原油动态计量中质量流量计系数的使用分析
摘 要:在原油动态计量中,质量流量计的流量与油品的密度、温度、压力及质量流量计系数密切相关,质量流量计系数决定着质量流量计运行的稳定性,是影响动态计量准确性最主要的因素。分析了王家沟原油库原油动态交接计量中质量流量计系数影响因素,得出结论认为,温度和压力对质量流量计系数起着至关重要的影响,该结论可指导质量流量计维护及标定,维护原油贸易的公平公正。
关键字:原油 动态计量 质量流量计系数 因素
所谓动态计量,是指被测量的石油和液体石油产品连续不断地通过计量仪器而被测量体积或质量数量的过程。习惯上将采用质量流量计计量原油的方法称为原油动态计量。原油动态计量系统的配套方法一般有两种:一种是原油的体积由质量流量计计量,原油的密度、原油含水率由人工取样,经化验室分析化验求得,然后根据国家有关标准,计算得出原油体积和质量;另一种是原油的体积、密度、含水率全部由仪表在线测量,测得的数据由微机采集处理,得到原油的体积和质量,这样就实现了原油计量全部仪表化。目前新疆油田储运分公司采用的是半自动半手动计量方式,随着自动化传输系统的完善,将逐步采用原油计量全部仪表化方式。
1 王家沟油库计量现状
王家沟原油库作为新疆油田公司油气储运分公司管辖的克乌线原油输送系统的末站,是对外销售原油的交接口,战略地位非常重要。原油动态计量系统投产以前,主要采用大罐静态交接方式。2008年1月,原油动态系统正式投产,王家沟原油库在原油交接工作的安全性、交接模式的便利性及计量精度的可靠性方面都有所改进。
影响大罐静态计量精度因素较多,主要包括液位的测量精度、温度的测量精度、取样的代表性、密度、含水量的测量精度、油罐容积表的标定精度及石油计量表的编制精度等。动态计量排除了液位测量精度及油罐容积表的标定精度等因素的影响,提高了取样的代表性程度。
质量流量计计算流量公式为
式中Mn为原油在空气中的净油量;Vt为质量流量计在工况条件下计量的体积量;ρt为密度计在工况条件下测量的原油密度;MF为质量流量计系数;Cpi为原油体积压力修正系数;Vcf为原油体积修正系数;Fa为真空中质量换算到空气中质量的换算系数;Cw为原油含水系数。
质量流量计计算流量公式表明,质量流量计的流量与油品的密度、温度、压力及质量流量计系数密切相关,质量流量计系数决定着质量流量计运行的稳定性,是影响动态计量准确性最主要的因素。
一般原油贸易计量的质量流量计,准确度应不低于±0.2%。
目前王家沟原油库原油动态计量中选用了3台美国Smith公司的LJB10-S3型刮扳质量流量计。该质量流量计口径256mm,1组质量流量计的正常运转台数不宜少于2台,一般根据下式确定1组质量流量计台数
式中n为1组质量流量计台数;qvp为1组质量流量计每小时要计量的最大流量;qvm为1台质量流量计最大额定流量;S为连续计量时的备用质量流量计台数。
2 动态计量中质量流量计系数的实际使用情况
根据交接协议,质量流量计系数需每月月底进行标定。鉴于油品性质差异较大,哈国油和北疆油两种油品使用不同的质量流量计系数进行交接。在油品贸易交接时,质量流量计系数的确定过程与系数的重复性起着关键性的作用。
北疆油是克拉玛依油田混合原油,交接过程中该油品密度在860.8~878.1kg/m3之间,密度变化较大,油品温度随着季节变化也较大。哈国油也是一种混合油,油品密度变化较小,油品温度第三季度的变化不大,在22°C左右。
下面用王家沟3#质量流量计的系数来分析质量流量计的稳定性和重复性。
通过表1、表2质量流量计系数对比可见:(1)哈油漏失量比北疆油好,所以标出来的系数的重复性好;(2)两组数据都表明,质量流量计系数与温度降低、压力降低有一定的关系,在其他工况不变的情况下,温度降低、压力降低和密度减小会使质量流量计系数趋小,尤其是温度的影响比较明显;(3)在大流量点质量流量计系数变化趋势平稳,尤其是在中量点运行状况最优;(4)国家站调完器差后,温度和压力变化较小的情况下,随着流量的增加,质量流量计检定系数仍然呈现上升趋势,且重复性好,说明质量流量计在该排量下稳定性好;(5)不论对质量流量计的稳定性还是系数的优越性来说,质量流量计一定要高温标定,低温运行;(6)该质量流量计的系数变化符合一般规律,但在标哈油的最后一个月,也就是2008年11月6日标定时,出现小流量点系数大于中流量点和大流量点系数的情况,其主要原因是标定小量、中量和大量点时,虽然温度没有变化,但比平常偏低,压力也在下降,因此系数出现了下降情况,说明温度和压力对质量流量计系数起着至关重要的影响,这也符合质量流量计的一般规律。
3 结语
(1)温度对质量流量计系数影响大,建议自检质量流量计时,尽量在高温情况下进行,至少不要低于日常工况下的温度。
(2)提高检定操作人员的素质和水平,减少人为因素对质量流量计的影响。
(3)工作人员应即时收集质量流量计运行参数,分析参数变化情况,熟悉每台质量流量计的系数变化特点。
(4)在有备用质量流量计的情况下,如果1台质量流量计本次检定结果不太理想,建议在下次检定前的日常输送过程中尽量多使用检定结果较好的备用质量流量计。
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