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如何做好容积式流量计的计量与检定工作
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本文概述：
容积式流量计是一种依靠计算流量计内腔液体容积来计算得到的，因此是一种测量流量结果相当精确的流量测量仪表，测量的精度相当高，能达到0.2级。现在在油田对内对外原油交接计量中使用较广、时间较长的一种流量计量仪表，其设计技术和制造工艺已相对成熟，为之配套的检定、安装、维护等措施也达到一定的水平，是交易双方普遍都接受的一种流量计量仪表。因此正确使用、检定和维护流量计是一项非常重要的工作。本文针对容积式流量计的结构、工作原理及优缺点，分析了该类流量计在原油交接计量及检定中出现的问题以及流量检定点设定、介质粘度变化对检定结果的影响，并提出了针对性建议。
一、容积式流量计的使用与检定
容积式流量计的计量室主要由壳体、转子、机构传动等组成，主要类型包括腰轮流量计、螺旋转子流量计、椭圆齿轮流量计、刮板式流量计等。其工作原理是流量计的转子靠其进出口在流体微小压差作用下推动旋转，不断地将进口的液体经计量腔连续不断的计量后送到出口，并通过传动机构直接指示出流经流量计的液体总量，也可通过脉冲发讯器进行信号远传。其特点是：
（1）计量精度高，重复性好：转子无接触放置震动且噪音小，工作不受流体状态的影响，前后不需要很长的直管段，压差小于0.03Mpa，适应介质粘度的范围广；双壳体式结构，维修简便。
（2）对计量介质纯净度要求较高，计量含砂粒介质要配过滤装置。
随着油田计量技术的发展和对环境保护的重视，油田基本上淘汰开式计量流程，油气集输系统基本上实现了密闭输送，由于其生产、制造技术已相对成熟，使用、检定、标准规程已成体系，因此作为各种油品尤其是原油交接计量是比较理想的器具。
为了保证流量计技术性能稳定，在使用中要严格按要求操作和维修维护，定期加注润滑油，严禁超极限使用，定期检查更换滤网，防止杂质卡死转子，加强流量计的比对和检定工作，防止出现计量差错。
作为一种机械仪表，椭圆齿轮流量计和腰轮流量计在使用一段时间后由于转子的磨损，转子间隙变大，精度将降低，尤其是运行时间较长和新投用的流量计的性能稳定性差，在每三个月的检定周期内甚至会出现较大的超差现象。针对此问题，要开展维护工作，同时要加强与储油罐和供油流量计数据比，对标准体积管加密测试，及时掌握流量计精度情况，合理调整流量点优化运行。
原油交接的流量计在每三个月进行检定一次的基础上，平时不定期进行自检加密测试，并坚持每天收、输、销流量计与储油罐的数据比对分析工作，因为流量计属高精度计量器具，而储油罐的容积值在常态下相对稳定，在单位时间内两者比对的差值应是一个常数，由差值的变化可判断流量计的精度变化。因此，控制流量计误差最有效的办法是进行检定，目前使用的检定方法是标准体积管法其特点是：检定不影响流量计正常工作，不产生油品蒸发，流量计脉冲当量0.1升/脉冲、体积管现性在0.02%以下，系统精度高，自动化程度高，可实现计算机管理。
二、流量对流量计检定的影响
在线检定就是对正常工作状态下的流量计进行现场检定，影响检定结果的关键因素有介质的温度、压力、密度、校验脉冲，此外是流量工作点的选择。检定流量必须使体积管检定流量与被检流量计工作流量点相匹配，否则检定就失去了意义。
例如：该库有两台DN300mm流量计和两台DN150mm流量计，正常外输时DN300mm流量计工作流量为250m3/h至550m3/h，由￠529Х8管道输送，DN150mm流量计工作流量为40m3/h至120m3/h，由￠277Х7管道外输，受背压限制和计划调拨量限制，流量计运行排量50% 的时间在最低检定点以下运行，由于标定点和实际运行计量工作点不同，流量计工作流量达不到体积管检定点的流量，致使无法说明流量计的真实计量精度。通过计量流量试验对比看出，在检定流量状态下其所造成的误差偏小，而在低流量状态下其所产生的误差偏大。解决办法是将检定流量下移到流量计受被压限制的最低流量，输（销）计划下后，由生产单位根据生产情况安排输（销）流量。
三、 标准体积管对检定的影响
