體積管在線檢定原油流量計(jì)誤差分析
標(biāo)準(zhǔn)體積管是現(xiàn)場(chǎng)在線檢定流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)器,標(biāo)準(zhǔn)體積管的運(yùn)用,極大的提高了流量計(jì)的準(zhǔn)確性,方便了生產(chǎn)管理及貿(mào)易交接。原油交接流量雖然實(shí)現(xiàn)了在線實(shí)液標(biāo)定,并且采用流量系數(shù)修正的方法計(jì)算油量,消除了部分基本誤差,使油量計(jì)量的準(zhǔn)確度得到了提高,但是在流量計(jì)的使用和實(shí)際檢定過(guò)程中也存在一定的誤差因素,影響原油計(jì)量的準(zhǔn)確性。
1.標(biāo)準(zhǔn)體積管檢定柏油流量計(jì)誤差分析
1.1腰輪流量計(jì)基本誤差的來(lái)源:E=(1-MF)/MF (1)
流量計(jì)重復(fù)性誤差公式如下:δ=(Emax-Emin)×100% (2)
腰輪流量計(jì)系數(shù)計(jì)算公式如下:
MF=V20[1+DPm/E·t+βM(t-20)+Fw(PM-PF)+βW(tF-tm)/NK(3)
從上式可以看出影響流量計(jì)檢定系數(shù)的參數(shù)可以分為兩類(lèi):
一類(lèi)是標(biāo)準(zhǔn)體積管的固有參數(shù)如:V20、D、E、t、βM,另一類(lèi)是流量計(jì)檢定時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)工況參數(shù)如:Fw 、PM 、PF 、tF 、tm 、N 等。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)體積管固有參數(shù)對(duì)流量計(jì)誤差的影響
從公式(3)中可以看出,標(biāo)準(zhǔn)體積管內(nèi)徑 D、標(biāo)準(zhǔn)體積管材料彈性模數(shù) E,標(biāo)準(zhǔn)體積管材質(zhì)的膨脹系數(shù)βM,標(biāo)準(zhǔn)體積管壁厚 t 為體積管固有系數(shù),以出廠檢定參數(shù)為準(zhǔn)。下面重點(diǎn)探討 LJG-16 型標(biāo)準(zhǔn)體積管狀態(tài)容積值 V20 的確定及其對(duì)流量計(jì)系數(shù)的影響。
(1)LJG-16 型標(biāo)準(zhǔn)體積的結(jié)構(gòu)操作及工作原理:LJG-16 型標(biāo)準(zhǔn)體積本體、液壓站、控制臺(tái)、彈性球組成,體積管本體由基準(zhǔn)容積段、檢測(cè)開(kāi)關(guān)、分離體、推球器組成。
(2)體積管檢定:標(biāo)定球時(shí),當(dāng)彈性球觸發(fā)起始檢測(cè)驗(yàn)開(kāi)關(guān)時(shí)換向器換向,回水進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)器,同時(shí)讀取壓力、溫度等參數(shù),累計(jì)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)量器中水的量值即可以算出體積管標(biāo)準(zhǔn)管段的體積。換算公式為:
VPS=VS·[1+βs(ts-20)+βw(tp-ts)– βp(tp-20)-Pp(D/(E× t)+FW)] (4)
取多次測(cè)量的平均值作為體積管的基本體積
VPS=(VPS)i (5)
從公式 4 及公式 5 可以影響標(biāo)準(zhǔn)體積管的誤差因素有:1)在標(biāo)準(zhǔn)體積管的每一次示值標(biāo)定過(guò)程中,必須保持體積管進(jìn)出口溫度與標(biāo)準(zhǔn)器的水溫一致性,水溫的變化不得超過(guò)±1℃。2)體積管檢測(cè)開(kāi)關(guān)的靈敏性要好,并且動(dòng)作時(shí)間要有一致性。3)體積管本體的密封性要合格。
(3)檢定數(shù)據(jù):體積管安裝前后共進(jìn)行了二次檢定,從檢定結(jié)果看,體積管安裝前后的基本容積變化為 0.832L,重復(fù)性為 0.015%,因而體積管的基本容積 V20 是穩(wěn)定的。
1.3 工況條件對(duì)流量計(jì)檢定誤差的影響。
1.3.1 檢定原理
檢定前先倒通檢定流程,當(dāng)流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)體積管的溫度、壓力穩(wěn)定后即可進(jìn)行檢定,對(duì)流量計(jì)每個(gè)流量點(diǎn)的每一次檢定,記錄體積管進(jìn)、出口及流量計(jì)進(jìn)出口的溫度、壓力值,計(jì)數(shù)器的頻率值填入流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)記錄表,流量計(jì)檢定完畢后,停止液壓泵,關(guān)閉控制臺(tái)(柜)的電源。
