流量計檢定示值誤差影響因素及應(yīng)對措施

降低流量計檢定示值誤差對流量計檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要的影響。上海自動化儀表有限公司以某輸油站為例，從環(huán)境溫度、油品物理性質(zhì)、設(shè)備設(shè)施三個方面重點分析了流量計檢定示值誤差的影響因素，針對不同的影響因素提出了應(yīng)對措施，從而降低流量計檢定示值誤差，保障交接雙方利益，實現(xiàn)規(guī)范、高效原油運銷和計量。

液體容積式流量計的檢定方法包括體積管法、容積法、稱量法和標(biāo)準(zhǔn)表法。在原油計量工作中常使用在線體積管法。流量計檢定示值誤差是指檢定時體積管的置換體積與流量計示值的差異程度。當(dāng)流量計檢定示值誤差較大時，說明流量計精確度差，而流量計精確度會嚴(yán)重影響到計量交接雙方的利益。因此，研究影響流量計檢定示值誤差的因素并提出應(yīng)對措施是原油計量交接中的一項重要工作。

1 實例分析

本文以某輸油站的某次流量計檢定情況為例進(jìn)行分析。根據(jù)規(guī)定，貿(mào)易交接中使用 0. 2 級流量計時，其示值誤差不大于 ±0. 2% 。該輸油站在月度標(biāo)定中發(fā)現(xiàn) 1#、2#流量計示值誤差過高。于是進(jìn)行 2 次重復(fù)標(biāo)定，發(fā)現(xiàn) 1#、2#流量計示值誤差仍偏大。具體流量計檢定數(shù)據(jù)見表 1。已知該輸油站所輸送油品種類繁多、油品變化頻繁、地處惡劣環(huán)境。流量計檢定數(shù)據(jù)會直接影響到流量計的精確度，從而使交接雙方存在利益矛盾。因此，應(yīng)分析影響流量計檢定示值誤差的原因，以提高流量計精確度。

根據(jù)表 1 可知，2 臺流量計示值誤差均不滿足要求。于是該輸油站結(jié)合實際情況分析原因并進(jìn)行了以下檢查。

( 1) 經(jīng)取球檢查，發(fā)現(xiàn)體積管內(nèi)置換球沒有發(fā)現(xiàn)損壞及變形，外觀較好，測量置換球直徑后經(jīng)計算球在允許范圍內(nèi)。然后對置換球進(jìn)行重新安裝，安裝完成后經(jīng)再次標(biāo)定，發(fā)現(xiàn)流量計依然存在超差。

( 2) 對體積管排污管線上排污閥進(jìn)行了拆開檢查，無滲漏現(xiàn)象。

( 3) 因 1#流量計已暫時停用，因此不能對該流量計進(jìn)行檢定。于是對該流量計進(jìn)出口管段進(jìn)行了密封試驗，發(fā)現(xiàn)該管段閥門存在滲漏。

( 4) 在計量間用溫濕度計測量，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境溫度較低，在 9 ～ 10 ℃之間。

( 5) 在不同輸油溫度下對流量計進(jìn)行了多次檢定，檢定結(jié)果仍超差。

因此，應(yīng)從環(huán)境溫度、油品物性、結(jié)蠟、設(shè) 備、現(xiàn)場檢定狀況等多方面分析其對流量計檢定示值誤差的影響規(guī)律，并根據(jù)示值誤差特性制定了相應(yīng)的現(xiàn)場措施，降低流量計檢定示值誤差，實現(xiàn)流量計的穩(wěn)定運行，提高交接計量的準(zhǔn)確度，減少標(biāo)定和重復(fù)計量帶來的人力和物力消耗。

2. 1 環(huán)境溫度

計量系統(tǒng)暴露在大氣環(huán)境中，當(dāng)環(huán)境溫度急劇下降時，所輸原油溫度下降造成原油物性發(fā)生變化，導(dǎo)致流量計檢定示值誤差大。

本文設(shè)計兩組實驗，分別選取沙中和普魯托尼油品，分析不同環(huán)境溫度對流量計檢定示值誤差的影響。通過實驗室建立一套室內(nèi)環(huán)道，模擬現(xiàn)場流量計計量油品的流程、油品溫度和流量計的環(huán)境溫度，用流量計計量不同油溫和環(huán)境溫度下油品的流量，并與標(biāo)準(zhǔn)流量計的示數(shù)相比較，得到計量油品時的油溫、環(huán)境溫度與計量誤差的關(guān)系。圖 1 是實驗環(huán)道的流程。用加熱電阻和冰柜調(diào)節(jié)油品溫度，通過冰柜調(diào)節(jié)流量計的環(huán)境溫度，用回路和閥門控制管道內(nèi)流速。實驗過程中通過控制流速和溫度，記錄流量計和對比的橢圓齒輪流量計的讀數(shù)，得到計量誤差、油溫和環(huán)境溫度的變化規(guī)律。圖 2 為流量計檢定示值誤差與溫度關(guān)系曲線。

