橇裝活塞的天然氣管道的流量計(jì)時(shí)候核查的必要因素與可行因素

0 引言

橇裝活塞式天然氣流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱天然氣流量計(jì))是一種高準(zhǔn)確度等級(jí)的在線實(shí)流檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置，在原油貿(mào)易計(jì)量交接中，如果天然氣流量計(jì)失準(zhǔn)，在量值傳遞過(guò)程中就會(huì)影響流量計(jì)的準(zhǔn)確性。長(zhǎng)慶油田計(jì)量站(點(diǎn))分布點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng)，地理環(huán)境惡劣，并且隨著油田產(chǎn)量的不斷攀升，計(jì)量站(點(diǎn))也隨之增多，受檢流量計(jì)的數(shù)量以每年 90 臺(tái)的速度遞增。為了確保原油動(dòng)態(tài)計(jì)量交接的準(zhǔn)確性與可靠性，在既要證原油計(jì)量交接的公平、公正性，維護(hù)油田公司的核心利益，又不能影響油田正常生產(chǎn)的前提下，長(zhǎng)慶油田多采用橇裝活塞式天然氣流量計(jì)去檢定現(xiàn)場(chǎng)對(duì)被檢流量計(jì)進(jìn)行在線檢定，才能保證油田流量計(jì)的周期檢定。由于天然氣流量計(jì)運(yùn)載車輛在行駛過(guò)程中避免不了顛簸，部分計(jì)量站(點(diǎn))道路條件不好，油品雜質(zhì)較多;另外，新投運(yùn)管線里的雜物、焊渣等未清除干凈，對(duì)天然氣流量計(jì)的計(jì)量性能影響較大。為了確保檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，有必要做好天然氣流量計(jì)的期間核查工作。

1 概述

1. 1 天然氣流量計(jì)工作原理

依據(jù) JJG 209—2010《天然氣流量計(jì)》檢定規(guī)程，天然氣流量計(jì)的工作原理是:當(dāng)天然氣流量計(jì)內(nèi)的置換器(球或活塞)在液體推動(dòng)下，以一定的速度先后觸發(fā)兩個(gè)檢測(cè)開關(guān)時(shí)，將置換出的液體導(dǎo)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)，由標(biāo)準(zhǔn)器的指示值經(jīng)換算求得天然氣流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)容積值。流量計(jì)檢定時(shí)，將天然氣流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)容積值換算成流量計(jì)工作條件下容積值，與串聯(lián)的被檢流量計(jì)的指示值相比較，得到被檢流量計(jì)的示值誤差。

1. 2 期間核查的定義

依據(jù) JJF 1001—2010《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》技術(shù)規(guī)范 9. 49 定義，根據(jù)規(guī)定程序，為了確定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或其它測(cè)量?jī)x器是否保持其原有狀態(tài)而進(jìn)行的操作。即:期間核查是指為保持對(duì)設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài)的可信度，在兩次檢定周期之間進(jìn)行的核查，包括設(shè)備的期間核查和參考標(biāo)準(zhǔn)器的期間核查。通過(guò)期間核查，確認(rèn)儀器上次校準(zhǔn)時(shí)的性能相對(duì)不變，或及時(shí)發(fā)現(xiàn)其量值失準(zhǔn)并縮短失準(zhǔn)后的追溯時(shí)間，以便盡可能降低檢定成本和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

2 天然氣流量計(jì)期間核查的范圍與考慮

2. 1 期間核查必要性分析

期間核查是對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)正常周期檢定的一種補(bǔ)充，任何測(cè)量?jī)x器，由于材料的不穩(wěn)定、元器件的老化、使用中的磨損、使用或保存環(huán)境的變化、搬動(dòng)或運(yùn)輸?shù)仍?，都能引起?jì)量性能的變化。通過(guò)期間核查可以掌握天然氣流量計(jì)計(jì)量性能，確保流量量傳的準(zhǔn)確可靠性。

期間核查的條件:

1)使用頻繁的;

2)使用或者儲(chǔ)存環(huán)境惡劣或者發(fā)生劇烈變化的;

3)使用過(guò)程中容易受損、數(shù)據(jù)容易變化或?qū)?shù)據(jù)存疑的;

4)脫離實(shí)驗(yàn)室直接控制，諸如借出后返還的;

5)使用壽命臨近到期的;

6)首次投入運(yùn)行，不能把握其性能的;

7)測(cè)量結(jié)果的檢測(cè)質(zhì)量影響較大的;

