流量計(jì)檢定示值誤差影響因素及應(yīng)對(duì)措施

降低流量計(jì)檢定示值誤差對(duì)流量計(jì)檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要的影響。上海自動(dòng)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(gè)方面重點(diǎn)分析了流量計(jì)檢定示值誤差的影響因素，針對(duì)不同的影響因素提出了應(yīng)對(duì)措施，從而降低流量計(jì)檢定示值誤差，保障交接雙方利益，實(shí)現(xiàn)規(guī)范、高效原油運(yùn)銷和計(jì)量。

液體容積式流量計(jì)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(jì)量工作中常使用在線體積管法。流量計(jì)檢定示值誤差是指檢定時(shí)體積管的置換體積與流量計(jì)示值的差異程度。當(dāng)流量計(jì)檢定示值誤差較大時(shí)，說(shuō)明流量計(jì)精確度差，而流量計(jì)精確度會(huì)嚴(yán)重影響到計(jì)量交接雙方的利益。因此，研究影響流量計(jì)檢定示值誤差的因素并提出應(yīng)對(duì)措施是原油計(jì)量交接中的一項(xiàng)重要工作。

1 實(shí)例分析

本文以某輸油站的某次流量計(jì)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(jí)流量計(jì)時(shí)，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(jì)示值誤差過(guò)高。于是進(jìn)行 2 次重復(fù)標(biāo)定，發(fā)現(xiàn) 1#、2#流量計(jì)示值誤差仍偏大。具體流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)見(jiàn)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(jì)檢定數(shù)據(jù)會(huì)直接影響到流量計(jì)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(jì)檢定示值誤差的原因，以提高流量計(jì)精確度。

根據(jù)表 1 可知，2 臺(tái)流量計(jì)示值誤差均不滿足要求。于是該輸油站結(jié)合實(shí)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(méi)有發(fā)現(xiàn)損壞及變形，外觀較好，測(cè)量置換球直徑后經(jīng)計(jì)算球在允許范圍內(nèi)。然后對(duì)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(jì)依然存在超差。

( 2) 對(duì)體積管排污管線上排污閥進(jìn)行了拆開(kāi)檢查，無(wú)滲漏現(xiàn)象。

( 3) 因 1#流量計(jì)已暫時(shí)停用，因此不能對(duì)該流量計(jì)進(jìn)行檢定。于是對(duì)該流量計(jì)進(jìn)出口管段進(jìn)行了密封試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該管段閥門(mén)存在滲漏。

( 4) 在計(jì)量間用溫濕度計(jì)測(cè)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(duì)流量計(jì)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(chǎng)檢定狀況等多方面分析其對(duì)流量計(jì)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(chǎng)措施，降低流量計(jì)檢定示值誤差，實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高交接計(jì)量的準(zhǔn)確度，減少標(biāo)定和重復(fù)計(jì)量帶來(lái)的人力和物力消耗。

2. 1 環(huán)境溫度

計(jì)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(shí)，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(jì)檢定示值誤差大。

本文設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)，分別選取沙中和普魯托尼油品，分析不同環(huán)境溫度對(duì)流量計(jì)檢定示值誤差的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室建立一套室內(nèi)環(huán)道，模擬現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)計(jì)量油品的流程、油品溫度和流量計(jì)的環(huán)境溫度，用流量計(jì)計(jì)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(jì)的示數(shù)相比較，得到計(jì)量油品時(shí)的油溫、環(huán)境溫度與計(jì)量誤差的關(guān)系。圖 1 是實(shí)驗(yàn)環(huán)道的流程。用加熱電阻和冰柜調(diào)節(jié)油品溫度，通過(guò)冰柜調(diào)節(jié)流量計(jì)的環(huán)境溫度，用回路和閥門(mén)控制管道內(nèi)流速。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)控制流速和溫度，記錄流量計(jì)和對(duì)比的橢圓齒輪流量計(jì)的讀數(shù)，得到計(jì)量誤差、油溫和環(huán)境溫度的變化規(guī)律。圖 2 為流量計(jì)檢定示值誤差與溫度關(guān)系曲線。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知，環(huán)境溫度越低，流量計(jì)檢定示值誤差越大; 且不同油種環(huán)境溫度對(duì)流量計(jì)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(gè)方面。 ( 1) 管道外環(huán)境溫度的下降，管道內(nèi)原油和流量計(jì)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(guò)流量計(jì)時(shí)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(duì)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(jì)時(shí)蠟晶凝結(jié)在流量計(jì)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(diǎn)、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(jì)量的主要物性參數(shù)是凝點(diǎn)、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(duì)流量計(jì)檢定示值誤差的影響。

根據(jù)中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 0541 《原油 凝 點(diǎn) 測(cè) 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(cè)定方法》和中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 0520—2008 《原油粘度測(cè)定 － 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)平衡法》和中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T 0522—2008 《原油析蠟點(diǎn)測(cè)定》對(duì)該輸油站近期輸送的四種油品進(jìn)行了物性測(cè)試，各油品物性參數(shù)的測(cè)量結(jié)果。

3. 2 加強(qiáng)設(shè)備管理

加強(qiáng)體積管、流量計(jì)及相關(guān)閥門(mén)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(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)手冊(cè)》［2］中加潤(rùn)滑油要求，至少每月一次對(duì)流量計(jì)出軸密封加注甘油; 至少每半年一次對(duì)容差調(diào)整器加注輕質(zhì)潤(rùn)滑油。加注潤(rùn)滑油時(shí)，要防止內(nèi)部連接油管脫落。不定期對(duì) Smith 流量計(jì)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(wú)異常情況、通道暢通情況和是否存在斷點(diǎn)等。對(duì)流量計(jì)、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(chǎng)原油標(biāo)定操作流程，同時(shí)也降低了不同人員的檢定誤差，使檢定結(jié)果更加真實(shí)準(zhǔn)確可靠。主要包括以下幾個(gè)方面: (1) 采用學(xué)習(xí)規(guī)程、定期經(jīng)驗(yàn)交流、 “傳幫帶”、對(duì)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(duì)計(jì)量誤差的影響; ( 3) 及時(shí)將國(guó)家相關(guān)規(guī)程、制度進(jìn)行宣貫，定期開(kāi)展檢定技術(shù)培訓(xùn)，采取 “走出去”與 “請(qǐng)進(jìn)來(lái)”的方式，與同行進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，及時(shí)記錄歸納，形成文字材料，為后續(xù)工作提供支持; ( 4) 鼓勵(lì)參加國(guó)家注冊(cè)計(jì)量師執(zhí)業(yè)資格考試，通過(guò)資格考試的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，提高理論水平。

3. 4 實(shí)施效果

通過(guò)改善原油物性，加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施管理和規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)檢定操作流程，達(dá)到降低流量計(jì)檢定示值誤差。為了驗(yàn)證措施實(shí)施效果的有效性，我們對(duì)該輸油站流量計(jì)進(jìn)行了多次檢定，對(duì)兩臺(tái)流量計(jì)的非常高示值誤差參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)價(jià)，如表 3 所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)實(shí)施改進(jìn)措施，流量計(jì)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(jì)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(chǎng)檢定狀況。上海自動(dòng)化儀表有限公司通過(guò)改善原油物性、加強(qiáng)設(shè)備管理、規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)操作等措施后，流量計(jì)檢定示值誤差大幅下降，滿足檢定要求，提高了流量計(jì)的精確度，確保了計(jì)量交接雙方的利益。