在流量計(jì)檢定過(guò)程中,影響流量計(jì)檢定結(jié)果的因素很多,如檢定介質(zhì)的物性參數(shù)、被檢流量計(jì)的性能及標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置自身存在問(wèn)題等,都可能會(huì)對(duì)流量計(jì)檢定產(chǎn)生影響,其中影響流量計(jì)檢定最直接的因素就是檢定介質(zhì)。下面我們以腰輪流量計(jì)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行檢定實(shí)驗(yàn),以采油廠來(lái)油作為檢定介質(zhì),對(duì)影響流量計(jì)的檢定因素進(jìn)行研究,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行最終的分析、比對(duì),確定各影響因素的影響程度,從而有效指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行。
一、JJG667-1997《液體容積式流量計(jì)》檢定規(guī)程分析
為了解流量計(jì)檢定的影響因素,首先應(yīng)了解JJG667-1997,柳屯油庫(kù)使用的腰輪流量計(jì)是容積式流量計(jì)的一種,檢定采用標(biāo)準(zhǔn)體積管檢定法。
首先對(duì)檢定作一些技術(shù)要求,與檢定參數(shù)有關(guān)的是:流量計(jì)至體積管的溫降不超過(guò)1℃,壓力降至≤0.2MPa(2kgf/cm2)。
1.技術(shù)要求
(1)允許基本誤差
在符合下列條件的情況下,流量計(jì)在規(guī)定流量范圍內(nèi)的允許基本誤差,以流經(jīng)流量計(jì)液體實(shí)際量的百分?jǐn)?shù)表示,準(zhǔn)確度為0.2級(jí)、0.5級(jí)的流量計(jì)分別不超過(guò)±0.2%、±0.5%。
(2)重復(fù)性誤差
在相同的試驗(yàn)條件和相同的流量下,流量計(jì)經(jīng)多次測(cè)量,其示值的最大差值不應(yīng)超過(guò)流量計(jì)允許基本誤差絕對(duì)值的一半。
(3)壓力損失
在最大流量時(shí)應(yīng)不大于0.12MPa,如果用黏度為(3~5)CP的輕質(zhì)油,此時(shí)壓力損失不應(yīng)大于0.4MPa。
(4)檢定時(shí)的溫度
①檢定時(shí)的液體溫度應(yīng)盡量保持一致。
②檢定時(shí)流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)裝置中液體的溫度要修正到同一溫度。
2.影響檢定結(jié)果因素
與流量計(jì)系數(shù)計(jì)算相關(guān)的參數(shù)為脈沖數(shù)、體積管物理參數(shù)(容積、壁厚、管材)、檢定時(shí)流量計(jì)運(yùn)行參數(shù)(溫度、壓力)、檢定時(shí)體積管運(yùn)行參數(shù)(溫度、壓力)。其中,體積管物理參數(shù)無(wú)法改變,對(duì)流量計(jì)檢定的主要影響因素為檢定時(shí)的運(yùn)行參數(shù),脈沖數(shù)除了受流量計(jì)性能的影響外,還與運(yùn)行油品的黏度有關(guān),黏度越高,漏失量越小,流量計(jì)系數(shù)偏小,對(duì)于中原油來(lái)說(shuō),密度越高、溫度越低,原油黏度越大,檢定時(shí)流量計(jì)系數(shù)偏小。
二、理論計(jì)算各參數(shù)的影響程度
為弄清楚各參數(shù)對(duì)流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)的影響程度,首先應(yīng)通過(guò)理論計(jì)算。選取一組2007年11月份的檢定數(shù)據(jù),假定脈沖數(shù)不變,以體積管和流量計(jì)的溫度、壓力作為變量,以分析各參數(shù)的影響程度。具體情況如下:
1.其他參數(shù)不變,溫度變化
溫度以3℃為一個(gè)階梯,溫差保持不變,溫度從47.8℃至59.8℃,分別對(duì)流量計(jì)的136m3/h、210m3/h、370m3/h檢定點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明,在其他參數(shù)不變的情況下溫度每增加3℃,流量計(jì)系數(shù)提高0.01%。
2.其他參數(shù)不變,溫差變化
流量計(jì)進(jìn)口溫度保持不變,出口溫度按0.2℃遞減,分別對(duì)流量計(jì)的136m3/h、210m3/h、370m3/h檢定點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,流量計(jì)與體積管的溫差每增加0.2℃,流量計(jì)系數(shù)增加約0.01%,其中體積管的溫度指進(jìn)出口溫度的平均值。
3.其他參數(shù)不變,壓力變化
