摘要(yào):用于原油動(dòng)态交接的計(jì)量方法一般(bān)采用流量計(jì)
。計量過程中(zhōng)流量計系數(shu)、溫度、油品物(wu)性等變化會(hui)導緻流量計(ji)出現一定的(de)誤差,對原油(yóu)計量結果産(chǎn)生相應的影(yǐng)響📐。采取合理(lǐ)措施控制油(yóu)品溫度、黏度(du),油品的流量(liàng)、壓力及設備(bei)等影響計量(liang)的因素,可以(yi)減少計量時(shí)帶來的誤差(cha),提高原油動(dong)态計量精度(du),控制管輸原(yuán)油外銷損耗(hao)。
目前,石油行(hang)業原油交接(jie)主要以動态(tài)交接計量爲(wèi)主♍,與靜📞态交(jiao)接計量相比(bi)動态計量具(ju)有減少人爲(wei)誤差、提高精(jing)度、提高取樣(yang)的代表性程(chéng)度,減輕員工(gōng)♌勞動強度,降(jiang)低HSE風險等✍️優(yōu)勢。本❤️文通過(guo)對某油田動(dòng)态計量的🐇分(fen)析找出影響(xiǎng)動态交接計(jì)量的因素及(jí)合理的控制(zhì)方法。
1影響原(yuán)油動态交接(jiē)計量的因素(su)分析
油田原(yuán)油交接計量(liàng)根據GB/T9109.5--2017《石油和(he)液體石油産(chǎn)品動📱态計量(liang)第5部分:油量(liàng)計算》要求進(jìn)行油量計算(suan),其中🔞原油質(zhì)量計算公式(shì)🎯如式(1)所示:
式(shì)中:m---原油在空(kōng)氣中的淨質(zhi)量,kg;Vt---原油通過(guo)流量計的計(jì)量🏒體積值,m3;p20---原(yuán)油在标準大(da)氣壓下20℃時的(de)密度,kg/m3;MF---流量計(ji)系數;CpI---原油體(ti)積壓力修正(zhèng)系數;Cui---原油體(tǐ)積溫度修正(zheng)系數🐅;Fa---空氣浮(fu)力修正系數(shu);Csw---原油質量含(han)油系數。
由式(shì)(1)可知,影響原(yuan)油計量的因(yin)素主要包括(kuò)原油流量✨計(ji)系🤞數、體積流(liú)量、壓力等方(fāng)面。
2流量計系(xì)數對計量誤(wù)差的影響
對(duì)于容積式流(liú)量計來說,檢(jiǎn)定流量計時(shi)的流量計系(xì)數是影響原(yuan)油動态交接(jie)計量時油量(liang)計算的一♌個(gè)重要指标。在(zài)實際工作中(zhong),發現介質的(de)溫度、黏度、壓(ya)力對容積式(shi)流量計系數(shù)影響較大。
檢(jian)定過程中,一(yī)般按被檢流(liú)量計額定流(liú)量的70%,50%,30%設爲大(da)、中、小㊙️流量檢(jiǎn)定點,通過對(dui)流量計在線(xiàn)采集的數🌈據(ju)進✔️行分析。選(xuan)用其中變化(huà)明顯的4次檢(jian)定流量數據(ju),流量計系數(shù)與溫度關系(xi)變化如圖1所(suo)示。4次檢定數(shu)據出現規律(lü)性的變化,其(qí)變化趨勢和(he)檢定油溫💜變(bian)化趨勢一緻(zhì),說明原油🆚溫(wēn)度的高低決(jué)定了流量計(ji)系數的大小(xiǎo)。
流量計系數(shù)對原油動态(tai)交接計量的(de)影響大,而溫(wen)🔞度對流量計(jì)系數的影響(xiǎng)尤爲重要。要(yào)做到流量計(jì)日常運行時(shi)溫度應與檢(jian)定時溫度盡(jin)量一緻,減少(shǎo)對計量準确(què)度的影響。
3流(liu)量計漏失量(liang)對計量誤差(cha)的影響
根據(jù)刮闆流量計(ji)的工作原理(lǐ)可知,流量計(jì)刮闆和殼體(tǐ)之間存在一(yi)定間隙,從而(er)不可避免地(dì)造成流量計(jì)存在漏失㊙️。
對(duì)于計量設備(bèi)一定的管線(xian),漏失量與黏(nian)度成反比,黏(nian)度✍️越大,漏失(shi)量越小;與流(liú)量計前後壓(ya)差成正比,壓(ya)差越大,漏失(shi)量越大,反之(zhi)亦然。若想具(ju)體得知流量(liang)計産生漏失(shi)量的原因,首(shǒu)先🏃🏻需要對流(liú)量計的誤🚶差(cha)特性曲線進(jìn)行分😘析。
