一种新界面检测方法在成品油管道的应用 刘超1 赵天根2 翟培君1 杨韬 .docVIP

一种新界面检测方法在成品油管道的应用 刘超1 赵天根2 翟培君1 杨韬2 毛振宇1 1．；2．method of oil batch detection on products pipeline Abstract: In order to improve the accuracy of batch interface detection in oil pipeline, combined with physical acoustics theory -- sounds speed in different kinds of oil were not the same, using existing ultrasonic flowmeter in station. To upload collected velocity values of fluid in the pipeline, completed the remote transmission of data, and finally succeed to detect the interface. Processing the date batch interface density and sound velocity and OID value curves of Zhengzhou oil station, drawn in the same time axis, you can see the three changes trends of density and velocity values are basically the same, while the OID trend was contrary. The change of the velocity of sonic with the density curve shows that the relationship of change was linear. This indicates that the sound speed is equivalent to the density in the detection of the batch interface. Keyword: oil batch detection; sonic velocity; density; ultrasonic flowmeter 成品油管道采用顺序输送方式，不同种类油品之间必然形成混油界面，批次界面跟踪与混油切割则是成品油调度的主要工作。目前国内成品油管道常用的界面检测装置主要有密度计和OID，是西门子公司FUH1010PVN系列固定式流量计，该装置以时差法为测量原理，其主要由超声波换能器、信号处理电路及流量显示系统三部分组成[]。时差式超声波流量计的测量原理：根据超声波脉冲在被测介质的顺流和逆流形成的速度差测量流体的流速（图1）。在介质顺流方向，换能器P1向P2发射超声波信号，t1；同理，换能器P2向P1发射超声 （1） 式中：L为超声波流量计水平安装距离，m；c为超声波在被测介质中传播速度，m/s；(为换能器与管道水平夹角；uD为管道介质在声程上平均流速，m/s。 （2） 式中：Q为油品的流量，m3/s；A为管道横截面积，m2。量计的基本原理可知，t1是装置测得的一手数据，管道内流体声速值流量则是运算结果数据。在数据采集上，流量值作为关键数据转化为4-20mA模拟信号，最终传输至站控PLC，声速值则与其他数据一起采用modmus协议通过RS485接口进行数据传送。 周围受到的压强发生改变时，其体积也要相应地发生改变，以ΔP表示压强的改变，以ΔV/V表示相应的体积的相对变化即体应变。根据胡克定律 （3） 由波动理论可知机械波在介质中传播纵波时，其速率为： （4） 式中：v为流体中声波传播速度，m/s；K为体积模量，N/m2；ρ为流体密度，kg/m3 （5） 由上式可知，液体密度与其形变模量及声速存在对应关系。成品油中的汽柴油是不同烃类组成的混合物，对于不同油品而言，其形变模量必然也不相同。因此可以通过对流体声速的测量实现对其密度值的间接测量。同时，也可理解为可以直接使用声速值这一流体固有物理量实现区分批次界面的目的。 4.应用效果及分析 以下是柴推汽批次界面在郑州站卸载时，郑州进站端密度计、OID及超声波流上图可以看出，当混油开始进站，汽油密度值由742kg/m3开始逐渐上升时，声速值也由131