專利名稱：一種石油樹脂聚合物料粘度在線連續(xù)檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在線檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種流體物質(zhì)粘度的在線檢測方法， 尤其涉及一種石油樹脂聚合物料粘度的在線連續(xù)檢測方法。
背景技術(shù)：
物質(zhì)粘度測量有多種方法，對(duì)于牛頓流體，可采用毛細(xì)管差壓式、超聲波 式、振動(dòng)式等多種方法；對(duì)于非牛頓流體， 一般采用轉(zhuǎn)筒式進(jìn)行測量。石油樹 脂聚合物屬于非牛頓流體，因此，目前對(duì)石油樹脂聚合物粘度的測量主要采用 轉(zhuǎn)筒式進(jìn)行測量，而這種測量方法需要通過在裝置上配備復(fù)雜的在線采樣系 統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和集成系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，檢測速度慢，且價(jià)格昂貴。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種檢測速度快，成本低廉的石油樹脂聚合物料粘度 在線連續(xù)檢測方法。本發(fā)明石油樹脂聚合物料粘度在線連續(xù)檢測方法，是在裝置管道安裝各類 檢測儀表，對(duì)管道內(nèi)物料的質(zhì)量流量、差壓、溫度以及環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù) 檢測，由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過預(yù)先設(shè)定在計(jì)算機(jī)內(nèi)的模 型計(jì)算出物料的當(dāng)前粘度。管道內(nèi)物料的質(zhì)量流量由安裝在管道上的質(zhì)量流量計(jì)實(shí)時(shí)測量；測量物料 在不同管道位置的壓力降由安裝在水平管道上的水平管差壓變送器和安裝在 豎直管道上的豎直管對(duì)裝差壓變送器和豎直管豎裝差壓變送器進(jìn)行實(shí)時(shí)測量， 其中水平管差壓變送器的測量信號(hào)為主要信號(hào)，豎直管差壓變送器的測量信號(hào) 為修正信號(hào)；管道內(nèi)物料的溫度和環(huán)境溫度由分別安裝在管道內(nèi)部和管道外部 物料溫度檢測器和環(huán)境溫度檢測器進(jìn)行實(shí)時(shí)測量；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)安裝在控制 室，用于收集現(xiàn)場各類信號(hào)并進(jìn)行濾波、計(jì)算、存儲(chǔ)及顯示。本發(fā)明主要利用石油樹脂聚合粘度和物料的質(zhì)量流量、溫度、差壓之間的 對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過一定量數(shù)據(jù)的積累和分析，可以將這種對(duì)應(yīng)關(guān)系總結(jié)為一套或 分段的多套模型(不同的石油樹脂裝置對(duì)應(yīng)的模型數(shù)量和格式有較大差異)。3將這些模型寫入到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中，當(dāng)現(xiàn)場新的質(zhì)量流量、溫度、差壓等信 息進(jìn)入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)可以依據(jù)這些模型直接計(jì)算出當(dāng)前的聚合粘 度值。通過大量采樣分析和數(shù)學(xué)計(jì)算，我們總結(jié)出聚合單元反應(yīng)釜中石油樹脂 12(TC粘度模型為jinSW+asD^+a^D^+aJ^M+as (T「120) b5+a6T2b6+c p——物料12(TC粘度(單位厘沲)S——質(zhì)量流量(單位噸/小時(shí))ai——質(zhì)量流量系數(shù)bl——質(zhì)量 流量指數(shù)D,——水平管差壓(單位帕)a2——水平管差壓系數(shù)b2——水平 管差壓指數(shù)D2——豎直管對(duì)裝差壓(單位帕)a3——豎直管對(duì)裝差壓系數(shù)b3 ——豎直管對(duì)裝差壓指數(shù)D3——豎直管豎裝差壓(單位帕)a4——豎直管豎裝差壓系數(shù)b4 ——豎直管豎裝差壓指數(shù)1——物料溫度(單位攝氏度)a5——物料溫度差值系數(shù)b5—— 物料溫度差值指數(shù)T2——環(huán)境溫度(單位攝氏度)a6——物料溫度差值系數(shù)b6—— 物料溫度差值指數(shù)C——差異補(bǔ)正量(單位厘沲)本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下特點(diǎn)1、 本發(fā)明采用技術(shù)成熟、測量精度高的常規(guī)儀表進(jìn)行現(xiàn)場信號(hào)檢測，測量信息精確可靠，滯后時(shí)間??