摘 要：中国石化海南炼油化工有限公司（以下简称“海南炼化”）所有成品油贸易交接计量均采用HOMKOM公司所生产的质量流量计，其中HKC型（指传感器型号）质量流量计24台、CMF300型质量流量计3台、CMF200型质量流量计1台，共计28台，所有传感器配对使用1700型防爆变送器，所有测量参数均采集到DCS系统（MOST）中进行实时监控。

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    中国石化海南炼油化工有限公司（以下简称“海南炼化”）所有成品油贸易交接计量均采用HOMKOM公司所生产的质量流量计，其中HKC型（指传感器型号）质量流量计24台、CMF300型质量流量计3台、CMF200型质量流量计1台，共计28台，所有传感器配对使用1700型防爆变送器，所有测量参数均采集到DCS系统（MOST）中进行实时监控。

    一、贸易交接计量的现状

    石油产品的国际贸易通常采用体积交接，交接计量方式为罐计量或体积流量计计量。国内贸易采用质量交接，传统的做法是分别测量体积、温度、密度，然后根据公式换算为空气中的质量，在整个测量过程中容易受环境温度变化、恶劣天气、操作人员操作水平、操作人员责任心等客观条件的制约，难以准确计量。HOMKOM质量流量计直接从质量测量入手，规避了环境因素和人为因素等客观条件的制约，提高了流量动态计量的准确度（准确度可达0.2%范围内），已经完全能够满足贸易交接的要求。目前已经在石油产品国内贸易交接计量中得到普遍应用。

    二、影响HOMKOM质量流量计计量准确度的因素

    1.安装

    HOMKOM公司根据质量流量计测量介质的不同推荐了3种安装方式，分别为流量管朝下、流量管朝上以及旗式安装。

    海南炼化成品油装船计量所使用的HKC型质量流量计采用的是旗式安装方式。由于HKC型质量流量计的体型较为庞大，且重量达400kg，这就导致安装过程中很难将传感器法兰与工艺管道法兰保持在同一轴线上。经过多次反复拆装后，传感器的尾部支座的连接会产生磨损，导致传感器在水平方向很难保证水平度，这些都会使传感器产生应力，影响质量流量计的计量准确度。

    2.压力

    压力对质量流量计计量准确度的影响量取决于流量管管径、壁厚和形状。小口径仪表由于壁厚管径比大，影响量小；大口径仪表则壁厚管径比小，影响量大。表1是HOMKOM公司提供的该公司仪表压力影响数据。

表1 仪表压力影响数据

    压力补偿的方法为：实际测量量=仪表显示量×〔1-压力影响额定值×（工况压力-离线检定压力）〕

    不同的离线检定机构因溯源标准、工艺情况不同在检定时的入口工作压力也不尽相同，上海艾默生过程控制有限公司流量实验室的入口工作压力为0.8MPa左右，而中石化南方工业计量站的入口工作压力为0.4MPa左右，这就要求用户在离线检定后首先要清楚离线检定的入口工作压力，在比对现场实际工作压力后进行相应的压力补偿。

    3.密度、黏度

    理论上，流量管所受科氏力的大小只与流体的质量流量有关，与流体密度、黏度无关。但密度、黏度的变化会带来附加的惯性力，对计量结果的准确度产生影响。

    海南炼化在原设计中，采用一台质量流量计混装多种油品的方式，以提高质量流量计的利用率。但使用一段时间后发现，同一台质量流量计灌满不同油品后，其零点偏差较大，经常会造成一种油品少装而另一种油品超装的现象。表2对选取单罐单付情况下两台质量流量计混装多种油品的计量数据进行了一个月的跟踪比对。    

表2 单台质量流量计混装多种油品计量数据

    从表2可以看出，单台质量流量计在混装多种油品的情况下，重复性变化较大，最大误差与最小误差的差接近0.2%，说明密度、黏度对质量流量计的计量准确度存在一定影响。

    4.温度

    温度对质量流量计计量准确度的影响分介质温度和环境温度两方面。介质温度的变化会引起流量管刚性的变化，从而影响质量流量计计量的准确度，介质温度的影响在HOMKOM质量流量计出厂时已设定实时补偿。环境温度的变化体现在对质量流量计零位的影响上，同一台质量流量计在使用过程中，夏天零点标定的结果与冬天零点标定的结果相差较大，特别是在一些温差变化大的地方。

