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淺析流量計(jì)對原油交接的影(ying)響
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摘要:用于原油(yóu)動态交接的計量(liang)方法一般采用流(liú)量計
。計量過程中(zhōng)流量計系數、溫度(du)、油品物性等變化(huà)會導緻流量🏃♀️計出(chū)現一定的誤差,對(dui)原油計量結果産(chan)生相應的🈚影響。采(cai)取合理💯措施控制(zhì)油品溫度、黏度,油(you)品的流量、壓力及(ji)設備等影響計量(liàng)🛀的因素,可以🙇♀️減少(shao)計量時帶來的誤(wu)差,提高原油動态(tài)計量精度,控制管(guan)輸原油外銷損耗(hao)。
目前,石油行業原(yuan)油交接主要以動(dòng)态交接計量爲主(zhǔ),與靜态交👈接計量(liang)相比動态計量具(jù)有減少人爲誤差(cha)、提高精度、提高取(qu)樣的代表性程度(du),減輕員工勞動強(qiáng)度,降低HSE風險等優(yōu)勢。本🐇文通過對某(mǒu)油田動态計量的(de)分析找出影響動(dong)态交接計量的因(yīn)素及合理的控制(zhi)方法。
1影響原油動(dong)态交接計量的因(yin)素分析
油田原油(you)交接計量根據GB/T9109.5--2017《石(shi)油和液體石油産(chǎn)品動态計量第5部(bù)分:油量計算》要求(qiu)進行油量計算,其(qí)中原油質量計算(suan)公式如式(1)所示:
式(shì)中:m---原油在空氣中(zhong)的淨質量,kg;Vt---原油通(tong)過流量計的計✔️量(liàng)體積值🙇♀️,m3;p20---原油在标(biāo)準大氣壓下20℃時的(de)密度,kg/m3;MF---流量計系數(shù);CpI---原油體積壓力修(xiū)正系數;Cui---原油體積(jī)溫度修正系數;Fa---空(kong)氣浮🌈力修正系數(shù);Csw---原油質量含油系(xi)數。
由式(1)可知,影響(xiǎng)原油計量的因素(su)主要包括原油流(liu)量計⛱️系數、體積流(liu)量、壓力等方面。
2流(liú)量計系數對計量(liàng)誤差的影響
對于(yú)容積式流量計來(lái)說,檢定流量計時(shi)的流量計系數是(shi)影㊙️響原油動态交(jiao)接計量時油量計(ji)算的一個重要指(zhǐ)标。在🧡實際工作中(zhong),發現介質的溫度(dù)、黏度、壓力對容積(ji)式流量計🌏系數影(yǐng)響較大。
檢定過程(chéng)中,一般按被檢流(liú)量計額定流量的(de)70%,50%,30%設爲大、中、小流量(liang)檢定點,通過對流(liú)量計在線采集的(de)數據進行分析。選(xuan)用其中變化明顯(xian)的4次檢定流量數(shu)據,流量計系數與(yǔ)溫度關系變📞化如(ru)圖1所示。4次檢定數(shù)據出現規律性的(de)變化,其變化趨勢(shi)和檢定油溫☀️變化(hua)趨勢一🍉緻,說明原(yuán)油溫度的高低決(jué)定了流量計系數(shù)的大小。
流量計系(xì)數對原油動态交(jiao)接計量的影響大(dà),而溫度對流量計(jì)💁系數的影響尤爲(wei)重要。要做到流量(liàng)計日常運行時溫(wen)度應與檢定時溫(wēn)度盡量一緻,減少(shao)對計量準确度的(de)影響。
3流量計漏失(shi)量對計量誤差的(de)影響
根據刮闆流(liú)量計的工作原理(li)可知,流量計刮闆(pǎn)和🈲殼體之🌈間存在(zài)一定間隙,從而不(bú)可避免地造成流(liu)量計存在漏失。
