Температуру и вязкость при учёте битума держат под контролем, поддерживая расходомер и всю измерительную линию при стабильной температуре в пределах безопасного диапазона обращения с продуктом. Корпус счётчика, фильтр, арматуру и фланцы обогревают рубашкой или путевым обогревом; технологию измерения выбирают с учётом высокой вязкости и колебаний температуры; газ, попадающий в линию в начале и в конце операции, учитывают отдельно. Общие вопросы обогреваемых узлов учёта — холодные участки, регулирование обогрева, теплоизоляция — рассмотрены на странице об узлах учёта с обогревом для тяжёлой нефти и мазута. Здесь речь идёт о специфике битума.
Что усложняет учёт битума
· Высокая рабочая температура: Битум наливают горячим; Eurobitume указывает температуры налива до 200 °C для дорожного битума и до 230 °C для окисленного. Датчики, уплотнения и электроника должны соответствовать этому уровню.
· Вязкость, сильно зависящая от температуры: Вязкость нефтепродуктов заметно меняется с температурой: даже умеренное охлаждение сказывается на потерях давления и работе счётчика. Остывший в приборе продукт может застыть.
· Газ и воздух: В одном из кейсов изготовителя при наливе полимерно-битумного вяжущего газовыделение из продукта приводило к заметным расхождениям прежнего расходомера с весами. При сливе воздух попадает в линию в начале и в конце операции.
· Перегрев: Слишком горячие поверхности нагрева вызывают коксование и отложения, что в измерительных трубках и узких каналах влияет и на результат измерения.
Выбор технологии измерения
Для битума чаще всего рассматривают кориолисовы массовые расходомеры и объёмные (камерные) счётчики. Выбор зависит от того, ведётся ли коммерческий учёт по массе или по объёму, от диапазона вязкости и от принятой стратегии обслуживания.
· Кориолисов массовый расходомер: Измеряет массу напрямую и определяет плотность, поэтому позволяет отпускать битум по массе без пересчёта зависящего от температуры объёма. Изготовители предлагают для датчиков обогревающие рубашки и комплекты парового обогрева. С ростом вязкости растут потери давления, а при малых расходах может снижаться точность, поэтому типоразмер выбирают так, чтобы прибор работал в верхней части диапазона.
· Объёмный счётчик: С ростом вязкости внутренние протечки уменьшаются, но растут потери давления, нагружающие подшипники и уплотнения. Рабочая вязкость должна быть близка к вязкости поверочной жидкости, иначе возникает погрешность; для твёрдых частиц может потребоваться фильтр.
· Весы: На многих битумных объектах отпущенное количество определяют по массе гружёной и порожней машины; расходомер тогда используется для дозированного налива и внутреннего контроля.
Ряд опубликованных отраслевых руководств по выбору счётчиков на эстакадах налива автомобильных и железнодорожных цистерн прямо исключает подогреваемые и тяжёлые продукты. Поэтому практику терминалов светлых нефтепродуктов нельзя переносить на битум без изменений: её нужно сверять с данными изготовителя для высоких температур и вязкостей.
Обогрев корпуса расходомера и блока
Для кориолисовых датчиков изготовители выпускают обогревающие рубашки из двух полукожухов, охватывающих корпус датчика. В рубашку подают теплоноситель — термомасло, пар или горячую воду, — что стабилизирует температуру датчика. Допустимые давление и температура теплоносителя задаются изготовителем и должны соответствовать теплоснабжению площадки.
В отличие от датчика, электроника преобразователя рассчитана на ограниченную температуру окружающей среды. Если горячий корпус и изоляция могут её перегреть, применяют исполнение с выносной электроникой или с удлинённой шейкой под изоляцию. Фильтры, арматуру, присоединения датчиков температуры и давления на блоке обогревают электрическим или паровым путевым обогревом; для электрообогрева во взрывоопасных и невзрывоопасных зонах действуют разные семейства стандартов. Изоляцию делают съёмной для обслуживания.
Стабильность нуля и влияние температуры
Нуль кориолисова расходомера может смещаться с температурой. Для продуктов вроде битума, работающих намного выше температуры окружающей среды, общепринятой инженерной практикой считается установка или проверка нуля при рабочей температуре, полностью заполненном приборе, остановленном потоке и отсутствии газа. Некоторые изготовители сообщают, что калибруют приборы для высокотемпературных применений при нескольких температурах. Стабильная температура рубашки и линии ограничивает дрейф нуля и колебания показаний плотности.
Газ и компоновка измерительной линии
· Расходомер размещают там, где он остаётся заполненным даже при опорожнении линии, предпочтительно в нижней точке, с регулирующим клапаном после него, поддерживающим достаточное давление в приборе.
· Руководство по наливу битума предписывает медленный пуск и медленное завершение налива регулирующим клапаном; такой плавный переход смягчает и самые тяжёлые для прибора начальную и конечную фазы.
