摘要:用(yong)于原油動(dong)态交接的(de)計量方法(fa)一般采用(yong)流量計
。計(ji)量過程中(zhong)流量計系(xi)數、溫度、油(you)品物性等(deng)變化會導(dao)⭐緻流量計(ji)☁️出現一定(ding)的誤差,對(dui)原油計量(liang)結果産生(sheng)相應的影(ying)響。采取💚合(he)理措施控(kong)制油品溫(wen)度、黏度,油(you)品的流量(liang)、壓力及設(she)備等影☀️響(xiang)計量的因(yin)素,可以🔅減(jian)少計量🙇🏻時(shi)帶來的🔆誤(wu)差,提高原(yuan)油動态計(ji)量精度,控(kong)制管輸原(yuan)油外銷損(sun)耗。
目前,石(shi)油行業原(yuan)油交接主(zhu)要以動态(tai)交接計量(liang)爲主,與🔴靜(jing)态交接計(ji)量相比動(dong)态計量具(ju)有減少人(ren)爲誤差、提(ti)高🔱精度🏃、提(ti)高☎️取樣的(de)代表性程(cheng)度,減輕員(yuan)工勞動強(qiang)🏒度,降低HSE風(feng)險等優勢(shi)。本文通過(guo)對某油田(tian)動态計量(liang)的分析找(zhao)出影響動(dong)态㊙️交接計(ji)量的因素(su)及合理的(de)控制方法(fa)。
1影響原油(you)動态交接(jie)計量的因(yin)素分析
油(you)田原油交(jiao)接計量根(gen)據GB/T9109.5--2017《石油和(he)液體石油(you)産品動态(tai)🔆計量第5部(bu)分:油量計(ji)算》要求進(jin)行油量計(ji)算,其中原(yuan)油質量㊙️計(ji)算公式如(ru)式⚽(1)所示:
式(shi)中:m---原油在(zai)空氣中的(de)淨質量,kg;Vt---原(yuan)油通過流(liu)量計的計(ji)🈲量體㊙️積值(zhi),m3;p20---原油在标(biao)準大氣壓(ya)下20℃時的密(mi)度,kg/m3;MF---流量計(ji)系數;CpI---原㊙️油(you)體積壓力(li)修正系數(shu);Cui---原油體積(ji)溫度修正(zheng)系數💋;Fa---空氣(qi)浮力修正(zheng)系數;Csw---原油(you)質量含油(you)系數。
由式(shi)(1)可知,影響(xiang)原油計量(liang)的因素主(zhu)要包括原(yuan)油流⭕量計(ji)系數、體積(ji)流量、壓力(li)等方面。
2流(liu)量計系數(shu)對計量誤(wu)差的影響(xiang)
對于容積(ji)式流量計(ji)來說,檢定(ding)流量計時(shi)的流量計(ji)系數是👄影(ying)響原油動(dong)态交接計(ji)量時油量(liang)計算的一(yi)個重要指(zhi)标。在實際(ji)工作中,發(fa)現介質的(de)溫度、黏度(du)、壓力對容(rong)積式流量(liang)計系數影(ying)響較大⭕。
檢(jian)定過程中(zhong),一般按被(bei)檢流量計(ji)額定流量(liang)的70%,50%,30%設爲大(da)、中、小流量(liang)檢定點,通(tong)過對流量(liang)計在線采(cai)集的數據(ju)進行分析(xi)。選用其中(zhong)變化明顯(xian)的4次檢定(ding)流量數據(ju),流量計系(xi)數與溫度(du)關系變化(hua)如圖🈚1所示(shi)。4次檢定🔴數(shu)據出現規(gui)律性的變(bian)化,其變化(hua)趨勢和檢(jian)定油溫⭐變(bian)化趨勢一(yi)緻,說明原(yuan)油溫度的(de)高低決定(ding)了流量計(ji)系數的大(da)小🐆。
流量計(ji)系數對原(yuan)油動态交(jiao)接計量的(de)影響大,而(er)溫度⭐對流(liu)量計系數(shu)的影響尤(you)爲重要。要(yao)做到流量(liang)計日常運(yun)行時溫度(du)應與檢定(ding)時溫度盡(jin)量一緻,減(jian)少對計量(liang)準确度的(de)影響🔅。
3流量(liang)計漏失量(liang)對計量誤(wu)差的影響(xiang)
根據刮闆(pan)流量計的(de)工作原理(li)可知,流量(liang)計刮闆和(he)殼體之間(jian)存在一定(ding)間隙,從而(er)不可避免(mian)地造成流(liu)量計存在(zai)漏失。
對于(yu)計量設備(bei)一定的管(guan)線,漏失量(liang)與黏度成(cheng)反比,黏度(du)越大,漏失(shi)量越小;與(yu)流量計前(qian)後壓差成(cheng)正比,壓差(cha)越大,漏失(shi)量越大,反(fan)🌈之亦然。若(ruo)想具體得(de)知流✔️量計(ji)産生漏失(shi)💘量的原因(yin),首先需要(yao)對流量計(ji)的誤差特(te)性曲線進(jin)行分析。
