流(liú)量計(jì)檢定示值誤差影響(xiǎng)因素 發(fā)布時間:2021-2-1 09:14:01
摘要:降低流量計(jì) 檢(jiǎn)定示(shì)值誤(wù)差對流(liú)量計(jì)檢(jiǎn)定結果的正确率具(jù)有重要的影響(xiǎng)。文章(zhāng)以某輸油站爲例,從(cóng)環境溫(wēn)度、油品(pǐn)物理性(xìng)質(zhì)、設備設施(shī)三(sān)個方面(miàn)重點分析了流(liú)量計檢定示值(zhí)誤差的(de)影響因(yīn)素,針對(duì)不(bú)同的(de)影響(xiǎng)因素提出(chū)了應對(duì)措(cuò)施,從(cóng)而降低流量計(jì)檢定示值誤差,保障交接雙方(fāng)利益,實(shí)現規範(fàn)、高效原油運銷和計量。 液體容(róng)積式流(liú)量計的(de)檢定方法包括體積管(guǎn)法(fǎ)、容積(jī)法、稱量法和标(biāo)準表法(fǎ)。在原油(yóu)計量工作中常(cháng)使用在線(xiàn)體積(jī)管法。流(liú)量(liàng)計檢(jiǎn)定示(shì)值(zhí)誤差是(shì)指檢定時(shí)體積管的置換體積(jī)與流量計(jì)示值的差異程度。當(dāng)流量計檢定示值誤(wù)差較大時(shí),說明流(liú)量計精(jīng)度差(chà),而流量計精度會嚴重影(yǐng)響到(dào)計量交接(jiē)雙方的利(lì)益。因(yīn)此,研究影響流量計檢定示值(zhí)誤差(chà)的(de)因(yīn)素并(bìng)提出應(yīng)對(duì)措施是原(yuán)油(yóu)計量交(jiāo)接中的一(yī)項重(zhòng)要工(gōng)作。 1實(shí)例分(fèn)析 本(běn)文以某輸油站的某次流(liú)量計檢定情況(kuàng)爲例進行分析(xī)。根據規(guī)定,貿易交接(jiē)中使用0.2級(jí)流量計(jì)時,其示(shì)值誤差不大于(yú)±0.2%。該輸油站在月(yuè)度标定中發現(xiàn)1#、2#流量(liàng)計示(shì)值誤(wù)差過高。于是進(jìn)行(háng)2次重複标定(dìng),發現1#、2#流(liú)量計(jì)示(shì)值誤差(chà)仍(réng)偏大(dà)。具體流量計檢(jiǎn)定數(shù)據見表1。已(yǐ)知該輸油站所(suǒ)輸送油品種類繁多、油品變化(huà)頻繁、地處惡劣(liè)環境(jìng)。流量計檢(jiǎn)定數據會直接(jiē)影響(xiǎng)到流量計的精度(dù),從(cóng)而使(shǐ)交接(jiē)雙方存在(zài)利益矛盾。因此(cǐ),應分析影響流(liú)量計(jì)檢(jiǎn)定(dìng)示值誤差的原因,以(yǐ)提高(gāo)流(liú)量計精度。 根(gēn)據表1可知(zhī),2台流量計示值(zhí)誤差(chà)均不滿足(zú)要求(qiú)。于是(shì)該輸(shū)油站結合實際(jì)情況分析原因(yīn)并進行了以下(xià)檢查。 (1)經取(qǔ)球檢查,發現體積管(guǎn)内置換(huàn)球(qiú)沒有發現損壞及變(biàn)形,外觀較好,測(cè)量置(zhì)換球直(zhí)徑(jìng)後經計算球在(zài)允許範圍(wéi)内。然(rán)後對置換(huàn)球進行重新安裝,安(ān)裝完成後經再次标定,發現流(liú)量計依然(rán)存在超差(chà)。 (2)對體積管(guǎn)排污管線上排污閥(fá)進行了(le)拆開檢查,無滲漏現象。 (3)因1#流量計(jì)已暫(zàn)時停用,因(yīn)此不能對該流(liú)量計進行檢定。于是(shì)對該流量計進出口管段進行(háng)了(le)密(mì)封試(shì)驗,發現該管段(duàn)閥門(mén)存在滲漏(lòu)。 (4)在計(jì)量間(jiān)用溫(wēn)濕度(dù)計測量,發(fā)現室内環境溫(wēn)度(dù)較低,在9~10℃之間(jiān)。 (5)在不(bú)同輸(shū)油溫(wēn)度下(xià)對流(liú)量計(jì)進行了(le)多次檢(jiǎn)定,檢(jiǎn)定結果仍(réng)超差(chà)。 因此,應從環境(jìng)溫度、油品(pǐn)物性、結(jié)蠟、設備(bèi)、現場(chǎng)檢定狀況(kuàng)等多方面分析(xī)其對流量(liàng)計檢(jiǎn)定示(shì)值誤差的(de)影響規律,并根據示值(zhí)誤(wù)差特性制(zhì)定了相應(yīng)的(de)現場措施,降(jiàng)低流量(liàng)計檢定示值誤(wù)差,實現(xiàn)流量計(jì)的穩定(dìng)運行(háng),提高交接計量(liàng)的(de)正(zhèng)确率(lǜ),減少(shǎo)标定和重複計(jì)量帶(dài)來的(de)人力和物力消(xiāo)耗。 2影(yǐng)響因(yīn)素 2.1環(huán)境溫(wēn)度(dù) 計(jì)量系(xì)統暴(bào)露(lù)在大氣(qì)環境中(zhōng),當(dāng)環境溫度急劇(jù)下降(jiàng)時,所(suǒ)輸原油溫(wēn)度下(xià)降造成原(yuán)油物性發(fā)生(shēng)變(biàn)化,導(dǎo)緻流(liú)量計(jì)檢定示(shì)值誤差(chà)偏大(dà)。 本文設計兩組實(shí)驗,分别(bié)選取沙中和普魯托尼(ní)油品,分析不同環境溫(wēn)度對流(liú)量計檢定示值(zhí)誤差的(de)影響。通過實驗(yàn)室建立一套室内環道,模(mó)拟現(xiàn)場流量(liàng)計(jì)計量油品的流(liú)程、油(yóu)品溫(wēn)度(dù)和流量(liàng)計的環(huán)境溫度,用流量計(jì)計量不同油溫和環(huán)境溫度下油品(pǐn)的流(liú)量(liàng),并(bìng)與标準流量計的示數相比(bǐ)較,得到計量油品(pǐn)時的(de)油溫、環(huán)境溫度(dù)與計量(liàng)誤(wù)差的(de)關系(xì)。圖1是(shì)實驗環道的流程。用(yòng)加熱電阻(zǔ)和冰(bīng)櫃調節油品溫(wēn)度,通過冰櫃調(diào)節流量(liàng)計的環(huán)境溫度,用(yòng)回路(lù)和閥(fá)門控(kòng)制管(guǎn)道内流(liú)速(sù)。實驗過程(chéng)中(zhōng)通過控(kòng)制流速和溫度,記錄流量(liàng)計和(hé)對比的橢圓齒輪流量計 的讀(dú)數,得到計量誤(wù)差、油(yóu)溫和(hé)環境溫度的(de)變(biàn)化規律。圖(tú)2爲(wèi)流量計檢定示值誤差(chà)與溫(wēn)度(dù)關系曲線。 通過(guò)實(shí)驗分(fèn)析可知(zhī),環境溫度越低(dī),流量計(jì)檢定示值(zhí)誤差(chà)越大;且不(bú)同油種環境溫度對(duì)流量計(jì)檢定示值誤差的影響(xiǎng)程度不(bú)同(tóng)。