劉桂萍 房艷茹

(1.中原油田油氣儲運管理處，濮陽 457061；2.中石化管道儲運公司濰坊輸油處，東營 257067)

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腰輪流量計檢定影響因素分析

劉桂萍1房艷茹2

(1.中原油田油氣儲運管理處，濮陽 457061；2.中石化管道儲運公司濰坊輸油處，東營 257067)

在流量計檢定過程中，影響流量計檢定結(jié)果的因素很多，其直接因素就是檢定介質(zhì)及檢定環(huán)境。本文通過現(xiàn)場檢定實驗，對影響流量計的檢定因素進行探討，并通過實驗數(shù)據(jù)進行分析、比對，確定各影響因素的影響程度，從而減小了在檢定流量計時的誤差，提高了流量計的準(zhǔn)確度。

流量計；檢定；影響因素；分析

0 引言

原油動態(tài)計量是原油貿(mào)易交接的主要方式,使用的計量器具主要是容積式流量計。柳屯油庫對外交接用流量計共有3臺，均為腰輪流量計，為保證流量計的計量準(zhǔn)確，每半年利用標(biāo)準(zhǔn)體積管對其進行檢定，確定流量計系數(shù)，并采用流量計系數(shù)進行交接。在流量計檢定過程中，檢定介質(zhì)密度、溫度、黏度、壓力等參數(shù)的變化均會對檢定結(jié)果產(chǎn)生較大影響，直接影響交接雙方利益。因此油庫以采油廠來油作為檢定介質(zhì)，對影響流量計的檢定因素進行研究，并通過實驗數(shù)據(jù)進行最終的分析、比對，確定各影響因素的影響程度，從而有效地指導(dǎo)生產(chǎn)運行。

1 液體容積式流量計檢定規(guī)程(JJG 667—2010)分析

柳屯油庫使用的腰輪流量計是容積式流量計的一種，檢定采用標(biāo)準(zhǔn)體積管檢定法，一次檢定過程中，檢定介質(zhì)的溫度變化不應(yīng)超過±0.5℃。

1.1 技術(shù)要求

1.1.1 最大允許誤差

流量計的安裝應(yīng)符合說明書的要求。檢定時液體的流動應(yīng)均勻，并無劇烈變化和波動。檢定時為防止雜物和氣體進入流量計，在流量計進口端應(yīng)裝有過濾器和氣體分離器。當(dāng)用電遠(yuǎn)傳信號時，周圍應(yīng)無強烈磁場干擾。

在遵守上述條件的情況下，流量計在規(guī)定流量范圍內(nèi)的示值誤差，以流經(jīng)流量計液體實際量的百分?jǐn)?shù)表示，準(zhǔn)確度為0.2級的流量計最大允許誤差不超過±0.2%。

1.1.2 重復(fù)性誤差

流量計的重復(fù)性不得超過相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的最大允許誤差絕對值的1/3。

1.1.3 檢定時的溫度

標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃；檢定時的液體溫度應(yīng)盡量保持一致；檢定時流量計和標(biāo)準(zhǔn)裝置中液體的溫度要修正到同一溫度。

1.2 檢定過程

1.2.1 檢定原理

流量計檢定示意圖如圖1所示。

圖1 流量計檢定示意圖

打開流量計的進口閥、標(biāo)定閥和標(biāo)準(zhǔn)體積管的進、出口閥，關(guān)閉流量計出口閥，使流量計和標(biāo)準(zhǔn)體積管連在一起，構(gòu)成檢定系統(tǒng)。把流量調(diào)到規(guī)定的流量點，運行5min。直到確認(rèn)整個檢定系統(tǒng)內(nèi)液體溫度穩(wěn)定并排除氣體，便可開始檢定。

按規(guī)定的檢定點，待流量穩(wěn)定后，操作體積管檢定流量計，球通過第一個檢測開關(guān)時，脈沖計數(shù)器開始計數(shù)，球通過第二個檢測開關(guān)時，計數(shù)器停止計數(shù)，記下球通過兩個檢測開關(guān)之間流量計發(fā)出的脈沖數(shù)。重復(fù)上述檢定程序，記下流量計發(fā)出的脈沖數(shù)N。

流量計系數(shù)MF按下式計算：

式中：Qs為標(biāo)準(zhǔn)器示值；Qm為流量計示值，Qm=KN，K為流量計儀表系數(shù)。

1.2.2 體積管法標(biāo)準(zhǔn)值Qs的計算

按各檢定點依次檢定，分別計算檢定時測得的標(biāo)準(zhǔn)器處液體實際體積。各常用標(biāo)準(zhǔn)裝置實際體積值V計算如下：

式中：Vs為標(biāo)準(zhǔn)裝置讀出容積，L；D為體積管內(nèi)徑，mm；ps為標(biāo)準(zhǔn)裝置處的液體表壓力平均值，Pa；e為體積管壁厚，mm；Es為體積管材料的彈性模量，Pa；βs為標(biāo)準(zhǔn)裝置的體膨脹系數(shù)，℃-1；ts為標(biāo)準(zhǔn)裝置處液體溫度平均值，℃。

將V的值換算到流量計檢定條件下的累積流量實際值:

Qs=V[1+β(tm-ts)][1-K(pm-ps)]

式中：Qs為被檢表處的累積流量值，L;β為液體膨脹系數(shù)，℃-1;K為液體壓縮系數(shù)，Pa-1;tm、ts分別為流量計和標(biāo)準(zhǔn)器處液體溫度平均值，℃;pm、ps分別為流量計和標(biāo)準(zhǔn)器處液體表壓力平均值。