· Для полимерно-битумных вяжущих особенно стоит рассматривать приборы с функциями диагностики и обработки вовлечённого газа.
· Сигнал плотности можно передавать в систему управления для контроля однородности продукта и выявления аномального попадания газа.
Расчёт количества и учётные записи
Битум может продаваться по массе или по объёму. Пересчёт между ними требует зависящей от температуры плотности битума, которую следует получать у поставщика. Подпадает ли измерение под законодательную метрологию, определяет национальное законодательство; международная рекомендация по динамическим измерительным системам для жидкостей оценивает систему целиком, а не только счётчик. Утверждение типа одного прибора не распространяется на весь блок с его обогревом и обвязкой.
Критерии проектирования
Параметр | Почему это важно | Влияние на выбор |
Марка битума и модификация | Вязкость, склонность к газовыделению и предельная температура зависят от марки | Тип прибора, обработка газа, уставка обогрева |
Диапазон рабочих температур | Определяет пределы датчика, уплотнений и электроники | Высокотемпературное исполнение, выносная электроника |
Диапазон вязкости и расхода | Влияет на потери давления и точность при малых расходах | Типоразмер прибора, напор насоса |
Основа учёта (масса, объём, весы) | Меняет структуру расчёта и записей | Кориолисов или объёмный счётчик, данные о плотности |
Теплоноситель | Определяет конструкцию рубашки и обогрева | Термомасло, пар или электрообогрев |
Классификация взрывоопасных зон | Влияет на электрообогрев и вид защиты оборудования | Взрывозащищённое исполнение и применимые стандарты |
Обслуживание и проверка | Проверки нуля и демонтаж влияют на эксплуатацию | Байпас, отсечная арматура, съёмная изоляция |
Чем может помочь TLY Enerji
TLY Enerji поддерживает проекты учёта битума, анализируя технологические данные и помогая определить подходящую технологию измерения. В продуктовом портфеле компании есть кориолисовы массовые расходомеры и плотномеры, датчики температуры и давления, регулирующая арматура. В зависимости от объёма проекта возможны поставка этого оборудования, монтаж и пусконаладка расходомеров, интеграция с системами PLC или DCS и техническая поддержка после ввода в эксплуатацию.
Данные для проработки узла учёта
· Марки битума, наличие полимерной модификации и данные поставщика о зависимости вязкости от температуры
· Минимальный, номинальный и максимальный расход; температура и давление в точке измерения
· Назначение: коммерческий учёт, дозированный налив или внутренний контроль
· Основа учёта: масса, объём или сверка с весами
· Доступный теплоноситель и его параметры; электроснабжение
· Классификация взрывоопасных зон и сигналы для системы управления
Связанные страницы
· Узлы учёта с обогревом для тяжёлой нефти и мазута: Инженерия холодных участков и изоляции обогреваемых блоков.
· Системы налива битума с обогревом: Вся цепочка обогрева, в которой стоит расходомер.
· Блочные узлы учёта тяжёлой нефти: Как вязкость определяет выбор технологии.
· Системы слива битума из автобитумовозов: Количество и газ в точке приёма.
Часто задаваемые вопросы
Кориолисов расходомер или объёмный счётчик для битума?
Кориолисов расходомер предпочтителен, когда коммерческий учёт ведётся по массе и нужен контроль плотности; исполнения с обогревающей рубашкой широко доступны. Объёмный счётчик может подойти для учёта по объёму при узком диапазоне вязкости, если учтены потери давления и вязкость при поверке. Решение принимают по данным о продукте и диапазону расхода.
Почему одной рубашки на расходомере недостаточно?
Рубашка греет только корпус датчика, а необогреваемые фланцы, фильтры и арматура до и после прибора остывают и зарастают отложениями. К тому же у электроники преобразователя есть температурные ограничения. Поэтому блок проектируют целиком: рубашка прибора, обогрев линии и правильное размещение электроники.
В каких условиях устанавливать нуль?
Обычно нуль устанавливают или проверяют при рабочей температуре, полностью заполненном приборе, остановленном потоке и без газа. Нуль, выставленный при температуре окружающей среды, может сместиться, когда прибор работает горячим. Конкретную процедуру нужно сверить с инструкцией изготовителя расходомера.
Почему полимерно-битумные вяжущие требуют особого внимания?
Они более вязкие, и в кейсе изготовителя газовыделение из продукта приводило к заметным расхождениям показаний расходомера с весами. Поэтому функции обработки газа, место установки прибора и создание подпора для таких марок становятся ещё важнее.
Подпадает ли учёт битума под законодательную метрологию?
Это зависит от национального законодательства и от того, как измерение используется в расчётах. Если требования применимы, оценивается вся измерительная система, включая обогрев и обвязку, а не только прибор. Требования уполномоченного органа и договорную основу учёта следует уточнить в начале проекта.