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腰轮流量计检定影响因素分析

  • 发布日期:2016/10/9 14:42:14 阅读次数:1283
  • 在流量计检定过程中,影响流量计检定结果的因素很多,如检定介质的物性参数、被检流量计的性能及标准检定装置自身存在问题等,都可能会对流量计检定产生影响,其中影响流量计检定最直接的因素就是检定介质。下面我们以腰轮流量计作为实验对象进行检定实验,以采油厂来油作为检定介质,对影响流量计的检定因素进行研究,并通过实验数据进行最终的分析、比对,确定各影响因素的影响程度,从而有效指导生产运行。


    一、JJG667-1997《液体容积式流量计》检定规程分析


    为了解流量计检定的影响因素,首先应了解JJG667-1997,柳屯油库使用的腰轮流量计是容积式流量计的一种,检定采用标准体积管检定法。

    首先对检定作一些技术要求,与检定参数有关的是:流量计至体积管的温降不超过1℃,压力降至≤0.2MPa(2kgf/cm2)。

    1.技术要求

    (1)允许基本误差

    在符合下列条件的情况下,流量计在规定流量范围内的允许基本误差,以流经流量计液体实际量的百分数表示,准确度为0.2级、0.5级的流量计分别不超过±0.2%、±0.5%。

    (2)重复性误差

    在相同的试验条件和相同的流量下,流量计经多次测量,其示值的最大差值不应超过流量计允许基本误差绝对值的一半。

    (3)压力损失

    在最大流量时应不大于0.12MPa,如果用黏度为(3~5)CP的轻质油,此时压力损失不应大于0.4MPa。

    (4)检定时的温度

    ①检定时的液体温度应尽量保持一致。

    ②检定时流量计和标准装置中液体的温度要修正到同一温度。

    2.影响检定结果因素

    与流量计系数计算相关的参数为脉冲数、体积管物理参数(容积、壁厚、管材)、检定时流量计运行参数(温度、压力)、检定时体积管运行参数(温度、压力)。其中,体积管物理参数无法改变,对流量计检定的主要影响因素为检定时的运行参数,脉冲数除了受流量计性能的影响外,还与运行油品的黏度有关,黏度越高,漏失量越小,流量计系数偏小,对于中原油来说,密度越高、温度越低,原油黏度越大,检定时流量计系数偏小。


    二、理论计算各参数的影响程度


    为弄清楚各参数对流量计检定数据的影响程度,首先应通过理论计算。选取一组2007年11月份的检定数据,假定脉冲数不变,以体积管和流量计的温度、压力作为变量,以分析各参数的影响程度。具体情况如下:

    1.其他参数不变,温度变化

    温度以3℃为一个阶梯,温差保持不变,温度从47.8℃至59.8℃,分别对流量计的136m3/h、210m3/h、370m3/h检定点进行计算,计算结果表明,在其他参数不变的情况下温度每增加3℃,流量计系数提高0.01%。

    2.其他参数不变,温差变化

    流量计进口温度保持不变,出口温度按0.2℃递减,分别对流量计的136m3/h、210m3/h、370m3/h检定点进行计算。计算结果表明,流量计与体积管的温差每增加0.2℃,流量计系数增加约0.01%,其中体积管的温度指进出口温度的平均值。

    3.其他参数不变,压力变化

    其他参数不变,压力由0.06MPa升至0.2MPa,分别对流量计的136m3/h、210m3/h、370m3/h检定点进行计算,计算结果表明,其他参数不变,压力由0.06MPa升至0.2MPa,流量计系数没有变化。

    4.其他参数不变,压差变化

    其他参数不变,压力由0.06MPa升至0.2MPa,分别对流量计的136m3/h、210m3/h、370m3/h检定点进行计算,计算结果表明,其他参数不变,压力由0.06MPa升至0.2MPa,流量计系数基本没有变化。

    以上结论是在假定流量计脉冲数不变的情况下得出的,实际上,温度上升,流量计漏失量增加,脉冲数相应减少,对流量计系数影响程度变大。另外,流量计的脉冲数还受到检定介质(密度)和检定装置的影响,但由于检定装置进行周期检定,且相对固定,在此不作讨论。为了解密度和温度对检定结果的影响程度,笔者进行了现场试验。


    三、试验验证温度、密度参数对流量计检定结果的影响


    1.密度对流量计性能的影响

    中原油田原油各采油厂原油密度变动范围较广(0.836g/cm3~0.8880g/cm3),黏度变化也较大(50℃时的黏度范围为4.7MPa·s~58.3MPa·s),原油黏度与密度变化一致。

    试验方法:利用离线检定,介质温度相对保持不变,改变原油密度。

    (1)温度保持在56℃,分别用一四厂、二厂五厂混合油、三厂五厂混合油试验,排量为90m3/h。

    (2)温度保持在58℃,分别用一四厂、三厂五厂混合油试验,排量为90m3/h。

    试验结果表明,在温度相对稳定的情况下,原油密度越高,流量计系数越低,一四厂原油与二厂五厂混合油系数相差0.11%~0.12%,而二厂五厂混合油与三厂五厂混合油系数相差0.03%,即密度在(0.8585~0.8800)g/cm3之间相差0.03%。

    2.温度对流量计性能的影响

    温度上升,流量计漏失量增加,脉冲数相应减少,但温度降低后,体积管受热膨胀,容积适当增加,脉冲数应增多,受两方面的影响后具体如何变化,需要试验验证。

    试验方法:

    结合油库生产实际,目前罐内储存高低密度(0.8820g/cm3和0.8550g/cm3左右)两种油品,我们分别用这两种油品作试验。

    (1)用三厂原油(63℃)和罐内高密度原油(48℃)配比出48℃、51℃、54℃温度进行离线检定。

    (2)用二厂原油(54℃)和罐内高密度原油(47℃)配比出47℃、50℃、54℃温度进行离线检定。

    试验结果表明,在其他参数不变的情况下,温度每上升1℃,流量计系数提高0.01%左右。


    四、结论及认识


    通过流量计检定影响因素分析可以得到如下结论:

    (1)根据油库生产实际,压力变化和密度基本上对检定数据没有影响。

    (2)检定介质密度由0.8585g/cm3升至0.8800g/cm3,流量计系数降低0.03%,密度参数对流量计检定影响很小。

    (3)检定温度对流量计检定影响较大,每增加3℃,流量计系数提高0.03%左右。检定时应尽量接近生产运行时的温度。

    (4)在其他参数不变的情况下,流量计与体积管的温差每增加0.2℃,流量计系数增加约0.01%,其中体积管的温度指进出口温度的平均值。

    另外,磁场对流量计检定也有一定的影响,检定过程中,应尽量避免强磁场干扰。

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