刮板流量計使用中誤差變化趨勢研究

張暉暉

摘要：中石化的某家分公司每年有近千萬噸的原油管輸進廠，計量儀表采用的是刮板流量計。而在使用刮板流量計進行定期檢驗和檢定過程中發(fā)現(xiàn)，測量的誤差會有一定規(guī)律的向著負方向變化，也就是說刮板流量計在進行檢驗工作時，誤差的變化值有一定規(guī)律可循，而如果能夠研究明白這種規(guī)律的具體原理，那么就可以采取有效措施降低或避免這種現(xiàn)象對生產(chǎn)制造帶來的影響。這種誤差對于企業(yè)經(jīng)濟的影響是非常大的，就是0.1%的誤差也將會給企業(yè)帶來近千萬的經(jīng)濟損失。而為了能夠消除或減少刮板流量計所帶來的誤差，為企業(yè)經(jīng)濟做好基礎(chǔ)保障。本文針對刮板流量計在使用過程中的誤差變化趨勢進行分析研究。

關(guān)鍵詞：刮板流量計;誤差變化趨勢;研究分析

刮板流量計屬于一種能夠工業(yè)測量中最常見的容積式流量計，這種流量計具有精準度高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低等特點。這種流量計在使用壽命上也相對長一些，刮板流量計還易于實現(xiàn)就地指示和遠傳，針對以上這些特點，這種流量計被廣泛應(yīng)用在石油或者液體產(chǎn)品的動態(tài)計量中。原油貿(mào)易對接的準確性和企業(yè)的經(jīng)濟效益息息相關(guān)。如何減少測量過程中出現(xiàn)的誤差，從而降低因誤差而對企業(yè)造成的影響，從而提高原油交接計量的準確性，一直都是相關(guān)企業(yè)所關(guān)注的重點問題。

1刮板流量計誤差變化趨勢

根據(jù)計量交接的相關(guān)規(guī)定，使用刮板流量計對原油進行測量限制每個月標定一次，下圖為前些年流量計誤差的標定結(jié)果[1]。

2刮板流量計的誤差特征

2.1理想狀態(tài)下的誤差曲線

根據(jù)流量計的基本工作原理可以總結(jié)出，流量計在測量時出現(xiàn)的誤差和流量計本身的幾何機構(gòu)有關(guān)，和流體性質(zhì)和流量值無關(guān)。假定刮板流量計在測量過程中不受流體的各方面因素影響，那么這個時候出現(xiàn)的誤差就被成為理想誤差特性，這種特性曲線是一條平行與橫軸的水平線。具體情況如下圖曲線1所示[2].

2.2存在漏油現(xiàn)象狀態(tài)下的誤差曲線

在實際測量過程中，漏流情況是最常見的問題。而漏流其實就是指流體從轉(zhuǎn)動件和外殼之間的縫隙流下來，從而沒有被計量到。也正是由于有漏流現(xiàn)象，因此在測量小流量時，所測量的值和流量值的比值較大，誤差指也會變大。而隨著流量逐漸增大，流量值和測量值的比值越來越小，并穩(wěn)定在一個定位上，誤差曲線平行與橫軸。具體情況如上圖曲線2所示[3]。

3影響刮板流量計漏流量的主要原因

3.1壓力

在實際生產(chǎn)過程中，如果工作人員突然打開關(guān)閉閥門，這項操作會附帶一定的沖擊力，而這種沖擊力可能會超過工作壓力，從而使漏流量偏離固定值，所以會影響流量的準確度[4]。

3.2溫度

溫度對刮板流量計的耐壓強度會有一定的影響，同時還會影響刮板流量計結(jié)構(gòu)間隙變化[5]。溫度升高，會導(dǎo)致流量計的機構(gòu)間隙變小，從而卡住運動配件。此外，溫度變化還會影響流體的各項特性，使得流量發(fā)生變化。

3.3振動

流量計超過規(guī)定的量程以及流體的流速過快都會讓流量計發(fā)生振動，從而使流量計的測量精準度下降，還會影響指示值的波動，而這種情況非常容易引發(fā)漏流和漏油量的變化。

3.4流體腐蝕性

流體的腐蝕性的強弱能夠直接影響流量計的精準度，此外還會引發(fā)漏流現(xiàn)象。刮板流量計的材質(zhì)多為鑄鋼或者鑄鐵，這也就注定了流量計的腐蝕性并不強。而部分石油煉制的原油的含硫量較高，而硫是一種具有強腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)，這時企業(yè)就需要重點關(guān)注流量計的腐蝕問題。

3.5原油粘度產(chǎn)生的誤差

在年度變化不大的范圍內(nèi)，儀表的系數(shù)是可以保持一致的，但那是如果在輸送原油的過程中，那么原油的黏度就會發(fā)生較大的變化，而這種變化將直接儀表的泄漏量。因此在原油年度發(fā)生較大變化時，就不能夠采用相同的系數(shù)進行交接。