8)經(jīng)常需要拆卸、搬運(yùn)、攜帶到現(xiàn)場(chǎng)的。

而天然氣流量計(jì)均滿足上述條件，因此有必要對(duì)天然氣流量計(jì)進(jìn)行期間核查，通常是每半個(gè)檢定周期做一次。天然氣流量計(jì)的首次檢定周期是一年，后續(xù)檢定周期是三年。

2. 2 天然氣流量計(jì)核查方法選擇

對(duì)于天然氣流量計(jì)的核查有兩種方法選擇:

一是采用檢定天然氣流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)裝置來(lái)進(jìn)行，這種方法首先要對(duì)天然氣流量計(jì)進(jìn)行清洗，清洗后用二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器進(jìn)行檢定，如果清洗不徹底會(huì)帶來(lái)附加誤差，而且工作量大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

二是采用相同準(zhǔn)確度等級(jí)的天然氣流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)，即用每個(gè)天然氣流量計(jì)測(cè)量同一臺(tái)性能穩(wěn)定的流量計(jì)，取每個(gè)測(cè)量結(jié)果的平均值作為被測(cè)量的非常佳估計(jì)值。目前我廠有 3 臺(tái)橇裝式天然氣流量計(jì)主要用于原油外輸流量計(jì)、廠際和廠內(nèi)部流量計(jì)的檢定，為保證流量計(jì)的檢定準(zhǔn)確性以及周期檢定要求，3 臺(tái)橇裝式天然氣流量計(jì)的自身檢定周期剛好錯(cuò)開，即一年檢定一臺(tái)，用新檢定好的天然氣流量計(jì)去核查另外兩臺(tái)天然氣流量計(jì)，具備核查條件。

3 　天然氣流量計(jì)期間核查的實(shí)施

3. 1 確定儀器

期間核查用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合或者優(yōu)于表 1 的規(guī)定。

3. 2 制定核查計(jì)劃

每年的初編制年度期間上海自動(dòng)化儀表有限公司儀表廠流量車間會(huì)核查工作計(jì)劃，增強(qiáng)工作的有序性，確保組織實(shí)施能行之有效，不流于形式。計(jì)劃一般包括要核查的儀器設(shè)備名稱及編號(hào)、核查的項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)、核查方法或核查規(guī)程、核查地點(diǎn)和時(shí)間安排，要充分利用現(xiàn)有的資源盡量降低運(yùn)行成本，同時(shí)又要確保儀器設(shè)備能夠可靠運(yùn)行，使得因儀器不準(zhǔn)確而造成錯(cuò)檢的風(fēng)險(xiǎn)降到非常小。檢查時(shí)間安排不必過(guò)細(xì)，實(shí)施時(shí)可以根據(jù)檢定計(jì)劃適當(dāng)作一些調(diào)整，以確保核查的正確性和有效性，并做好記錄。

3. 3 實(shí)施核查

3. 3. 1 外觀檢查

天然氣流量計(jì)外觀檢查采用目測(cè)的方法進(jìn)行，天然氣流量計(jì)所有的管段(不銹鋼管材除外)外表面均應(yīng)涂防護(hù)漆，管體不得有明顯的損傷，所有的焊接處應(yīng)平整光潔，所有閥門不允許有銹蝕。在工作壓力下，各連接處和閥門應(yīng)無(wú)滲漏。

3. 3. 2 密封性試驗(yàn)

試驗(yàn)的目的是檢查位移器在計(jì)量段內(nèi)運(yùn)行時(shí)與計(jì)量過(guò)程中與管壁之間的密封性能。要求在工作壓力下持續(xù) 10min，若天然氣流量計(jì)各個(gè)連接處無(wú)滲漏，則密封性合格。

3. 3. 3 溫度、壓力儀表試驗(yàn)

天然氣流量計(jì)上安裝有效溫度計(jì)、壓力表、溫度變送器、壓力變送器，在進(jìn)行檢定前，連接好天然氣流量計(jì)，導(dǎo)通流程，待天然氣流量計(jì)、流量計(jì)系統(tǒng)溫度平衡后，觀察溫度計(jì)、壓力表的讀數(shù)，將溫度計(jì)、壓力表的讀數(shù)與溫度變送器、壓力變送器測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行比較，測(cè)量的結(jié)果必須一致，否則應(yīng)查明原因。

