楊小燕

摘 要：中國(guó)石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中石化洛陽(yáng)分公司”）焦化車(chē)間的皮帶秤偏差大，穩(wěn)定性差?；诖耍疚母鶕?jù)前期分析和調(diào)研情況，采用賽摩電氣公司的皮帶秤對(duì)其進(jìn)行改造。經(jīng)過(guò)改造，中石化洛陽(yáng)分公司焦化裝置皮帶秤實(shí)際使用和控制準(zhǔn)確度等級(jí)可達(dá)到±0.25%～±0.5%，實(shí)現(xiàn)計(jì)量準(zhǔn)確可靠。

關(guān)鍵詞：皮帶秤；計(jì)量；偏差

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ520.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）14-00101-03

Adopt the Belt Balance in Delayed Coking Unit of China

Petroleum & Chemical Corporation Luoyang Branch

YANG Xiaoyan

（ China Petroleum & Chemical Corporation Luoyang Branch，Luoyang Henan 471000）

Abstract： The China Petroleum & Chemical Corporation Luoyang Branch （The following is referred to as "Sinopec Luoyang Branch"） had large deviation and poor stability in the scale of the coking plant. Based on this， according to the previous analysis and investigation， the belt scale of Sai Mo electric company was used to transform it. After modification， the Sinopec Luoyang Branch's coking plant belt scale could be used in actual operation and control accuracy could reach + 0.25% to + 0.5%， so as to achieve accurate and reliable measurement.

Keywords： belt balance；measuring；deviation

1 中石化洛陽(yáng)分公司焦化裝置皮帶秤計(jì)量現(xiàn)狀

中國(guó)石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司焦化裝置2臺(tái)皮帶稱(chēng)是由徐州三原電力測(cè)控技術(shù)有限公司和唐山匯中儀表生產(chǎn)的，秤架為2組四托輥，由2個(gè)傳感器組成，于2008年4月投用。由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)量準(zhǔn)確性降低，中石化洛陽(yáng)分公司計(jì)量技術(shù)人員多次對(duì)其進(jìn)行調(diào)整比對(duì)，但顯示偏差仍然較大，且穩(wěn)定性差，不能達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的要求。焦化裝置皮帶秤計(jì)量現(xiàn)狀如下。

1.1 皮帶秤穩(wěn)定性差

焦化車(chē)間皮帶稱(chēng)2016年4月份比對(duì)結(jié)果證明，皮帶秤穩(wěn)定性差（見(jiàn)表1）。加上裝置加工原料性質(zhì)變化頻繁、生焦周期長(zhǎng)、檢尺數(shù)據(jù)存在固有誤差和測(cè)算時(shí)間短等，目前得到的內(nèi)部測(cè)算結(jié)果并不可靠。

1.2 皮帶秤計(jì)量值較裝置實(shí)際產(chǎn)量偏低

在實(shí)際操作中，為維持裝置間的正常收付關(guān)系，焦化

車(chē)間只能通過(guò)虛擬入庫(kù)來(lái)填補(bǔ)石油焦虧空。皮帶秤計(jì)量

值較裝置實(shí)際產(chǎn)量偏高，石油焦存在“入不敷出”的現(xiàn)象，即石油焦檢尺計(jì)算量比皮帶秤計(jì)量值少。截至5月31日6：00，累計(jì)造成近2 000t的虧空。在實(shí)際操作中，為維持裝置間的正常收付關(guān)系，5月份焦化車(chē)間曾虛擬入庫(kù)1 800t來(lái)填補(bǔ)石油焦虧空。

2 前期工作

2.1 邀請(qǐng)廠(chǎng)家進(jìn)廠(chǎng)交流

首先與兄弟企業(yè)進(jìn)行溝通，了解到石化企業(yè)現(xiàn)使用賽摩電氣皮帶秤較多。同時(shí)，邀請(qǐng)賽摩電氣皮帶秤廠(chǎng)家到焦化車(chē)間進(jìn)行技術(shù)交流，主要探討以下兩方面內(nèi)容。

