Кріогенне зберігання та переробка вуглеводнів є одним із найскладніших середовищ для технології вимірювання витрати. Працюючи за екстремальних температур від -116°C до навколишнього середовища, установки, що працюють зі зрідженими нафтовими газами (ЗНГ), потребують прецизійних приладів, здатних підтримувати точність у складних умовах процесу. Сучасні газопереробні заводи та кріогенні термінали зберігання значною мірою залежать від передових рішень для вимірювання витрати, щоб забезпечити безпечну роботу, точне зберігання та оптимальне керування процесами.
Етан створює унікальні проблеми вимірювання в кріогенних застосуваннях. Працюючи при температурах до -116°C у рідкому стані, етан демонструє коливання питомої ваги від 552 до 568 кг/м³ з в'язкістю від 0,18 до 0,22 сП. Рідина переходить з рідкої в пароподібну фазу залежно від умов експлуатації, що вимагає витратомірів, здатних витримувати тиск від 3,57 до 29,1 кг/см²G. Вимірювання витрати етану є критично важливим на нафтохімічних підприємствах, де цей вуглеводень служить сировиною для виробництва етилену.
Вимірювання витрати пропану в кріогенних системах зберігання включає моніторинг рідкого пропану за робочих температур від -50°C до +40°C. З характеристиками щільності 581-585 кг/м³ в рідкій фазі та в'язкістю 0,19-0,21 сП, пропан вимагає надійних приладів, здатних витримувати розрахунковий тиск до 35,7 кг/см²G. Витратоміри пропану повинні враховувати різні швидкості потоку від мінімальних навантажень до максимальної пропускної здатності 30 800 кг/год у деяких випадках застосування, що робить коефіцієнт регулювання критичним критерієм вибору.
Вимірювання витрати вуглеводневого газу в системах факельного спалювання та технологічних лініях вимагає технології теплових масових витратомірів, здатних обробляти труби великого діаметра до 36 дюймів. З молекулярними масами від 21,48 до 21,58 та коефіцієнтами стисливості близько 0,9887, ці газові потоки потребують приладів, які можуть підтримувати точність при швидкостях потоку від мінімум 0,1 MMSCFD до максимум 330 MMSCFD. Робочий діапазон тиску 87-116 PSIG та температури від 86°F до 104°F визначають межі вибору приладів.
Витратоміри Коріоліса є найкращим вибором для вимірювання рідкого етану та пропану в кріогенних сховищах. Ці масові витратоміри безпосередньо вимірюють масову витрату без необхідності компенсації щільності, що робить їх ідеальними для застосувань комерційного зберігання, де обов'язкова точність ±0,05% або вище. Масовий витратомір Коріоліса чудово підходить для сценаріїв двонаправленого вимірювання витрати, що є критично важливим під час операцій завантаження та розвантаження на терміналах зберігання.
Технологія Коріоліса для встановлення витратомірів етану та пропану використовується в трубопроводах діаметром від 4 до 20 дюймів, що забезпечує надійне вимірювання для нормальних швидкостей потоку від 800 м³/год до 2000 м³/год для рідин та до 65 000 кг/год для парів.
Технологія теплових масових витратомірів домінує у вимірюванні вуглеводневого газу в системах факельного спалювання та технологічних лініях великого діаметра. Вставні теплові масові витратоміри пропонують економічно ефективні рішення для трубопроводів діаметром від 18 до 36 дюймів, де важливо підтримувати мінімальний перепад тиску. Ці прилади вимірюють масову витрату газу, виявляючи розсіювання тепла від нагрітих датчиків, забезпечуючи пряме вимірювання маси без компенсації тиску та температури.
Для застосувань у факельних барабанах з вибивною трубою, що обробляють як пари етану, так і пропану, теплові масові витратоміри забезпечують надійне вимірювання при тиску, близькому до атмосферного (0,1 кг/см²G), у діапазоні температур від температури навколишнього середовища.
