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原油流量的检验——青天特克
时间:2021-03-19 16:45 点击次数:
采用活体管检定原油流量计是一种经济有效的检定方法,在中小型原油计量站中得到了广泛的应用。自动检定技术的应用,使检定工作更方便,同时又增加了误差来源,脉冲插入技术、温度补偿技术、压力补偿技术等都会给检定工作带来误差,检定时需要对测量软件、流量计小脉冲数、温度稳定性、信号分配器、消气器等进行校验,并且要满足相应检定规程的要求,在有效位数保持、数据修正等方面也要满足相关标准的要求。从而减少了测量误差,提高了检定质量。
在原油贸易计量中,流量计是最关键的设备,体积管是一种检定原油流量计的标准装置,活动体积管一般用于小型计量站的流量计检定。对活动式容积管原油流量计检定过程中的注意事项进行了探讨。
一、容积管软件验证。
现在大部分体积管生产厂家已经实现了体积管检定过程的自动化,通过对流量计脉冲信号的采集,对检定结果的处理,原始数据的生成等,都可以用计算机软件来完成,减少了人为误差。但这对测量软件的精度要求很高,如果某一数据或公式有误,将影响到后续的测量,导致测量不准确。曾经出现过所使用的体积管在投入生产之前,由于压力的影响,出现了测量软件错误的情况。
单元使用错误,导致软件计算液体压缩系数k时出现错误,从而导致流量最终计算结果与正确值相差4%。所以有必要对体积管标准件计算软件进行验证。
软件校验是根据有关标准中的数据接收规则和检定规程的计算步骤,采用手工计算的方式,对体积管标准器自带软件进行校验。在验证过程中,应注意对计算参数有效位数的保留,并根据文献规定对数据进行修正[3]。通过软件验证,不仅能发现测量软件中存在的明显错误,而且能纠正某些细节问题,确保测量结果准确可靠。
二、流量计的要求。
由于活塞式体积管的标准容积一般都比较小,所以通常采用脉冲插入技术来提高分辨率。脉动插入技术的前提是流量计脉动频率不发生明显变化,但是由于内部旋转非线性造成的频率变化会降低流量计检定的准确性。涡流计、容积式流量计等旋转流量计,尤其是容积式流量计,如刮板流量计、罗茨流量计等,由于内部旋转非线性以及其它方面的随机波动,其脉冲的时间间隔不太规则。比如一个单位使用的刮板流量计,在200m3/h的流量下,用频率计测量脉冲频率的变化范围为350~650Hz。采用标准容积120L、双计时脉冲插入法的活塞式容积管检定,根据文献[4]给出的脉冲数计算方法,内部旋转非线性度引入的误差可达0.11%,对于精度最大允许误差为0.2%的流量计,该误差将明显影响检定结果。
由上述分析可知,并非所有流量计都可检定为一体积管。要获得可接受的流量计检定结果,必须在检定前对流量计的性能参数进行验证。按照文献第6条的要求,流量计应满足:一次检定时,流量计转子转动一周以上,发出的脉冲数大于100;如脉冲间隔为随机分布,则少脉冲数符合文献公式
如果流量计存在严重的内部旋转非线性度,增加检定运行次数以增加采集的脉冲数,或将流量计脉冲信号调到转子旋转一周只产生一次脉冲,可以在一定程度上减轻非线性带来的影响。
流量计的检定常按检定规程进行,但检定规并未对流量计的脉冲数提出具体要求,如果检定规不符合文献[4]的要求,则可能给出错误的检定结论。所以在进行原油流量计检定时时,不仅要注意相应的检定规程,还要注意原油计量的相关标准。
三、压力、温度监控的注意事项。
在已有资料的基础上,采用体积管法检定容积式流量的标准容积公式。
利用活塞式容积管检测原油流量计应注意的问题
从公式(1)、(2)、(3)中可以看出,示值误差Em的精度与标准容积Vs、体积管的内径D、体积管的壁厚e、Es和Es的弹性模量;Es是标准装置的体膨胀系数,β是液体膨胀系数,β是液体压缩系数k,是标准装置的液体温度平均值,ps是标准装置的液体压力平均值,ps是流量计的液体温度平均值,pm是流量计处的液体压力平均值,其中Vs、D、e、Es、bs、bs、bs、bs、bs和bk是通过标准装置的出厂检验报告、查表等方式获得的,在检定过程中需要测量的量是ts、ps、tm、pm。所以,在检定过程中,要注意监测压力和温度。
根据以上分析,我们发现检定过程中温度的变化会影响到测量结果。在检定过程中,对介质温度的变化提出了“不得超过±0.5℃”的要求,但仅仅保证介质温度的稳定性还不足以保证检定结果的准确性。因容积管处与流量处测温装置安装方式和工艺不同,导致温度响应时间不同,若在检定过程中某一处的温度未达到平衡,则会影响检定结果。所以,检定开始前应在较大流量下运行一段时间,同时监测体积管处和流量计处的温差,当两处温差保持不变时方可开始检定。
在实际工作中,为了便于检测,流量计系统经常把压力、温度信号通过信号分配器分成两路,一路检测,一路使用。但信号通过信号分配器后可能发生变化,可通过更换信号通道,检查两路经分配后的信号是否一致,如有必要,应放弃使用信号分配器,直接将温度和压力信号引入检定系统,以消除误差。
四、检查消气器效果。
消气器可在流量计前按有关设计规范安装,以消除原油中气体对计量结果的影响。若消气效果不佳,则检测到介质中存在气体。检定时流量计由于气流的不确定性,其重复性结果往往不合格。尽管通过放气等措施可以获得合格的检定数据,但由于系统中含有气体,计量数据中包含了气体的体积,会严重损害接方的利益。所以,当检定介质中有气体时,即使流量计合格,整个计量系统的测量数据也是失准的,这时该计量系统应该停止使用,把流量计送外检定,也不能发现类似的问题。与离线检定相比,活动式体积管在线实流检定有一些优点,它能发现与计量系统配套的仪器设备中存在的问题。

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