環境溫度影響示值(zhí)誤差(chà)主要(yào)體現(xiàn)在以下(xià)兩個方(fāng)面。 (1)管道外環境溫(wēn)度(dù)的下降,管(guǎn)道内原油和流量計(jì)外殼(ké)及周(zhōu)圍大氣發生熱交換(huàn),導緻原油(yóu)溫 度降低,粘度(dù)變大(dà),原油經過(guò)流量計時漏流(liú)量減少,但造成(chéng)示值誤差往負誤差(chà)方向變化(huà),且誤差曲線變化相對(duì)較大。 (2)管(guǎn)道外環境溫度(dù)下降(jiàng),原油中凝(níng)結出蠟晶,原油(yóu)流經(jīng)流量計時(shí)蠟晶凝結(jié)在流量計内壁(bì)和刮(guā)闆上(shàng),減小了腔室(shì)體積,産(chǎn)生誤(wù)差。 2.2油(yóu)品物理(lǐ)性質 油(yóu)品物理性(xìng)質包含密度、粘度、析(xī)蠟點、蠟含(hán)量、膠質和(hé)瀝青(qīng)質含(hán)量、機械雜(zá)質含量等(děng)。影響(xiǎng)油品計量的主(zhǔ)要物(wù)性參(cān)數是凝點(diǎn)、含蠟量、膠(jiāo)質、瀝青質含(hán)量(liàng)、粘度。 已(yǐ)知該輸(shū)油站年(nián)輸送油(yóu)品近40種,油品粘(zhān)度最大(dà)的(de)是幫嘎(189mm2/s,50℃),油(yóu)品粘度最(zuì)小的是韋(wéi)杜裏(lǐ)(0.96mm2/s,50℃),油品(pǐn)粘度相差(chà)較大,而且(qiě)還存在混輸情況。因(yīn)此,需要根據油(yóu)品的(de)主(zhǔ)要物性(xìng)參數(shù)确定其對流量(liàng)計檢(jiǎn)定示(shì)值(zhí)誤(wù)差的(de)影響(xiǎng)。 根據中國石油(yóu)天然氣行業标準sy/t0541《原油(yóu)凝點測(cè)定法(fǎ)》、石(shí)油天然氣行業标準sy/t7550—2004《原(yuán)油含(hán)蠟(là)量膠質瀝青質測定方(fāng)法》和中國(guó)石油(yóu)天然氣行業标(biāo)準(zhǔn)sy/t0520—2008《原油粘(zhān)度測(cè)定-旋(xuán)轉粘度計(jì)平衡法》和(hé)中國石油天(tiān)然(rán)氣行(háng)業标準sy/t0522—2008《原(yuán)油析(xī)蠟點測定》對該(gāi)輸油站(zhàn)近(jìn)期輸(shū)送的(de)四種油品(pǐn)進行了物性測試,各(gè)油品物性(xìng)參(cān)數的測量結(jié)果如表2所(suǒ)示[1]。 根據現場提(tí)供的(de)流量計(jì)标定數(shù)據,将不同油品(pǐn)和不同流量計(jì)的标定流量繪(huì)制成誤(wù)差(chà)-流量(liàng)曲線如(rú)圖3所示(shì)。 經過(guò)分(fèn)析(xī),對照(zhào)标定油品的粘(zhān)溫曲(qǔ)線,可以看(kàn)出流量(liàng)-誤(wù)差曲線随油品粘度(dù)變化(huà)而(ér)變化,且變化趨勢保持(chí)一緻。對于(yú)含蠟(là)量較低且輸送(sòng)溫度适(shì)宜的油品,流量計誤差(chà)主要(yào)由油品粘(zhān)度決(jué)定;而(ér)對(duì)于(yú)含蠟量較多的油品,計量誤差(chà)不僅(jǐn)與油品粘(zhān)度有關,還(hái)受結(jié)蠟影(yǐng)響。 