Application des compteurs de débit en masse dans la mesure des produits pétroliers

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Contexte : Dans la production industrielle, en raison de l’équilibre des matières, de l’équilibre thermique, ainsi que des besoins liés au stockage, au transport et à la comptabilité économique, ce qui doit être mesuré, c’est la masse et non le volume. Par conséquent, lors des mesures, il est souvent nécessaire de multiplier le débit en volume mesuré par la densité pour le convertir en débit en masse. Lors de la mesure du débit en volume, il est nécessaire de déterminer la température et la pression du fluide, afin de convertir ce débit en valeur aux conditions normales. Cela permet ensuite de calculer le débit en masse. Ainsi, en cas de variations fréquentes de température et de pression du milieu à mesurer, non seulement le travail de conversion est fastidieux, mais il est également très difficile d’assurer la précision de la mesure. Avec le développement de la science et de la technologie modernes, une série de méthodes de mesure et d’instruments permettant de mesurer directement le débit massique est apparue. Le débitmètre de masse Coriolis permet réellement une mesure de masse directe à haute précision, ce que de nombreuses applications industrielles attendent ardemment. Principe de fonctionnement du débitmètre de masse : Le débitmètre de masse est constitué d’un tube en forme de U double courbe. Son principe de mesure repose sur la détection de la différence de phase générée par la force de Coriolis (ou force de Coriolis) agissant sur ce tube double courbe, afin d’évaluer le débit massique dans le tuyau. Caractéristiques du débitmètre de masse : Le débitmètre de masse permet de mesurer directement le débit en masse du fluide dans le tuyau, avec une grande précision et une bonne reproductibilité. Il peut effectuer des mesures directes du débit en masse du fluide sur une large plage de rapports de débit. Large gamme de médias de mesure : en dehors des fluides à viscosité normale, divers fluides à haute viscosité et non newtoniens, ainsi que des slurries contenant des composants solides et des médias contenant de faibles quantités de gaz. 1) Précision allant jusqu’à ±0,1 %
2) Conforme aux normes exigées par la CFDA
3) Durée de vie du produit supérieure à 10 ans
4) Utilisation de la technologie de soudage par brasage sous vide à haute température pour des performances plus stables
5) Protection IP66 contre la poussière et l’eau : test sous 1 mètre d’eau pendant 72 heures, transmission des données normale
6) Conception à très faible consommation d’énergie : consommation totale inférieure à 10 W
7) Commande par boutons optoélectriques, affichage en temps réel du débit. Opération de l’interface de contrôle anti-explosion, pouvant être utilisée dans les zones 1 ou 2 à risque d’explosion. 8) Priorité des alarmes. Réponse exceptionnellement rapide, obtention immédiate des informations d’alarme. 9) Sortie multi-paramètres : permet de générer en même temps des valeurs cumulées par lots, un débit instantané, une densité et une température ; prend en charge RS485 et signaux analogiques. 10) Récupération historique : en cas de panne du système central, les données historiques sont mémorisées et peuvent être consultées à tout moment. I. Application des compteurs de débit massique dans la mesure des produits pétroliers 1.1 Application des compteurs de débit massique dans la mesure de l’essence et du diesel La mesure commerciale des produits pétroliers raffinés reste un sujet d’intérêt majeur ; les parties acheteuses et vendeuses recourent parfois aux services de contrôle de la mesure pour trancher les litiges liés à ces mesures. Avec la diffusion de l’utilisation des débitmètres de masse, ce conflit a été bien résolu. La société du Nord a stipulé que pour le chargement de l’essence et du diesel à bord des navires, la mesure doit se faire à l’aide de débitmètres de masse. Grâce à leur utilisation au cours des deux dernières années, les résultats sont très bons, avec des erreurs de mesure restant dans les limites de précision requises. L’utilisation des débitmètres de masse dans les transferts commerciaux élimine les facteurs humains dans la mesure, réduit les erreurs liées aux méthodes traditionnelles telles que la mesure manuelle du niveau avec un mètre ruban, la mesure de la température avec une tige en verre, et la mesure de la densité avec un densimètre, et améliore ainsi la précision de la mesure. 1.2 Application des compteurs de débit en masse dans la mesure des gaz Les gaz à haute pureté (par exemple, l’hydrogène peut atteindre une pureté de 99,99 %) ou les gaz aux compositions constantes peuvent être mesurés à l’aide de compteurs de débit en masse pour ces gaz à forte valeur ajoutée. En entrant la densité du gaz à l’état standard, on peut, après conversion, mesurer son volume à cet état. La filiale Sinopec achète de l’hydrogène (d’une pureté pouvant atteindre 99,99 %) selon les spécifications du fournisseur, qui utilise un débitmètre à plaque perforée avec compensation de température et de pression, mais aucune variation n’est observée lors des mesures réelles. La filiale pétrochimique de niveau intermédiaire a installé un débitmètre de masse pour surveiller la quantité d’hydrogène fournie par le fournisseur. Les mesures ont révélé que, parfois, la quantité d’hydrogène était inférieure de 30 000 NM3 par rapport à ce que fournissait le fournisseur en une journée. Après de nombreuses comparaisons entre les deux parties et des recherches pour en identifier la cause, il a été déterminé qu’il y avait un problème dans la conception de la plaque d’étranglement du fournisseur. 