呂寶新

（大慶油田第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

1 國(guó)內(nèi)原油流量計(jì)在線檢定技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)以各大油田、油庫(kù)和煉油廠在生產(chǎn)過程中使用流量?jī)x表的數(shù)量與種類較多。為保證這些原油流量計(jì)正常工作，大多企業(yè)和相關(guān)技術(shù)部門使用體積管標(biāo)準(zhǔn)裝置和一些準(zhǔn)確度高、可靠性好的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)對(duì)原油流量計(jì)開展現(xiàn)場(chǎng)檢定。已有部分大型企業(yè)為滿足自身計(jì)量管理要求，制造了車載式體積管現(xiàn)場(chǎng)檢定裝置，已建的裝置檢定已在企業(yè)中使用，在企業(yè)中現(xiàn)場(chǎng)檢定的原油流量計(jì)類型較多，準(zhǔn)確度相對(duì)較好。目前檢定原油流量計(jì)的檢定裝置主要有：標(biāo)準(zhǔn)表法油流量計(jì)檢定裝置、車載式體積管檢定裝置和固定式體積管標(biāo)準(zhǔn)裝置三種。

2 油田原油流量計(jì)情況及特性

原油流量計(jì)分為腰輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)和雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)三種，三種流量計(jì)均屬于容積式流量計(jì)，容積式流量計(jì)在流量計(jì)中是精度最高的一類儀表之一。

容積式流量計(jì)是利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知體積，并進(jìn)行重復(fù)不斷地充滿和排放該體積部分的流休而累加計(jì)量出流體總量的流量?jī)x表。雖然，容積式流量計(jì)有很多種類，但流量計(jì)內(nèi)部都有構(gòu)成一定容積的“斗” 空間，是容積式流量計(jì)的基本特點(diǎn)，容積式流量計(jì)具有如下優(yōu)點(diǎn)：一是測(cè)量準(zhǔn)確度高，是所有流量?jī)x表中測(cè)量精度最高的一類儀表，而且不受流動(dòng)狀態(tài)的影響。除臟污介質(zhì)和特別黏稠的流體外，可用于各種液體和氣體的流量測(cè)量。二是安裝管道條件對(duì)流量計(jì)計(jì)量精度沒有影響，流量計(jì)前不需要直管段。三是可用于高黏度液體的流量測(cè)量。四是測(cè)量范圍度較寬。五是直讀式儀表無須外部能源就可直接得到流體總量，使用方便。

容積式流量計(jì)的缺點(diǎn)如下：一是機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積龐大笨重，特別是大口徑儀表重量超過一噸，工人拆卸困難。二是被測(cè)介質(zhì)的種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)等的適應(yīng)范圍不夠?qū)?。三是大部分容積式流量計(jì)只適用于潔凈單相流體。部分站內(nèi)原油含有顆粒、臟污物，需安裝過濾器。四是腰輪流量計(jì)在測(cè)量過程中會(huì)給流動(dòng)帶來脈動(dòng)，大日徑儀表會(huì)產(chǎn)生較大噪聲，甚至管道產(chǎn)生振動(dòng)。根據(jù)容積式流量計(jì)的特性，采用體積管檢定裝置對(duì)容積式流量計(jì)進(jìn)行檢定。主要優(yōu)點(diǎn)有精度高、重復(fù)性好、測(cè)量范圍度大、流量覆蓋面寬；體積小，重量輕；使用性能好，操作方便；技術(shù)先進(jìn)，能進(jìn)行壓力、溫度自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)打印檢定結(jié)果。

3 固定式原油流量計(jì)檢定裝置構(gòu)成及工作原理

某油田建有標(biāo)準(zhǔn)體積管檢定裝置1套，檢定范圍12～500m3/h，準(zhǔn)確度為±0.05%，重復(fù)性為±0.02%，檢定介質(zhì)為原油，可以開展0.5級(jí)以下DN80～DN200原油流量計(jì)的檢定工作。該檢定裝置為固定式實(shí)驗(yàn)室檢定裝置，主要由蓄能式標(biāo)準(zhǔn)體積管、置換器、檢定介質(zhì)儲(chǔ)存箱、動(dòng)力泵、氣源壓縮機(jī)、防爆檢測(cè)開關(guān)、壓力變送器、溫度變送器、真空熱水機(jī)組、被檢流量計(jì)夾表臺(tái)位、天吊、工藝管線、控制閥門及微機(jī)檢定管理系統(tǒng)組成。固定式實(shí)驗(yàn)室檢定裝置的核心是標(biāo)準(zhǔn)體積管，檢定介質(zhì)流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)體積管和被檢流量計(jì)，將同一時(shí)間內(nèi)被檢流量計(jì)的示值與標(biāo)準(zhǔn)體積管的標(biāo)準(zhǔn)值比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)原油流量計(jì)的離線標(biāo)定。

