，需要在具体使用过程中进一步深化研究。
参考文献：
［1］JJG（沪）37—2000，散装植物油质量计量技术规范［S］．
［2］肖素琴．油品计量员读本：第二册［M］．北京：中国石化出版社，2007．(end)
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(7/20/2013) |
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