；2、 設(shè)備投資少，成本低，安裝維護(hù)方便。對(duì)石油樹脂聚合物料粘度變化 的跟蹤趨勢和測量精度較高，完全滿足樹脂生產(chǎn)的需要；可根據(jù)物料變化隨時(shí) 調(diào)整模型，擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫，使測量更加精確。


圖1石油樹脂聚合物料粘度現(xiàn)場配置圖 1——質(zhì)量流量計(jì)2——水平管差壓變送器 4——豎直管豎裝差壓變送器 6——環(huán)境溫度檢測器3——豎直管對(duì)裝差壓變送器 5——物料溫度檢測器 7——工業(yè)控制計(jì)算機(jī)具體實(shí)施方式
下面以某聚合單元反應(yīng)釜中的石油樹脂為例，進(jìn)一步說明本發(fā)明測量其在12(TC的粘度的方法。(1) 測量儀表的安裝物料如圖1中箭頭方向流動(dòng)，選擇管道安裝位置時(shí)應(yīng)盡量保證管道內(nèi)充滿 物料，以保證各檢測器所測數(shù)據(jù)的真實(shí)性。質(zhì)量流量計(jì)1水平安裝在管道上， 用于實(shí)時(shí)測量物料的質(zhì)量流量，單位為噸/小時(shí)(或其他標(biāo)準(zhǔn)單位)。流動(dòng)過程 中，由于物料的粘度特性，物料和管道的摩擦?xí)?dǎo)致其在管道流動(dòng)過程中產(chǎn)生 一定壓力降，不同的物料粘度會(huì)產(chǎn)生不同的壓力降，因此，在水平管道上安裝 有水平差壓變送器2，用于檢測水平管道中的壓力降，且差壓變送器2的兩個(gè) 檢測探頭間距為900mm，并要求其前后要留有1000mm以上的直管段。由于 裝置現(xiàn)場生產(chǎn)過程中有一定的干擾因素，比如管道內(nèi)物料沒有充滿、物料內(nèi) 有一定的固體顆粒等，都會(huì)對(duì)水平管的壓力降測量產(chǎn)生影響，因此，在豎直管 安裝了豎直管對(duì)裝差壓變送器3和豎直管豎裝差壓變送器進(jìn)行差壓補(bǔ)正，當(dāng)出 現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，依據(jù)這兩個(gè)探頭的檢測信號(hào)變化來修正水平管壓力降的測量數(shù)據(jù)。物料溫度變化對(duì)物料粘度有較大的影響，例如某樹脂裝置聚合單元物料在 ll(TC時(shí)粘度為57.59厘泊，在12(TC時(shí)粘度為39.51厘泊，而裝置上一般要求 提供恒定溫度下的粘度值(如120i0.rC下的粘度)，因此進(jìn)行物料溫度的測量， 當(dāng)物料溫度不在規(guī)定范圍內(nèi)，利用粘度和溫度的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將粘度值依據(jù)溫度 的差異進(jìn)行補(bǔ)正。補(bǔ)正方法為通過大量采樣分析和數(shù)學(xué)計(jì)算，得到不同溫度 下粘度和12(TC粘度差異數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫，當(dāng)物料溫度不在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)(如 120士0.rC)，由數(shù)據(jù)庫中調(diào)用當(dāng)前溫度下的差異補(bǔ)正數(shù)據(jù)對(duì)物料粘度迸行補(bǔ) 正。環(huán)境溫度的測量主要對(duì)設(shè)備的溫度漂移和管道的膨脹進(jìn)行補(bǔ)正，具體補(bǔ)正 方法同上，但需另建獨(dú)立數(shù)據(jù)庫。(2) 現(xiàn)場信號(hào)的采集進(jìn)行現(xiàn)場質(zhì)量流量信號(hào)、差壓信號(hào)、溫度信號(hào)的連續(xù)采集，最好能夠在裝 置波動(dòng)較大時(shí)增加采集頻率，數(shù)據(jù)采集數(shù)量應(yīng)該在30組以上，所采數(shù)據(jù)變化 范圍涵蓋裝置運(yùn)行變化范圍的70°/。