摘要:用(yong)于原油(you)動态交(jiao)接的計(ji)量方法(fa)一般采(cai)用流量(liang)計
。計量(liang)過程中(zhong)流量計(ji)系數、溫(wen)度、油品(pin)物性等(deng)變化會(hui)導緻流(liu)量✏️計出(chu)現一定(ding)的誤差(cha),對原油(you)計量結(jie)果産生(sheng)相應的(de)影響。采(cai)取合理(li)措施控(kong)制油品(pin)溫度、黏(nian)度,油品(pin)的流量(liang)、壓力及(ji)設備等(deng)影響計(ji)量的因(yin)素,可以(yi)減少計(ji)量時帶(dai)來的⁉️誤(wu)差,提高(gao)原油動(dong)态計量(liang)精度,控(kong)制管輸(shu)原油外(wai)銷損耗(hao)。
目前,石(shi)油行業(ye)原油交(jiao)接主要(yao)以動态(tai)交接計(ji)量爲主(zhu),與🌈靜态(tai)交接計(ji)量相比(bi)動态計(ji)量具有(you)減少人(ren)爲✍️誤差(cha)、提高精(jing)度👈、提高(gao)🌈取樣的(de)代表性(xing)程度,減(jian)輕員工(gong)勞動強(qiang)度,降低(di)HSE風險等(deng)優勢。本(ben)文通過(guo)對某油(you)田動态(tai)計量的(de)✍️分析找(zhao)出影響(xiang)動态交(jiao)接計量(liang)的因素(su)及合理(li)的控制(zhi)方法。
1影(ying)響原油(you)動态交(jiao)接計量(liang)的因素(su)分析
油(you)田原油(you)交接計(ji)量根據(ju)GB/T9109.5--2017《石油和(he)液體石(shi)油産品(pin)動态計(ji)量第🧑🏽🤝🧑🏻5部(bu)分:油量(liang)計算》要(yao)求進行(hang)油量計(ji)算,其中(zhong)原油質(zhi)量計算(suan)公式如(ru)式(1)所示(shi):
式中:m---原(yuan)油在空(kong)氣中的(de)淨質量(liang),kg;Vt---原油通(tong)過流量(liang)計的計(ji)量⛹🏻♀️體積(ji)❗值，m3;p20---原油(you)在标準(zhun)大氣壓(ya)下20℃時的(de)密度,kg/m3;MF---流(liu)量計系(xi)數;CpI---原油(you)體積壓(ya)力修正(zheng)系數;Cui---原(yuan)油體積(ji)溫度修(xiu)☂️正系數(shu);Fa---空氣浮(fu)力修正(zheng)系數;Csw---原(yuan)油質量(liang)🔞含油系(xi)數。
由式(shi)(1)可知,影(ying)響原油(you)計量的(de)因素主(zhu)要包括(kuo)原油流(liu)量計❓系(xi)數、體⛹🏻♀️積(ji)流量、壓(ya)力等方(fang)面。
2流量(liang)計系數(shu)對計量(liang)誤差的(de)影響
對(dui)于容積(ji)式流量(liang)計來說(shuo)，檢定流(liu)量計時(shi)的流量(liang)計💚系☂️數(shu)是影🧑🏾🤝🧑🏼響(xiang)原油動(dong)态交接(jie)計量時(shi)油量計(ji)算的一(yi)個重要(yao)指标。在(zai)✂️實際工(gong)作中,發(fa)現介質(zhi)的溫度(du)、黏度、壓(ya)力對容(rong)積式💁流(liu)量計系(xi)數影㊙️響(xiang)較大。
檢(jian)定過程(cheng)中,一般(ban)按被檢(jian)流量計(ji)額定流(liu)量的70%,50%,30%設(she)爲大、中(zhong)、小流👅量(liang)檢定點(dian),通過對(dui)流量計(ji)在線采(cai)集的數(shu)據進行(hang)分析。選(xuan)用其中(zhong)變化明(ming)顯的4次(ci)檢定流(liu)量數據(ju),流量計(ji)系數與(yu)溫度關(guan)系變💰化(hua)如圖😄1所(suo)示。4次檢(jian)定數據(ju)出現規(gui)律性的(de)變化,其(qi)變化趨(qu)勢和檢(jian)定油溫(wen)📞變化趨(qu)勢一🚶♀️緻(zhi)，說明原(yuan)油溫度(du)的高低(di)🤟決定了(le)流量計(ji)系數的(de)大🌂小。