3.6磨損與松動

流量計長時間的刮板和轉(zhuǎn)動會對其產(chǎn)生嚴重的磨損從而導(dǎo)致流量計松動，這種情況對于漏流量的形成趨勢造成了不小的影響，而這種情況日后工作的正常進行也會造成嚴重影響，因此需要工作人員定期的對設(shè)備進行維護。

3.7流量計自身所產(chǎn)生的附加誤差

原油的物理性質(zhì)受到周圍環(huán)境溫度的影響，所以原油在通過刮板流量計進行測量時，由于溫度、壓力以及粘度等因素的變化，都會影響原油的體積。其中溫度是影響最為明顯的一項參數(shù)。刮板流量計是通過記錄原油充滿計量腔的次數(shù)來計量所輸送原油體積的，但由于流量計轉(zhuǎn)子和計量室壁之間存在一定縫隙，再加上轉(zhuǎn)自及計量室的加工誤差，因此就會引起被測量介質(zhì)的泄漏，但是一般情況下，這種泄漏都在可以接受的范圍，因此引起流量計誤差的主要因素還是溫度、流量、粘度以及壓力。

3.8刮板流量計計量腔室磨損產(chǎn)生的誤差

因為原油中可能會存在一些細小的顆粒，對于流量計的轉(zhuǎn)子和內(nèi)殼會產(chǎn)生一定的摩擦，久而久之，轉(zhuǎn)子和內(nèi)殼就會受到不同程度的磨損，使兩者之間的間隙越來越大，泄漏量也就越來越大，測量的誤差向著負方向發(fā)展。

4刮板流量計誤差的優(yōu)化措施

4.1密封性檢驗

在使用刮板流量計時進行檢驗時，應(yīng)該先對刮板流量計進行密封性測試。首先是系統(tǒng)密封性的實驗，具體操作就是先將可能出現(xiàn)泄漏的閥門全部關(guān)閉，然后對內(nèi)部進行加壓，等待半個小時，如果壓力值下降了0.15MPa，那么就說明流量計沒有問題。其次就是四通閥的密封性，首先將四通閥換向，然后封閉燈亮起，這時將四通閥的檢漏針閥門打開，如果發(fā)現(xiàn)原油在流出一定量之后就沒有再流出，那么就說明密封性是沒有問題的。

4.2參數(shù)錄取

（1）選取符合相關(guān)規(guī)定要求的測溫儀表和測壓儀表。

（2）提前對流量計進行預(yù)熱其實保持恒溫狀態(tài)，標準就是流量計的溫度和體積管的問題保持恒定，溫度的變化幅度不能超過0.5℃。

（3）需要讓兩名專業(yè)的工作人員讀取壓力值和溫度值，而且要保證在讀取溫值和壓力值時，必要是鑒定球在檢測開關(guān)之間的基準管段中運行時的度數(shù)，此時所讀的溫度值和壓力值才是最準確的。

（4）體積管在安裝時，要避免在雨天或者是高溫天氣進行，避免因油品結(jié)臘或者是溫場變化導(dǎo)致計量誤差。

（5）刮板流量計在檢定后，需要對其器差調(diào)整及體積管觸發(fā)器加鉛封，直到下一次使用時才能夠解封。

4.3維護保養(yǎng)

可移動的部件在工作過程中發(fā)生磨損現(xiàn)象是正常的，并且是無法完全避免的，因此我們只能通過采用有效手段減少他的磨損程度。工作人員可以通過定期的給設(shè)備進行加注潤油，定期清理過濾網(wǎng)等日常的維護保養(yǎng)等方式，保證刮板流量計的使用年限。

結(jié)束語：

綜上所述，漏流現(xiàn)象是形成刮板流量計誤差趨勢發(fā)生改變的主要原因，因此在實際工作過程中，需要對流量計的漏流情況進行實時檢測，并通過有效措施降低它的影響。同時為了能夠保證刮板流量計的正常使用，減少突變情況，最好是多方建立周期性的檢查工作，力求能夠在短的周期內(nèi)監(jiān)控流量計的運行狀況。

參考文獻：

[1]陳文琳，王華杰，丁昭.刮板流量計檢定結(jié)果修正研究[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2021，37（07）：34-37.

[2]索杏蘭，鄧玉發(fā)，時攀峰.淺談刮板流量計在線檢定中的誤差分析[J].石油化工自動化，2019，55（03）：101-104+107.

[3]李自力，鮑元飛，張宏陽，任天曉.影響刮板流量計計量誤差的溫度因素分析[J].工業(yè)計量，2014，24（01）：1-4+37.

[4]劉曉麗，鄧展飛，史博，郭勇.刮板流量計在原油計量中的誤差分析[J].化學(xué)工程與裝備，2011（07）：87-88+102.

[5]高飛青，潘衛(wèi)東.刮板流量計在原油計量中的誤差分析[J].黑龍江科技信息，2010（14）：17.