1.3.2 影響流量計(jì)檢定誤差其它因素分析
流量計(jì)檢定溫度(tm、tf)壓力(pm、pf)對(duì)流量計(jì)系數(shù)的影響。例:當(dāng)tm、tf、pm 讀數(shù)偏高 0.1℃和 0.01Mpa,Pf 讀取數(shù)偏低 0.01 Mpa 時(shí),議表系數(shù)MF=0.99985,MF 升高 0.07%;反之則儀表系數(shù) MF=0.99976,MF 降低 0.002%,由此可見(jiàn)要標(biāo)定過(guò)程中對(duì)壓力、溫度的真實(shí)取值極為重要。
1.3.3 流量計(jì)工作狀態(tài)與檢定狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)誤差原因分析
1)溫度的影響:當(dāng)原油交接采用流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量時(shí),由于;全送原油溫度的變化會(huì)引起一系列參數(shù)變化,它使計(jì)量液體的體積、密度以及流量計(jì)殼體和轉(zhuǎn)子之間的間隙發(fā)生的變化,因而導(dǎo)致泄漏流量的變化。
油溫影響計(jì)量腔窖變化附加誤差公式如下:
E=E1-βM(t-t1) (7)
按公式(7)當(dāng)流量計(jì)運(yùn)行時(shí)的溫度比檢定溫度記 10℃,則溫度引起附加誤差為:△E=E-E1=-βm(t-t1)=-3.6×10-4因此,油溫壁溫之差同樣是影響流量計(jì)系數(shù)的重要因素。
2)壓力的影響:由于流量計(jì)的計(jì)量腔隨壓力的增高而變形,壓力變化對(duì)腔體的影響見(jiàn)下式:
△V=(V×D/E×T)×△P (8)
由公式(8)可以看出,由于流量計(jì)殼體的彈性變形,隨著壓力的增高,計(jì)量腔容積會(huì)增大,由此引起轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙增大,這樣泄漏隨之增大,流量計(jì)誤差曲線負(fù)的方向移動(dòng)(流量計(jì)系數(shù)增大)。如果運(yùn)行壓力低于檢定壓力,則使流量計(jì)誤差曲線向正方向移動(dòng)(流量計(jì)系數(shù)變?。?。
2.標(biāo)準(zhǔn)體積管在檢定過(guò)程中存在問(wèn)題分析
2.1 存在問(wèn)題
(1)檢定球不歸位.(2)檢定脈沖數(shù)不準(zhǔn)確
2.2 原因分析
2.2.1 檢定球不歸位
(1)來(lái)油溫度壓力低,使體積管內(nèi)的溫壓低,有時(shí)檢定球易卡在體積管收球彎管處。(2)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,檢定球體積膨脹。(3)液壓油變質(zhì),粘滯力變小,導(dǎo)致液壓泵壓力不足,不能推動(dòng)推球器插桿動(dòng)作,使檢定球不歸位。
2.2.2 檢定脈沖數(shù)不準(zhǔn)確
流量計(jì)進(jìn)出口閥泄漏,使檢定脈沖數(shù)不準(zhǔn)確。
2.3 改進(jìn)方法
2.3.1 檢定球不歸位
(1)在檢定前,先用高溫將體積管中的凝油溶化帶走。(2)更換變形或損壞的檢定球。(3)更換液壓油使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.3.2 檢定脈沖數(shù)不準(zhǔn)確
(1)在檢定前,認(rèn)真檢查工藝流程,閥門(mén)開(kāi)關(guān)正確無(wú)誤、無(wú)泄漏。(2)修復(fù)或更換關(guān)閉不嚴(yán)的閥門(mén)。
3.結(jié)論
(1)提高流量計(jì)檢定的準(zhǔn)確性,首先應(yīng)保證體積管的性能穩(wěn)定,同時(shí)系統(tǒng)的密封性和重復(fù)性必須有所保證。(2)提高流量計(jì)檢定的準(zhǔn)確性,必須減少流量計(jì)檢定過(guò)程中存在的誤差因素,并且保證溫度、壓變的準(zhǔn)確性。(3)提高流量計(jì)檢定的準(zhǔn)確性,必須何等到在輸油運(yùn)行狀況發(fā)生變化時(shí),對(duì)流量計(jì)進(jìn)行再檢定,確保圖形油運(yùn)行狀況和檢定過(guò)程的一致性。
通過(guò)對(duì)流量計(jì)檢定過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題的分析,只有做到以上三點(diǎn),才能使原油計(jì)量誤差降至較低限度,從而確保外輸原油流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度.