張廣超

中石油管道有限責(zé)任公司西部分公司（新疆 烏魯木齊 830000）

西部成品油管道起點(diǎn)烏魯木齊，途經(jīng)天山、戈壁灘、祁連山區(qū)、黃土高原等地區(qū)，終點(diǎn)為蘭州，沿線共設(shè)有5個(gè)分輸站點(diǎn)，每個(gè)分輸點(diǎn)均設(shè)3條分輸支線，分別輸送0號柴油和92號汽油。站內(nèi)采用科里奧利質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行貿(mào)易交接計(jì)量，計(jì)量后進(jìn)入地方油庫儲(chǔ)罐。為了保證分輸站貿(mào)易交接不虧，分別從體積管檢定、流量計(jì)檢定和質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)3方面詳細(xì)分析了影響貿(mào)易交接的因素。

1 體積管檢定

體積管檢定結(jié)果直接用于流量計(jì)的檢定，正比于貿(mào)易結(jié)算的數(shù)據(jù)，所以體積管的檢定結(jié)果從根本上決定了貿(mào)易交接的盈虧。

1.1 漏失量

體積管檢定時(shí)檢定球的漏失量影響檢定數(shù)據(jù)，漏失量與體積管的檢定結(jié)果成正比，但流量計(jì)檢定時(shí)漏失量與檢定數(shù)據(jù)成反比。為保證貿(mào)易交接公平，漏失量應(yīng)盡量減小并保持穩(wěn)定。檢定球的過盈量應(yīng)控制在2%～4%，同時(shí)保證檢定球的圓度較好，在體積管運(yùn)行時(shí)控制水流速度為10 m3/s左右，這樣可確保漏失量穩(wěn)定。

1.2 體積管排氣

如果體積管內(nèi)殘留有氣體，則氣體可能被檢定球推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)金屬罐，則金屬罐的示數(shù)減小，體積管的最終檢定結(jié)果即標(biāo)準(zhǔn)體積減小，導(dǎo)致貿(mào)易交接虧損，所以檢定體積管時(shí)務(wù)必將氣體排凈。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)金屬罐殘留水恒定

體積管的精度一般為0.05%，水標(biāo)體積管的時(shí)候要保證每次檢定開始前金屬罐內(nèi)的殘留水量恒定。開始檢定前先讓金屬罐內(nèi)充滿水，然后放空，待水開始滴落時(shí)利用秒表計(jì)時(shí)，2 min后關(guān)閉出口閥；后續(xù)檢定時(shí)金屬罐放水均采用水滴落2 min關(guān)閉出口閥的標(biāo)準(zhǔn)，以保證罐內(nèi)殘留水量恒定。如果檢定前金屬罐不充滿水再放空或者后續(xù)放水時(shí)間延長，則罐內(nèi)殘留水減少、金屬罐的示數(shù)減小，體積管的最終檢定結(jié)果即標(biāo)準(zhǔn)體積減小，由此導(dǎo)致貿(mào)易交接虧損。

1.4 氮?dú)馄繅毫?/h3>

標(biāo)準(zhǔn)金屬罐上方的換向閥為氮?dú)怛?qū)動(dòng)，為保證換向時(shí)間最小，氮?dú)鈮毫σ舜笥? MPa。如果壓力不足，則換向閥換向時(shí)間延長，造成計(jì)量不準(zhǔn)確。當(dāng)換向閥換向到金屬罐時(shí)，由于換向時(shí)間延長導(dǎo)致進(jìn)入金屬罐水量減少，示數(shù)減小則貿(mào)易交接虧損。

2 流量計(jì)檢定

體積管不確定度、在線密度計(jì)不確定度和流量計(jì)測量重復(fù)性是質(zhì)量流量計(jì)檢定不確定度的主要因素，其中體積管和在線密度計(jì)的不確定度是計(jì)量傳遞過程中已經(jīng)確定的，流量計(jì)測量重復(fù)性的不確定度可從以下幾個(gè)方面來分析及降低。

2.1 體積管排氣

檢定流量計(jì)時(shí)務(wù)必將氣體排凈，如果體積管內(nèi)殘留有氣體，則可壓縮的氣體將會(huì)影響測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性，極大增加了其不確定度。