4 車載式體積管油流量計(jì)檢定裝置構(gòu)成及工作原理

車載式體積管檢定裝置是由1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量管段、1個(gè)預(yù)備管段、1套收發(fā)球裝置、4個(gè)雙關(guān)雙斷泄放閥、1個(gè)快速切斷閥、1個(gè)置換器、2個(gè)防爆檢測(cè)開關(guān)、控制系統(tǒng)及其他附屬設(shè)備構(gòu)成。檢定流量范圍為8～350m3/h，油流量計(jì)檢定口徑規(guī)格為DN50～DN200，準(zhǔn)確度為±0.05%，重復(fù)性為±0.02%。在體積管檢定原油流量計(jì)時(shí)，當(dāng)檢定開始時(shí)，雙關(guān)雙斷泄放閥正向換向，再打開快速切斷閥，置換器在流體的推動(dòng)下進(jìn)入預(yù)備段，沿著管道進(jìn)行密閉運(yùn)動(dòng)。當(dāng)置換器抵達(dá)起始檢測(cè)開關(guān)時(shí)，微機(jī)檢定管理系統(tǒng)開始采集被檢流量計(jì)信號(hào)，當(dāng)置換器抵達(dá)計(jì)量段終點(diǎn)檢測(cè)開關(guān)時(shí)，停止采集被檢流量計(jì)信號(hào)，正向檢定完成；控制快速切斷閥延時(shí)一定時(shí)間后雙關(guān)雙斷泄放閥反向換向，控制快速切斷閥反向換向，同樣置換器開始反向運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)反向檢定，置換器進(jìn)入收發(fā)球筒。檢定完成后，微機(jī)系統(tǒng)將流量計(jì)示值與體積管標(biāo)準(zhǔn)容積值進(jìn)行對(duì)比，依據(jù)相應(yīng)的檢定規(guī)程計(jì)算公式進(jìn)行容積修正，可以確定被檢流量計(jì)的系數(shù)、準(zhǔn)確度、重復(fù)性及復(fù)現(xiàn)性等參數(shù)。

5 固定式體積管與車載式體積管檢定裝置對(duì)比

5.1 固定式體積管與車載式體積管檢定裝置的相同之處

固定式體積管檢定裝置和車載式體積管檢定裝置的檢定原理相同，均是通過同一時(shí)間內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體積管的標(biāo)準(zhǔn)值與被檢流量計(jì)的示值進(jìn)行比較，控制管理系統(tǒng)處理確定被檢流量計(jì)的綜合誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)原油流量計(jì)的檢定；兩種裝置所需主體配套設(shè)備相同，如體積管、防爆檢測(cè)開關(guān)、置換器、溫度變送器和壓力變送器等；兩種裝置的精確度和重復(fù)性相同，都是準(zhǔn)確度為±0.05%，重復(fù)性為±0.02%。

5.2 固定式體積管與車載式體積管檢定裝置的不同之處

（1）檢定裝置功能對(duì)比

固定式體積管檢定裝置：一是檢定流量范圍為12～500m3/h，油流量計(jì)檢定口徑規(guī)格為DN80～200，某油田現(xiàn)建有DN80、DN100、DN150、DN200四條工藝檢定管線。二是離線檢定滿足多流量點(diǎn)檢定需求，真實(shí)反映流量計(jì)整體計(jì)量精度及線性，便于流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)及誤差分析。

車載式式體積管檢定裝置：一是檢定流量范圍為8～350m3/h，油流量計(jì)檢定口徑規(guī)格為DN50～DN200，現(xiàn)場(chǎng)檢定均與標(biāo)準(zhǔn)受檢接口連接，不受工藝管線限制。二是現(xiàn)場(chǎng)檢定與實(shí)際工藝連接，真實(shí)反映流量計(jì)工作狀態(tài)，滿足計(jì)量需求，但調(diào)節(jié)流量需要通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)輸油泵的出口排量，檢定流量受到一定限制。