Вибір відповідних вимірювальних приладів витрати вимагає ретельної оцінки проектних умов у порівнянні з робочими параметрами. Витратоміри етану можуть працювати при температурі -116°C, але повинні витримувати проектні температури від -118°C до +65°C з проектним тиском, що досягає 43,5 кг/см²G при роботі з парою. Аналогічно, витратоміри пропану працюють за проектних умов від -52°C до +115°C з тиском до 35,7 кг/см²G, що вимагає використання конструкційних матеріалів, придатних для кріогенної експлуатації.
Встановлення витратомірів на об'єктах переробки вуглеводнів повинно відповідати класифікації небезпечних зон Зони 1, газової групи IIA, T3. Прилади, сертифіковані ATEX, з класом вибухозахисту Ex 'd' забезпечують безпечну експлуатацію в потенційно вибухонебезпечних середовищах. Ступінь захисту від пилу IP 67 забезпечує необхідний захист від умов навколишнього середовища, зберігаючи при цьому цілісність приладу.
Сучасні системи вимірювання витрати бездоганно інтегруються з розподіленими системами керування (РСК) через протокол зв'язку HART. Інтелектуальні перетворювачі забезпечують аналоговий вихід 4-20 мА з цифровим накладанням HART, що дозволяє здійснювати дистанційне налаштування, діагностику та моніторинг. Сучасні прилади пропонують можливості передачі багатьох параметрів, одночасно повідомляючи про масову витрату, щільність, температуру та значення сумарного показника для оптимізації стратегій керування процесами.
Розмір витратоміра повинен враховувати весь робочий діапазон, зберігаючи при цьому точність за нормальних умов потоку. Масові витратоміри Коріоліса зазвичай оптимально працюють від 20% до 100% номінальної продуктивності, тоді як теплові масові витратоміри перевершують інші показники в ширших коефіцієнтах регулювання. Оцінка мінімальної, нормальної та максимальної швидкостей потоку гарантує, що вибрані прилади збережуть точність специфікацій у всьому робочому діапазоні. Тут ми додаємо типову таблицю розмірів витратоміра Коріоліса для вимірювання потоку етану .
Допустимі перепади тиску суттєво впливають на вибір витратоміра, особливо в системах із самопливом та низьким тиском. Коріолісові витратоміри зазвичай створюють максимальний перепад тиску 0,3 кг/см², тоді як теплові масові витратоміри практично не обмежують потік. Розуміння системної гідравліки запобігає кавітації в рідинних системах та забезпечує достатній тиск після потоку для вимог процесу.
Підтримка точності вимірювань вимагає періодичного калібрування з використанням сертифікованих еталонних стандартів. Масові витратоміри Коріоліса мають переваги заводського калібрування з водою або легкими вуглеводнями, з урахуванням специфікацій точності, включаючи лінійність, гістерезис та ефекти повторюваності. Сертифікати калібрування, що документують умови випробувань, записи тиску та перевірку діапазону, забезпечують відстеження для застосувань комерційного обліку.
Вибір відповідної технології вимірювання витрати для етану, пропану та вуглеводневих газів вимагає повного розуміння умов процесу, властивостей рідини та експлуатаційних вимог. Масові витратоміри Коріоліса забезпечують неперевершену точність для зберігання рідини, тоді як теплові масові витратоміри пропонують економічно ефективні рішення для моніторингу газу в трубах великого діаметра та факельних системах.
Успіх у кріогенному зберіганні та переробці вуглеводнів залежить від надійних приладів для вимірювання потоку, які підтримують продуктивність за екстремальних температур, широких діапазонів тиску та різних умов потоку. Завдяки підбору технології витратомірів до вимог конкретного застосування, оператори досягають оптимальної точності вимірювання, відповідності нормативним вимогам та експлуатаційної ефективності в цих складних промислових середовищах.
Email
WA
Inquiry