2.2 介質(zhì)的流量、溫度和壓力穩(wěn)定

JJG 897—1995《質(zhì)量流量計(jì)檢定規(guī)程》規(guī)定體積管檢定質(zhì)量流量計(jì)時(shí)，在完成一個(gè)點(diǎn)的檢定過程中，介質(zhì)的溫度變化應(yīng)不超過1℃，在完成全部檢定過程中應(yīng)不超過5℃[1]。介質(zhì)流量、溫度和壓力的變化會(huì)影響體積管內(nèi)檢定球的漏失量，導(dǎo)致測量重復(fù)性降低，其不確定度增加。流量、溫度和壓力增加時(shí)，檢定球的漏失量增加，則檢定系數(shù)減小，導(dǎo)致貿(mào)易交接虧損。

3 質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)

質(zhì)量流量計(jì)可以直接測量流體的質(zhì)量，具有很高的測量準(zhǔn)確度。但同時(shí)精度容易受影響，其中影響精度較大的一個(gè)因素就是零點(diǎn)漂移。零點(diǎn)即在流量計(jì)未流通流體時(shí)，流量計(jì)傳感器所顯示的流量數(shù)值。往往零點(diǎn)漂移現(xiàn)象在分輸站等管輸末端表現(xiàn)尤為嚴(yán)重，影響了貿(mào)易交接的準(zhǔn)確性[2]。當(dāng)流量計(jì)正常工作零點(diǎn)小于檢定期間零點(diǎn)時(shí)，貿(mào)易交接虧損。

產(chǎn)生零點(diǎn)的原因有很多種，主要是由于安裝和運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力以及機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致的傳感器準(zhǔn)確度下降，其次是質(zhì)量流量計(jì)所處的工藝條件不滿足要求等。

3.1 質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)產(chǎn)生的原因

1）流量傳感器安裝。由于測量管形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的差異，同一口徑相近流量范圍不同型號傳感器的重量和尺寸差別很大，因此必須按照廠家規(guī)定的安裝方法，確定是否設(shè)置支撐架或基礎(chǔ)，是否以柔性管連接等。

2）截止閥和控制閥的安裝。為保證流量計(jì)調(diào)零時(shí)流體靜止，流量計(jì)前后均需要安裝截?cái)嚅y，并檢測閥門內(nèi)漏。

3）脈動(dòng)和振動(dòng)。工藝管道本身產(chǎn)生的振動(dòng)頻率避免和流量計(jì)的頻率相近，防止發(fā)生共振。設(shè)置脈動(dòng)、振動(dòng)衰減器或柔性連接管，特殊流量傳感器的夾裝固定設(shè)備可以減少共振影響[3]。

4）防止流量計(jì)間相互影響。相同型號的兩臺(tái)或多臺(tái)流量計(jì)串聯(lián)或并聯(lián)安裝時(shí)，流量計(jì)間容易產(chǎn)生相互影響導(dǎo)致振動(dòng)，所以要避免安裝在一個(gè)支撐架上，并且保證足夠的傳感器間距，最好在傳感器上加裝防振措施。

5）管道應(yīng)力和扭曲。流量計(jì)法蘭與管道法蘭連接旋緊螺栓時(shí)要均勻，勿使流量計(jì)產(chǎn)生應(yīng)力。在使用過程中，由于工藝流程壓力和溫度變化，流量計(jì)會(huì)受到管線軸向力或扭曲力，影響測量性能，要做好必要的固定支架。

6）減少停輸期間管線泄壓。分輸站停輸時(shí)流量計(jì)所在封閉管段因陽光長時(shí)間照射，或冬季電伴熱加熱導(dǎo)致管內(nèi)壓力上升，達(dá)到工藝壓力要求上限時(shí)，需要進(jìn)行人為泄壓，進(jìn)而導(dǎo)致管內(nèi)液體氣化，影響流量計(jì)計(jì)量和零點(diǎn)穩(wěn)定性。為減少人為泄壓情況出現(xiàn)，應(yīng)在流量計(jì)上方設(shè)置遮陽棚，防止流量計(jì)暴曬，相應(yīng)管段管線電伴熱宜采用可溫控電伴熱。

