淺談腰輪流量計誤差影響因素及檢定方法

本文介紹了腰輪流量計的結構、工作原理, 分析了該流量計在原油外輸計量及檢定中出現的問題, 并依據實際運行情況提出具體做法及建議。

1 概述
腰輪流量計是油氣田開發過程中應用于油田原油輸送場所用于計量原油流量的一種計量器具, 目前該計量器具應用時間長且應用范圍廣。各原油生產單位主要是應用腰輪流量計來進行原油計量交接, 因此, 其性能和工作狀況直接決定計量的準確性, 與原油交接雙方的經濟利益直接相關。因此, 作為一名計量器具檢定工作者或應用者, 研究腰輪流量計產生誤差影響因素以及相應檢定方法都是十分必要, 這也是原油計量工作者的重要職責。

2 影響腰輪流量計誤差的因素分析及對策研究
測量油品體積量時通常會應用腰輪流量計進行計量。生產計量過程中, 通常是經歷對比數據、示差以及平衡、讀數等4個過程。由于計量過程復雜, 測量準確性經常會受到各種測量條件以及測量環境的影響, 其中計量方法、計量對象、計量儀器以及計量人員等都會受到不同程度的影響, 使得計量值與實際情況產生偏差, 從而造成計量誤差。腰輪流量計的計量主要是被測量油品通過流量計后的瞬時流量誤差或者是體積誤差, 這些誤差值主要是在參比標準條件下得出的。
2.1 腰輪流量計誤差影響因素分析
2.1.1 漏失導致的流量計產生計量誤差
腰輪流量計的腰輪間以及腰輪與殼體之間始終保持動接觸, 這主要是由于腰輪流量計結構就是通過一對導向齒輪使得它的腰輪互相嚙合。當流量計中流過被測的流體時, 由于轉子和殼體內壁以及轉子本身之間都存在間隙, 所以就會有一小部分被測流體就會從間隙流過, 盡管流體也都流經了流量計, 但這部分流體實際是未被計量的。這就是我們常說的泄露。腰輪流量計殼體與腰輪間隙受制造工藝以及材料的影響無法*消失, 因此, 流量計普遍存在不同程度的漏失量, 影響流量計計量精度。
2.1.2 溫度變化導致流量計產生計量誤差
腰輪流量計在流體流經計量室時, 流量計轉子與轉子以及殼體與轉子之間專門留有一定的間隙, 目的就是可使轉子在流體的推動下靈活自如的轉動。而流量計所使用的不同材質, 受溫度影響大小也就不同, 產生的間隙也會隨之變化, 計量時的流體漏失量也會不同, 從而產生計量誤差。
2.1.3 壓力損失導致流量計產生計量誤差
腰輪流量計計量原油流量時, 流體需要通過克服油品粘滯阻力和機械阻力, 來推動腰輪流量計轉子轉動, 這就勢必會造成壓力損失, 從而造成原油泄露。泄漏量與壓力損失成正比, 壓力損失越大, 泄漏量越多, 導致計量誤差也就越大。這主要體現在兩方面:
(1) 原油體積受壓力的影響
不僅流量計計量腔受壓力因素的影響, 原油的體積也同樣受壓力因素的影響。原油計量過程中, 原油的體積在生產運行壓力高于流量計檢定時的壓力時, 相應變小。
(2) 計量腔容積受壓力的影響
由于壓力作用, 流量計殼體的彈性變形, 隨著壓力增高, 計量腔體積增大, 由此引起轉子與殼體之間的間隙增大, 漏失量也隨著增大。
2.2 腰輪流量計檢定對策研究
在條件允許的情況下, 不斷完善流量計檢定裝置, 可采取體積管在線對流量計進行檢定。
改善現場流量計運行環境條件, 盡可能保證流量計運行工況與檢定時的工況一致。
檢定流量計時, 盡量保證實測液體黏度與檢定時流量計工作液體的黏度相一致;若流量計工作液體的黏度為5~50MPa·s時, 則檢定液體的黏度應不小于5MPa·s, 且與流量計實際測量液體的黏度之差, 一般不大于9Mpa·s;若一臺流量計工作液體的黏度大于50Mpa·s, 則檢定液體的黏度僅要求不小于50m m Pa·s時。
流量計工作壓力高于檢定壓力1.0MPa時, 應進行壓力修正;原油介質在管道或流量計內任意一點的壓力應高于原油飽和蒸汽壓, 對于易汽化的液體, 在流量計的下游應有一定的背壓。
3 結束語
現場應用腰輪流量計計量原油時, 要選擇與現場泵排量、流程相匹配的流量計型號, 要確保現場實際工作流量在計量范圍*大值的2/3以內, 及時整改流量計不合理處, 以保證流量計的使用條件。
控制實際計量液的溫度與檢定液的溫度差在±5℃以內, 否則要修正溫度。
流量計使用過程中要根據檢定周期, 應及時進行送檢, 并合理調整齒輪比。檢定周期也要根據現場使用的實際情況, 發現異常時及時維修檢定、排除故障。