質(zhì)量流量計在朝陽溝油田中轉(zhuǎn)站外輸計量上的應(yīng)用

摘要：科氏流量計實現(xiàn)了真正意義上的高精度的直接質(zhì)量流量測量，具有維護簡單、可靠性高等優(yōu)點，本文根據(jù)朝陽溝油田實際情況分析了質(zhì)量流量計在中轉(zhuǎn)站外輸?shù)膽?yīng)用情況，具體介紹了質(zhì)量流量計組成及工作原理，使用注意事項及維護問題。

主題詞：質(zhì)量流量計；中轉(zhuǎn)站；外輸計量

一、前言

朝陽溝油田原油處理集輸工藝如下：原油從井口采出，集輸至計量間后，氣、液混輸至中轉(zhuǎn)站，進行氣、液二相分離，分離后的油水混合液經(jīng)外輸泵升壓、計量后輸往聯(lián)合站，到聯(lián)合站后經(jīng)游離水脫除器、一段加熱爐、壓力沉降罐、二段加熱爐、電脫水器處理后成為成品油。中轉(zhuǎn)站計量作為集輸過程中間的重要環(huán)節(jié)，做好其計量工作可為企業(yè)經(jīng)營管理者組織生產(chǎn)、量化考核提供可靠的依據(jù)。中轉(zhuǎn)站外輸計量介質(zhì)為油水混液，含水率一般在30%-90%，質(zhì)量流量計作為直接式質(zhì)量流量儀表，可直接測量出混液中油和水的質(zhì)量流，同時計量精度較高，可有效保證中轉(zhuǎn)站含水油計量準確。

二、質(zhì)量流量計組成及原理

中轉(zhuǎn)站外輸計量介質(zhì)是油水混液，每日精確的產(chǎn)油量對于生產(chǎn)有著重要的參考價值。質(zhì)量流量計是對被測介質(zhì)的流量進行連續(xù)測量，測量結(jié)果是以公斤或噸等工程單位顯示出來的流量儀表。質(zhì)量流量計是一種推理式流量計，按測量方法可以分為二大類：一是質(zhì)量流量間接式測量，即同時測量流體的體積流量和密度值，由運算放大器計算得到流體質(zhì)量，或是同時測量流體的體積流量和溫度、壓力值，利用流體密度與溫度、壓力之間的關(guān)系，計算出流體質(zhì)量；二是質(zhì)量流量直接式測量方法，流體測量直接反映質(zhì)量流量值，與流體的溫度、壓力和密度等參數(shù)的變化無關(guān)。

（一）質(zhì)量流量計組成

質(zhì)量流量計由兩部分組成分別是傳感器與變送器，流量傳感器是一種基于科里奧利力效應(yīng)的相位敏感型諧振式傳感器。該傳感器由振動管、信號檢測器、震蕩驅(qū)動器、支撐結(jié)構(gòu)和殼體所組成。

（二）測量原理

1、質(zhì)量流量測量

測量系統(tǒng)根據(jù)科氏力原理測量介質(zhì)的質(zhì)量流量。科氏力是指物體在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中做直線運動時所受的力。

Fc=2ω·V·m

式中，F(xiàn)c——科里奧利力，N；ω——角速度，1/S；v——旋轉(zhuǎn)系中徑向速度，m/s；m——運動體質(zhì)量，kg。

科氏力的大小與運動物體的質(zhì)量Δm、速度v成正比，即與介質(zhì)的質(zhì)量流量成正比。當流體在旋轉(zhuǎn)管道中流動時，管道將受到一個切向的科里奧利力，測量在旋轉(zhuǎn)管道中流動流體產(chǎn)生的科里奧利力就可以得到質(zhì)量流量。

2、密度測量

測量管連續(xù)地以其共振頻率振動，振動頻率隨介質(zhì)質(zhì)量、振動系統(tǒng)的密度（包括測量管和被測介質(zhì)）的變化而相應(yīng)地變化。因此，共振頻率是介質(zhì)密度的函數(shù)。根據(jù)此原理，微處理器計算得到相應(yīng)的密度輸出信號。