以上。 (3樣品粘度的化驗(yàn)室分析 對(duì)應(yīng)現(xiàn)場信號(hào)采集時(shí)間進(jìn)行樣品采樣，并進(jìn)行2次以上的物料粘度重復(fù)化 驗(yàn)，保留數(shù)據(jù)。(4)模型的建立根據(jù)現(xiàn)場信號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的化驗(yàn)室分析粘度數(shù)據(jù)，利用特定算法總結(jié)出一套或分段的多套模型，使95%以上現(xiàn)場數(shù)據(jù)和化驗(yàn)室粘度分析值能夠滿足模型 關(guān)系。某石油樹脂廠聚合單元反應(yīng)釜中物料12(TC粘度模型可總結(jié)為 ji=4.035S—20.2D廠0.02D2—0.003D3—9.88 (T廣120) — 0.43T2+4608.5 H——物料12(TC粘度S——質(zhì)量流量D,——水平管差壓D2——豎直管對(duì)裝差壓D3——豎直管豎裝差壓1——物料溫度T2——環(huán)境溫度通過本模型計(jì)算得到的物料粘度經(jīng)化驗(yàn)室粘度分析，其絕對(duì)誤差為士50厘 泊，完全滿足裝置運(yùn)行要求。
權(quán)利要求
1. 一種石油樹脂聚合物料粘度在線連續(xù)檢測方法，是在裝置管道安裝各類檢測儀表，對(duì)管道內(nèi)物料的質(zhì)量流量、差壓、溫度以及環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)檢測，由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過預(yù)先設(shè)定在計(jì)算機(jī)內(nèi)的模型計(jì)算出物料的當(dāng)前粘度。
2、 如權(quán)利要求1所述石油樹脂聚合物料粘度在線連續(xù)檢測方法，其特征在于聚合單元反應(yīng)釜中石油樹脂12(TC粘度模型為paiSW+asD^+a^D^+a^^M+as (T廠120) b5+a6T2b6+c p——物料12(TC粘度S— D廠 D2--質(zhì)量流直 ar 一水平管差壓a2-一豎直管對(duì)裝差壓-質(zhì)量流量系數(shù) bl——質(zhì)量流量指數(shù)-水平管差壓系數(shù) a廣b2-管對(duì)裝差壓指數(shù) "一一-水平管差壓指數(shù) 豎直管對(duì)裝差壓系數(shù)b3b4—T\一一物料溫度 a5—一物料溫度差值系數(shù) b5—一物料溫度差值指數(shù)T2—一環(huán)境溫度 a6—一物料溫度差值系數(shù) b6—一物料溫度差值指數(shù)c——差異補(bǔ)正量
3、如權(quán)利要求1所述石油樹脂聚合物料粘度在線連續(xù)檢測方法，其特征 在于聚合單元反應(yīng)釜中石油樹脂在12(TC粘度模型為^^4.035S-20.2D「0.02D2-0.003D3-9.88 (T廠120) - 0.43T2+4608.5P一 S—D廣D2-D3-T廠T2_-物料12(TC粘度-質(zhì)量流量 —水平管差壓-物料溫度 -環(huán)境溫度
全文摘要
本發(fā)明提供了一種石油樹脂聚合物料粘度在線連續(xù)檢測方法，是在裝置管道安裝各類檢測儀表，對(duì)管道內(nèi)物料的質(zhì)量流量、差壓、溫度以及環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)檢測，由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過預(yù)先設(shè)定在計(jì)算機(jī)內(nèi)的模型計(jì)算出物料的當(dāng)前粘度。本發(fā)明采用技術(shù)成熟、測量精度高的常規(guī)儀表進(jìn)行現(xiàn)場信號(hào)檢測，測量信息精確可靠，滯后時(shí)間小，設(shè)備投資少，成本低，安裝維護(hù)方便。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101275894SQ20081001813
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者劉雙明, 李海濤, 豪 王, 程嘉杰, 力 趙 申請(qǐng)人:中國石油蘭州石油化工公司