CMF在炼油装置精细管理中的应用讨论

徐丽敏

摘要：装置物料正平衡是石化企业精细管理的要求。体积计量准确性受温度、压力、组分、密度等因素影响较大，难以满足生产优化的需要；质量流量计性能优良，是装置物料正平衡核算的优选计量设备。

关键词：装置 精细管理 体积质量流量计

中图分类号： TE624 文献标识码：A 文章编号：

1. 1.炼油装置精细管理呼唤质量流量计

1990年代，科里奥利力质量流量计(coriolis mass flowmeter简称CMF) 进口国内亮相后，由于性能优越，迅速在油品贸易交接计量中成为主角。但CMF产品价格昂贵，使其在装置物料计控中的应用受到很大限制。

随着市场与经营压力日趋增大，石化企业管理日趋精细；CMF计量准确、质量可靠、维护量小，维护费用低等优点的显现，使石化企业不断增加CMF的应用领域，向装置物料覆盖，逐步取代体积流量计。W厂甚至各加热炉的燃料油均使用了CMF，以加强燃料油管理，鼓励烧干气。准确的计量不仅对装置精细操作、生产调整及时提供正确的指导，为装置平衡、标定和班组的成本核算提供准确的依据，更重要的是为企业加强内部管理提供了可靠依据。例如：该厂催化装置改造后，CMF计量值与工艺人员的经验值及孔板相比，差值达20%，造成生产调度困惑；技术人员经多次反复测试分析，确认CMF计量准确后，回头从工艺上研究，最后从塔盘改造上找到了原因，对优化工艺与调度发挥了积极作用。2009年以来，该厂依靠CMF进行装置物料正平衡，获得了上下一致的认可和好评；现在许多装置在配流量计的时候，本可以用其他类型流量计的地方，因基层单位强烈要求也配了CMF。

2.在炼油装置物料计控改造中采用CMF的工作要点

装置物料正平衡核算是企业精细管理的要求。2009年，A厂在推进炼油正平衡核算中，凸显出体积流量准确性受温度、压力、组分、密度等因素影响的不足。A厂炼油板块过去计量仪表欠账较多，普遍使用的是低准确度差压、速度式流量计，只测得体积量，物料平衡必须通过密度换算；由于石油产品及半成品密度受温度、压力、组份、加工方案的影响极大，所以换算后的质量量误差较大，计量水平无法胜任物料平衡，满足不了生产优化需要；在上级组织的多次专业检查中，均对炼油装置的计量现状提出批评，要求A厂改变计量仪表的落后现状。

企业ERP和MES的上线，对计量工作提出了更高的要求，炼油装置中计量仪表准确性低，常常使生产调度日报形同“天书”，无法实现主要装置物料正平衡，影响生产优化，更无法适应ERP要求。因此， 2009年A厂计量部门利用有限资金，在MES 配套项目中对炼油板块关键装置的主要物料计量设施进行了改造完善。改造中，以下几点值得注意。

（1）改造原则。计量设施的完善，要整体规划、突出重点、分步实施，以节约、优化、满足需求为原则。A厂从主要装置开始，一次彻底解决几套主要装置的物料计量问题；在2009年底大修完善I常、催化、焦化、重整、气分、加氢等装置计量设施。

（2）确定工艺参数。准确的工艺参数是仪表正确选型、可靠运行的保证，在计量部门提交方案的基础上，由作业部门按要求提供准确的工艺、被测介质诸方面的技术参数，确认计量点、量程、准确度等级；并考虑装置扩能对流程、流量、管线的变动因素。生产部门协同作业车间完成计量点有关工艺参数的提供，并审查、签字确认，明确责任。

（3）仪表选型。装置计量表选型中，尽量不用有可动部件的表，避免仪表卡塞造成物料中断，影响生产；优先选用压损小的流量计，降低仪表长期运行的隐性成本，以节能；高温高压高蚀剧毒等恶劣环境选用进口成熟产品，以减低维护成本，保证安全；尽量选用业绩多的成熟产品，减少投资风险。要做到物料正平衡，装置进出物料必须采用质量计量。因此，主要装置的关键物料选用CMF，既是优化生产、精细管理的需要，也是MES和ERP的需要。为便于工艺优化及装置平衡，装置间物料互供计量采用国产CMF为主。

（4）计量点选取。针对企业实际，装置物料互供计量表选点，以供方为主，围绕主要装置与物料正平衡进行，兼顾装置标定、操作监视；计量表有合适位置，便于安装；便于进DCS；有利于计控兼顾；现场供电以24VDC为主，尽量利用已有电源。

（5）选商与采购。计量仪表选商、采购，除关键物料及特殊工况需选进口仪表外，其它的选国产仪表；厂家不宜多，以便于维护、维修和备件的更换，要选资质好、信誉好并且能满足计量要求的的企业。

3、炼油装置内CMF的安装

老装置内安装CMF，安装方式、环境以及管道的应力等因素变化，都会直接影响流量计的准确度。因此，要设法采取适当措施，减少、直至消除这些对测量准确度的影响。

由于测量管形状及结构设计的差异,多数型号的CMF要设计支撑架；还有的为隔离管道振动对仪表的影响,传感器与管道之间要介以柔性管连接,而柔性管与传感器之间又要一段由支撑件分别固定的钢性直管。

流量传感器测量管内若残留固形物,结垢,滞留气体等，会影响测量精度。将传感器装在自下而上流动的垂直管道常可有效避免这类影响。

传感器安装位置必须保证测量管内充满介质。例如，管道内液体流过CMF后直接放入容器而无背压,则测量管往往不能充满,会使输出信号激烈波动，增大测量误差。

防止CMF之间的相互影响。同一型号两台CMF靠近串联安装,或多台CMF靠近并行(或并联)安装,尤其装在同一支撑台架时，测量管振动会使各CMF之间相互影响,产生干扰而引起异常振动,严重时仪表无法工作,应采取防范措施。如，向制造厂提出错开接近仪表的共振频率值;拉开传感器的距离；不设置在同一台架上,独立设置支撑架;流量传感器设置柔性管隔离等方法。

无应力安装。安装时将直管直接先固定在支撑架上，装上流量计的连接件，将直管按应有的长度割开，将流量计吊装无应力焊接。

4.结语

随着石化企业ERP和MES的推进，企业多分为数十个甚至更多的成本中心；装置间互供物料能源的计量需求，承担着为优化工艺调度、推进精细管理提供依据的任务，也凸显了许多老企业计量设施不完善的矛盾。装置物料的正平衡应该采用质量量平衡，质量流量计适应流程工业这一需求的优势是显而易见的。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。