    5.管线内存有气相

    从成品油装船质量流量计的应用过程中发现，当管线内存有气相时（特别是气相含量较高时），质量流量计的前后阀门即使完全关闭，其示值也会出现较大波动，有时甚至会出现负流量值。在装船过程中，当管线内存有大量气相时，质量流量计的驱动增益会出现超过10%的值，有时甚至达到100%，在这种工况下，质量流量计的输出值会比实际值明显放大，造成计量失准。表3为管线内存有大量气相导致驱动增益超限时的计量偏差数据。

表3 管线内存有大量气相导致驱动增益超限的计量偏差数据

    

    从表3可以看出，当管线内存有大量气相时，会导致质量流量计的计量准确度明显下降，这是造成计量纠纷的一个影响因素。

    三、应对措施

    从以上分析可知，在现场实际使用中，质量流量计安装在工艺管道上，其准确度以及重复性必将受到安装应力、介质密度、工作压力、工艺条件等诸多不确定工艺参数的影响。因此，为保证质量流量计的计量准确度始终能够满足贸易交接计量的要求，建议采取以下措施：

    1.更改安装方式

    （1）将旗式安装改为流量管朝下安装。

    （2）在质量流量计前后加装金属软管。

    通过上述两项改造可以有效减少安装应力，提高质量流量计的计量准确度。

    2.压力在线补偿

    HOMKOM公司生产的质量流量计具有在线压力补偿的功能，只要将实时的压力信号传输到变送器，设置补偿参数后即可进行实时的在线压力补偿。

    3.不同性质油品分装

    由于不同性质油品的密度、黏度不同，会对质量流量计的零点造成较大影响，建议将不同油品混装的形式改为分装的形式。虽然投资会加大，但有利于出厂贸易交接的平稳运行，减少计量纠纷，提高码头的运转效率。

    4.规范工艺管理

    管线内存有气相的问题可以通过规范工艺管理来解决，建议采取以下措施：

    （1）新管线投用时，应在管线的高点以及质量流量计的高点进行高位排气，减少管线中气相的存在，保证质量流量计的流量管被液相充满。

    （2）提高操作压力至油品的饱和蒸汽压以上，减少油品挥发造成的油气空间。

    （3）每次装船结束后，不能抽空质量流量计流量管内的油品。

    （4）控制储罐最低发油高度，避免在储罐液位过低时装船将气体带入管线。

    5.做好定期维护工作

    选择质量流量计作为贸易交接的计量器具，必须确保其具有良好的工作状态，否则，极易引起质量流量计重复性的波动。建议做好以下维护工作：

    （1）定期巡检，收集质量流量计的报警信息，发现问题及时处理。

    （2）根据环境温度的变化，对质量流量计的零点进行确认，防止发生零点漂移，温度变化大的地方建议每季度对零点进行重新标定。

    （3）将质量流量计的各项数据（如温度、密度、瞬时流量、累积流量、驱动增益、零点等）引入DCS系统进行实时监控，并做好历史记录，便于发生计量纠纷后查找原因。

    6.定期检定

    根据《强制检定的工作计量器具检定管理办法》，用于贸易交接的质量流量计，检定周期不得超过一年。在使用中如有较大争议，也可以随时复检。海南炼化目前没有在线标定装置，所有在用质量流量计均外送离线检定，但离线检定时使用的介质、工况与实际使用时的情况完全不同，检定后又受运输震荡、安装应力的影响，其计量准确度会受到较大影响。因此，建议增加在线实流检定装置，提高计量准确度，减少计量纠纷。

    四、结束语

    HOMKOM公司生产的质量流量计采用直接法测量介质质量，避免了由体积换算到质量过程中的人为因素以及环境因素的影响，测量结果相对客观，且维护量较小，是国内贸易交接计量的理想选择。同时，质量流量计可以大大提高出厂计量的效率，节约传统的罐检或船检计量所需的静止、检尺、测温和测密度的时间，只需读取前后读数进行简单的修正即可。但采用离线检定的方式进行周期检定，易受运输震荡、安装应力、零点漂移等因素的影响，降低了质量流量计的计量准确度，在大规模出厂贸易交接计量中建议增加在线实流检定设施，以提高贸易交接计量的准确度，减少计量纠纷的发生。