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流量计系数在原油交接计量中应用
发布时间:2019-01-08

[摘 要]原油动态计量是原油贸易交接计量的主要方式,容积式流量计作为原油计量器具应用较为普遍。介绍了流量计系数的定义及使用流量计系数的意义,着重从流量计在使用及检定过程中相关参数变化对流量计系数产生误差的原因进行详细分析,针对在实际生产应用过程中的不同情况,流量计系数各不相同的应用方法,以及为抵消因流量计系数而产生的误差而采取的各种相应措施,来确保原油交接计量的正确和公正。
一、影响流量计系数正确率的因素
  在检定工作中发现,原油运行参数变化是影响流量计计量特性的重要参数。
1、 温度对流量计系数的影响
1.1温度对流量计腔体体积的影响
  原油温度变化时原油的体积、粘度、原油的结蜡情况及流量计腔体体积、壳体与转子之间的间隙等都会随之改变,因而影响流量计的正确率。
  当温度升高1℃时,流量计计量腔体体积减少0.0036%,流量计的误差曲线上移0.0036%。即当输油温度比检定温度降低时,引起流量计基本误差向正方向增大,流量计系数减小,同时,原油粘度与温度成反比关系,温度降低,原油粘度增大,流量计漏失量也下降,引起基本误差向正方向增大,流量计系数减小。
1.2温度变化对流量计示值的影响
  原油体积的膨胀系数α=6.4×10-4℃-1,可见温度对原油体积有较大的影响,假设温度变化1℃,则相同质量原油的体积差0.064%,即等质量的原油,当实际使用温度比流量计检定温度高1℃时,在不考虑其他因素引起的变化时,流量计示值增大0.064%。
1.3温度变化对原油特性的影响
1.3.1温度变化时原油的粘度会随之改变,图1为原油粘度随温度的变化图,从图中可以看出,温度对原油粘度影响很大,温度升高粘度降低,管道的压损降低,使得流量计的漏失量减小,使得流量计的误差特性曲线正方向移动。

1.3.2温度变化引起结蜡的的影响,由于原油中含有一定的石蜡,当原油温度低于原油的析蜡点时,石蜡便会析出,流量计内壁会有一层积蜡,这样导致流量计腔体的体积会略微减少,流量计误差曲线上移,此外,结蜡会使转子与转子之间的间隙变小,正常的漏失量会有所降低,同样会使误差曲线上移。一台交接流量计,分别在44℃和55℃的运行温度下进行了检定实验,分析流量计的误差特性曲线,如图2所示。从图中可以看出,随着温度的升高,流量计的的特性曲线向正方向移动,在相同的流量下,该流量计温度增加10℃,其误差变化为0.05%。

2 、压力变化对流量计系数的影响
2.1油品的体积随压力的变化而变化, 一般压力增大时油品的体积随之缩小,在压力变化相同的情况下,密度轻的原油体积变化较大, 密度重的原油体积变化较小。压力值录取的正确率会影响压力修正系数Cpi的误差,一般占万分之一。

2.2计量腔漏失量与计量室的工作压力成正比关系,即流量计的工作压力越大,漏失量越大,引起流量计基本误差向负方向增大,流量计系数增加;反之,工作压力越小,漏失量越小,引起流量计基本误差向正方向增大,流量计系数减少。
二、流量计系数的使用方法
  用于贸易交接的流量计属于国家强制检定的计量器具,流量计在线检定周期为3个月/次。根据流量计的流量范围确定3~5个检定点,其中包括最小、最大和中间流量点或常用流量点。按检定点进行检定,计算得出流量计系数,再按检定点划分流量计系数区间,进行原油交接计量结算。
1 、区间内插法
  采用区间内插法,是目前使用流量计系数的主流方法。这种方法用于贸易可以避免产生争议,对于交接双方都是公平公正。
  原油动态油量交接周期以每8小时为一个结算周期。
  以6月7日 8:00~16:00 数据为例: 流量计表头读差Vt=2500m 3 ,8小时内平均流量为Q=2500/8=312.5m 3 /h,在此工作流量下参考流量系数表可以看出250<Q<400m 3 /h,采用区间内插法计算:

  原油动态油量交接的体积数Vt=2500×0.999505=2498.762m3
2 、区间定值法
  区间定值法也称区间靠近法。此方法简单易懂,便于操作。首先按检定点划分流量计系数区间节点,将实际工作流量与区间节点相比较靠近法来选择正确的流量计系数,再将其代入原油交接计量结算中。
  原油动态油量交接周期以每8小时为一个结算周期。
  流量计表头累积记录原油体积值Vt (m 3 ),计算结算期8小时内平均流量Q=Vt/8;单位(m 3 /h)
  若Q≤250m 3 /h,流量计系数MF值取0.99928;若250<Q≤400m 3 /h或400<Q≤550m 3 /h,采用区间靠近法选择流量计系数;若Q>550m 3 /h流量计系数MF值取1.00020。
以6月7日 8:00~16:00 数据为例:Q=312.5 m 3 /h,那么流量计系数MF取0.99928。
  原油动态油量交接的体积数Vt=2500×0.99928=2498.2m 3
3、流量计系数补差油量法
  流量计系数补差法不同于上述两种系数运用法。流量计系数补差油量法结算周期与检定周期相同。每天结算油量的流量计系数设为1。计算系数补差量需要将同一检定流量点下连续两个周期检定的流量计系数平均值作为修正系数。如下图所示:
  表3中初系数为上周期检定的流量计系数值,末周期为本次检定的流量计系数值。
  表4中修正系数F2需要根据总平均排量采用区间内插法计算得到:

  本周期补差纯油量△m=m总×(F2-F1)=1388.512t [5],计算结果为收油方向交油方补油量。
三、结束语
  影响流量计系数正确率的因素有很多,在流量计在线检定过程中严格执行操作规程,消除各种不利因素而得到正确的流量计系数,依据双方交接协议正确使用流量计系数进行误差补偿,保证原油交接计量正确率。

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