3.2 減小零點(diǎn)對貿(mào)易交接影響的措施

3.2.1 避免低流量運(yùn)行

當(dāng)流量計(jì)運(yùn)行在低流量下時(shí)，零點(diǎn)所帶來的測量誤差較大。以哈密分輸站流量計(jì)為例：流量范圍31.2～375 t/h，設(shè)其零點(diǎn)為0.1 t/h，運(yùn)行在流量下限時(shí)，零點(diǎn)帶來的誤差為3.2‰，遠(yuǎn)超過貿(mào)易交接計(jì)量要求誤差在2‰以內(nèi)，此時(shí)零點(diǎn)不確定度是誤差的主要來源。因此，在流量計(jì)檢定時(shí)，將零點(diǎn)調(diào)整到一個(gè)較小的值，并且避免流量計(jì)在低流量下運(yùn)行，可以減小零點(diǎn)帶來的誤差。

3.2.2 合理設(shè)置小流量切除

成品油分輸站處于間歇式輸送，并且停輸時(shí)間較長，所以停輸時(shí)流量計(jì)由于零點(diǎn)長時(shí)間作用導(dǎo)致累計(jì)流量數(shù)值有一定的變化，造成計(jì)量的不準(zhǔn)確。

質(zhì)量流量計(jì)有小流量切除功能，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際輸量情況設(shè)置流量值X，建議為流量計(jì)檢定最小流量的10%，即在流量計(jì)傳感器檢測到流量小于設(shè)置的流量值X時(shí)進(jìn)行切除，流量計(jì)不顯示瞬時(shí)流量也不計(jì)入累計(jì)流量。這一功能可以很好地避免停輸期間由零點(diǎn)帶來的不準(zhǔn)確計(jì)量。

3.2.3 保證流量計(jì)足夠背壓

根據(jù)SY/T 6682—2007《用科里奧利流量計(jì)測量液態(tài)烴流量》的規(guī)定，流量計(jì)出口處需保持足夠的背壓，計(jì)算方法如下：

式中：Pb為最小背壓，MPa；ΔP為最大工作流量下流量計(jì)的壓降，MPa；Pe為液體在工作溫度下的平衡蒸汽壓，MPa。

根據(jù)GB 17930—2016《車用汽油》的規(guī)定，汽油蒸氣壓的質(zhì)量指標(biāo)在不同情況下的最大值為0.085 MPa[4]。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，以哈密成品油分輸站為例，流量計(jì)在最大工作流量下的壓降為0.03 MPa，由此得出最小背壓為Pb=2×0.03+1.25×0.085=0.17 MPa。

由于油品經(jīng)流量計(jì)后直接進(jìn)入儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐液位低時(shí)，背壓很小，難以達(dá)到要求。所以需要在流量計(jì)后安裝調(diào)節(jié)閥，以增加流量計(jì)背壓，達(dá)到最小背壓要求。防止油品出現(xiàn)氣化造成氣蝕現(xiàn)象并影響流量計(jì)計(jì)量和零點(diǎn)穩(wěn)定性。

3.2.4 流量計(jì)調(diào)零

當(dāng)流量計(jì)零點(diǎn)超過流量計(jì)最小檢定流量的1‰時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)零。調(diào)零必須在安裝現(xiàn)場進(jìn)行，用被測介質(zhì)打循環(huán)約5 min,保證滿管并排盡氣體，充滿待測流體后再關(guān)閉流量計(jì)下游閥門和上游閥門。在接近工作溫度的條件下使用375手操器或者pro-Link軟件連續(xù)調(diào)零3次，比較3次零點(diǎn)偏置值，如果連續(xù)最后2次偏置值很接近，數(shù)值相差5%以內(nèi)，說明已捕捉到一個(gè)好的零點(diǎn)[5]。如果安裝方面變動(dòng)或溫度大幅度變化時(shí)，需要重新調(diào)整。

4 結(jié)論

成品油的貿(mào)易交接關(guān)系著公司和用戶的切身經(jīng)濟(jì)利益，追求公平公正是貿(mào)易交接的原則。

1）從體積管檢定、流量計(jì)檢定和質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)3方面探討了影響成品油分輸站貿(mào)易交接的因素，并分別提出了如何保證貿(mào)易交接不虧的具體措施。

2）在分輸站日常的管理中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行體積管檢定和流量計(jì)檢定工作，建議每季度進(jìn)行流量計(jì)自檢，同時(shí)關(guān)注流量計(jì)零點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)偏高時(shí)及時(shí)調(diào)整并再次檢定，做到貿(mào)易交接不虧，維護(hù)相關(guān)方的經(jīng)濟(jì)利益。