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流量计系数法交接计量的误差因素分析及对策

发布时间:2015-08-10 00:00 作者:中国计量网 阅读量:1381

引起流量计系数法交接计量产生误差的因素很多,加之原油的物理性质差异很大(如黏度、含蜡等),运行工况较为复杂(如温度、压力等),计量油品设备的差异(如流量计的准确度、稳定性等),以及人为操作管理因素的影响(如运行时的参数、检定流量计的参数读取等),都会给油品计量带来一定的误差。

1.原油的物理性质带来的误差

(1)黏度的影响

容积式刮板流量计随着液体黏度的降低,其计量误差向负值方向增加,流量计系数增大,是因为随着液体黏度的降低,流量计的漏流量增大,使实际流过流量计的体积量大于流量计表头指示量。因此在检定流量计时,一般应采用现场安装的体积管进行在线实液检定。如果离线检定,一定要采用与流量计计量液体黏度接近的液体进行检定,以尽量减小黏度带来的误差。

(2)含蜡的影响

容积式刮板流量计输送含蜡高的油品时,流量计计量腔内容易黏附石蜡。一是使流量计转子与壳体之间的间隙变小;二是使流量计计量腔的体积变小,两者都使实际流过流量计的体积量小于流量计表头指示量,其计量误差向正值方向增加,流量计系数减小,因此对于计量高含蜡原油时,要经常注意结蜡对计量准确度的影响。一是注意原油温度是否偏低;二是过一段时间利用体积管重标流量计,观察误差是否与检定时产生较大的差异,以尽量减小含蜡带来的误差。

(3)运行工况带来的误差

①油品温度的影响

液体在流经流量计的计量腔时,为使液体推动转子灵活自如地转动,流量计与壳体间有一定的间隙,而且流量计材质不同受不同温度条件影响发生变化会产生一定的漏失量:

E=E1-β×(t-t1) (10)

式中:E——流量计试验时产生的误差;E1——流量计检定条件下的误差;β——流量计腔体材质体积膨胀系数,℃-1;t——流量计试验时的原油温度,℃;t1——流量计检定时的原油温度,℃。

当流量计腔体材质为铸钢时,β取3.6×10-6℃-1。如果温度由检定时的38℃降到平时的30℃,代入式(10)计算可得误差为0.03%,即当输油温度比检定温度降低时,会引起流量计基本误差向正方向增加,流量计系数减小。同时原油黏度与温度成反比关系,油品输送温度越高,油品的黏度就越低,计量误差向负值方向增加,另外当油品温度低于环境温度时,温差越大结蜡速度就越快,计量误差向正值方向增加,流量计系数减小。而当管壁温度高于油温时,几乎不结蜡,因此检定流量计时,油品的温度应与平时运行温度尽可能接近,并且工作环境温度不能过低,宜采用室内安装流量计的方式,并同时安装温度调节设备(如空调)。

②运行压力的影响

计量腔漏失量与计量室的工作压力成正比关系,即流量计的工作压力越大,漏失量越大,引起流量基本误差向负值方向增加,流量计系数增大;反之工作压力越小,漏失量越小,引起流量基本误差向正值方向增加,流量计系数减小。因此,在实际中应力求避免流量计在压力过高工况下运行。

(4)计量设备带来的误差

①流量计本体质量的影响

由于流量计在制造中存在缺陷会带来附加误差,如器差调整器的调整是否灵活可靠、传递齿轮转动是否正常等。有些单位就出现过流量计卡表、传动齿轮脱位、器差调整器失灵等故障,造成较大的计量误差。因此在流量计运行期间,要经常检查流量计运行是否正常,有无异常杂音,计数器是否正常,检查各润滑点是否缺润滑油等,及时发现问题,减少损失。

②流量计运行期间的影响

一般情况下,新安装流量计经过磨合期使用一段时间后,运动部件运转会圆滑,各处间隙均匀,漏流量减少,其计量误差向正值方向增加,流量计系数减小,随着流量计运行时间增加,流量计运动部件磨损加大,间隙变宽,漏失量增大,其计量误差向负值方向增加,流量计系数增大。同时,从以上流量计系数计算过程中可以看出采用的是内插法,随着时间的变化,检定环境(主要是温度、压力、黏度)也会有较大变化,为了客观反映流量计系数与时间的关系,应定期对流量计进行检定,并比较新的流量计系数与以前的系数的相关性,若它们之间不相关即采用新的系数,这就是目前普遍使用的方法;当新系数与先前使用的系数变化超过万分之五时就采用新系数,否则依然采用以前的系数,这就是万分之五趋势法;同时还要在比较区间察看流量计的重复性,当重复性超出范围时,说明检定环境发生了较大的变化,流量计系数必须更新。因此,在检定流量计时要注意将调整前的误差曲线与前一次检定的误差曲线进行比较,如果发现连续几次误差曲线漂移较大,就应缩短检定周期,减少计量误差损失。

(5)人为操作带来的误差

①人为因素的影响

从式(1)中可以看出,影响油量ma计算结果的MF、Cpi、Ct等3个因素都与温度和压力有关,因此,在整个计量作业过程中,对于温度和压力参数的读取就显得相当重要,如在读取温度参数时,读数会带来一定的误差。因为温度对油品体积量影响较大,一般为每增加1℃,油品的体积量增加0.07%,所以如果在取样和化验读取温度时,相差0.5℃,将带来0.035%的误差,按10000m3计算,则相差3.5m3,在高油价下其误差影响很大。因此,要求计量人员在读取运行参数时一定要细心,采用多次多人平均法将参数读准确,同时现场安装就地数字显示型温度、压力变送器并适当改善照明设施,增强光照强度用以辅助计量。

②计算过程中间参数位数取舍的影响

从式(1)和油量计算的8个步骤中可以看出,每个中间参数位数的取舍都将直接影响到计算结果,且计算过程繁琐,这就要求计量人员一定要细心,不能马虎大意,最好采用计算机编程来进行自动计算,防止人为误差。

③对计量设施管理不善的影响

新投用流量计或新改造的管线,没有先走旁通管线,而直接中间参数位数的取舍将油流通过流量计,使杂质进入流量计内;没有按规定对流量计附属设备进行维护保养,如过滤网的损坏,使杂质进入流量计内;这两种情况都会使流量计受到损坏,轻则使流量计磨损加重,增大了漏流量,计量误差向负值方向增加,流量计系数增大,重则使流量计卡表不能使用。

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