1.3 Application des compteurs de débit en masse dans la mesure du pétrole lourd Les compteurs de débit en masse sont largement utilisés pour la mesure des huiles légères, mais leur utilisation dans la mesure du pétrole lourd reste encore limitée. La mesure du pétrole lourd comprend la mesure du pétrole brut et la mesure de l’asphalte. Pour mesurer le fioul lourd avec un débitmètre de masse, il est essentiel de résoudre le problème de la forte viscosité du fioul lourd, qui peut facilement provoquer l’adhérence à la paroi intérieure du tube de mesure. En raison du phénomène d’accrochage aux parois qui réduit la capacité de flux du tube de mesure, la valeur nominale du transmetteur est élevée. Si les deux tubes de mesure ne sont pas fixés de manière uniforme au mur, cela peut provoquer des vibrations anormales des tubes de mesure, empêchant ainsi le capteur de fonctionner correctement. Éliminer le phénomène d’accrochage aux parois consiste principalement à augmenter la température du milieu et à le mettre en état de flux. L’exportation de produits pétroliers, en particulier de l’asphalte, est souvent intermittente ; il est donc très important de bien assurer le chauffage et l’isolation. Le débitmètre de masse doit être chauffé par de la vapeur, de manière uniforme des deux côtés, avec isolation en laine de sel et tôle métallique. Faire en sorte que la température du milieu dans le tube de mesure soit supérieure à 80 degrés. Afin d’éliminer l’effet de collage aux parois et de permettre au débitmètre de masse de fonctionner normalement. La mesure du débit massique du pétrole brut élimine l’influence des composants volatils en faible quantité tels que les C1, C2 et C3. Améliorer la précision de la mesure. II. Quelques points à prendre en compte dans l’utilisation des débitmètres de masse 2.1 Problème de dérive du point zéro La précision du débitmètre de masse = ± précision de base ± stabilité du point zéro / débit d’opération. Bien que des mesures préventives aient été prises pour minimiser le décalage de zéro dans les processus de fabrication et de mise en service des compteurs de débit en masse Coriolis, ce décalage persiste. Au seuil minimal de débit, la dérive du zéro devient indéniable. La dérive à zéro provient principalement de l’appareil lui-même, c’est-à-dire du capteur ; on peut réduire cette dérive en effectuant régulièrement un réglage à zéro. 2.2 Influence des contraintes externes : pour l’installation d’un débitmètre de masse à effet Coriolis, en particulier celle du capteur, il est essentiel d’éviter toute contrainte. Il s’agit de « sans contrainte », ce qui signifie qu’il faut s’efforcer d’éviter ou de réduire les contraintes causées par des facteurs d’installation, afin de garantir le bon fonctionnement du capteur. Lors de l’installation, si la diamètre du tuyau du débitmètre en masse diffère considérablement de celui du conduit principal, il est recommandé d’installer un élargissement en U dans ce dernier, et de placer le débitmètre en masse sur cet élargissement, afin d’éliminer l’effet des contraintes externes. 2.3 Influence des vibrations Le principe et la structure du débitmètre à masse Coriolis font que les vibrations extérieures peuvent affecter ses mesures. Dans les zones où les vibrations des tuyauteries sont importantes, on peut installer des débitmètres à petit diamètre, en les reliant aux extrémités d’entrée et de sortie par des flexibles, tandis que le débitmètre lui-même est fixé sur une base solide et stable ou sur une plaque amortissante. Lorsqu’on installe des compteurs de débit à grand diamètre sur de telles lignes, on utilise parfois des joints d’expansion pour atténuer les vibrations, mais il est nécessaire d’ajouter un raccordement solidement supporté entre le joint d’expansion et le capteur ; sinon, en raison des contraintes supplémentaires causées par les dilatations de la tuyauterie, les données de mesure deviennent inexactes. Lorsque deux capteurs sont installés en parallèle sur deux lignes de tuyauterie adjacentes, il faut également veiller à maintenir une distance entre eux pour éviter toute influence mutuelle. 2.4 Principe de l’optimalité de la distribution du champ de flux En général, les performances du débitmètre à masse Coriolis ne sont pas affectées par les courants tourbillonnaires et les distributions inégales des vitesses induits par la disposition des tuyaux en amont et en aval ; il n’est généralement pas nécessaire de prévoir des tronçons de tuyaux droits. Cependant, lors de la mise en place réelle des tuyaux, on respecte toujours le principe de l’optimalité de la distribution du champ de flux. Le débitmètre de masse Coriolis, grâce à ses caractéristiques distinctives et à sa haute précision, est largement utilisé dans la mesure des champs pétroliers. Elle reçoit également de plus en plus d’attention. Il est progressivement devenu l’un des moyens importants pour la mesure du transfert de produits pétroliers.