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(dá)到一定程度時,有氣、液兩相轉(zhuǎn)換的特性,亦會成為氣、液兩相流的狀態(tài),這是流量測量中要注意的。在確認(rèn)管道輸送乙烯確屬氣相的前提下,選擇氣體流量計(jì),進(jìn)行流量測量與計(jì)量。
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技術(shù)頻道

石化企業(yè)乙烯氣體質(zhì)量流量測量分析

  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(dá)到一定程度時,有氣、液兩相轉(zhuǎn)換的特性,亦會成為氣、液兩相流的狀態(tài),這是流量測量中要注意的。在確認(rèn)管道輸送乙烯確屬氣相的前提下,選擇氣體流量計(jì),進(jìn)行流量測量與計(jì)量。
  適用乙烯氣體流量測量的氣體流量計(jì)的種類較多,如差壓式流量計(jì)(包括孔板、噴嘴、阿紐巴、變管式、V-錐形流量計(jì)等)、渦街流量計(jì)、旋進(jìn)式旋渦流量計(jì)、科里奧式質(zhì)量流量計(jì)、熱式質(zhì)量流量計(jì)、羅茨流量計(jì)等等。它們在乙烯氣體測量中各有優(yōu)勢,表1列出部分氣體流量計(jì)的技術(shù)性能及工作條件。
  北京燕山石油化工(集團(tuán))有限公司乙烯裂解裝置的乙烯氣體的流量測量,其生產(chǎn)裝置內(nèi),多采用差壓式流量計(jì);而外送用于計(jì)量交接的,多采用其他類型流量計(jì),現(xiàn)結(jié)合在向外單位輸送氣體乙烯曾發(fā)生過計(jì)量糾紛的例子,談?wù)勔蚁怏w質(zhì)量流量測量的問題。
1 遠(yuǎn)距離輸送和用一條管線供應(yīng)數(shù)個用戶時,應(yīng)注意計(jì)量交接地點(diǎn)和統(tǒng)一計(jì)量表的選型
  北京燕山石油化工(集團(tuán))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(jì),口徑為DN150,最大流為標(biāo)準(zhǔn)狀況下14×103m3/h,正常運(yùn)行量在34%流量刻度上,精度為0.5級,帶溫度壓力自動補(bǔ)償環(huán)節(jié);3個用戶均在50km以外。用量最大的是氣體羅茨流量計(jì),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(shù)Z值人為設(shè)置環(huán)節(jié);另外兩個用戶均采用的是日本橫河制造的渦街流量計(jì),精度為1級,帶溫壓補(bǔ)償環(huán)節(jié)。1988年全年累積誤差達(dá)10%,用戶報告給北京市技術(shù)監(jiān)督局,技術(shù)監(jiān)督局與供、需雙方組成三方參加的調(diào)查小組。經(jīng)調(diào)查小組倒班對量、調(diào)查分析,除發(fā)現(xiàn)在低壓下送氣,誤差偏大的規(guī)律外,沒有發(fā)現(xiàn)大的問題,當(dāng)時沒有得出統(tǒng)一的認(rèn)識。供方認(rèn)為其主要原因有以下幾點(diǎn):
  1)DN150管道長達(dá)50多公里,相當(dāng)于880多立方米的大“儲罐”,供方是進(jìn)“罐”前進(jìn)行測量計(jì)量;而三個用戶均是從罐內(nèi)取出后再檢測計(jì)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(shù)據(jù)肯定會存有差異。
  2)用量最大的用戶的流量計(jì)為羅茨流量計(jì),其乙烯氣體的壓縮系(因)數(shù)Z值,是根據(jù)設(shè)計(jì)的操作壓力不變值而人為設(shè)置的固定Z值。實(shí)際的乙烯氣體壓縮系(因)數(shù)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(guān)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(shù)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(nèi)(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(dāng)壓力為p=3001b/in2(約為2.1MPa)時,查圖1得到的Z=0.86設(shè)置在表內(nèi),流量計(jì)就按此Z值進(jìn)行積算流過的氣體量。而當(dāng)實(shí)際輸送壓力降低,如降到1MPa下送氣(長達(dá)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(yīng)為Z=0.936,此時若仍按Z=0.86計(jì)算流過的乙烯氣量,測量計(jì)算的結(jié)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(shù)Z值進(jìn)行自動補(bǔ)償?shù)闹v師測量系統(tǒng),在壓力偏低狀態(tài)下運(yùn)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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