流(liu)量計系(xi)數對原(yuan)油動态(tai)交接計(ji)量的影(ying)響大，而(er)溫度對(dui)流量💃🏻計(ji)系數的(de)影響尤(you)爲重要(yao)。要做到(dao)流量計(ji)日常運(yun)行時溫(wen)度應與(yu)檢定時(shi)溫度盡(jin)量一緻(zhi)，減少對(dui)計量準(zhun)确度的(de)影響。
3流(liu)量計漏(lou)失量對(dui)計量誤(wu)差的影(ying)響
根據(ju)刮闆流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理可知(zhi),流量計(ji)刮闆和(he)♊殼體之(zhi)間🌈存在(zai)一定間(jian)隙,從而(er)不可避(bi)免地造(zao)成流量(liang)計存在(zai)漏失。
對(dui)于計量(liang)設備一(yi)定的管(guan)線,漏失(shi)量與黏(nian)度成反(fan)比，黏度(du)越大,漏(lou)📱失量越(yue)小;與流(liu)量計前(qian)後壓差(cha)成正比(bi),壓差越(yue)大,漏失(shi)量越大(da),反之亦(yi)然。若想(xiang)具體得(de)知流量(liang)計産生(sheng)漏失量(liang)的原因(yin),首先需(xu)要對流(liu)量計的(de)誤㊙️差特(te)性曲線(xian)進行分(fen)析。
3.1油品(pin)流量誤(wu)差對漏(lou)失量的(de)影響
流(liu)量一誤(wu)差特性(xing)是指流(liu)量計誤(wu)差值與(yu)流量測(ce)量值之(zhi)📞間❌的🙇🏻關(guan)系,如圖(tu)2所示。如(ru)刮闆流(liu)量計計(ji)量容積(ji)體積爲(wei)V1,一定時(shi)間内轉(zhuan)子轉動(dong)次數爲(wei)N,則在該(gai)時間㊙️内(nei)流過的(de)流體體(ti)積V1計算(suan)如式(2)所(suo)示:
通常(chang)計量轉(zhuan)子的轉(zhuan)數是通(tong)過一定(ding)轉速比(bi)的減速(su)機構傳(chuan)到計數(shu)器，顯示(shi)通過流(liu)量計的(de)流體體(ti)積。若通(tong)過體積(ji)的指⛷️示(shi)值爲I,則(ze)與N關系(xi)爲:
式中(zhong):α---常數,是(shi)流量計(ji)計數器(qi)的轉數(shu)比和計(ji)數器的(de)指針轉(zhuan)動一周(zhou)的刻度(du)值所決(jue)定的單(dan)位體積(ji)量由式(shi)(2)和式(3)可(ke)得:
從式(shi)(5)可知，容(rong)積式流(liu)量計的(de)測量誤(wu)差僅與(yu)流量計(ji)🏃🏻幾何🛀🏻結(jie)🎯構有✌️關(guan),而與流(liu)體性質(zhi)和流量(liang)值無關(guan),理想的(de)容積式(shi)🔅流量計(ji)誤差特(te)性如圖(tu)2中曲線(xian)1。
通過查(cha)找對各(ge)種容積(ji)式流量(liang)計進行(hang)檢定試(shi)驗的🙇♀️大(da)量數據(ju),可♉得出(chu)容積式(shi)流量計(ji)的實際(ji)誤差曲(qu)線如圖(tu)2中曲線(xian)2。
由圖2可(ke)以看出(chu),在流量(liang)較小時(shi),誤差急(ji)劇地向(xiang)負方向(xiang)傾斜,随(sui)着流量(liang)的增大(da),誤差值(zhi)逐漸減(jian)小，直至(zhi)穩定在(zai)某一定(ding)值上,誤(wu)差曲線(xian)平行于(yu)橫軸,此(ci)時誤差(cha)趨于零(ling)。當流量(liang)繼續增(zeng)加,誤差(cha)值又逐(zhu)漸偏大(da),并向負(fu)方向偏(pian)移。實際(ji)誤差特(te)性曲線(xian)呈現這(zhe)🏃♀️種變化(hua)趨勢,是(shi)因爲容(rong)積式流(liu)量計中(zhong)存在不(bu)可避免(mian)的漏失(shi)現象。