設計實驗研究(jiū)在不結(jié)蠟和結蠟(là)兩種(zhǒng)情況下,研究不(bú)同環(huán)境溫(wēn)度條(tiáo)件下,不同粘度(dù)的同(tóng)一油種與(yǔ)流量計誤(wù)差間(jiān)關系(xì),如(rú)圖(tú)4。 分析(xī)圖4可得,無論流(liú)量計腔室(shì)内是否結(jié)蠟,誤差與粘度(dù)均近(jìn)似成(chéng)對數(shù)關系;當(dāng)粘(zhān)度在(zài)0.02~0.04pa·s時得(dé)到的(de)流量計(jì)檢定誤(wù)差最小。結蠟情(qíng)況下的流量計(jì)的示值誤(wù)差一(yī)般高(gāo)于(yú)不(bú)結蠟情況,尤其在環(huán)境溫(wēn)度低時表(biǎo)現明顯。 2.3設備設施 2.3.1相關設備設(shè)施對計(jì)量(liàng)誤差(chà)的影響 标(biāo)定流(liú)程所(suǒ)涉及閥門(mén)是否關閉(bì)到位(wèi),設備是否(fǒu)狀态正确(què),出口閥長(zhǎng)期運行後(hòu)是否(fǒu)存在泥沙(shā)等雜(zá)質影響關閉不(bú)嚴、附屬流程相(xiàng)關閥門狀态(如(rú)排污閥是否有閥門處于開啓(qǐ)狀态(tài))等都會對(duì)計量誤差(chà)産生影響(xiǎng)。 2.3.2流量(liàng)計本(běn)體對計量(liàng)誤差的影響 (1)流量計(jì)本(běn)體(tǐ)質量(liàng)的影(yǐng)響。由于流(liú)量(liàng)計(jì)因材料瑕(xiá)疵、設備裝(zhuāng)配等在制(zhì)造中存在缺陷會帶來附加誤(wù)差,如容差(chà)調(diào)整器的調整是否(fǒu)靈活可靠、傳動齒輪(lún)轉動是否(fǒu)正常等。 (2)流量計(jì)長期運(yùn)行期(qī)間(jiān)的影響(xiǎng)。随(suí)着流(liú)量計的長期運(yùn)行,構成流量計(jì)的(de)各個部件出(chū)現不(bú)同程(chéng)度(dù)的(de)磨損,尤其是容(róng)差調整器(qì)這個調節流量(liàng)計計(jì)量精度的組件(jiàn)。容差調整器可能出(chū)現無(wú)法保(bǎo)持鎖(suǒ)定、磨(mó)損嚴(yán)重、不能(néng)很好的(de)潤滑等情(qíng)況,從(cóng)而對流量計計量精度有(yǒu)着重(zhòng)大影響。 2.3.3數據傳(chuán)輸設備和線路的影(yǐng)響 流量計檢定系統(tǒng)由被(bèi)檢表、标準表、檢定合(hé)格符合要(yào)求的壓(yā)力表(biǎo)和溫度計、檢定控(kòng)制和顯示端(手(shǒu)動操(cāo)作(zuò)控制器(qì))、傳輸回路等組(zǔ)成。在流量計檢(jiǎn)定實施時(shí),由于(yú)數據傳輸設備(bèi)(流量(liàng)計算(suàn)機)、線(xiàn)路(通道)異常或(huò)故障會對計量(liàng)精度(dù)産(chǎn)生影響,常見的有模塊(kuài)損壞、通道不暢通(穩定)、線路虛(xū)接、線路中間有(yǒu)斷點(diǎn)等。這(zhè)些也(yě)都是(shì)影(yǐng)響(xiǎng)計量(liàng)精度的因素。所(suǒ)以設備出(chū)廠時(shí)經過(guò)調整(zhěng)和檢(jiǎn)定,處(chù)于(yú)相對完(wán)好狀(zhuàng)态,無磨損。 2.4現場(chǎng)檢定因素(sù) (1)溫度計、壓(yā)力表(biǎo)等是(shì)否合(hé)法(fǎ)有(yǒu)效。