3.1油(you)品流量誤(wu)差對漏失(shi)量的影響(xiang)
流量一誤(wu)差特性是(shi)指流量計(ji)誤差值與(yu)流量測量(liang)♉值之間🏒的(de)關系,如圖(tu)2所示。如刮(gua)闆流量計(ji)計量容積(ji)體積爲V1,一(yi)定時間内(nei)轉子轉動(dong)次數爲N,則(ze)在該時間(jian)内流過的(de)流體體積(ji)V1計💃算如式(shi)(2)所示:
通常(chang)計量轉子(zi)的轉數是(shi)通過一定(ding)轉速比的(de)減速♌機構(gou)🔴傳到計數(shu)器,顯示通(tong)過流量計(ji)的流體體(ti)積。若通過(guo)體積♉的指(zhi)示值爲I,則(ze)與N關系爲(wei):
式中:α---常數(shu),是流量計(ji)計數器的(de)轉數比和(he)計數器的(de)指針轉動(dong)一周的刻(ke)度值所決(jue)定的單位(wei)體積量由(you)式(2)和🥵式(3)可(ke)得:
從式(5)可(ke)知,容積式(shi)流量計的(de)測量誤差(cha)僅與流量(liang)計幾🈲何結(jie)構有關,而(er)與流體性(xing)質和流量(liang)值無關,理(li)想的容積(ji)式流量計(ji)誤🌂差特性(xing)如圖2中曲(qu)線1。
通過查(cha)找對各種(zhong)容積式流(liu)量計進行(hang)檢定試驗(yan)的大🌈量🌈數(shu)據,可得出(chu)容積式流(liu)量計的實(shi)際誤差曲(qu)線如圖2中(zhong)曲線2。
由圖(tu)2可以看出(chu),在流量較(jiao)小時,誤差(cha)急劇地向(xiang)負方向傾(qing)斜,随着流(liu)量的增大(da),誤差值逐(zhu)漸減小,直(zhi)至穩定在(zai)某一㊙️定值(zhi)上,誤🛀差曲(qu)線平行于(yu)橫軸,此時(shi)誤差趨于(yu)零。當流量(liang)繼續增加(jia),誤差值又(you)逐漸偏大(da),并向負方(fang)向偏移。實(shi)際誤差特(te)性曲線呈(cheng)現這🧑🏽🤝🧑🏻種變(bian)化趨勢,是(shi)因爲容積(ji)式流量計(ji)中存在不(bu)可🏒避免的(de)漏失現象(xiang)。
以該油田(tian)原油交接(jie)小、中、大流(liu)量運行狀(zhuang)況爲例,流(liu)量計系數(shu)變化趨勢(shi)如圖3所示(shi)。由圖3看出(chu),中流量運(yun)🏒行狀況最(zui)☁️優。說明該(gai)流量🏃♀️計日(ri)常運行流(liu)量與檢定(ding)時的流量(liang)保持一緻(zhi),變✂️化最優(you)⛹🏻♀️。
3.2壓力損失(shi)對漏失量(liang)的影響
以(yi)1号、2号油品(pin)爲例,随着(zhe)流量的增(zeng)加,通過流(liu)量計的流(liu)體速度也(ye)增加。從流(liu)體力學可(ke)知,粘滞力(li)引起的流(liu)動阻力随(sui)流速的平(ping)方增加,産(chan)生的機械(xie)摩擦阻☁️力(li)相應增加(jia),其結果引(yin)起流量計(ji)的壓力損(sun)失也相應(ying)增加,容積(ji)式流量計(ji)誤差特性(xing)和壓力損(sun)失特性🔞與(yu)流量關系(xi)如圖4所示(shi)1。
在容積式(shi)流量計中(zhong),由于流體(ti)的流動推(tui)動運動件(jian)動作,要🔞完(wan)全消除這(zhe)種動作産(chan)生的機械(xie)阻力,目前(qian)很難達到(dao)。壓力🏒損失(shi)💋越大,漏失(shi)量也越大(da),誤差曲線(xian)向負方向(xiang)偏移。所以(yi),爲減少漏(lou)🏃🏻♂️失量,要求(qiu)流量計的(de)壓力損失(shi)盡量小些(xie)爲好。
3.3油品(pin)黏度對漏(lou)失量的影(ying)響
黏度是(shi)影響流體(ti)流動的一(yi)種性質,當(dang)流體黏度(du)增大時,流(liu)🈲量計内流(liu)動阻力增(zeng)大,導緻壓(ya)差增加。當(dang)測量精度(du)低🍓于0.1級時(shi),可以不考(kao)慮黏度的(de)影響;當測(ce)量精度高(gao)于0.1級時,就(jiu)必須考慮(lü)這種影響(xiang)。閱讀文獻(xian)得知由于(yu)黏度具有(you)兩重性,由(you)它引起的(de)流量計進(jin)出口壓差(cha)增加,導緻(zhi)漏失量增(zeng)大的影響(xiang)可以忽略(lue)。因👄此,當流(liu)體黏度η變(bian)化時,流量(liang)計的E與1/η成(cheng)線性關系(xi),即👌黏度增(zeng)加,漏失量(liang)減少,流量(liang)計誤差特(te)性曲線向(xiang)正方向偏(pian)移,圖5是使(shi)用💛同一流(liu)量計測量(liang)不同黏度(du)流體得出(chu)的☔誤差特(te)性曲線。