以(yi)該油田(tian)原油交(jiao)接小、中(zhong)、大流量(liang)運行狀(zhuang)況爲例(li),流量計(ji)系♌數變(bian)化趨勢(shi)如圖3所(suo)示。由圖(tu)3看出,中(zhong)流量運(yun)行狀況(kuang)最優。說(shuo)明該流(liu)量計日(ri)常運行(hang)流量與(yu)檢定時(shi)的流量(liang)保持🈲一(yi)緻，變☁️化(hua)最優。
3.2壓(ya)力損失(shi)對漏失(shi)量的影(ying)響
以1号(hao)、2号油品(pin)爲例，随(sui)着流量(liang)的增加(jia)，通過流(liu)量計的(de)流體速(su)度也增(zeng)加。從流(liu)體力學(xue)可知，粘(zhan)滞力引(yin)起的流(liu)動阻力(li)㊙️随流速(su)的平方(fang)增加，産(chan)生的機(ji)械摩擦(ca)阻🌂力相(xiang)應增加(jia),其結果(guo)引起流(liu)量計的(de)壓力損(sun)失也相(xiang)應增加(jia)，容積式(shi)流量計(ji)誤差特(te)性和壓(ya)力損失(shi)特性📧與(yu)流量關(guan)系如圖(tu)4所示1。
在(zai)容積式(shi)流量計(ji)中,由于(yu)流體的(de)流動推(tui)動運動(dong)件動作(zuo),要完❗全(quan)消除這(zhe)種動作(zuo)産生的(de)機械阻(zu)力,目前(qian)很難達(da)到。壓力(li)損失越(yue)大,漏失(shi)量也越(yue)大，誤差(cha)曲線向(xiang)負方向(xiang)偏移。所(suo)以，爲減(jian)少漏失(shi)量，要求(qiu)流量計(ji)的壓力(li)損失盡(jin)量小些(xie)爲好。
3.3油(you)品黏度(du)對漏失(shi)量的影(ying)響
黏度(du)是影響(xiang)流體流(liu)動的一(yi)種性質(zhi)，當流體(ti)黏度增(zeng)♍大時,流(liu)量計内(nei)流動阻(zu)力增大(da)，導緻壓(ya)差增加(jia)。當測量(liang)精度低(di)📱于0.1級時(shi),可以不(bu)考慮黏(nian)度的影(ying)響;當測(ce)量精度(du)高于0.1級(ji)時，就必(bi)須考慮(lü)這📱種影(ying)響。閱讀(du)文獻得(de)知由于(yu)黏🈚度具(ju)有兩重(zhong)性,由它(ta)引起的(de)流量計(ji)進出口(kou)壓差增(zeng)加☁️，導緻(zhi)漏失量(liang)增大的(de)影響可(ke)以忽略(lue)。因🤟此,當(dang)流體黏(nian)度η變化(hua)時,流量(liang)計的E與(yu)1/η成線性(xing)關系,即(ji)💋黏度增(zeng)加,漏失(shi)量減少(shao),流💞量計(ji)誤差特(te)性曲線(xian)向正方(fang)向偏移(yi),圖5是使(shi)用同一(yi)流量計(ji)測量不(bu)🐪同黏度(du)流體得(de)出的誤(wu)差特性(xing)曲線。
漏(lou)失量不(bu)僅存在(zai)于刮闆(pan)流量計(ji)的刮闆(pan)和殼體(ti)之間,檢(jian)💁定💜系統(tong)♈間若發(fa)生漏失(shi)将對流(liu)量計系(xi)數造成(cheng)更大的(de)影響。例(li)如,排污(wu)閥内漏(lou)、四通閥(fa)内漏及(ji)其他⚽相(xiang)關閥門(men)内漏等(deng),會造成(cheng)流量✂️計(ji)系數急(ji)劇降低(di)。
3.4運行設(she)備對計(ji)量誤差(cha)的影響(xiang)
由于流(liu)量計卡(ka)表、傳動(dong)齒輪脫(tuo)位、器差(cha)調整器(qi)失靈㊙️等(deng)故障會(hui)造成較(jiao)大的計(ji)量誤差(cha),因此要(yao)經常檢(jian)查♊流量(liang)⭕計運行(hang)是🐅否正(zheng)常,有無(wu)異常雜(za)音,計數(shu)器是否(fou)正常,各(ge)潤滑點(dian)是否缺(que)🤞潤滑油(you)等，及時(shi)發現問(wen)題，減小(xiao)誤差。