隻(zhī)有經(jīng)過檢定合格且符合規範要求(qiú)的溫度計(jì)和(hé)壓力表(biǎo)才可以(yǐ)應用(yòng)到(dào)計量(liàng)交接(jiē)過程(chéng)中。如果(guǒ)因(yīn)各種(zhǒng)原因造成未及(jí)時檢定(dìng)相關檢(jiǎn)定流量計(jì)時無(wú)法确認(rèn)數(shù)據是(shì)否合(hé)法(fǎ)有效,從(cóng)而導緻無法确(què)認檢(jiǎn)定結果的(de)合法性。 (2)參(cān)數的(de)讀取。檢定過程中需(xū)要(yào)對(duì)現場(chǎng)參數進(jìn)行(háng)讀取(qǔ),讀取過程是否按規(guī)範要求讀(dú)取數(shù)據(jù)對檢定(dìng)結果産生一定(dìng)的影(yǐng)響。 (3)檢(jiǎn)定人員的專業技能(néng)水平(píng)的(de)影響。對(duì)檢定規程條文(wén)的掌握程(chéng)和專(zhuān)業技術水平的(de)高低也(yě)會(huì)對檢(jiǎn)定結(jié)果産生影(yǐng)響。 3應對(duì)措(cuò)施 3.1改善環境(jìng)溫度和(hé)原油物(wù)性 環境溫度、油品粘度(dù)變化和流(liú)量計(jì)内壁(bì)結(jié)蠟(là)問題(tí)都是影響計量誤差的主(zhǔ)要因素,而油品粘度和結蠟(là)問題與油品溫度(dù)和環境溫(wēn)度(dù)密切相關。因此,可以采(cǎi)取以(yǐ)下措施達(dá)到減少原油物性對流量(liàng)計标(biāo)定示值(zhí)誤(wù)差的(de)影響(xiǎng)的目(mù)的。 (1)檢(jiǎn)定前需要對相(xiàng)關油品物(wù)性、計(jì)量間環境(jìng)溫濕度、油(yóu)品(pǐn)輸送溫(wēn)度進行測(cè)量,以(yǐ)确(què)定可(kě)能對計(jì)量誤差産生的影響(xiǎng)。 (2)冬季(jì)通過(guò)對室内加(jiā)裝暖氣或(huò)采取電伴(bàn)熱方(fāng)式(shì),保(bǎo)持流(liú)量計的環境溫(wēn)度高于油(yóu)品溫(wēn)度,改善(shàn)環境溫(wēn)度,使油品(pǐn)粘度(dù)達到0.02~0.04pa·s,減少計量(liàng)間環境(jìng)溫(wēn)度與管輸(shū)油品溫差(chà),從而減少流量計内部結蠟的(de)可能性,降(jiàng)低環(huán)境溫度和油品(pǐn)物性(xìng)對計(jì)量誤差的(de)影(yǐng)響。 (3)加密(mì)流量(liàng)計檢(jiǎn)定次(cì)數。正式(shì)标定前(qián),針對多種油品(pǐn)多次(cì)進行試标定,尋找計量誤差因(yīn)油品物性(xìng)存在規律(lǜ),規避(bì)相關(guān)油品進行(háng)檢定(dìng)。 3.2加強(qiáng)設備(bèi)管理(lǐ) 加強體積管、流(liú)量計及相關閥(fá)門管理,按(àn)規程要求做(zuò)好(hǎo)設備的維護保(bǎo)養工作。根據q/shgd1003《原油動(dòng)态計量技(jì)術手冊》[2]中加潤(rùn)滑油要(yào)求,至少(shǎo)每月(yuè)一次對流(liú)量計(jì)出(chū)軸密封(fēng)加注(zhù)甘油(yóu);至少每半年一次對(duì)容差調整器加(jiā)注輕(qīng)質潤滑油(yóu)。