2.1.1 皮帶秤選型。根據(jù)車(chē)間對(duì)電子皮帶秤的準(zhǔn)確度要求，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，廠(chǎng)家建議選用4個(gè)稱(chēng)重傳感器、四托輥電子皮帶秤。其中，托輥電子皮帶秤的型號(hào)為ICS-FH-4，主要由稱(chēng)重橋架、測(cè)速傳感器、稱(chēng)重傳感器和計(jì)算器4部分組成，實(shí)際使用和控制準(zhǔn)確度為±0.25%～±0.5%。

2.1.2 安裝條件。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，焦化車(chē)間至動(dòng)力部電站，皮帶秤輸送機(jī)工況良好，適合安裝電子皮帶秤ICS-FH-4，實(shí)際使用和控制準(zhǔn)確度可以達(dá)到±0.25%～±0.5%。而焦化車(chē)間至焦場(chǎng)，皮帶秤輸送機(jī)工況不理想。受現(xiàn)場(chǎng)位置限制，下料口導(dǎo)料板和皮帶秤緊挨著（遠(yuǎn)小于6m），導(dǎo)料板對(duì)皮帶秤計(jì)量影響較大，另外皮帶秤安裝區(qū)域振動(dòng)較大，對(duì)皮帶秤計(jì)量也有影響；因存在兩個(gè)下料口，皮帶秤張力難以維持恒定，影響儀表的穩(wěn)定性；焦化車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)皮帶秤秤架距離皮帶凹形曲線(xiàn)的切點(diǎn)只有1m左右的距離（遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于12m）。皮帶和底托輥不接觸，嚴(yán)重影響皮帶秤準(zhǔn)確性。因此，該皮帶秤實(shí)際使用計(jì)量準(zhǔn)確度很難達(dá)到±0.5%。

2.2 實(shí)地調(diào)研

2016年5月30日至6月3日，組織相關(guān)人員赴鎮(zhèn)海煉化、高橋石化進(jìn)行皮帶秤使用情況調(diào)研。

2.2.1 鎮(zhèn)海煉化皮帶秤運(yùn)行情況。鎮(zhèn)海煉化有3套焦化裝置，只有三焦化有皮帶秤。裝置皮帶秤（實(shí)物圖見(jiàn)圖1）為徐州三原電力測(cè)控技術(shù)有限公司生產(chǎn)，其型號(hào)為ICS-17A，輸送帶寬度為1 200mm，輸送帶速度為2.0m/s，最大輸送流量為600t/h，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)，稱(chēng)重托輥4組，稱(chēng)重傳感器4個(gè)，測(cè)速傳感器1個(gè)，稱(chēng)重儀表為2000系列（見(jiàn)圖2）。根據(jù)其管理人員介紹，其準(zhǔn)確度在定期比對(duì)時(shí)偏差在±3%左右，與中石化洛陽(yáng)分公司焦化裝置一樣，計(jì)量結(jié)果只作為物料平衡參考。

2.2.2 高橋石化皮帶秤運(yùn)行情況。高橋石化有2套焦化裝置，其除焦后通過(guò)一個(gè)管帶機(jī)輸送到中轉(zhuǎn)焦場(chǎng)，中轉(zhuǎn)焦場(chǎng)通過(guò)皮帶機(jī)將焦輸送到船上。該處皮帶機(jī)上安裝有皮帶秤，該皮帶秤作為貿(mào)易結(jié)算使用。皮帶秤主體和稱(chēng)重儀表見(jiàn)圖3和圖4。

到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，裝置正在輸焦，皮帶秤運(yùn)行狀況良好，瞬時(shí)流量達(dá)到346t/h。該皮帶秤為賽摩電氣股份有限公司生產(chǎn)，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)，運(yùn)行多年，情況良好。此外，其還有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。