一(yi)般情況(kuang)下,新安(an)裝的流(liu)量計經(jing)過磨合(he)期後，運(yun)動🌈部🙇♀️件(jian)運轉圓(yuan)滑，各處(chu)間隙均(jun)勻,漏失(shi)量減少(shao),流量計(ji)💋系數降(jiang)低。随着(zhe)流量計(ji)運🍉行時(shi)間增加(jia),流量計(ji)運動💋部(bu)件磨損(sun)加大,間(jian)隙變寬(kuan),漏失✨量(liang)增大,流(liu)量計系(xi)數增大(da)。
4降低計(ji)量系數(shu)誤差的(de)方法和(he)措施
4.1溫(wen)度變化(hua)
溫度是(shi)對流量(liang)計計量(liang)過程中(zhong)有很大(da)影響的(de)一個參(can)數,尤其(qi)對MF值影(ying)響很大(da)。當檢定(ding)流體溫(wen)度變化(hua)頻繁,或(huo)環境溫(wen)度🐅與被(bei)計量油(you)品溫度(du)相差較(jiao)大時，對(dui)流量計(ji)👨❤️👨性能、準(zhun)🚶♀️确性均(jun)有明顯(xian)💰影響,會(hui)造成計(ji)量系數(shu)誤差的(de)🈲增大。爲(wei)降低溫(wen)度對測(ce)量過程(cheng)中計量(liang)系數誤(wu)差的影(ying)響,采取(qu)以下㊙️措(cuo)施:
1)要做(zuo)到流量(liang)計日常(chang)運行溫(wen)度應與(yu)檢定溫(wen)度盡量(liang)一緻,流(liu)㊙️量⭕計運(yun)行流量(liang)盡量與(yu)檢定時(shi)的中流(liu)量保持(chi)一緻。
2)在(zai)流量計(ji)投入運(yun)行前,一(yi)定要先(xian)對設備(bei)進行預(yu)熱操作(zuo)，當流量(liang)計出口(kou)溫度與(yu)标定流(liu)量計體(ti)積管進(jin)🏃🏻出口平(ping)均⭐溫度(du)⛹🏻♀️一緻時(shi),預熱操(cao)作結束(shu),保證整(zheng)個流量(liang)計系統(tong)達到✂️的(de)溫度基(ji)本一緻(zhi)。
4.2控制油(you)品物性(xing)變化
在(zai)生産中(zhong),最好采(cai)用一種(zhong)油品對(dui)應1台流(liu)量計,控(kong)制溫度(du),确🌈保油(you)品黏度(du)波動不(bu)宜過大(da),保證油(you)品物性(xing)變化小(xiao)。因爲流(liu)量計對(dui)于油品(pin)都有一(yi)段适應(ying)時間,假(jia)若油品(pin)黏度忽(hu)高忽低(di)會對流(liu)量計内(nei)部結構(gou)造♋成不(bu)同程度(du)磨損,黏(nian)度過高(gao)會使刮(gua)闆與内(nei)腔間隙(xi)變大,造(zao)成漏失(shi)量增大(da)。
5結束語(yu)
通過分(fen)析原油(you)交接動(dong)态計量(liang)中流量(liang)計系數(shu)、體積流(liu)量、壓力(li)等因素(su)對計量(liang)結果産(chan)生相應(ying)的影響(xiang)，采取合(he)理控制(zhi)油品溫(wen)度、油品(pin)流量,加(jia)強巡檢(jian)制度等(deng)措施,可(ke)以降低(di)計量時(shi)帶來的(de)誤差。對(dui)産生誤(wu)差的原(yuan)因進行(hang)認真分(fen)析，依靠(kao)技術進(jin)步建立(li)并完善(shan)計🔱量标(biao)準,同時(shi)❤️要不斷(duan)學習業(ye)務知識(shi),提高員(yuan)工的素(su)質和基(ji)礎管理(li)工作能(neng)力,才能(neng)使計量(liang)精度更(geng)正确🐪，使(shi)輸送損(sun)耗得以(yi)減少。
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