加注潤滑(huá)油時,要防(fáng)止内(nèi)部連(lián)接油管脫落。 不(bú)定期(qī)對smith流量計(jì)算機及相(xiàng)關模(mó)塊、線路通道、線(xiàn)路電纜接線盒(端子(zǐ))等進行檢(jiǎn)查,檢查(chá)有無異常情況(kuàng)、通道暢通情況(kuàng)和(hé)是否(fǒu)存在(zài)斷點(diǎn)等。 對(duì)流(liú)量計、體積管和附近(jìn)管線等采取保溫(wēn)措施(shī),加裝電(diàn)伴(bàn)熱帶(dài),改善管(guǎn)輸油品(pǐn)的溫度與管溫(wēn)差,從而降(jiàng)低結(jié)蠟的可能。 3.3提高(gāo)技能與規範操(cāo)作 規範現(xiàn)場原(yuán)油标定操作流程,同時也(yě)降低(dī)了不(bú)同人員的檢定(dìng)誤差,使檢(jiǎn)定結果更加真(zhēn)實正(zhèng)确可靠。主(zhǔ)要包括(kuò)以下幾(jǐ)個方面:(1)采用學(xué)習規(guī)程、定期經驗交(jiāo)流、“傳幫帶(dài)”、對檢定結(jié)果分(fèn)析歸(guī)納總結等(děng)方式提高(gāo)檢定和操作(zuò)人員的(de)技術(shù)水平;(2)嚴格按(àn)規程要求規(guī)範讀(dú)取各種參數,減少(shǎo)基(jī)礎數(shù)據不準(zhǔn)确對計(jì)量誤(wù)差的影響(xiǎng);(3)及(jí)時将國(guó)家相(xiàng)關規(guī)程、制度進行宣貫,定(dìng)期開(kāi)展檢定(dìng)技術培(péi)訓,采取“走(zǒu)出去(qù)”與“請進來”的方(fāng)式,與同行進(jìn)行(háng)交流學習(xí),及時(shí)記錄(lù)歸納,形成文字(zì)材料,爲後(hòu)續工作提供支持;(4)鼓勵(lì)參加國(guó)家注(zhù)冊(cè)計(jì)量師(shī)執業資(zī)格考試,通過資(zī)格考試(shì)的系統(tǒng)學習,提(tí)高理論水(shuǐ)平。 3.4實(shí)施效(xiào)果(guǒ) 通過改(gǎi)善原油(yóu)物性,加(jiā)強設備設施管(guǎn)理(lǐ)和規範現場(chǎng)檢定操作流程(chéng),達到降低流量(liàng)計檢定示值誤(wù)差。爲了驗(yàn)證措施實施效果的(de)有效性,我們(men)對該輸油站(zhàn)流量(liàng)計進行了(le)多次(cì)檢定(dìng),對(duì)兩台流(liú)量計的最高示(shì)值誤差參數(shù)進(jìn)行驗證(zhèng)評(píng)價,如表3所(suǒ)示(shì)。結(jié)果發現,經過實(shí)施改(gǎi)進措施(shī),流量計(jì)示值(zhí)誤差(chà)均(jun1)遠低于2%,滿足要求(qiú),整體效果(guǒ)良好(hǎo)。 4結論 綜上所述,流量計檢(jiǎn)定示值誤差的主要(yào)影響因素是溫度、油(yóu)品(pǐn)物(wù)理性質、設備設(shè)施及現場(chǎng)檢定狀況(kuàng)。通過(guò)改善原油物性、加強設備(bèi)管理、規範現場操作(zuò)等措施後(hòu),流量計檢定示值誤差大幅下(xià)降,滿(mǎn)足檢定要(yào)求,提高了(le)流量(liàng)計的(de)精(jīng)度,确保(bǎo)了計量交接雙(shuāng)方的利益(yì)。
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