漏(lou)失量不僅(jin)存在于刮(gua)闆流量計(ji)的刮闆和(he)殼體之間(jian),檢定系統(tong)間若發生(sheng)漏失将對(dui)流量計系(xi)數造成👨❤️👨更(geng)大的影響(xiang)。例📱如,排🏃污(wu)閥🐕内漏、四(si)通閥内漏(lou)及其他🔴相(xiang)關閥門内(nei)漏等,會造(zao)成流量🏃🏻♂️計(ji)系數急劇(ju)降低。
3.4運行(hang)設備對計(ji)量誤差的(de)影響
由于(yu)流量計卡(ka)表、傳動齒(chi)輪脫位、器(qi)差調整器(qi)失靈🚶等故(gu)障會💋造🐕成(cheng)較大的計(ji)量誤差,因(yin)此要經常(chang)檢查㊙️流量(liang)計運行是(shi)否正常,有(you)無異常雜(za)音,計數器(qi)是否正常(chang),各😄潤滑點(dian)是否缺潤(run)滑油💘等,及(ji)時發現問(wen)題,減小誤(wu)差。
一般情(qing)況下,新安(an)裝的流量(liang)計經過磨(mo)合期後,運(yun)動部件運(yun)轉圓❌滑,各(ge)處間隙均(jun)勻,漏失量(liang)減少,流量(liang)計🏃系數👅降(jiang)低。随着流(liu)量計運行(hang)時間增加(jia),流量計運(yun)動部件磨(mo)損加大,間(jian)隙變寬,漏(lou)失量增大(da)🌍,流量計系(xi)數增大。
4降(jiang)低計量系(xi)數誤差的(de)方法和措(cuo)施
4.1溫度變(bian)化
溫度是(shi)對流量計(ji)計量過程(cheng)中有很大(da)影響的一(yi)個參數,尤(you)其對MF值影(ying)響很大。當(dang)檢定流體(ti)溫度變化(hua)頻繁,或環(huan)境溫度與(yu)被計量油(you)品溫度相(xiang)差較大時(shi),對流量計(ji)性能、準确(que)性均有明(ming)顯影響,會(hui)造成計量(liang)系數誤差(cha)的增大。爲(wei)降低溫度(du)對測量過(guo)程❓中計量(liang)系數誤差(cha)的影響,采(cai)取以下措(cuo)施:
1)要做到(dao)流量計日(ri)常運行溫(wen)度應與檢(jian)定溫度盡(jin)量一🈲緻,流(liu)🔴量計👉運行(hang)流量盡量(liang)與檢定時(shi)的中流量(liang)保持一緻(zhi)。
2)在流量計(ji)投入運行(hang)前,一定要(yao)先對設備(bei)進行預熱(re)操作,當流(liu)量計出口(kou)溫度與标(biao)定流量計(ji)體積管進(jin)出口‼️平均(jun)溫度一緻(zhi)時,預熱操(cao)作結束,保(bao)證整個流(liu)量計系統(tong)達到📱的溫(wen)度基本一(yi)🧑🏾🤝🧑🏼緻。
4.2控制油(you)品物性變(bian)化
在生産(chan)中,最好采(cai)用一種油(you)品對應1台(tai)流量計,控(kong)制⛹🏻♀️溫度🙇🏻,确(que)保油💛品黏(nian)度波動不(bu)宜過大,保(bao)證油品物(wu)性變化小(xiao)。因爲流量(liang)計對于油(you)品都有一(yi)段适應時(shi)間,假若油(you)品黏度忽(hu)高忽低會(hui)對流量計(ji)内部結構(gou)造成不同(tong)程度磨損(sun),黏度過高(gao)會使刮闆(pan)與✔️内腔間(jian)隙變大,造(zao)成漏失量(liang)增大。
5結束(shu)語
通過分(fen)析原油交(jiao)接動态計(ji)量中流量(liang)計系數、體(ti)積流量🏃♀️、壓(ya)力等因素(su)對計量結(jie)果産生相(xiang)應的影響(xiang),采🥰取合理(li)控制油品(pin)溫度、油品(pin)流量,加強(qiang)巡檢制度(du)等措施,可(ke)🧑🏾🤝🧑🏼以降低計(ji)量時帶來(lai)的誤差。對(dui)🥰産生誤差(cha)的🔱原因進(jin)行⛷️認真分(fen)析,依靠技(ji)術進步建(jian)立并完善(shan)計量标準(zhun),同時要不(bu)斷學習業(ye)務知識,提(ti)高員工的(de)素♍質和基(ji)礎管理工(gong)作能力,才(cai)能使計量(liang)精度更正(zheng)确,使輸送(song)損🐆耗得以(yi)👈減少。
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