淺談容積式流量計的計量與檢定問題

【摘 要】容積式流量計是原油動態計量過程中精度高、使用較廣的一種計量器具，本文介紹了流量計的結構、工作原理及優缺點，分析了該類流量計在原油交接計量及檢定中出現的問題以及流量檢定點設定、介質粘度變化對檢定結果的影響，并提出了針對性建議。

【關鍵詞】容積式流量計；原油計量；檢定；措施

容積流量計是目前油田對內對外原油交接計量中使用較廣、時間較長的一種流量計量儀表，其設計技術和制造工藝已相對成熟，為之配套的檢定、安裝、維護等措施也達到一定的水平，是交接雙方普遍接受的一種計量器具。東營原油庫是勝利油田對內對外原油交接計量的大油庫，目前有12臺來油流量計、3臺外輸流量計、8臺外銷流量計和9臺供油流量計，負責油田85%以上的原油外銷任務，年外銷原油2000余萬噸，因此正確使用、檢定和維護流量計是一項非常重要的工作。

1 流量計的使用與檢定

容積式流量計的計量室主要由殼體、轉子、機構傳動等組成，其原理是流量計的轉子靠其進出口在流體微小壓差作用下推動旋轉，不斷地將進口的液體經計量腔連續不斷的計量后送到出口，并通過傳動機構直接指示出流經流量計的液體總量，也可通過脈沖發訊器進行信號遠傳。其特點是：

（1）計量精度高，重復性好：轉子無接觸放置震動且噪音小，工作不受流體狀態的影響，前后不需要很長的直管段，壓差小于0.03Mpa，適應介質粘度的范圍廣；雙殼體式結構，維修簡便。

（2）對計量介質純凈度要求較高，計量含砂粒介質要配過濾裝置。

隨著油田計量技術的發展和對環境保護的重視，油田基本上淘汰開式計量流程，油氣集輸系統基本上實現了密閉輸送，由于其生產、制造技術已相對成熟，使用、檢定、標準規程已成體系，因此作為各種油品尤其是原油交接計量是比較理想的器具。

為了保證流量計技術性能穩定，在使用中要嚴格按要求操作和維修維護，定期加注潤滑油，嚴禁超極限使用，定期檢查更換濾網，防止雜質卡死轉子，加強流量計的比對和檢定工作，防止出現計量差錯。

作為一種機械儀表，刮板和腰輪流量計在使用一段時間后由于轉子的磨損，轉子間隙變大，精度將降低，尤其是運行時間較長和新投用的流量計的性能穩定性差，在每三個月的檢定周期內甚至會出現較大的超差現象。針對此問題，要開展維護工作，同時要加強與儲油罐和供油流量計數據比，對標準體積管加密測試，及時掌握流量計精度情況，合理調整流量點優化運行。原油交接的流量計在每三個月進行檢定一次的基礎上，平時不定期進行自檢加密測試，并堅持每天收、輸、銷流量計與儲油罐的數據比對分析工作，因為流量計屬高精度計量器具，而儲油罐的容積值在常態下相對穩定，在單位時間內兩者比對的差值應是一個常數，由差值的變化可判斷流量計的精度變化。因此，控制流量計誤差最有效的辦法是進行檢定，目前使用的檢定方法是標準體積管法其特點是：檢定不影響流量計正常工作，不產生油品蒸發，流量計脈沖當量0.1升/脈沖、體積管現性在0.02%以下，系統精度高，自動化程度高，可實現計算機管理。

2 流量對流量計檢定的影響

在線檢定就是對正常工作狀態下的流量計進行現場檢定，影響檢定結果的關鍵因素有介質的溫度、壓力、密度、校驗脈沖，此外是流量工作點的選擇。檢定流量必須使體積管檢定流量與被檢流量計工作流量點相匹配，否則檢定就失去了意義。