（2）企業(yè)管理對(duì)比

固定式體積管檢定裝置：一是對(duì)于企業(yè)內(nèi)部受檢單位的工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，儀表工藝流程拆卸復(fù)雜，檢定工作時(shí)間長(zhǎng)，效率偏低，且部分地區(qū)道路顛簸，原油流量計(jì)運(yùn)輸時(shí)，易發(fā)生損壞。二是對(duì)于企業(yè)檢定人員維修運(yùn)輸損壞的流量計(jì)耗時(shí)較長(zhǎng)，需針對(duì)單個(gè)油流量計(jì)尋找故障點(diǎn)，很大程度降低了油流量計(jì)檢定工作效率。

車載式式體積管檢定裝置：一是對(duì)于企業(yè)內(nèi)部受檢單位的工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，拆卸工藝簡(jiǎn)單，僅需要安裝與拆卸標(biāo)準(zhǔn)受檢接口，檢定工作時(shí)間較短，工作效率高。二是不存在原油流量計(jì)運(yùn)輸損耗，給企業(yè)節(jié)約一定的成本。

（3）檢定環(huán)境對(duì)比

固定式體積管檢定裝置：一是固定式體積管檢定裝置屬于在油標(biāo)定間實(shí)驗(yàn)室檢定，室內(nèi)自帶天吊，檢定員操作較為方便。二是目前實(shí)驗(yàn)室檢定裝置無專用受檢接口，每次固定式體積管檢定裝置需搭建臨時(shí)受檢管線。

車載式體積管檢定裝置：一是大多數(shù)站已具備現(xiàn)場(chǎng)檢定管線接口且路面符合檢定車進(jìn)站需求，其余站油田改造統(tǒng)一建設(shè)油流量計(jì)受檢接口。二是車載式式體積管檢定裝置需要復(fù)檢時(shí)，可直接將檢定車開至上級(jí)檢定部門檢定，復(fù)檢便捷、效率高。

（4）運(yùn)行成本對(duì)比

固定式體積管檢定裝置：一是設(shè)備部件多于車載式式體積管檢定裝置，如凈化原油儲(chǔ)存箱、輸油泵、真空熱水機(jī)組和天吊等設(shè)備為實(shí)驗(yàn)室檢定裝置應(yīng)用，運(yùn)行維護(hù)成本較高。二是檢定介質(zhì)為原油，原油的揮發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)室及周邊的環(huán)境有一定的影響。三是實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)存原油，所在場(chǎng)所的防火等級(jí)為乙類廠房，存在一定的危險(xiǎn)性。

車載式式體積管檢定裝置：一是設(shè)備部件相對(duì)固定式體積管檢定裝置較少，便于檢定人員維護(hù)，運(yùn)行維護(hù)成本相對(duì)較低。二是受檢單位均為聯(lián)合站或轉(zhuǎn)油站，場(chǎng)地寬廣，周邊無住宅，所以現(xiàn)場(chǎng)檢定原油流量計(jì)對(duì)周邊環(huán)境影響較小，而且如產(chǎn)生落地油可在站內(nèi)直接回收，更有利于環(huán)保。三是如果標(biāo)定間廠房沒有固定式體積管檢定裝置，所在場(chǎng)所的防火等級(jí)為戊類廠房，安全性得到很大提高。

6 結(jié)語

本文對(duì)固定式體積管檢定裝置與車載式體積管檢定裝置進(jìn)行了分析和探討。分析了原油流量計(jì)特性、固定式體積管檢定裝置與車載式體積管檢定裝置的工作原理和結(jié)構(gòu)，并對(duì)兩種檢定裝置的檢定裝置功能、企業(yè)管理和檢定環(huán)境三方面進(jìn)行了對(duì)比。經(jīng)總結(jié)和思考得出以下結(jié)論：一是車載式體積管檢定裝置可檢定DN50原油流量計(jì)，擴(kuò)寬了檢定能力，且真實(shí)反映原油流量計(jì)工作狀態(tài)。二是車載式體積管檢定裝置可大幅度減輕受檢單位工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高檢定員工檢定過程的工作效率，且原油流量計(jì)便于管理，沒有運(yùn)輸損耗，給企業(yè)節(jié)約一定的成本。三是車載式體積管檢定裝置方便檢定員工開展復(fù)檢工作，且隨著近年數(shù)字化油田建設(shè)，所有站內(nèi)均將具備現(xiàn)場(chǎng)檢定條件。四是車載式體積管檢定裝置設(shè)備部件較少，運(yùn)行維護(hù)成本低，現(xiàn)場(chǎng)檢定對(duì)周邊環(huán)境影響較小，且如產(chǎn)生落地油可在站內(nèi)直接回收，更加環(huán)保，廠房的安全性得到很大提高。因此，車載式體積管檢定裝置適用于油田應(yīng)用。