用标准体积管检定流量计的原理是利用两检测开关间标准容积作为标准，检定介质在泵压作用下推动弹性橡胶球在标准管段内移动，分别触发检测开关，向频率计数器发出开关门信号，使被检流量计在此区间内所发出的脉冲信号得到累计，将标准状态下的容积值经过温度压力修正后得到值Qs。即在温度压力不变的情况下，影响精度的主要因素是流量计脉冲数，脉冲的取值取决于走球时间和关门信号控制时间，一般弹性橡胶球与标准管段内径相比有2%～4%的过盈量，检定介质在其前后的漏失量小于总体积的0.006%，即5000L的标准管段只有0.3个脉冲数误差，当推球器上锥形密封圈埙坏导致不密封时产生的漏失，使走球时间延长，造成累计脉冲数增多，使流量计特性曲线下移。以现场检定流量计为例，该周期检定的流量计运行时间不久，在与储油罐和其它流量计对比数据中发现总有0.2%以上的误差，其它流量计也相应出现负误差。对比并请有关人员现场检定，得出该流量计系数为0.9977，检查流量无误后对脉冲数进行分析，发现脉冲数变化较大，对标准体积管进行扫线后检查发现锥形密封圈循坏，造成原油串流。经更换密封圈并对推球器进行保养，通油检定得出流量计系数为1.0024，经重新检定精度修正调整合格后，流量计在使用与对比中差值减小到正常范围。
四、介质变化对检定结果的影响
流量计作为容积计量仪表能适应粘度范围较宽的油品计量，由于转子间有微小间隙，在工作时会有一定体积的漏失量，漏失量与介质粘度成反比，故不同介质粘度会造成流量计误差特性曲线移动而产生系统误差。曾对某两个采油厂的流量计先后直供一台外输流量计，用同一流量进行不同油品的对比试验，两台流量计在外输站的对比结果可得出两台流量计系数最小变化量为0.001和0.0008，由此可见，油品性质对流量计精度的影响也非常重要。
油田各采油厂由于开发构造区块层系的不同，也将造成原油物性差异而导致油品性质变化，因此在流量计鉴定和交接计量过程中采用在线计量，保证流量计在检定和计量过程中精度基本稳定，而对离线检定的流量计采用的介质如果是稀原油，而实际计量不相符的粘稠原油，由于稀油的粘度小于粘稠油，使流量计的漏失量小于检定时的漏失量，致使流量计产生正偏差。另外，如果计量温度较低，会使原油中的蜡析出，粘附于流量计的计量腔内，使计量腔变小，流量计精度失真，因此，在计量检定和交接计量过程中，控制好原油性质和温度是确保流量计计量精度的一项重要因素。
五、本文结语
通过上文介绍，我们了解到动态计量与检定流量计过程中油品的流量、性质及体积管的密封完好与否，直接影响检定与计量的准确性，在实际交接计量过程中采取适当的方法来控制以上影响因素，确保流量计的精度，流量计的精度保证是生产和贸易正常交接的重要保证，只有在保证精度的基础之上才能使原油交接更加准确，更能体现公平公正
容积式流量计是一种依靠计算流量计内腔液体容积来计算得到的，因此是一种测量流量结果相当精确的流量测量仪表，测量的精度相当高，能达到0.2级。现在在油田对内对外原油交接计量中使用较广、时间较长的一种流量计量仪表，其设计技术和制造工艺已相对成熟，为之配套的检定、安装、维护等措施也达到一定的水平，是交易双方普遍都接受的一种流量计量仪表。因此正确使用、检定和维护流量计是一项非常重要的工作。本文针对容积式流量计的结构、工作原理及优缺点，分析了该类流量计在原油交接计量及检定中出现的问题以及流量检定点设定、介质粘度变化对检定结果的影响，并提出了针对性建议。
一、容积式流量计的使用与检定
容积式流量计的计量室主要由壳体、转子、机构传动等组成，主要类型包括腰轮流量计、螺旋转子流量计、椭圆齿轮流量计、刮板式流量计等。其工作原理是流量计的转子靠其进出口在流体微小压差作用下推动旋转，不断地将进口的液体经计量腔连续不断的计量后送到出口，并通过传动机构直接指示出流经流量计的液体总量，也可通过脉冲发讯器进行信号远传。其特点是：
（1）计量精度高，重复性好：转子无接触放置震动且噪音小，工作不受流体状态的影响，前后不需要很长的直管段，压差小于0.03Mpa，适应介质粘度的范围广；双壳体式结构，维修简便。
（2）对计量介质纯净度要求较高，计量含砂粒介质要配过滤装置。
随着油田计量技术的发展和对环境保护的重视，油田基本上淘汰开式计量流程，油气集输系统基本上实现了密闭输送，由于其生产、制造技术已相对成熟，使用、检定、标准规程已成体系，因此作为各种油品尤其是原油交接计量是比较理想的器具。
为了保证流量计技术性能稳定，在使用中要严格按要求操作和维修维护，定期加注润滑油，严禁超极限使用，定期检查更换滤网，防止杂质卡死转子，加强流量计的比对和检定工作，防止出现计量差错。
作为一种机械仪表，椭圆齿轮流量计和腰轮流量计在使用一段时间后由于转子的磨损，转子间隙变大，精度将降低，尤其是运行时间较长和新投用的流量计的性能稳定性差，在每三个月的检定周期内甚至会出现较大的超差现象。针对此问题，要开展维护工作，同时要加强与储油罐和供油流量计数据比，对标准体积管加密测试，及时掌握流量计精度情况，合理调整流量点优化运行。