對(dui)于計量設備一定(dìng)的管線,漏失量與(yu)黏度成反比,黏度(dù)越大,漏失量越小(xiǎo);與流量計前後壓(yā)差成正比,壓差越(yuè)大,漏失量越大,反(fǎn)之亦然。若想具體(ti)得知流量計産生(shēng)漏失量的原因,首(shǒu)先需要對流量計(jì)的誤差特性曲💋線(xiàn)進行分析。
3.1油品流(liu)量誤差對漏失量(liang)的影響
流量一誤(wu)差特性是指流量(liang)計誤差值與流量(liang)測量✏️值之間的關(guān)系,如圖2所示。如刮(guā)闆流量計計量容(rong)積體積⭐爲V1,一定時(shí)🔅間内轉子轉動次(ci)數爲N,則在該時間(jiān)内流過的流體體(tǐ)積V1計算如式(2)所示(shi):
通常計量轉子的(de)轉數是通過一定(dìng)轉速比的減速機(jī)🚶構傳到計數器,顯(xiǎn)示通過流量計的(de)流體體積。若🌈通過(guo)體積的指示值爲(wei)I,則與N關系爲:
式中(zhōng):α---常數,是流量計計(jì)數器的轉數比和(he)計數器的指㊙️針轉(zhuǎn)動一周的刻度值(zhi)所決定的單位體(ti)積量由式(2)和式(3)可(ke)🌐得:
從式(5)可知,容積(jī)式流量計的測量(liàng)誤差僅與流量計(jì)幾何結構有關,而(er)與流體性質和流(liu)量值無關,理想的(de)容積式流量計誤(wù)差特🔞性如圖2中曲(qu)線1。
通過查找對各(ge)種容積式流量計(jì)進行檢定試驗的(de)大量數據,可得出(chu)容積式流量計的(de)實際誤差曲線如(rú)圖2中曲♌線2。
由圖2可(ke)以看出,在流量較(jiao)小時,誤差急劇地(di)向負方向傾斜,随(sui)着🔴流量的增大,誤(wu)差值逐漸減小,直(zhí)至穩定在🈲某一定(dìng)值上,誤差曲線平(ping)行于橫軸,此時誤(wu)差🔞趨于零。當流量(liang)繼續增加,誤差✊值(zhi)又逐漸偏大,并向(xiang)負方向偏👄移。實際(ji)誤差特性曲線呈(chéng)現這種變化趨勢(shi),是因爲容積式流(liú)量計中存在不可(kě)避免的漏失🤞現象(xiàng)。
以該油田原油交(jiao)接小、中、大流量運(yùn)行狀況爲例,流🏃🏻♂️量(liang)計系✌️數變化趨勢(shì)如圖3所示。由圖3看(kan)出,中流量運行狀(zhuang)況最優。說明該流(liu)量計日常運行流(liú)量與檢定時的流(liu)量保持一緻,變化(hua)最優。
3.2壓力損失對(dui)漏失量的影響
以(yǐ)1号、2号油品爲例,随(sui)着流量的增加,通(tōng)過流量計的流體(tǐ)速度也增加。從流(liú)體力學可知,粘滞(zhì)力引起的流動阻(zu)力随流速的平方(fāng)增加,産生的機械(xie)摩擦阻力相應增(zēng)加,其結果引🔴起流(liú)量計的壓力損失(shī)也相應增加,容積(jī)式流量計誤差特(tè)性和壓力♊損失特(tè)性♈與流量關系⛱️如(rú)圖4所示1。
在容積式(shi)流量計中,由于流(liu)體的流動推動運(yun)動件動作,要完全(quán)消除這種動作産(chan)生的機械阻力,目(mù)前很難達到。壓力(li)損失越大🐇,漏失量(liàng)也越大,誤差曲線(xian)向負方向偏移。所(suǒ)以,爲減少漏失量(liàng),要求流量計的壓(ya)力損失盡量小些(xie)🍉爲好。
3.3油品黏度對(dui)漏失量的影響
黏(nián)度是影響流體流(liú)動的一種性質,當(dāng)流體黏度增大時(shi),流量計内流動阻(zǔ)力增大,導緻壓差(cha)增加。當測量精度(dù)低🥵于0.1級時,可以不(bu)💔考慮黏度的影響(xiǎng);當測量精度高于(yu)0.1級時,就必須考慮(lǜ)這種影響。閱讀文(wén)獻得知由于黏💞度(du)具有兩重性,由它(tā)引起的流量計進(jìn)出口壓差增加,導(dao)緻漏失量增大的(de)影響可以忽略。因(yīn)😘此,當流體黏度η變(biàn)化時,流量計的E與(yu)1/η成線性關🏒系,即黏(nian)度增加♌,漏失量🏃減(jiǎn)少,流👄量計誤差特(tè)性曲線向正方向(xiàng)偏移,圖5是使用同(tong)一流量計測量不(bú)同黏度流體得出(chū)的誤差特性曲🌈線(xiàn)。