①自由浮動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)。皮帶秤稱(chēng)重橋架創(chuàng)新采用自由浮動(dòng)及稱(chēng)重托輥對(duì)稱(chēng)平衡結(jié)構(gòu)與稱(chēng)重傳感器連接，無(wú)限位裝置、直接傳力、測(cè)重準(zhǔn)確可靠。

②雙稱(chēng)重傳感器支撐。雙稱(chēng)重傳感器兩端分別支撐稱(chēng)重橋架，偏載能力強(qiáng)，在皮帶輸送機(jī)帶寬大、帶速高的輸送工況比單點(diǎn)稱(chēng)重，傳感器支撐計(jì)量準(zhǔn)確度更高。

③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。雙托輥浮衡秤架僅有支撐梁1根（安裝2只稱(chēng)重傳感器）、支架梁2根、連扳2條，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)螺栓連接即可完成秤架組裝，現(xiàn)場(chǎng)分件搬運(yùn)重量輕、容易安裝、施工周期短，不影響生產(chǎn)運(yùn)行[1]。

④特殊稱(chēng)重傳感器。稱(chēng)重傳感器采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗側(cè)向力極強(qiáng)，且具有完善的溫度補(bǔ)償。

⑤高準(zhǔn)確度稱(chēng)重儀表。采用賽摩6301及6301D高準(zhǔn)確度儀表，具有多路A/D轉(zhuǎn)換的6301D數(shù)字轉(zhuǎn)換器安裝在現(xiàn)場(chǎng)，就地將模擬稱(chēng)重傳感器重量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)RS-485遠(yuǎn)傳給6301儀表?？垢蓴_能力強(qiáng)，稱(chēng)重準(zhǔn)確度高。

2.2.3 兩種秤架結(jié)構(gòu)的比較。皮帶秤實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵是稱(chēng)重橋架將皮帶上的物料重量全部、準(zhǔn)確、及時(shí)地傳遞給稱(chēng)重傳感器，其中傳遞過(guò)程沒(méi)有任何干擾力。

2.2.3.1 多托輥皮帶秤秤架結(jié)構(gòu)。多托輥皮帶秤秤架結(jié)構(gòu)有單杠桿式、雙杠桿式和懸浮式等多種結(jié)構(gòu)形式。稱(chēng)重傳感器與秤架的連接多采用剛性連接，這種連接形式存在一定的限制力、結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力，該限制力、結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力無(wú)法很好釋放，容易產(chǎn)生過(guò)定位，干擾了重力的準(zhǔn)確測(cè)量，特別是在小量重力或重力變化小的工況下，干擾影響皮帶秤計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2.3.2 賽摩浮衡皮帶秤秤架。賽摩浮衡皮帶秤秤架采用自由浮動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)，稱(chēng)重橋架自由浮動(dòng)與稱(chēng)重傳感器連接，無(wú)限位裝置、直接傳力；2個(gè)稱(chēng)重傳感器兩端分別安裝，抗偏載能力強(qiáng)，更適用于皮帶輸送機(jī)帶寬大、帶速高的輸送計(jì)量；稱(chēng)重橋架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。

稱(chēng)重橋架上對(duì)稱(chēng)裝有2組稱(chēng)重托輥支架，支架上的稱(chēng)重托輥將皮帶上的物料重量傳遞給稱(chēng)重傳感器。由于該稱(chēng)重橋架僅通過(guò)2個(gè)萬(wàn)向關(guān)節(jié)與稱(chēng)重傳感器相連，所以整體稱(chēng)重橋架是可以繞2個(gè)萬(wàn)向關(guān)節(jié)自由浮動(dòng)的，各種干涉或結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力均不存在，稱(chēng)重橋架上的稱(chēng)重托輥將皮帶上的物料重量全部準(zhǔn)確地傳遞給稱(chēng)重傳感器，完成高準(zhǔn)確度的計(jì)量。

