降低原油流量計檢定能耗方法研究

劉海岳

（大慶油田管理局技術監督中心，黑龍江 大慶 163000）

以大慶油田原油流量計檢定站為例。該檢定站主要負責大慶油田采油廠原油流量計檢定及校準工作，站內配有3套標準體積管，原油流量計檢定以容積式流量為主，目前是全國最大規模以凈化原油為主的檢定實驗室。由于檢定站每年需檢定原油流量多達800臺，比標準原油流量計增加了2個檢定點，導致出現原油流量計檢定能耗過大的問題。

1 原油流量計檢定能耗的原因

1.1 標準體積管狀態

原油流量計檢定標準體積管的基本原理為：球形置換裝置在體積管兩個檢測開關中運行，置換出液體體積值，利用溫度壓力補償等方式對原油檢定體積值及原油流量計體積進行比較分析，計算出原油流量計誤差。原油流量計誤差主要受到標準體積管體積的影響，只有將標準體積管時刻維持在最佳狀態，才能更好提升原油流量計檢定效率，實現降耗目標。而為確保原油流量計計量準確性，可在正式檢定前的大流量中下走3～4個球形置換裝置，通過增加原油流量計檢定次數，縮小檢定誤差，減少重復檢定問題的出現。

1.2 原油流量計誤差

如在原油流量計檢定期間出現檢定誤差值超過規定標準值的問題，需對誤差值進行調整。流量點誤差值選擇可直接影響檢定期間的能耗率。在流量點選擇不得當的情況下，此流量點雖然符合等級要求，但其余流量點會出現誤差超標情況。誤差未得到及時控制，會導致原油流量計在調試的過程中耗費大量能耗，增加原油流量計運行成本。

2 原油流量計檢定裝置結構

2.1 液壓式四通換向閥

啟動液壓式四通轉向閥，當達到某一固定位置后，四通閥停止運行，密封圈因充氣而膨脹。將四通閥通路密封，使檢定介質從另一通路流向體積管。在此流通行程結束后，四通閥轉向繼續運行，實現雙向檢定的目標。

2.2 活塞式液壓四通閥

啟動活塞式液壓四通閥，因活塞兩端受力不同，上下位置出現明顯改變。將四通閥的某一通路密封，檢定介質從一通路流向另一體積管。在此流通行程結束后，四通閥轉向繼續運行。活塞式四通閥密封裝置主要結構為耐油膠皮，兩個杠桿會因受力不平衡經常出現磨損嚴重問題，對檢定結果的準確性造成不利影響。

3 降低原油流量計檢定能耗的具體措施

3.1 規范標準體積管走球次數

原油流量計標準體積管的檢定球多為空心橡膠結構，球心內填滿液體，球體直徑比體積管內徑大2%～4%。當檢定球在標準體積管內運動的情況下，會充分發揮出自身清蠟的積極作用。具體而言，在原油流量計檢定過程中，檢定球可清除管內壁結蠟物質，切實提升后期檢定數據的準確性。隨著檢定球走球次數的增加，管內壁逐漸潔凈，對檢定數值的影響減小。因此，確保原油流量計檢定效率符合節能降耗要求，需對檢定球在標準體積管中的走球次數進行規定。經大量實驗調查，發現檢定球在標準體積管中走球3～4次為最佳，可極大程度地使原油溫度達到平衡，順利進入檢定狀態。

3.2 控制原油流量計誤差

（1）緊抓原油流量計質量。為更好地控制原油流量誤差，需嚴格監管原油流量計質量。一方面，堅持從正規生產廠家進貨，杜絕不合格產品進入施工現場；另一方面，在現場檢定過程中觀察原油流量計運行狀態，通過聽原油流量計轉子運行聲音、觀察表頭機械結構運轉情況等方式，對原油流量計進行全面的檢查，更好地控制及排除影響原油流量計質量的不良因素。

（2）合理選擇原油流量計規格。依據檢定工作實際流量范圍，選擇合理規格的原油流量計。通常情況下，油田現場應安裝兩臺或兩臺以上原油流量計。同時，為最大限度地滿足油田生產需求，在選擇原油流量計規格期間，也應依照原油流量計精度等級范圍，選擇30%～80%精度之內的原油流量計。

