體積管在線檢定原油流量計誤差分析

標準體積管是現場在線檢定流量計的標準器，標準體積管的運用，極大的提高了流量計的準確性，方便了生產管理及貿易交接。原油交接流量雖然實現了在線實液標定，并且采用流量系數修正的方法計算油量，消除了部分基本誤差，使油量計量的準確度得到了提高，但是在流量計的使用和實際檢定過程中也存在一定的誤差因素，影響原油計量的準確性。

1.標準體積管檢定柏油流量計誤差分析

1.1腰輪流量計基本誤差的來源：E=（1-MF）/MF     (1)

流量計重復性誤差公式如下：δ=（Emax-Emin）×100%   (2)

腰輪流量計系數計算公式如下：

MF=V20[1＋DPm/E·t＋βM（t-20）＋Fw（PM-PF）＋βW（tF-tm）/NK（3）

從上式可以看出影響流量計檢定系數的參數可以分為兩類：

一類是標準體積管的固有參數如：V20、D、E、t、βM，另一類是流量計檢定時的現場工況參數如：Fw 、PM 、PF 、tF 、tm 、N 等。

1.2 標準體積管固有參數對流量計誤差的影響

從公式（3）中可以看出，標準體積管內徑 D、標準體積管材料彈性模數 E，標準體積管材質的膨脹系數βM，標準體積管壁厚 t 為體積管固有系數，以出廠檢定參數為準。下面重點探討 LJG-16 型標準體積管狀態容積值 V20 的確定及其對流量計系數的影響。

 （1）LJG-16 型標準體積的結構操作及工作原理：LJG-16 型標準體積本體、液壓站、控制臺、彈性球組成，體積管本體由基準容積段、檢測開關、分離體、推球器組成。

（2）體積管檢定：標定球時，當彈性球觸發起始檢測驗開關時換向器換向，回水進入標準器，同時讀取壓力、溫度等參數，累計計算出標準量器中水的量值即可以算出體積管標準管段的體積。換算公式為：

VPS=VS·[1＋βs（ts-20）＋βw（tp-ts）– βp（tp-20）-Pp（D/（E× t）＋FW）] （4）

取多次測量的平均值作為體積管的基本體積

VPS=(VPS)i   (5)

從公式 4 及公式 5 可以影響標準體積管的誤差因素有：1）在標準體積管的每一次示值標定過程中，必須保持體積管進出口溫度與標準器的水溫一致性，水溫的變化不得超過±1℃。2）體積管檢測開關的靈敏性要好，并且動作時間要有一致性。3）體積管本體的密封性要合格。

（3）檢定數據：體積管安裝前后共進行了二次檢定，從檢定結果看，體積管安裝前后的基本容積變化為 0.832L，重復性為 0.015%，因而體積管的基本容積 V20 是穩定的。

1.3 工況條件對流量計檢定誤差的影響。

1.3.1 檢定原理

檢定前先倒通檢定流程，當流量計、標準體積管的溫度、壓力穩定后即可進行檢定，對流量計每個流量點的每一次檢定，記錄體積管進、出口及流量計進出口的溫度、壓力值，計數器的頻率值填入流量計檢定數據記錄表，流量計檢定完畢后，停止液壓泵，關閉控制臺（柜）的電源。

 1.3.2 影響流量計檢定誤差其它因素分析

流量計檢定溫度（tm、tf）壓力（pm、pf）對流量計系數的影響。例：當tm、tf、pm 讀數偏高 0.1℃和 0.01Mpa，Pf 讀取數偏低 0.01 Mpa 時，議表系數MF=0.99985，MF 升高 0.07%；反之則儀表系數 MF=0.99976，MF 降低 0.002%,由此可見要標定過程中對壓力、溫度的真實取值極為重要。

1.3.3 流量計工作狀態與檢定狀態發生變化時誤差原因分析

1）溫度的影響：當原油交接采用流量計進行計量時，由于；全送原油溫度的變化會引起一系列參數變化，它使計量液體的體積、密度以及流量計殼體和轉子之間的間隙發生的變化，因而導致泄漏流量的變化。

油溫影響計量腔窖變化附加誤差公式如下：

E=E1－βM（t－t1）     (7)

按公式（7）當流量計運行時的溫度比檢定溫度記 10℃，則溫度引起附加誤差為：△E=E-E1=-βm（t-t1）=-3.6×10-4因此，油溫壁溫之差同樣是影響流量計系數的重要因素。

2）壓力的影響：由于流量計的計量腔隨壓力的增高而變形，壓力變化對腔體的影響見下式：

△V=（V×D/E×T）×△P     (8)

由公式（8）可以看出，由于流量計殼體的彈性變形，隨著壓力的增高，計量腔容積會增大，由此引起轉子與殼體之間的間隙增大，這樣泄漏隨之增大，流量計誤差曲線負的方向移動（流量計系數增大）。如果運行壓力低于檢定壓力，則使流量計誤差曲線向正方向移動（流量計系數變?。?。

2.標準體積管在檢定過程中存在問題分析

2.1 存在問題

（1）檢定球不歸位.（2）檢定脈沖數不準確

2.2 原因分析

2.2.1 檢定球不歸位

（1）來油溫度壓力低，使體積管內的溫壓低，有時檢定球易卡在體積管收球彎管處。（2）長時間運行，檢定球體積膨脹。（3）液壓油變質，粘滯力變小，導致液壓泵壓力不足，不能推動推球器插桿動作，使檢定球不歸位。

2.2.2 檢定脈沖數不準確

流量計進出口閥泄漏，使檢定脈沖數不準確。

2.3 改進方法

2.3.1 檢定球不歸位

（1）在檢定前，先用高溫將體積管中的凝油溶化帶走。（2）更換變形或損壞的檢定球。（3）更換液壓油使之達到標準要求。

2.3.2 檢定脈沖數不準確

（1）在檢定前，認真檢查工藝流程，閥門開關正確無誤、無泄漏。（2）修復或更換關閉不嚴的閥門。

3.結論

（1）提高流量計檢定的準確性，首先應保證體積管的性能穩定，同時系統的密封性和重復性必須有所保證。（2）提高流量計檢定的準確性，必須減少流量計檢定過程中存在的誤差因素，并且保證溫度、壓變的準確性。（3）提高流量計檢定的準確性，必須何等到在輸油運行狀況發生變化時，對流量計進行再檢定，確保圖形油運行狀況和檢定過程的一致性。

通過對流量計檢定過程中常見問題的分析，只有做到以上三點，才能使原油計量誤差降至較低限度，從而確保外輸原油流量計的計量準確度.