根據(jù)前期分析和調(diào)研情況，中石化洛陽(yáng)分公司決定采用賽摩電氣股份有限公司生產(chǎn)的皮帶秤對(duì)焦化車(chē)間的2臺(tái)皮帶稱(chēng)進(jìn)行改造。

3 改造方案

根據(jù)分公司對(duì)電子皮帶秤準(zhǔn)確度等級(jí)的要求，選擇用4個(gè)稱(chēng)重傳感器和型號(hào)為ICS-FH-4的四托輥電子皮帶秤。以中石化洛陽(yáng)分公司焦化至焦場(chǎng)輸送石油焦系統(tǒng)的皮帶秤為例，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和輸送機(jī)工況及皮帶秤安裝規(guī)范要求，具體實(shí)施如下。

3.1 皮帶秤安裝應(yīng)遠(yuǎn)離下料口，保證距下料口6m

皮帶秤安裝應(yīng)距下料口6m，防止導(dǎo)料板對(duì)皮帶秤的影響。焦化車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)下料口導(dǎo)料板和皮帶秤緊挨著，且皮帶秤安裝現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)存在較大振動(dòng)，導(dǎo)料板及現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)均對(duì)皮帶秤準(zhǔn)確計(jì)量有較大影響。因此，應(yīng)按照安全規(guī)范要求對(duì)皮帶秤的安裝位置進(jìn)行移位改造，保證距下料口有6m距離。

3.2 輸送機(jī)應(yīng)該單點(diǎn)裝料

輸送機(jī)要求只有一個(gè)裝料點(diǎn)，而焦化車(chē)間石油焦現(xiàn)場(chǎng)裝料點(diǎn)為2個(gè)。因此，將現(xiàn)場(chǎng)存在的2個(gè)裝料點(diǎn)取消一個(gè)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)裝料，保證整個(gè)裝料過(guò)程中皮帶秤張力保持恒定。

3.3 皮帶秤安裝與輸送機(jī)凹線(xiàn)段

輸送機(jī)向上升的凹形曲線(xiàn)的切點(diǎn)與秤架的距離必須大于12m，而焦化車(chē)間石油焦現(xiàn)場(chǎng)皮帶秤其距離只有1m左右，皮帶和底托輥不接觸，重量無(wú)法完全傳導(dǎo)至稱(chēng)重傳感器。因此，重新選擇位置，保證輸送機(jī)向上升的凹形曲線(xiàn)切點(diǎn)距離秤架大于12m，消除皮帶和底托輥不接觸、張力較大等問(wèn)題，提高計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.4 皮帶秤秤架部分的日常維護(hù)

①定期清除秤區(qū)的積塵，特別是杠桿、秤區(qū)托輥、測(cè)速滾筒上的積料；②定期對(duì)稱(chēng)重托輥進(jìn)行潤(rùn)滑，每年2次，潤(rùn)滑后重新調(diào)零；③始終保持皮帶沿輸送機(jī)的中心線(xiàn)運(yùn)行，如果由于物料偏載造成皮帶跑偏，必須調(diào)整加料機(jī)構(gòu)，如果輸送物料時(shí)皮帶回歸中心而空皮帶運(yùn)行跑偏，應(yīng)在秤區(qū)以外設(shè)置防跑偏托輥；④秤架上要防止過(guò)載、沖擊，嚴(yán)禁在秤架上站人；⑤定期檢查測(cè)速滾筒與皮帶是否有打滑或沾料情況。

4 預(yù)期效果

經(jīng)過(guò)上述改造，中石化洛陽(yáng)分公司焦化裝置皮帶秤實(shí)際使用和控制準(zhǔn)確度等級(jí)可達(dá)到±0.25%～±0.5%，實(shí)現(xiàn)計(jì)量準(zhǔn)確可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]方原柏.電子皮帶秤[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.