科氏質(zhì)量流量計能否在原油計量中應(yīng)用
一、引言：科氏質(zhì)量流量計 (以下簡稱“科氏流量計”) 在流量計量上的優(yōu)勢日漸明顯, 具有性能穩(wěn)定、可靠性高、維護(hù)量小的特點。在我國, 科氏流量計主要應(yīng)用于成品油、氣體和化工原料的計量, 還沒有正式把質(zhì)量流量計作為原油計量的主要計量器具選用。因此, 科氏流量計能否在原油計量中應(yīng)用成為亟待探討的技術(shù)問題之一。
二、科氏流量計檢定試驗：
1. 試驗方法的選取
根據(jù)我站實際情況, 我們選取直接質(zhì)量法 (靜態(tài)質(zhì)量法標(biāo)準(zhǔn)裝置, 以水為介質(zhì)) 和間接質(zhì)量法 (體積管標(biāo)準(zhǔn)裝置, 以原油為介質(zhì)) 兩種方法開展檢定試驗。
2. 以水為介質(zhì)的靜態(tài)質(zhì)量法檢定試驗
為了能夠正確、合理地評價質(zhì)量流量計應(yīng)用于不同介質(zhì)的計量性能, 我們選取了不同廠家、不同口徑和類型 (直管、U型管、微彎管) 的科氏流量計 (準(zhǔn)確度等級:0.2級) , 利用我站現(xiàn)有的靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置開展試驗, 標(biāo)準(zhǔn)裝置擴(kuò)展不確定度Urel=0.05% (k=2) , 標(biāo)準(zhǔn)裝置***大流量:400t/h。
利用靜態(tài)質(zhì)量法標(biāo)準(zhǔn)裝置 (介質(zhì)為水) 對不同型號的科氏流量計進(jìn)行檢定試驗, 并選取了具有代表性的試驗數(shù)據(jù)如表1~表3所示。
經(jīng)靜態(tài)質(zhì)量法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置 (介質(zhì)為水) 對不同型號的質(zhì)量流量計進(jìn)行試驗, 其示值誤差及重復(fù)性都在檢定規(guī)程允許范圍之內(nèi), 滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。
3. 以原油為介質(zhì)的體積管檢定試驗
利用靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對科氏流量計試驗后, 保持儀表原有的組態(tài)參數(shù)不變, 再利用我站的一套體積管標(biāo)準(zhǔn)裝置 (介質(zhì)為原油) 對科氏流量計進(jìn)行檢定試驗。體積管標(biāo)準(zhǔn)裝置擴(kuò)展不確定度:Urel=0.05% (k=2) ;***大流量900m3/h;原油密度: (0.8700~0.9300) g/cm3;原油溫度:42℃~54℃;來油壓力: (0.12~0.60) MPa。試驗數(shù)據(jù)如表4~表6所示。
表1 科氏流量計A1 (DN80 U型管) -靜態(tài)質(zhì)量法試驗數(shù)據(jù) 表2 科氏流量計A2 (DN80直管) -靜態(tài)質(zhì)量法試驗數(shù)據(jù) 表3 科氏流量計A3 (DN50 U型管) -靜態(tài)質(zhì)量法試驗數(shù)據(jù)
由試驗數(shù)據(jù)可以看出:經(jīng)體積管法試驗 (介質(zhì)為原油) 的科氏流量計的重復(fù)性均滿足技術(shù)指標(biāo)要求, 但誤差均超出檢定規(guī)程的允許范圍值。
表4 科氏流量計A1 (DN80 U型管) -體積管法試驗數(shù)據(jù) 表5 科氏流量計A2 (DN80直管) -體積管法試驗數(shù)據(jù) 表6 科氏流量計A3 (DN50 U型管) -體積管法試驗數(shù)據(jù)
4. 數(shù)據(jù)分析
為了更加直觀地分析同一科氏流量計用不同介質(zhì)試驗時其誤差變化規(guī)律, 我們針對同量計, 繪制了不同介質(zhì)試驗時的誤差變化曲線, 如圖1~圖3所示。
由誤差曲線圖可以看出: (1) 科氏流量計測量介質(zhì)為原油較介質(zhì)為水時的示值誤差, 具有向負(fù)誤差方向偏移的特性; (2) 介質(zhì)為原油時, 試驗用質(zhì)量流量計重復(fù)性滿足指標(biāo)要求, 示值誤差整體向負(fù)方向偏移, 但儀表系數(shù)經(jīng)過修正后, 其誤差可以滿足檢定規(guī)程指標(biāo)要求。
圖1 科氏流量計A1 (DN80 U型管) 不同介質(zhì)試驗誤差曲線圖
圖2 科氏流量計A2 (DN80直管) 不同介質(zhì)試驗誤差曲線圖
圖3 科氏流量計A3 (DN50 U型管) 不同介質(zhì)試驗誤差曲線圖
三、結(jié)束語：
通過開展科氏流量計計量不同介質(zhì)分別為水和原油的檢定試驗可知, 以水為介質(zhì)試驗合格的科氏流量計, 介質(zhì)變?yōu)樵秃? 經(jīng)試驗的科氏流量計重復(fù)性仍能滿足技術(shù)要求, 但示值誤差超出檢定規(guī)程允許范圍;經(jīng)過靜態(tài)質(zhì)量法檢定合格的科氏流量計不能直接應(yīng)用于原油計量。
由于試驗條件和時間限制, 科氏流量計能否長期應(yīng)用于原油計量、大口徑 (DN100以上) 及小口徑 (DN50以下) 、科氏流量計應(yīng)用于原油 (不同品質(zhì)的原油) 計量時的誤差變化規(guī)律及其他影響因素的分析研究, 還需進(jìn)一步試驗驗證。