科氏质量流量计能否在原油计量中应用
一、引言：科氏质量流量计 (以下简称“科氏流量计”) 在流量计量上的优势日渐明显, 具有性能稳定、可靠性高、维护量小的特点。在我国, 科氏流量计主要应用于成品油、气体和化工原料的计量, 还没有正式把质量流量计作为原油计量的主要计量器具选用。因此, 科氏流量计能否在原油计量中应用成为亟待探讨的技术问题之一。
二、科氏流量计检定试验：
1. 试验方法的选取
根据我站实际情况, 我们选取直接质量法 (静态质量法标准装置, 以水为介质) 和间接质量法 (体积管标准装置, 以原油为介质) 两种方法开展检定试验。
2. 以水为介质的静态质量法检定试验
为了能够正确、合理地评价质量流量计应用于不同介质的计量性能, 我们选取了不同厂家、不同口径和类型 (直管、U型管、微弯管) 的科氏流量计 (准确度等级:0.2级) , 利用我站现有的静态质量法水流量标准装置开展试验, 标准装置扩展不确定度Urel=0.05% (k=2) , 标准装置***大流量:400t/h。
利用静态质量法标准装置 (介质为水) 对不同型号的科氏流量计进行检定试验, 并选取了具有代表性的试验数据如表1~表3所示。
经静态质量法液体流量标准装置 (介质为水) 对不同型号的质量流量计进行试验, 其示值误差及重复性都在检定规程允许范围之内, 满足技术指标的要求。
3. 以原油为介质的体积管检定试验
利用静态质量法水流量标准装置对科氏流量计试验后, 保持仪表原有的组态参数不变, 再利用我站的一套体积管标准装置 (介质为原油) 对科氏流量计进行检定试验。体积管标准装置扩展不确定度:Urel=0.05% (k=2) ;***大流量900m3/h;原油密度: (0.8700~0.9300) g/cm3;原油温度:42℃~54℃;来油压力: (0.12~0.60) MPa。试验数据如表4~表6所示。
表1 科氏流量计A1 (DN80 U型管) -静态质量法试验数据 表2 科氏流量计A2 (DN80直管) -静态质量法试验数据 表3 科氏流量计A3 (DN50 U型管) -静态质量法试验数据
由试验数据可以看出:经体积管法试验 (介质为原油) 的科氏流量计的重复性均满足技术指标要求, 但误差均超出检定规程的允许范围值。
表4 科氏流量计A1 (DN80 U型管) -体积管法试验数据 表5 科氏流量计A2 (DN80直管) -体积管法试验数据 表6 科氏流量计A3 (DN50 U型管) -体积管法试验数据
4. 数据分析
为了更加直观地分析同一科氏流量计用不同介质试验时其误差变化规律, 我们针对同量计, 绘制了不同介质试验时的误差变化曲线, 如图1~图3所示。
由误差曲线图可以看出: (1) 科氏流量计测量介质为原油较介质为水时的示值误差, 具有向负误差方向偏移的特性; (2) 介质为原油时, 试验用质量流量计重复性满足指标要求, 示值误差整体向负方向偏移, 但仪表系数经过修正后, 其误差可以满足检定规程指标要求。
图1 科氏流量计A1 (DN80 U型管) 不同介质试验误差曲线图
图2 科氏流量计A2 (DN80直管) 不同介质试验误差曲线图
图3 科氏流量计A3 (DN50 U型管) 不同介质试验误差曲线图
三、结束语：
通过开展科氏流量计计量不同介质分别为水和原油的检定试验可知, 以水为介质试验合格的科氏流量计, 介质变为原油后, 经试验的科氏流量计重复性仍能满足技术要求, 但示值误差超出检定规程允许范围;经过静态质量法检定合格的科氏流量计不能直接应用于原油计量。
由于试验条件和时间限制, 科氏流量计能否长期应用于原油计量、大口径 (DN100以上) 及小口径 (DN50以下) 、科氏流量计应用于原油 (不同品质的原油) 计量时的误差变化规律及其他影响因素的分析研究, 还需进一步试验验证。