原油交接的流量计在每三个月进行检定一次的基础上，平时不定期进行自检加密测试，并坚持每天收、输、销流量计与储油罐的数据比对分析工作，因为流量计属高精度计量器具，而储油罐的容积值在常态下相对稳定，在单位时间内两者比对的差值应是一个常数，由差值的变化可判断流量计的精度变化。因此，控制流量计误差最有效的办法是进行检定，目前使用的检定方法是标准体积管法其特点是：检定不影响流量计正常工作，不产生油品蒸发，流量计脉冲当量0.1升/脉冲、体积管现性在0.02%以下，系统精度高，自动化程度高，可实现计算机管理。
二、流量对流量计检定的影响
在线检定就是对正常工作状态下的流量计进行现场检定，影响检定结果的关键因素有介质的温度、压力、密度、校验脉冲，此外是流量工作点的选择。检定流量必须使体积管检定流量与被检流量计工作流量点相匹配，否则检定就失去了意义。
例如：该库有两台DN300mm流量计和两台DN150mm流量计，正常外输时DN300mm流量计工作流量为250m3/h至550m3/h，由￠529Х8管道输送，DN150mm流量计工作流量为40m3/h至120m3/h，由￠277Х7管道外输，受背压限制和计划调拨量限制，流量计运行排量50% 的时间在最低检定点以下运行，由于标定点和实际运行计量工作点不同，流量计工作流量达不到体积管检定点的流量，致使无法说明流量计的真实计量精度。通过计量流量试验对比看出，在检定流量状态下其所造成的误差偏小，而在低流量状态下其所产生的误差偏大。解决办法是将检定流量下移到流量计受被压限制的最低流量，输（销）计划下后，由生产单位根据生产情况安排输（销）流量。
三、 标准体积管对检定的影响
用标准体积管检定流量计的原理是利用两检测开关间标准容积作为标准，检定介质在泵压作用下推动弹性橡胶球在标准管段内移动，分别触发检测开关，向频率计数器发出开关门信号，使被检流量计在此区间内所发出的脉冲信号得到累计，将标准状态下的容积值经过温度压力修正后得到值Qs。即在温度压力不变的情况下，影响精度的主要因素是流量计脉冲数，脉冲的取值取决于走球时间和关门信号控制时间，一般弹性橡胶球与标准管段内径相比有2%～4%的过盈量，检定介质在其前后的漏失量小于总体积的0.006%，即5000L的标准管段只有0.3个脉冲数误差，当推球器上锥形密封圈埙坏导致不密封时产生的漏失，使走球时间延长，造成累计脉冲数增多，使流量计特性曲线下移。以现场检定流量计为例，该周期检定的流量计运行时间不久，在与储油罐和其它流量计对比数据中发现总有0.2%以上的误差，其它流量计也相应出现负误差。对比并请有关人员现场检定，得出该流量计系数为0.9977，检查流量无误后对脉冲数进行分析，发现脉冲数变化较大，对标准体积管进行扫线后检查发现锥形密封圈循坏，造成原油串流。经更换密封圈并对推球器进行保养，通油检定得出流量计系数为1.0024，经重新检定精度修正调整合格后，流量计在使用与对比中差值减小到正常范围。
四、介质变化对检定结果的影响
流量计作为容积计量仪表能适应粘度范围较宽的油品计量，由于转子间有微小间隙，在工作时会有一定体积的漏失量，漏失量与介质粘度成反比，故不同介质粘度会造成流量计误差特性曲线移动而产生系统误差。曾对某两个采油厂的流量计先后直供一台外输流量计，用同一流量进行不同油品的对比试验，两台流量计在外输站的对比结果可得出两台流量计系数最小变化量为0.001和0.0008，由此可见，油品性质对流量计精度的影响也非常重要。
油田各采油厂由于开发构造区块层系的不同，也将造成原油物性差异而导致油品性质变化，因此在流量计鉴定和交接计量过程中采用在线计量，保证流量计在检定和计量过程中精度基本稳定，而对离线检定的流量计采用的介质如果是稀原油，而实际计量不相符的粘稠原油，由于稀油的粘度小于粘稠油，使流量计的漏失量小于检定时的漏失量，致使流量计产生正偏差。另外，如果计量温度较低，会使原油中的蜡析出，粘附于流量计的计量腔内，使计量腔变小，流量计精度失真，因此，在计量检定和交接计量过程中，控制好原油性质和温度是确保流量计计量精度的一项重要因素。
五、本文结语
通过上文介绍，我们了解到动态计量与检定流量计过程中油品的流量、性质及体积管的密封完好与否，直接影响检定与计量的准确性，在实际交接计量过程中采取适当的方法来控制以上影响因素，确保流量计的精度，流量计的精度保证是生产和贸易正常交接的重要保证，只有在保证精度的基础之上才能使原油交接更加准确，更能体现公平公正
