装船或卸船流量计量系统的制作方法

本实用新型涉及一种装船或卸船流量计量系统，具体涉及一种用于大宗流体卸船或装船计量的流量计测量系统，用以实现对船运流体在卸船或装船过程精确计量，属于流量测量仪表技术领域。

背景技术：

在液体流量测量领域，特别是在对油品、化工品等大宗液态物料运输交接过程，由于交接数量大，一般无法直接使用传统称重方法实现计量。

在船运到岸后，将液态物料卸装到储罐过程，由于卸载物料的工艺条件限制，特别是在对船舱内残余物料扫舱过程，容易带入气体，形成气体和液体共存的两相流体，使用流量计测量气体和液体共存的两相流体时，液体中的气体(泡)会影响测量的准确度，甚至导致流量计不能正常工作。

大多数码头对于大宗液体物料到岸卸船计量的方法仍然采用储罐检尺计量或以船舱检尺的方式完成，该方法受到计量方法和多种因素影响，计量精度不能满足客户对高精度计量的要求。

在大宗液体装船过程中，由于管路和储罐内也可能带入大量气体，形成气体和液体共存的两相流体，影响流量计测量精度。

对于大宗液体计量交接，目前使用流量计作为计量工具是比较精确和通用的方法。对于大宗液体卸船应用，为了满足流量计测量的工艺要求，有采用中间消气器的方法，如公开号为cn201110135308.3的中国专利，cn2476797y的中国专利，通过采用增加消气器的方法实现对工艺过程带入的气体分离和排出管路，使经过流量计测量的液体不含气相，从而使流量计测量准确。

对于使用消气器来实现流量计稳定测量的方法，由于消气设备的容积和排气能力的限制，当被测量介质含气量大，在操作流量大时，流经流量计的液体中仍然可能带入较多气体，影响流量计的准确测量。或者现场安装空间限制，需要减小消气设备的体积和占地空间，使管路更加紧凑和高效。

对于整个输送流程中，在接收罐液位较低或者是装船、装车过程，由于末端管道和储罐没有足够的液位提供背压，会导致气液分离器分离出的气体无法排出管路到集气装置，使气液分离器内气体大量聚集，液位降低，不利于含气液体中的气体有效分离，降低气液分离器的工作效率。

解决含气流体的测量方法中也有通过管路设置，增加阀门等方式，例如美国专利us6471487b2介绍了一种不使用气液分离器，采用控制输送泵和流量计后阀门切换的方式来实现对被输送流体的准确测量。该专利中使用了一个可控制的三通阀门，利用质量流量计测量流经的流体密度，通过密度判断流经流量计的液体是否含气，如果含气流体经过流量计，则通过三通切换阀门将流体返回原料容器。这样，虽然能保证在流量计中流过含气流体时，将物料循环返回原料容器，而且不计量，只有在流经流量计的物料不含气的条件，才切换流体到目标容器，并计量输送物料的数量，但是该方法在流量计之后的增加了返回到原料容器的管路，对于贸易交接等应用，容易导致争议。而且，一旦过程流体中一直含有气体，按专利方法可能导致始终将流量计后的控制阀处于返回原料容器的位置，可能无法完成物料的交接输送。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：现有卸船流量计量系统对于含气流体的测量方法管路布置复杂，无法实现有效气液分离和排气并准确测量的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种装船或卸船计量系统，其特征在于，包括：

用于对物料进行气液分离的气液分离器；

用于调节气液分离器出料流量的调节阀；

用于检测气液分离器出料管路内物料质量流量和密度的科里奥利质量流量计；

用于控制气液分离器和科里奥利质量流量计内测量管路压力的背压阀；

用于将待输送物料输送至气液分离器内的液体输送泵；

用于收集气液分离器内产生的气体的集气装置。

优选地，还包括用于控制气液分离器内气体排放的排气阀及用于检测气液分离器内液位的液位检测开关。

优选地，还包括用于接收科里奥利质量流量计密度信号和液位检测开关液位信号，控制调节阀、及排气阀的控制器。

优选地，所述背压阀采用自力式压力控制阀。

更优选地，所述自力式压力控制阀上设有自力式压力控制阀引压管及控制压力设定调节装置。

优选地，还包括用于吹扫储罐进料或出料管路的吹扫管路。

更优选地，还包括用于切换吹扫管路的吹扫阀门。

优选地，所述调节阀为电动或气动式调节阀门。

本实用新型提供的装船或卸船计量系统结构简单，采用自力式压力控制阀作为系统背压阀，消气器在实现分离出过程气体后，容器和管路始终保持设定压力以上，实现计量管路快速排气，计量精确度高。

附图说明

图1为本实用新型提供的装船或卸船流量计量系统的示意图；

图2为自力式控制阀的示意图；

图3为本实用新型的电气控制图；

图4为科里奥利质量流量计测量不含气液体密度时的示意图；

图5为科里奥利质量流量计测量含气液体密度时的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

如图1-5所示，本实施例提供的一种装船或卸船流量计量系统，其包括用于调节气液分离器1出料流量的调节阀6，用于气液分离器1出料管路内物料质量流量和密度的科里奥利质量流量计3，用于调节气液分离器1和科里奥利质量流量计3测量管路压力的背压阀5，用于对物料进行气液分离的气液分离器1，用于将待输送物料输送至气液分离器1内的液体输送泵4，用于收集气液分离器1内产生的气体的集气装置9，用于吹扫储罐10进料或出料管路的吹扫管路，用于切换吹扫管路的管路吹扫阀门12，用于控制气液分离器1内气体排放的排气阀7及用于检测气液分离器1内液位的液位检测开关8。科里奥利质量流量计3自带质量流量计测量管16和质量流量计变送器15。图4、5分别为科里奥利质量流量计测量不含气液体密度、含气液体密度时的示意图，图中箭头为测量时物料的流动方向。调节阀6、质量流量计变送器15、液位检测开关8及排气阀7与控制器2连接。

