2016年10月8日對原油管輸Ⅱ線流量計進行周期檢定, 油種為俄羅斯的埃斯坡原油, 來油標準密度為870.0kg/m3, 當日檢定結果是3臺流量計的重復性較好, 1#、2#流量計誤差超差。由于檢定數據與上個月數據相比波動較大, 我方不予認可。供油方聯系石油天然氣大流量計量站東營分站技術人員, 于10月13日來現場檢定流量計, 檢定時油種為巴西的盧拉原油, 來油標準密度為880.3kg/m3, 當日檢定結果是3臺流量計重復性較好, 只有2#流量計誤差超差, 且與5天前的檢定結果相比, 1#、2#流量計誤差有所下降。流量計檢定數據如表1所示。

  2016年11月23日, 由石油天然氣大流量計量站東營分站技術人員對原油管輸Ⅰ線的流量計進行周期檢定, 檢定結果是3臺流量計的重復性很好, 其中2#、3#流量計無論是系數還是誤差都很理想, 只有1#流量計在檢180m3/h時, 出現了流量計誤差超差的現象, 與8月份檢定的數據相比, 波動較大。由于1#流量計長年不用, 且該站已接近計劃關停, 經雙方協商, 這次未對1#流量計進行器差調整, 將該流量計作為不合格的計量器具暫停使用。流量計檢定數據如表2所示。

  (1) 2016年10月份, 進廠的管輸Ⅱ線原油品種變化較大, 先后輸送過南巴、罕戈、埃斯坡、盧拉、凱撒杰等原油, 期間也輸送過純進口油、進口油與國產油混輸的情況。全月的交接密度平均值為877.9kg/m3, 較低值為852.1kg/m3, ***高達到892.1kg/m3, 如表3所示。表中的密度值為當天平均密度, 若追溯到4個小時的分析密度, 肯定存在比表中較低值還低、比表中***高值還高的密度值。原油種類不同, 密度就不同, 所含輕組分的比例不同, 對應的黏度也不同。密度高的原油輕組分比例少, 對應的黏度就大, 反之則小。我公司質量中心分析了10月份進廠原油的數據, 證實了因油種的不同, 黏度隨密度的變化而變化, 如表4所示。

  (2) 由刮板流量計的工作原理和結構可知, 流量計刮板與殼體之間存在一定的間隙, 間隙的存在不可避免地產生了流量計的漏失量。漏失量的計算公式為

  式中:q———流量計漏失量;c———常數, 經驗取值0.0833;w———刮板與殼體之間的間隙寬度;L———刮板與殼體之間的間隙長度;η———介質的黏度;ΔP———流量計前后的壓力差。

  從式 (1) 可看出, 流量計的漏失量與黏度成反比, 黏度越大, 漏失量越小;黏度越小, 漏失量越大。漏失量還與流量計前后的壓力差成正比。漏失量對流量計計量誤差的影響, 主要體現在檢定時對流量計系數MF的影響上。流量計系數MF值是液體通過體積管的標準值 (即流量計的實際體積) 與流量計指示體積的比值。即

  理想狀態下, 流量計示值等于標準值, 檢定系數為1。漏失量的存在, 造成了流量計示值小于流量計的實際體積, 從而使流量計的檢定系數偏大。如果漏失量較大, 還會造成流量計的誤差超差。流量計檢定系數偏大, 在系數交接計算補量時, 會造成供油方補給收油方純油量偏少或者收油方補給供油方純油量偏多, 從而對收油方造成損失。

  (3) 原油管輸Ⅱ線在2016年10月8日輸送的原油密度小于13日的原油密度, 對應的黏度也偏低, 流量計漏失量較大, 這就是8日的流量計系數和誤差都高于13日的檢定數據的原因。

  (1) 原油管輸Ⅰ線輸油品質較穩定, 從兩次檢定的密度值及日常的交接密度分析上看, 也證實原油管輸Ⅰ線來油品質穩定, 密度及黏度沒有出現大幅波動的現象。之所以出現1#流量計誤差超差的現象, 與該流量計的計量工況發生變化有關。

  2016年9月份為配合市政府對鳳凰路的施工, 需要對鋪設在此路段的原油管線進行改造, 供油方采用水頂油的施工方案, 水頭到交接站后進管輸Ⅰ線站內自備油罐。現場施工完畢后, 采用油頂水的方式將管線內的水置換入自備罐內。在油頂水置換的過程中, 供油方擔心流量計后的埋地原油管線因環境溫度低而凝結, 于是將1#流量計運行了10min, 通過介質水約23m3。

  (2) 1#流量計經過10min的運行后, 流量計前后閥門關閉, 流量計內部及前后管線內全部充滿了水。自流量計通水至2016年11月23日流量計檢定日, 1#流量計處理完全處于封閉狀態。10月開始采取冬季防凍凝措施, 流量計間開通蒸汽取暖, 提高室內溫度。這種狀況下, 1#流量計內部件經過60多天的清水浸泡, 外表面又受到較高環境溫度的加熱, 附著在轉子和殼體的油垢開始剝離、脫落, 計量腔內的有效容積增加。同時轉子與殼體間的間隙也增加, 由式 (1) 可知, 通油時的漏失量也會增加。計量腔有效容積的增加與漏失量的增加相疊加, 由式 (2) 可知, 在檢定流量計時, 會造成流量計示值偏小, 從而使流量計的檢定系數偏大, 并且檢定系數會是劇烈地偏大, 11月23日檢定流量計系數偏大就是這個原因造成的。

  1. 原油管輸Ⅰ線流量計和原油管輸Ⅱ線流量計檢定時出現的超差數據, 雖然出現的條件不同, 但根本原因是一致的, 即都是因改變流量計的漏失量才造成了流量計性能曲線的移動。

  2. 流量計檢定系數越大, 對收油方越不利。因此要保證較有利的流量計系數, 在正常檢定過程中, 應高度關注檢定時油種的密度, 與正常交接值不宜相差過大, 盡量避免在低密度輸油時檢定流量計。

  3. 降低***高檢定點也是降低流量計檢定系數的有效手段。***高檢定點過高, 會使來油流量增加, 來油壓力升高, 依據熱平衡原理, 來油溫度也隨之升高。來油溫度的升高, 降低了來油黏度, 增加了流量計的檢定系數。2016年8月份檢定流量計時, 我公司計量中心與管輸Ⅰ線供油方達成協議, 將流量計***高檢定點由280m3/h降至240m3/h, 從而降低了流量計檢定系數, 這是2016年原油管理的一大創新手段。

  4. 影響流量計檢定系數的因素很多, 如流量計與體積管內是否存在氣體, 溫度是否一致, 體積管內壁是否結蠟、置換球是否變形, 流量計脈沖發生器是否丟脈沖等, 以及檢定人員、環境因素都會影響檢定結果。只有不斷地發現問題、分析問題, 找出原因所在, 才能保證流量計的正常運行, 實現原油進廠的公平交接。