其他參數(shù)不變,壓力由0.06MPa升至0.2MPa,分別對(duì)流量計(jì)的136m3/h、210m3/h、370m3/h檢定點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明,其他參數(shù)不變,壓力由0.06MPa升至0.2MPa,流量計(jì)系數(shù)沒(méi)有變化。
4.其他參數(shù)不變,壓差變化
其他參數(shù)不變,壓力由0.06MPa升至0.2MPa,分別對(duì)流量計(jì)的136m3/h、210m3/h、370m3/h檢定點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明,其他參數(shù)不變,壓力由0.06MPa升至0.2MPa,流量計(jì)系數(shù)基本沒(méi)有變化。
以上結(jié)論是在假定流量計(jì)脈沖數(shù)不變的情況下得出的,實(shí)際上,溫度上升,流量計(jì)漏失量增加,脈沖數(shù)相應(yīng)減少,對(duì)流量計(jì)系數(shù)影響程度變大。另外,流量計(jì)的脈沖數(shù)還受到檢定介質(zhì)(密度)和檢定裝置的影響,但由于檢定裝置進(jìn)行周期檢定,且相對(duì)固定,在此不作討論。為了解密度和溫度對(duì)檢定結(jié)果的影響程度,筆者進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
三、試驗(yàn)驗(yàn)證溫度、密度參數(shù)對(duì)流量計(jì)檢定結(jié)果的影響
1.密度對(duì)流量計(jì)性能的影響
中原油田原油各采油廠原油密度變動(dòng)范圍較廣(0.836g/cm3~0.8880g/cm3),黏度變化也較大(50℃時(shí)的黏度范圍為4.7MPa·s~58.3MPa·s),原油黏度與密度變化一致。
試驗(yàn)方法:利用離線(xiàn)檢定,介質(zhì)溫度相對(duì)保持不變,改變?cè)兔芏取?/span>
(1)溫度保持在56℃,分別用一四廠、二廠五廠混合油、三廠五廠混合油試驗(yàn),排量為90m3/h。
(2)溫度保持在58℃,分別用一四廠、三廠五廠混合油試驗(yàn),排量為90m3/h。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在溫度相對(duì)穩(wěn)定的情況下,原油密度越高,流量計(jì)系數(shù)越低,一四廠原油與二廠五廠混合油系數(shù)相差0.11%~0.12%,而二廠五廠混合油與三廠五廠混合油系數(shù)相差0.03%,即密度在(0.8585~0.8800)g/cm3之間相差0.03%。
2.溫度對(duì)流量計(jì)性能的影響
溫度上升,流量計(jì)漏失量增加,脈沖數(shù)相應(yīng)減少,但溫度降低后,體積管受熱膨脹,容積適當(dāng)增加,脈沖數(shù)應(yīng)增多,受兩方面的影響后具體如何變化,需要試驗(yàn)驗(yàn)證。
試驗(yàn)方法:
結(jié)合油庫(kù)生產(chǎn)實(shí)際,目前罐內(nèi)儲(chǔ)存高低密度(0.8820g/cm3和0.8550g/cm3左右)兩種油品,我們分別用這兩種油品作試驗(yàn)。
(1)用三廠原油(63℃)和罐內(nèi)高密度原油(48℃)配比出48℃、51℃、54℃溫度進(jìn)行離線(xiàn)檢定。
(2)用二廠原油(54℃)和罐內(nèi)高密度原油(47℃)配比出47℃、50℃、54℃溫度進(jìn)行離線(xiàn)檢定。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在其他參數(shù)不變的情況下,溫度每上升1℃,流量計(jì)系數(shù)提高0.01%左右。
四、結(jié)論及認(rèn)識(shí)
通過(guò)流量計(jì)檢定影響因素分析可以得到如下結(jié)論:
(1)根據(jù)油庫(kù)生產(chǎn)實(shí)際,壓力變化和密度基本上對(duì)檢定數(shù)據(jù)沒(méi)有影響。
(2)檢定介質(zhì)密度由0.8585g/cm3升至0.8800g/cm3,流量計(jì)系數(shù)降低0.03%,密度參數(shù)對(duì)流量計(jì)檢定影響很小。
(3)檢定溫度對(duì)流量計(jì)檢定影響較大,每增加3℃,流量計(jì)系數(shù)提高0.03%左右。檢定時(shí)應(yīng)盡量接近生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的溫度。
(4)在其他參數(shù)不變的情況下,流量計(jì)與體積管的溫差每增加0.2℃,流量計(jì)系數(shù)增加約0.01%,其中體積管的溫度指進(jìn)出口溫度的平均值。
另外,磁場(chǎng)對(duì)流量計(jì)檢定也有一定的影響,檢定過(guò)程中,應(yīng)盡量避免強(qiáng)磁場(chǎng)干擾。