例如：該庫有兩臺DN300mm流量計和兩臺DN150mm流量計，正常外輸時DN300mm流量計工作流量為250m3/h至550m3/h，由￠529Х8管道輸送，DN150mm流量計工作流量為40m3/h至120m3/h，由￠277Х7管道外輸，受背壓限制和計劃調撥量限制，流量計運行排量50% 的時間在最低檢定點以下運行，由于標定點和實際運行計量工作點不同，流量計工作流量達不到體積管檢定點的流量，致使無法說明流量計的真實計量精度。通過計量流量試驗對比看出，在檢定流量狀態下其所造成的誤差偏小，而在低流量狀態下其所產生的誤差偏大。解決辦法是將檢定流量下移到流量計受被壓限制的最低流量，輸（銷）計劃下后，由生產單位根據生產情況安排輸（銷）流量。

3 標準體積管對檢定的影響

用標準體積管檢定流量計的原理是利用兩檢測開關間標準容積作為標準，檢定介質在泵壓作用下推動彈性橡膠球在標準管段內移動，分別觸發檢測開關，向頻率計數器發出開關門信號，使被檢流量計在此區間內所發出的脈沖信號得到累計，將標準狀態下的容積值經過溫度壓力修正后得到值Qs。即在溫度壓力不變的情況下，影響精度的主要因素是流量計脈沖數，脈沖的取值取決于走球時間和關門信號控制時間，一般彈性橡膠球與標準管段內徑相比有2%～4%的過盈量，檢定介質在其前后的漏失量小于總體積的0.006%，即5000L的標準管段只有0.3個脈沖數誤差，當推球器上錐形密封圈塤壞導致不密封時產生的漏失，使走球時間延長，造成累計脈沖數增多，使流量計特性曲線下移。以現場檢定流量計為例，該周期檢定的流量計運行時間不久，在與儲油罐和其它流量計對比數據中發現總有0.2%以上的誤差，其它流量計也相應出現負誤差。對比并請有關人員現場檢定，得出該流量計系數為0.9977，檢查流量無誤后對脈沖數進行分析，發現脈沖數變化較大，對標準體積管進行掃線后檢查發現錐形密封圈循壞，造成原油串流。經更換密封圈并對推球器進行保養，通油檢定得出流量計系數為1.0024，經重新檢定精度修正調整合格后，流量計在使用與對比中差值減小到正常范圍。

4 介質變化對檢定結果的影響

流量計作為容積計量儀表能適應粘度范圍較寬的油品計量，由于轉子間有微小間隙，在工作時會有一定體積的漏失量，漏失量與介質粘度成反比，故不同介質粘度會造成流量計誤差特性曲線移動而產生系統誤差。曾對某兩個采油廠的流量計先后直供一臺外輸流量計，用同一流量進行不同油品的對比試驗，兩臺流量計在外輸站的對比結果可得出兩臺流量計系數最小變化量為0.001和0.0008，由此可見，油品性質對流量計精度的影響也非常重要。

油田各采油廠由于開發構造區塊層系的不同，也將造成原油物性差異而導致油品性質變化，因此在流量計鑒定和交接計量過程中采用在線計量，保證流量計在檢定和計量過程中精度基本穩定，而對離線檢定的流量計采用的介質如果是稀原油，而實際計量不相符的粘稠原油，由于稀油的粘度小于粘稠油，使流量計的漏失量小于檢定時的漏失量，致使流量計產生正偏差。另外，如果計量溫度較低，會使原油中的蠟析出，粘附于流量計的計量腔內，使計量腔變小，流量計精度失真，因此，在計量檢定和交接計量過程中，控制好原油性質和溫度是確保流量計計量精度的一項重要因素。

5 結束語

綜上所述，動態計量與檢定流量計過程中油品的流量、性質及體積管的密封完好與否，直接影響檢定與計量的準確性，在實際交接計量過程中采取適當的方法來控制以上影響因素，確保流量計的精度，只有保證了流量計計量的精度，才能使原油交接更加準確，更能體現公平公正。

【參考文獻】

[1]GB9110—88 原油立式金屬罐計量油量計算方法[S].

[2]Q/GDSJ 0026—900 容積式流量計運行操作與維護保養規程[S].

[責任編輯：劉帥]