所述背压阀5采用自力式压力控制阀。自力式压力控制阀上设有自力式压力控制阀引压管13及控制压力设定调节装置14。背压阀5的引压管路13布置在阀门入口管路，将背压阀5入口端，即科里奥利质量流量计3的出口管路压力引入压力设定调节装置14，当背压阀5入口端压力低于设定操作压力时，背压阀5处于关闭状态；当背压阀5入口端压力高于设定操作压力时，阀门打开。从而实现对气液分离器1和科里奥利质量流量计3测量管路背压作用，当操作压力低于设定压力，流体不通过背压阀5，即不通过科里奥利质量流量计3，不会产生计量，此时有利于管路排气。图2中箭头为自力式压力控制阀工作时，物料的流动方向。

所述调节阀6为电动或气动式调节阀门。

卸船时，在运输船舱11内的被输送的液体通过液体输送泵4输送，经过管路进入气液分离器1，然后经过科里奥利质量流量计3计量，再经过安装于科里奥利质量流量计3下游的背压阀5，再经过调节阀6，最后经过过程管路输送到储罐10。对于被输送的液体，首先在气液分离器1中经过气液分离，当液体进入气液分离器1后，液体和气体分离，液体聚集在气液分离器1的下方，气体聚集在气液分离器1的上方，当气液分离器1上方不断聚集气体，液位将下降，当液位下降到低于液位检测开关8的位置，液位开关8检测到气液分离器内液位的变化，将信号反馈给控制器2，控制器2发送信号，排气阀7打开，气液分离器开始排气，此时气液分离器内上部气体减少，液位开始上升，当液位高于检测开关8的位置后，液位开关8将信号再次反馈给控制器2，控制器2按预设的程序发送控制信号，关闭排气阀7，实现气液分离器1内液位控制和排气。

背压阀5的自力式压力控制阀引压管13入口在背压阀5的入口端，将入口端流体压力导入压力控制调节装置14，压力控制调节装置14可以按管路系统需要操作压力预先精确设定开启压力，当背压阀5前端的自力式压力控制阀引压管13压力低于预先设定压力时，背压阀5处于关闭状态，被输送的流体不会经过管路流出，即此时科里奥利质量流量计内流体处于静止状态，没有物料流出，此时管路前端消气器1仍然处于工作状态，当流体中含气时，气液分离器1将流体中的气体分离，气液分离器1内压力将不低于预先设定压力，气液分离器1内的压力可以使气体快速排出到集气装置9。通过背压阀5的预设压力调节装置14设定系统操作压力，保持气液分离器1容器内压力与集气装置10之间形成足够的差压，满足气液分离器排气系统排气速度要求。

在气液分离器1液体出口和科里奥利质量流量计3之间管路设有管路吹扫阀门12，可以通过管路吹扫阀门12对系统管路和气液分离器1内的液体在操作完成后进行吹扫，还可以通过管路吹扫阀门12，接入标准压力源，对操作系统中背压阀5的压力调节装置完成检测和调整操作压力。

对于被输送的流体，在流经科里奥利质量流量计3时，科里奥利质量流量计3通过质量流量计测量管16的振动，测量流体的质量流量，同时可以测量质量流量计测量管16内的实时密度。

当输送的液体含气量较大时，经过气液分离器1的液体中的气体没有被完全分离，在流经科里奥利质量流量计3时，液体中含有气体分散在液体中，会使流经科里奥利质量流量计3的质量流量计测量管16内的流体平均密度降低。科里奥利质量流量计3检测到密度是流经质量流量计测量管16的液体实时平均密度，该密度和液体中含气量相关，液体中含气量越大，检测到的实时密度越小，反之，液体中含气量越小，检测到的密度越接近液体的真实密度。

通过对控制器2设定被测量液体正常操作密度值，科里奥利质量流量计检测到的实时密度，将该实时密度信号传输到控制器2，通过检测到的实时密度与预先设定的液体正常操作密度比较，可以判断液体中含气量，并可以推算出消气效率是否满足科里奥利质量流量计测量要求。

对于科里奥利质量流量计3测量到的密度计算出流体中含气量，当达到控制器预先设定值时，通过控制器2发送信号，将下游的调节阀6开度减小，从而减小操作流量。对于气液分离器1，当操作流量减小后，可以使流体在消气器容器内停留更长时间，使液体中的更多气体分离出来，通过排气阀7排出到集气装置9，使流经科里奥利质量流量计3的液体中含气量降低。当流经科里奥利质量流量计3的质量流量计测量管16内的流体含气量降低时，科里奥利质量流量计3测量到的密度会升高，直至不含气时，测到的密度与预先设定的被测量液体密度一致，在这个过程，控制器2会通过控制信号调节调节阀6的开度，直至调节阀6全开。

通过控制器2对于调节阀6的控制，在管路输送液体过程，当通过液体输送泵4吸入的流体全是气体时，通过科里奥利质量流量计3检测到的密度变化，控制器2控制下游的调节阀6关闭，可以防止通过液体输送泵4吸入空气进入下游工艺管路和储罐10。

上述计量系统用于装船时，只须将液体输送泵4与储罐10连接，调节阀6的出料口与运输船舱11连通即可，该计量系统的管路内物料的输送方向不变。