科氏質量流量計能否在原油計量中應用
一、引言：科氏質量流量計 (以下簡稱“科氏流量計”) 在流量計量上的優勢日漸明顯, 具有性能穩定、可靠性高、維護量小的特點。在我國, 科氏流量計主要應用于成品油、氣體和化工原料的計量, 還沒有正式把質量流量計作為原油計量的主要計量器具選用。因此, 科氏流量計能否在原油計量中應用成為亟待探討的技術問題之一。
二、科氏流量計檢定試驗：
1. 試驗方法的選取
根據我站實際情況, 我們選取直接質量法 (靜態質量法標準裝置, 以水為介質) 和間接質量法 (體積管標準裝置, 以原油為介質) 兩種方法開展檢定試驗。
2. 以水為介質的靜態質量法檢定試驗
為了能夠正確、合理地評價質量流量計應用于不同介質的計量性能, 我們選取了不同廠家、不同口徑和類型 (直管、U型管、微彎管) 的科氏流量計 (準確度等級:0.2級) , 利用我站現有的靜態質量法水流量標準裝置開展試驗, 標準裝置擴展不確定度Urel=0.05% (k=2) , 標準裝置***大流量:400t/h。
利用靜態質量法標準裝置 (介質為水) 對不同型號的科氏流量計進行檢定試驗, 并選取了具有代表性的試驗數據如表1~表3所示。
經靜態質量法液體流量標準裝置 (介質為水) 對不同型號的質量流量計進行試驗, 其示值誤差及重復性都在檢定規程允許范圍之內, 滿足技術指標的要求。
3. 以原油為介質的體積管檢定試驗
利用靜態質量法水流量標準裝置對科氏流量計試驗后, 保持儀表原有的組態參數不變, 再利用我站的一套體積管標準裝置 (介質為原油) 對科氏流量計進行檢定試驗。體積管標準裝置擴展不確定度:Urel=0.05% (k=2) ;***大流量900m3/h;原油密度: (0.8700~0.9300) g/cm3;原油溫度:42℃~54℃;來油壓力: (0.12~0.60) MPa。試驗數據如表4~表6所示。
表1 科氏流量計A1 (DN80 U型管) -靜態質量法試驗數據 表2 科氏流量計A2 (DN80直管) -靜態質量法試驗數據 表3 科氏流量計A3 (DN50 U型管) -靜態質量法試驗數據
由試驗數據可以看出:經體積管法試驗 (介質為原油) 的科氏流量計的重復性均滿足技術指標要求, 但誤差均超出檢定規程的允許范圍值。
表4 科氏流量計A1 (DN80 U型管) -體積管法試驗數據 表5 科氏流量計A2 (DN80直管) -體積管法試驗數據 表6 科氏流量計A3 (DN50 U型管) -體積管法試驗數據
4. 數據分析
為了更加直觀地分析同一科氏流量計用不同介質試驗時其誤差變化規律, 我們針對同量計, 繪制了不同介質試驗時的誤差變化曲線, 如圖1~圖3所示。
由誤差曲線圖可以看出: (1) 科氏流量計測量介質為原油較介質為水時的示值誤差, 具有向負誤差方向偏移的特性; (2) 介質為原油時, 試驗用質量流量計重復性滿足指標要求, 示值誤差整體向負方向偏移, 但儀表系數經過修正后, 其誤差可以滿足檢定規程指標要求。
圖1 科氏流量計A1 (DN80 U型管) 不同介質試驗誤差曲線圖
圖2 科氏流量計A2 (DN80直管) 不同介質試驗誤差曲線圖
圖3 科氏流量計A3 (DN50 U型管) 不同介質試驗誤差曲線圖
三、結束語：
通過開展科氏流量計計量不同介質分別為水和原油的檢定試驗可知, 以水為介質試驗合格的科氏流量計, 介質變為原油后, 經試驗的科氏流量計重復性仍能滿足技術要求, 但示值誤差超出檢定規程允許范圍;經過靜態質量法檢定合格的科氏流量計不能直接應用于原油計量。
由于試驗條件和時間限制, 科氏流量計能否長期應用于原油計量、大口徑 (DN100以上) 及小口徑 (DN50以下) 、科氏流量計應用于原油 (不同品質的原油) 計量時的誤差變化規律及其他影響因素的分析研究, 還需進一步試驗驗證。