3.1油品(pǐn)流量誤差對(dui)漏失量的影(yǐng)響
流量一誤(wù)差特性是指(zhi)流量計誤差(cha)值與流量測(cè)量值之間的(de)關系,如圖2所(suǒ)示。如刮闆流(liú)量計計量容(rong)積體積爲V1,一(yī)🚩定時間内轉(zhuǎn)子💚轉動次數(shù)爲N,則在該時(shi)間内流過的(de)流體體積V1計(jì)算如式(2)所示(shì):
通常計量轉(zhuan)子的轉數是(shì)通過一定轉(zhuan)速比的減速(su)機構傳到計(ji)數器,顯示通(tong)過流量計的(de)流體體積。若(ruò)通過體積的(de)指示值爲I,則(zé)與N關系爲:
式(shi)中:α---常數,是流(liú)量計計數器(qì)的轉數比和(hé)計數器的指(zhi)針轉📱動❗一周(zhou)的刻度值所(suo)決定的單位(wei)體積量由🧑🏽🤝🧑🏻式(shì)(2)和式(3)可🤟得:
從(cóng)式(5)可知,容積(jī)式流量計的(de)測量誤差僅(jin)與流量計幾(ji)何🤟結構有關(guan),而與流體性(xing)質和流量值(zhí)無關,理想的(de)容🏃🏻♂️積式流量(liang)計誤差特性(xìng)如圖2中曲線(xian)1。
通過查找對(duì)各種容積式(shi)流量計進行(hang)檢定試驗的(de)大量✨數據,可(kě)得出容積式(shì)流量計的實(shi)際誤差曲線(xian)如圖2中曲線(xian)2。
由圖2可以看(kan)出,在流量較(jiào)小時,誤差急(jí)劇地向負方(fāng)❓向☁️傾斜,随着(zhe)流量的增大(dà),誤差值逐漸(jiàn)減小,直至穩(wěn)定在🌏某一定(dìng)值上,誤差曲(qu)🏃♀️線平行于橫(héng)軸,此時誤差(chà)🍓趨于零。當流(liu)量繼續增加(jiā),誤差值又逐(zhu)漸偏大,并向(xiang)負方向偏🏃🏻移(yi)。實際誤差特(te)性曲線呈現(xiàn)這種變化趨(qū)🈲勢,是因爲容(rong)積式流量計(ji)中存在不可(kě)避免的漏失(shī)☔現象。
以該油(you)田原油交接(jie)小、中、大流量(liàng)運行狀況爲(wèi)例,流量計系(xi)數變💚化趨勢(shi)如圖3所示。由(you)圖3看出,中流(liu)量運行狀況(kuàng)最優。說明該(gai)流量計日常(cháng)運行流量與(yu)檢定時的流(liu)量保持一緻(zhì),變化最優。
3.2壓(yā)力損失對漏(lòu)失量的影響(xiang)
以1号、2号油品(pǐn)爲例,随着流(liú)量的增加,通(tong)過流量計的(de)💛流體速度也(ye)增加。從流體(ti)力學可知,粘(zhan)滞力引起的(de)流動阻力随(suí)流速的平方(fāng)增加,産生的(de)機械摩擦阻(zu)力相應增加(jia),其結果引起(qi)流量計的壓(yā)力損失也相(xiàng)應增加,容積(jī)式流量✂️計誤(wù)差特性和壓(yā)力損失特性(xìng)🌐與流量關系(xi)🌍如圖4所示1。
在(zài)容積式流量(liàng)計中,由于流(liu)體的流動推(tuī)動運動件動(dong)🛀🏻作,要完全消(xiao)除這種動作(zuo)産生的機械(xiè)阻力,目前很(hěn)難🌈達到。壓力(li)損失🤟越大,漏(lòu)失量也越大(da),誤差曲線向(xiàng)負方向偏移(yí)。所以,爲減少(shao)漏失量,要求(qiu)流量計的壓(ya)力損失盡量(liàng)小些爲好。
3.3油(yóu)品黏度對漏(lou)失量的影響(xiang)
黏度是影響(xiǎng)流體流動的(de)一種性質,當(dang)流體黏度增(zēng)大時,流量計(jì)内流動阻力(lì)增大,導緻壓(ya)差增加。當測(cè)量精度低♉于(yu)0.1級時,可以不(bu)考慮黏度的(de)影響;當測量(liàng)精度高于0.1級(jí)時,就必須考(kǎo)慮這種影響(xiang)。閱讀文獻得(de)知由于黏度(du)具有兩重性(xìng),由它引起的(de)流量計進出(chu)口壓差增加(jia),導緻漏失量(liàng)增大的影響(xiang)可以忽略。因(yin)此,當流體黏(nian)🚩度η變化時,流(liu)量計的E與1/η成(chéng)線性關系,即(ji)黏度增加,漏(lòu)失量減少,流(liú)量計誤差特(tè)性曲線向正(zhèng)方向偏移,圖(tu)5是使用同一(yī)流量計測量(liàng)🙇♀️不同黏度流(liú)體得出的誤(wu)差特性曲線(xian)。