通過實驗分析可知，環(huán)境溫度越低，流量計檢定示值誤差越大; 且不同油種環(huán)境溫度對流量計檢定示值誤差的影響程度不同。環(huán)境溫度影響示值誤差主要體現(xiàn)在以下兩個方面。 ( 1) 管道外環(huán)境溫度的下降，管道內(nèi)原油和流量計外殼及周圍大氣發(fā)生熱交換，導(dǎo)致原油溫度降低，粘度變大，原油經(jīng)過流量計時漏流量減少，但造成示值誤差往負(fù)誤差方向變化，且誤差曲線變化相對較大。 ( 2) 管道外環(huán)境溫度下降，原油中凝結(jié)出蠟晶，原油流經(jīng)流量計時蠟晶凝結(jié)在流量計內(nèi)壁和刮板上，減小了腔室體積，產(chǎn)生誤差。

2. 2 油品物理性質(zhì)

油品物理性質(zhì)包含密度、粘度、析蠟點、蠟含量、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量、機(jī)械雜質(zhì)含量等。影響油品計量的主要物性參數(shù)是凝點、含蠟量、膠 質(zhì)、瀝青質(zhì)含量、粘度。已知該輸油站年輸送油品近 40 種，油品粘度非常大的是幫嘎 ( 189 mm2 /s，50℃ ) ，油品粘度非常小的是韋杜里 ( 0. 96 mm2 /s，50 ℃ ) ，油品粘度相差較大，而且還存在混輸情況。因此，需要根據(jù)油品的主要物性參數(shù)確定其對流量計檢定示值誤差的影響。

根據(jù)中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 0541 《原油 凝 點 測 定 法》、石油天然氣行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 7550—2004 《原油含蠟量膠質(zhì)瀝青質(zhì)測定方法》和中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 0520—2008 《原油粘度測定 － 旋轉(zhuǎn)粘度計平衡法》和中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 0522—2008 《原油析蠟點測定》對該輸油站近期輸送的四種油品進(jìn)行了物性測試，各油品物性參數(shù)的測量結(jié)果。

3. 2 加強(qiáng)設(shè)備管理

加強(qiáng)體積管、流量計及相關(guān)閥門管理，按規(guī)程要 求 做 好 設(shè) 備 的 維護(hù)保養(yǎng)工作。 根 據(jù) Q/ SHGD1003 《原油動態(tài)計量技術(shù)手冊》［2］中加潤滑油要求，至少每月一次對流量計出軸密封加注甘油; 至少每半年一次對容差調(diào)整器加注輕質(zhì)潤滑油。加注潤滑油時，要防止內(nèi)部連接油管脫落。不定期對 Smith 流量計算機(jī)及相關(guān)模塊、線路通道、線路電纜接線盒 ( 端子) 等進(jìn)行檢查，檢查有無異常情況、通道暢通情況和是否存在斷點等。對流量計、體積管和附近管線等采取保溫措施，加裝電伴熱帶，改善管輸油品的溫度與管壁溫差，從而降低結(jié)蠟的可能。

3. 3 提高技能與規(guī)范操作

規(guī)范現(xiàn)場原油標(biāo)定操作流程，同時也降低了不同人員的檢定誤差，使檢定結(jié)果更加真實準(zhǔn)確可靠。主要包括以下幾個方面: (1) 采用學(xué)習(xí)規(guī)程、定期經(jīng)驗交流、 “傳幫帶”、對檢定結(jié)果分析歸納總結(jié)等方式提高檢定和操作人員的技術(shù)水平; ( 2) 嚴(yán)格按規(guī)程要求規(guī)范讀取各種參數(shù)，減少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確對計量誤差的影響; ( 3) 及時將國家相關(guān)規(guī)程、制度進(jìn)行宣貫，定期開展檢定技術(shù)培訓(xùn)，采取 “走出去”與 “請進(jìn)來”的方式，與同行進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，及時記錄歸納，形成文字材料，為后續(xù)工作提供支持; ( 4) 鼓勵參加國家注冊計量師執(zhí)業(yè)資格考試，通過資格考試的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，提高理論水平。

3. 4 實施效果

通過改善原油物性，加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施管理和規(guī)范現(xiàn)場檢定操作流程，達(dá)到降低流量計檢定示值誤差。為了驗證措施實施效果的有效性，我們對該輸油站流量計進(jìn)行了多次檢定，對兩臺流量計的非常高示值誤差參數(shù)進(jìn)行驗證評價，如表 3 所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過實施改進(jìn)措施，流量計示值誤差均遠(yuǎn)低于 2% ，滿足要求，整體效果良好。

4 結(jié)論

綜上所述，流量計檢定示值誤差的主要影響因素是溫度、油品物理性質(zhì)、設(shè)備設(shè)施及現(xiàn)場檢定狀況。上海自動化儀表有限公司通過改善原油物性、加強(qiáng)設(shè)備管理、規(guī)范現(xiàn)場操作等措施后，流量計檢定示值誤差大幅下降，滿足檢定要求，提高了流量計的精確度，確保了計量交接雙方的利益。