漏失量不僅存在(zai)于刮闆流量計的(de)刮闆和殼體之間(jiān),檢定系統間若發(fā)生漏失将對流量(liang)計系數造成更大(da)的影響。例如,排污(wū)閥内漏、四通閥内(nei)漏及其他相關閥(fá)👣門内漏等,會造成(chéng)流量計系數急劇(ju)降低。
3.4運行設備對(dui)計量誤差的影響(xiang)
由于流量計卡表(biǎo)、傳動齒輪脫位、器(qi)差調整器失靈等(děng)故障會造成較大(da)的計量誤差,因此(ci)要經常檢查流量(liang)計運行是否正❗常(cháng),有無異常雜音,計(jì)數器是否正常,各(ge)潤滑點✌️是否缺潤(rùn)滑油等,及時發現(xiàn)問題,減👄小誤差。
一(yī)般情況下,新安裝(zhuang)的流量計經過磨(mo)合期後,運動部件(jian)🐆運轉圓滑,各處間(jian)隙均勻,漏失量減(jiǎn)少,流量計系數降(jiang)低🤞。随着流量㊙️計運(yùn)行時間增加,流量(liàng)計運動部件磨損(sun)加大,間隙變♍寬,漏(lou)失量增大,流量計(ji)系數增大。
4降低計(ji)量系數誤差的方(fang)法和措施
4.1溫度變(bian)化
溫度是對流量(liàng)計計量過程中有(yǒu)很大影響的一個(ge)參數,尤🌏其對MF值影(yǐng)響很大。當檢定流(liu)體溫度變化頻繁(fán),或環境溫度與被(bei)計量油品溫度相(xiang)差較大時,對流量(liàng)計性能、準确性均(jun1)有明顯影響,會造(zào)成計量系🌏數誤差(cha)的增大。爲降低溫(wēn)度對測量過程中(zhōng)計量系數誤差的(de)影響,采取以下😄措(cuo)施:
1)要做到流量計(jì)日常運行溫度應(yīng)與檢定溫度盡量(liàng)一緻,流量計運行(hang)流量盡量與檢定(ding)時的中流量保持(chi)一緻。
2)在流量計投(tou)入運行前,一定要(yao)先對設備進行預(yù)熱操作😄,當流量計(jì)出口溫度與标定(dìng)流量計體積管進(jin)出口平均溫度一(yi)緻時,預熱操作結(jié)束,保證整個流量(liàng)計系統達到的溫(wen)度基本一緻。
4.2控制(zhi)油品物性變化
在(zai)生産中,最好采用(yong)一種油品對應1台(tái)流量計,控制溫💋度(du)🐕,确保油品黏度波(bō)動不宜過大,保證(zheng)油品物性變化❗小(xiǎo)。因爲流量計對于(yu)油品都有一段适(shì)應時間㊙️,假若油品(pin)黏度忽高忽低會(huì)對🔆流量計内部結(jie)構造成不同程🎯度(dù)磨損,黏度過高會(huì)✍️使刮闆與内腔間(jiān)隙變大,造成漏失(shi)量增大。
5結束語
通(tong)過分析原油交接(jiē)動态計量中流量(liàng)計系數、體積流量(liàng)、壓力等㊙️因素對計(ji)量結果産生相應(ying)的影響,采取合理(li)控🍓制油品溫度、油(yóu)品流量,加強巡檢(jian)制度等措施,可❓以(yi)降低計量時帶來(lái)的誤差。對産生誤(wu)差的原因進行認(rèn)真分析,依靠技術(shù)進步建立并完善(shàn)計量标準,同時要(yao)不斷學習業務知(zhī)識,提高員工的素(su)質和基礎管理工(gōng)作能力,才能使計(ji)量精度更正确,使(shi)輸送損耗得以減(jian)少。
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