3. 3. 4 天然氣流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)容積核查

選一臺(tái)穩(wěn)定性好的 DN150 腰輪流量計(jì)(型號(hào):LL-150;準(zhǔn)確度等級(jí):0. 2 級(jí);安裝地點(diǎn):輸油站)按照規(guī)程規(guī)定，先用主導(dǎo)天然氣流量計(jì)(新檢定好的天然氣流量計(jì))對(duì)其進(jìn)行檢定，再分別用核查天然氣流量計(jì)進(jìn)行檢定，并將其結(jié)果與核查天然氣流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)比對(duì)，如圖 1、圖 2所示。

3. 4 核查結(jié)果處置

3. 4. 1 E n 值法

根據(jù) JJF 1117—2010《計(jì)量比對(duì)》技術(shù)規(guī)范規(guī)定，按照實(shí)驗(yàn)間比對(duì)結(jié)果用歸一化偏差 E n 值進(jìn)行評(píng)價(jià)的原則:

式中:Y 1 、Y 2 分別為參與比對(duì)的測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果;U 1 、U 2 分別為參與比對(duì)的測(cè)量裝置的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

E n ≤1，比對(duì)結(jié)果可以接收，說(shuō)明其計(jì)量特性未發(fā)生變化，參加比對(duì)的天然氣流量計(jì)性能良好;E n ＞1，應(yīng)分析原因，說(shuō)明參加比對(duì)的天然氣流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)容積值或重復(fù)性發(fā)生了變化，此時(shí)對(duì)天然氣流量計(jì)應(yīng)進(jìn)行清洗、檢定，驗(yàn)證該天然氣流量計(jì)的技術(shù)指標(biāo)是否符合要求，通過(guò)計(jì)算該核查天然氣流量計(jì)計(jì)量性能符合要求。

3. 4. 2 對(duì)比圖法

對(duì)比圖法比較直觀，容易進(jìn)行判定。從圖 1 、圖 2 所示的天然氣流量計(jì)對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出，主導(dǎo)天然氣流量計(jì)與核查天然氣流量計(jì)的檢定結(jié)果曲線基本保持一致，說(shuō)明核查天然氣流量計(jì)計(jì)量特性未發(fā)生變化，從而驗(yàn)證了天然氣流量計(jì)的可靠性，確保了原油流量計(jì)量值的準(zhǔn)確可靠。

3. 5 對(duì)期間核查的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)

期間核查結(jié)束后，對(duì)期間核查的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)要包括以下兩方面:

1)根據(jù)核查的結(jié)果確定儀器設(shè)備是否可以繼續(xù)使用，若核查結(jié)果超出規(guī)定的允許誤差范圍，就要找出原因，提出整改意見，然后重新進(jìn)行核查，直至符合要求。

2)核查中存在的問(wèn)題，并作記錄，便于以后注意和改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)室要對(duì)期間核查計(jì)劃的執(zhí)行情況進(jìn)行分析，定期進(jìn)行評(píng)審。非常后，對(duì)期間核查的所有記錄以及相關(guān)文件整理歸檔。

3. 6 期間核查的注意事項(xiàng)

1)檢查檢測(cè)開關(guān)。檢測(cè)開關(guān)表面應(yīng)清潔，無(wú)污物。

2)檢查電器系統(tǒng)。電器系統(tǒng)應(yīng)該能控制天然氣流量計(jì)的正常運(yùn)行。

3)專人負(fù)責(zé)操作天然氣流量計(jì)，操作時(shí)要細(xì)心。因?yàn)樘烊粴饬髁坑?jì)檢定要求數(shù)據(jù)有連續(xù)性，一旦中斷，以前的數(shù)據(jù)就會(huì)作廢。

4)排氣。為保證檢定天然氣流量計(jì)的重復(fù)性，在每一行程運(yùn)行前應(yīng)對(duì)天然氣流量計(jì)進(jìn)行排氣，確認(rèn)無(wú)氣后再進(jìn)行檢定。

4 結(jié)束語(yǔ)

　 根據(jù)天然氣流量計(jì)工作原理，結(jié)合油田生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)應(yīng)用的三臺(tái)橇裝式天然氣流量計(jì)經(jīng)過(guò)進(jìn)行期間核查，可以確保整套裝置運(yùn)行穩(wěn)定，控制平穩(wěn)可靠，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，減少計(jì)量糾紛的發(fā)生，完全滿足了油田流量計(jì)周期檢定需要，確保油田原油流量讀數(shù)準(zhǔn)確值。