漏失量不僅(jin)存在于刮闆(pǎn)流量計的刮(gua)闆和殼體之(zhi)間,檢定👉系☔統(tong)間若發生漏(lòu)失将對流量(liàng)計系數造成(chéng)更大的影響(xiǎng)。例如,排污閥(fa)内漏、四通閥(fá)内漏及其他(tā)相關閥門内(nei)漏等,會造📐成(cheng)流量計系數(shu)♋急劇降低。
3.4運(yun)行設備對計(jì)量誤差的影(ying)響
由于流量(liàng)計卡表、傳動(dong)齒輪脫位、器(qi)差調整器失(shi)靈👅等故障會(hui)✌️造成較大的(de)計量誤差,因(yīn)此要經常檢(jian)查🐆流量計運(yùn)行是🆚否正常(cháng),有無異常雜(zá)音,計數器是(shi)否正常,各潤(run)滑點是否缺(que)潤滑油等,及(jí)時發現問題(tí),減⛹🏻♀️小誤差。
一(yi)般情況下,新(xin)安裝的流量(liang)計經過磨合(he)期後,運動⁉️部(bù)件運轉圓滑(huá),各處間隙均(jun1)勻,漏失量減(jiǎn)少,流量計系(xì)數降低。随着(zhe)流量計運行(háng)時間增加,流(liú)量計運動部(bù)件磨損加大(dà),間隙變寬,漏(lòu)失量增大💯,流(liú)量計系數增(zeng)大。
4降低計量(liang)系數誤差的(de)方法和措施(shi)
4.1溫度變化
溫(wēn)度是對流量(liàng)計計量過程(chéng)中有很大影(ying)響的一個參(cān)🈲數💃,尤其對MF值(zhí)影響很大。當(dang)檢定流體溫(wēn)度變化頻㊙️繁(fan),或環境💛溫度(du)與被計量油(yóu)品溫度相差(chà)較大時,對流(liu)量計性能、準(zhun)确性均有明(míng)顯影響,會造(zào)成計量系數(shu)誤差的增大(dà)。爲降低溫度(du)對測量過程(cheng)🚩中計量系數(shu)誤差的影響(xiǎng),采取以下💋措(cuo)施:
1)要做到流(liu)量計日常運(yun)行溫度應與(yu)檢定溫度盡(jin)量一緻✍️,流量(liang)計運行流量(liang)盡量與檢定(ding)時的中流量(liang)保❌持一緻。
2)在(zai)流量計投入(rù)運行前,一定(dìng)要先對設備(bei)進行預熱操(cao)作,當流量計(jì)出口溫度與(yu)标定流量計(ji)體積管進出(chu)口平均溫度(du)✊一緻時,預熱(re)操作結束,保(bao)證整個流🌈量(liang)計系💔統達到(dao)的溫度基本(ben)一緻。
4.2控制油(you)品物性變化(huà)
在生産中,最(zuì)好采用一種(zhǒng)油品對應1台(tai)流量計,控制(zhi)溫度,确🏃保油(you)品黏度波動(dong)不宜過大,保(bao)證油品物性(xing)變化小。因🔆爲(wei)流♋量計對于(yú)油品都有一(yī)段适應時間(jian),假若油品黏(nian)度忽高忽低(dī)會對🔞流量計(ji)内部結構造(zao)👅成不同程☀️度(du)磨損,黏度過(guo)高會⁉️使刮闆(pǎn)與内腔間隙(xì)變大,造成漏(lòu)失量增大。
5結(jié)束語
通過分(fèn)析原油交接(jie)動态計量中(zhong)流量計系數(shù)、體積流✉️量、壓(ya)力等因素對(duì)計量結果産(chǎn)生相應的影(ying)響,采💜取合理(li)控制油品溫(wen)度、油品流量(liang),加強巡檢制(zhi)度等措施,可(kě)以降低計量(liang)時🧡帶來的誤(wù)差。對産生誤(wù)差的原因進(jìn)行認真分析(xī),依靠技術進(jin)步建立并完(wán)善計🙇🏻量标準(zhǔn),同時要不斷(duan)學習🌈業務知(zhi)識,提💘高員工(gong)的素⚽質和基(jī)礎管理工作(zuò)能力,才能使(shǐ)計量精度更(geng)正确,使輸送(song)損耗得以減(jian)少。
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