2 試驗驗證各運行參數(shù)對流量計檢定結(jié)果的影響

2.1 密度對流量計性能的影響

中原油田各采油廠原油密度變動范圍較廣(0.8360～0.8880g/cm3)，黏度變化也較大，各廠原油黏度、密度值見表1。

由表中數(shù)據(jù)可以看出，原油黏度與密度基本上變化一致。

表1 中原油田各廠黏度(mPa·s)、密度值(g/cm3)

試驗方法：利用離線檢定，介質(zhì)溫度相對保持不變，改變原油密度。

1)溫度保持在56℃，分別用一、四廠，二、五廠混合油，三、五廠混合油試驗，排量為90m3/h。試驗結(jié)果見表2。

表2 介質(zhì)溫度相對恒定、密度變化時的檢定數(shù)據(jù)1

2)溫度保持在58℃，分別用一、四廠，二、五廠，三、五廠混合油試驗，排量為90m3/h。試驗結(jié)果見表3。

表3 介質(zhì)溫度相對恒定、密度變化時的檢定數(shù)據(jù)2

通過試驗可以看出，溫度相對穩(wěn)定的情況下，原油密度越高，流量計系數(shù)越低，一、四廠原油與二、五廠混合油系數(shù)相差0.11%～0.12%，而二、五廠混合油與三、五廠混合油系數(shù)相差0.03%，即密度在0.8585～0.8800g/cm3之間相差0.03%。

寫之是對意境的表達(dá)，“意在筆先”看似老生常談，實則是畫家的普遍經(jīng)驗，“寫”看似技法，實則是對“意境”的把握。中國畫中“筆墨”非“寫之”不能得之，“寫意精神”更是中國傳統(tǒng)文化的至高追求，“六法”的標(biāo)準(zhǔn)正是對中國傳統(tǒng)文化中“寫意精神”的最好詮釋，也是對中國傳統(tǒng)文化中的哲學(xué)思想的最好體現(xiàn)。

2.2 溫度對流量計性能的影響

溫度上升，流量計漏失量增加，脈沖數(shù)相應(yīng)減少，但溫度上升后，體積管受熱膨脹，容積適當(dāng)增加，脈沖數(shù)應(yīng)增多，受兩方面的影響后具體如何變化，需要試驗驗證。試驗方法：結(jié)合油庫生產(chǎn)實際，目前罐內(nèi)儲存高低密度(0.8820g/cm3和0.8550g/cm3左右)兩種油品，我們分別用這兩種油品做試驗。

1)用三廠原油(63℃)和罐內(nèi)高密度原油(48℃)配比出48℃、53℃、58℃溫度進行離線檢定，檢定數(shù)據(jù)結(jié)果見表4。

表4 不同計量溫度下的檢定數(shù)據(jù)1

2)用二廠原油(54℃)和罐內(nèi)低密度原油(47℃)配比出47℃、50℃、54℃溫度進行離線檢定，檢定數(shù)據(jù)結(jié)果見表5。

表5 不同計量溫度下的檢定數(shù)據(jù)2

從試驗結(jié)果來看，溫度每上升1℃，流量計系數(shù)提高0.01%左右。

2.3 壓力對流量計性能的影響

實驗方法：在油庫采用固定檢定介質(zhì)，盡量保持其他參數(shù)不變，改變其壓力，進行檢定實驗。其數(shù)據(jù)見表6。

表6 不同計量壓力下的檢定數(shù)據(jù)

由以上計算可以看出，其他參數(shù)不變，壓力由0.06MPa升至0.2MPa，流量計系數(shù)沒有變化。

2.4 流量計與標(biāo)準(zhǔn)體積管壓力差變化對流量及性能的影響

實驗方法：在油庫采用固定檢定介質(zhì)，盡量保持其他參數(shù)不變，改變流量計與標(biāo)準(zhǔn)體積管的壓力差，進行檢定實驗。其數(shù)據(jù)見表7。

表7 壓力差變化下的檢定數(shù)據(jù)

由以上計算可以看出，其他參數(shù)不變，壓力差由0.00MPa升至0.08MPa，流量計系數(shù)變化很小。但從計算數(shù)據(jù)來說，壓差越小越好。

3 結(jié)論及認(rèn)識

通過流量計檢定影響因素分析可以得到如下結(jié)論：

1)根據(jù)油庫生產(chǎn)實際，壓力變化基本上對檢定數(shù)據(jù)沒有影響。

2)檢定介質(zhì)密度由0.8585g/cm3提高到0.8800g/cm3，流量計系數(shù)降低0.03%，密度參數(shù)對流量計檢定影響很小。

3)溫度對流量計檢定影響較大，每增加3℃，流量計系數(shù)提高0.03%左右。檢定時應(yīng)盡量接近生產(chǎn)運行時的溫度。

4)其他參數(shù)不變的情況下，流量計與體積管的溫差每增加0.2℃，流量計系數(shù)增加約0.01%，其中體積管的溫度指進出口溫度的平均值。

[1] JJG 667—2010容積式流量計檢定規(guī)程

[2] 潘丕武.石油計量技術(shù).北京：中國計量出版社，2009

[3] 肖素琴.油品計量員讀本.北京：中國石化出版社，2012

[4] GB—T 9109.5—1988原油動態(tài)計量油量計算

[5] 中國石油天然氣集團公司人事服務(wù)中心.職業(yè)技能培訓(xùn)教程與鑒定試題集:綜合計量工.北京：石油工業(yè)出版社，2005

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.3.17