3、溫度測量

對測量管的溫度進行測量，用于流量測量的溫度補償，且該溫度信號與介質(zhì)溫度相對應(yīng)，也可作為輸出信號。

三、朝陽溝油田中轉(zhuǎn)站外輸質(zhì)量流量計應(yīng)用情況

（一）原中轉(zhuǎn)站外輸計量方式

在使用質(zhì)量流量計前中轉(zhuǎn)站外輸是采用刮板或者腰輪流量計配合密度儀來進行計量，外輸混液依次經(jīng)過刮板或者腰輪流量計和密度儀，外輸?shù)囊毫矿w積通過刮板或者腰輪流量計來測量，密度由密度儀測量得出，最后的產(chǎn)油量通過計算得到。

在生產(chǎn)過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)以下問題：

1、密度計漂移頻繁。隨著密度儀使用年數(shù)增加，密度儀發(fā)生漂移的頻率提高，若漂移量較小，可通過與手工化驗含水結(jié)果作比對來進行調(diào)整，漂移量較大則需要重新送回廠家校驗。

2、流量計容易故障。體積流量計內(nèi)部存在旋轉(zhuǎn)部件，實際使用時遇到大型雜物會發(fā)生卡死現(xiàn)象，影響計量且會降低流量計使用壽命。

3、產(chǎn)油量誤差較大。流量計和密度儀都存在自身的誤差，產(chǎn)油量是通過使用二者的測量值計算得到，根據(jù)誤差傳遞理論導致最后結(jié)果誤差較大。

由于以上幾點原因，導致中轉(zhuǎn)站外輸計量時而出現(xiàn)問題或者故障，同時計量的精確度不高，容易發(fā)生產(chǎn)量糾紛。

（二）質(zhì)量流量計在中轉(zhuǎn)站外輸上初期試驗

2011年我廠在兩個站進行了質(zhì)量流量計的初期試驗。根據(jù)被測介質(zhì)是含水在30%-90%的油水混液，我廠中轉(zhuǎn)站外輸計量采用直接式的科里奧利質(zhì)量流量計，安裝在原密度儀的位置，生產(chǎn)廠家為德國E+H，型號Promass83F。

（三）質(zhì)量流量計在中轉(zhuǎn)站后期應(yīng)用情況

通過2年的試驗，83F型質(zhì)量流量計在我廠運行情況穩(wěn)定，計量準確。2013到2014年朝陽溝地區(qū)各中轉(zhuǎn)站陸續(xù)完成了質(zhì)量流量計的安裝，共計14個中轉(zhuǎn)站，質(zhì)量流量計投入使用后，現(xiàn)場運行情況良好。

（四）保證質(zhì)量流量計計量精度的工作

在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量流量計雖然精確，但在實際使用中仍要注意做好以下工作，才能有效保障質(zhì)量流量計計量的精度。

1、定期清理內(nèi)部

質(zhì)量流量計在使用時難免內(nèi)部管壁上會有原油、雜質(zhì)等物質(zhì)滯留，過多的污物附著在管道內(nèi)壁上會影響其固有振動頻率，導致計量準確性降低，所以應(yīng)該定期進行儀表清潔，清除污物。

2、消除零點漂移

質(zhì)量流量計在使用中需要重點注意零點漂移問題。小流量時，零點漂移會造成很大的誤差。可通過定期標定零點的方法，減小零點漂移。

四、結(jié)論

質(zhì)量流量計的應(yīng)用很好的解決了原來刮板或者腰輪流量計配合密度儀使用時計量不準確的問題，質(zhì)量流量計直接測量質(zhì)量流量，測量出外輸油的質(zhì)量，免去頻繁化驗的環(huán)節(jié)，降低了工人的勞動強度。質(zhì)量流量計的高精度可為評估各中轉(zhuǎn)站生產(chǎn)能力和生產(chǎn)成本提供了可靠依據(jù)，減少了各個基層單位間的產(chǎn)量糾紛。

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