（3）注重原油流量計在線檢定環境。原油流量計需以在線檢定的方式運行。對于容積式原油流量計而言，工作環境的重要因素主要由溫度及壓力構成。溫度每變化1℃，流量計的檢定結果變化值為0.07%；壓力變化每變化1MPa，流量及計檢定結果變化值為0.008%。因此，在原油流量計檢定期間，相關被檢單位需將傳統壓力表替換為精度更高的壓力表、將普通酒精溫度計替換為標準水銀溫度計，營造出更加有利的原油流量計在線檢定環境，提升檢定效率及檢定結果的準確性。

（4）控制原油流量計連接方式。現階段，原油流量計通常由軟管連接進出端口，當輸油運行15min后，連接車載活塞體積管，防止標準檢定管內多余物質進入檢定管中。值得注意的是，原油流量計正常出口閥需時刻保持密封狀態，一旦在原油流量計檢定期間發現某原油流量計重復誤差或體積管活塞無法正常運行的情況，就需對檢定系統所有閥門的密封狀態進行檢查，減少原油流量計鑒定誤差的問題出現。

（5）做好原油流量計檢定準備工作。在原油流量計檢定準備工作中，相關工作人員應從以下幾方面入手：第一，控制計算機進入檢定狀態，斷開脈沖發送裝置，查看計算機瞬時流量的情況。如計算機無瞬時流量，則可安排檢定；如計算機出現瞬時流量，則需事先排除其他電磁干擾后再進行檢定；第二，在原油流量計檢定期間，應排除標準體積管中多余氣體。通過在檢定前讓活塞式體積管多運行幾次的方式，將空氣排除干凈；第三，在冬季原油流量計檢定中，應事先對體積管進行預熱，確保檢定系統中的溫度達到平衡范圍，降低因溫度變化導致檢定結果出現誤差的問題發生。

（6）健全原油流量計檢定管理機制。由于原油流量計檢定工作具有一定的復雜性和精密性，因此在實際檢定期間，相關工作人員還需保障檢定數據的準確性，使各檢定環節都處于嚴密的監管狀態下開展。同時，細化原油流量計檢定期間工作人員責任制，做到人員職責明確，工作體制健全。對原油流量計檢定誤差出現原因進行細致分析，結合檢定各環節運行特征及要求，制定出解決檢定誤差問題發生的有效措施，更好地減少原油流量計檢定期間的能耗量。

4 改進原油流量計鑒定裝置

4.1 應用電動四通換向閥

結合國外先進檢定經驗，應用電動式四通換向閥。電動式四通換向閥主要就是利用檢定系統中的變頻裝置及可編輯控制器，對標準體積管適用數據進行自動采集。其工作流程為：啟動電動四通換向閥，將錐形閥芯提起，閥芯兩側帶有彈簧裝置的封套轉動并完成換向；在換向完成后，錐形閥芯落下，密封套撐開，將四通閥密封，確保檢定介質從一通路流向另一通路中，切實提升原油流量計換向效率。

4.2 積極應用自動化控制系統

注重在原油流量計檢定中應用自動化控制系統。首先，使用微機自動控制系統，采用脈沖插入技術，提升流量計脈沖精度；其次，使用微機自動鑒檢定系統，切實提升體積管及標準表檢定精度；最后，使用軟件控制系統，自動采集原油流量計檢定期間的數據，將檢定結果以圖表等直觀方式表達出來。

4.3 注重原油流量計檢定誤差分析

做好原油流量計檢定誤差分析工作，從根本上提升檢定能源利用率。一方面，對檢定設備誤差進行分析，將被檢原油流量計精度控制在0.01；另一方面，對附屬條件溫度進行分析，將檢定裝置中的普通溫度及壓力儀表替換為高精度溫度及壓力儀表。同時，注重對人員操作導致原油流量計檢定誤差的分析，依據人體感覺器官的生理變化，將檢定誤差度控制在0.1左右。

5 結語

總而言之，石油生產行業需認清現行原油流量計檢定流程中存在的問題，找出造成能源利用率不高等問題的癥結。同時，積極引進先進的原油流量計檢定節能技術，通過做好檢定準備工作，確保標準體積管始終處于最佳狀態等方式，降低檢定能耗量，在保障原油流量計檢定結構準確可靠性的基礎上，促進人與自然和諧共處目標的實現。