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　　原油流量計(jì)的計(jì)量誤差產(chǎn)生的原因有很多，文獻(xiàn)對(duì)原油流量計(jì)誤差產(chǎn)生原因做出了自己的分析，主要原因是由于所計(jì)量的油品性質(zhì)與原油流量計(jì)標(biāo)定流量所用液體性質(zhì)有很大差別，同時(shí)外界環(huán)境的溫度也會(huì)影響流量計(jì)的計(jì)量精度。
　　
　　京唐輸油處所輸送和計(jì)量的油品種類繁多，油品物性尤其是粘度相差巨大，粘度對(duì)計(jì)量精度影響比較大。而且此輸油處的輸油任務(wù)繁重，輸油切換頻繁，來不及對(duì)每一種油品都進(jìn)行標(biāo)定。因此，當(dāng)前后兩次計(jì)量的油品性質(zhì)相差很大，或者周圍環(huán)境溫度出現(xiàn)較大變動(dòng)時(shí)，原油流量計(jì)出現(xiàn)很大的計(jì)量誤差。由于此輸油處流量計(jì)只是在油品變換和環(huán)境溫度變化較大時(shí)，計(jì)量才會(huì)出現(xiàn)很大的誤差，因此，在如此短的時(shí)間段內(nèi)，原油流量計(jì)內(nèi)部不可能出現(xiàn)類似結(jié)蠟這種需要長(zhǎng)時(shí)間才能締結(jié)粘附在內(nèi)壁的情況。
　　
　　本文通過實(shí)驗(yàn)，選出代表性的油品，對(duì)比油品粘度和環(huán)境溫度兩個(gè)因素，得到兩種因素對(duì)原油流量計(jì)計(jì)量精度的影響程度。
　　
　　1、實(shí)驗(yàn)方法
　　
　　1.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
　　
　　建立一套室內(nèi)環(huán)道，模擬現(xiàn)場(chǎng)原油流量計(jì)計(jì)量油品的流程?？刂朴推窚囟群驮土髁坑?jì)的環(huán)境溫度，用原油流量計(jì)計(jì)量在不同油溫和環(huán)境溫度下油品的流量，并與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的示數(shù)相比較。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)中多因素方差分析的方法，對(duì)油品粘度和環(huán)境溫度兩個(gè)因素進(jìn)行方差分析，進(jìn)而研究油品粘度和環(huán)境溫度對(duì)原油流量計(jì)計(jì)量誤差的影響。zui后得到在油品計(jì)量時(shí)對(duì)計(jì)量結(jié)果影響的主要因素，并給出應(yīng)對(duì)措施。
　　
　　1.2實(shí)驗(yàn)油品的選擇
　　
　　此輸油處所輸送的原油種類很多，性質(zhì)相差很大，主要有以下幾種:杰諾、普魯托尼、卡賓達(dá)、艾斯希德爾、黑獅、曼吉、渤南、芒都、阿曼、沙輕、烏拉爾、榮卡多等等。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過原油性質(zhì)的對(duì)比，選用合適的、具有代表性的原油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　
　　上述各類油品中，后五種油品(芒都、阿曼、沙輕、烏拉爾、榮卡多)的析蠟點(diǎn)在15～20℃之間，凝點(diǎn)在-5℃以下，凝點(diǎn)較低;黑獅、曼吉、渤南，此三類油品凝點(diǎn)在15～30℃之間，凝點(diǎn)較高，一般容易發(fā)生凝管事故;杰諾、普魯托尼、卡賓達(dá)、艾斯希德爾，這四類原油的析蠟點(diǎn)在25～30℃之間，凝點(diǎn)均為10℃左右。為滿足實(shí)驗(yàn)要求，對(duì)于不同性質(zhì)的原油有充分的對(duì)比性，采用兩種性質(zhì)差別較大的普魯托尼原油和沙輕原油作為實(shí)驗(yàn)油品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　
　　實(shí)驗(yàn)所用油品的部分物性參數(shù)如表1。
　　
　　油品凝點(diǎn)/℃5℃粘度/Pa·s析蠟點(diǎn)/℃
　　
　　沙輕＜－200.013＜10
　　
　　普魯托尼100.19525
　　
　　1.3實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)試方法
　　
　　(1)實(shí)驗(yàn)裝置
　　
　　圖1是實(shí)驗(yàn)環(huán)道的流程圖，各部分裝置如圖1所示。為模擬現(xiàn)場(chǎng)輸油流程，用熱電阻和冷卻換熱管調(diào)節(jié)油品溫度，通過恒溫控制裝置調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)的環(huán)境溫度。通過油泵增壓提速，由回路和閥門1、閥門2和閥門3控制管道內(nèi)油流速度。實(shí)驗(yàn)過程中控制油品流速和實(shí)驗(yàn)溫度，記錄實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)和對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的讀數(shù)。
　　
　　(2)測(cè)試方法
　　
　　首先采用實(shí)驗(yàn)選取的普魯托尼這一代表性油品，通過溫度控制，對(duì)比油品溫度和流量計(jì)的環(huán)境溫度對(duì)計(jì)量的影響。
　　
　　實(shí)驗(yàn)方法如下:
　　
　　將足量的普魯托尼油品倒入油槽中，并開啟油泵使之充滿整個(gè)環(huán)道。開啟加熱電阻和攪拌器，通過熱電偶、繼電器等溫控系統(tǒng)，始終保持通過標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的油品溫度保持在結(jié)蠟點(diǎn)以上并恒定溫度。通過室溫控制，保持標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的環(huán)境溫度維持較高溫度不變。
　　
　　開啟冷卻裝置，通過冷卻換熱管將溫度較高的原油降至實(shí)驗(yàn)溫度，然后流經(jīng)實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)。同時(shí)開啟恒低溫水浴，控制實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)的環(huán)境溫度。
　　
　　通過上述控制，標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的通過油溫和環(huán)境溫度保持恒定，實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)的通過油溫和環(huán)境溫度可以按照要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行穩(wěn)定后，分別記錄兩流量計(jì)顯示的累積流量，以及兩流量計(jì)的通過油溫和環(huán)境溫度。
　　
　　將實(shí)驗(yàn)油品更換為沙輕原油，用同樣的方法測(cè)量沙輕原油在不同油溫和原油流量計(jì)環(huán)境溫度下的計(jì)量誤差，實(shí)驗(yàn)方法同上。
　　
　　為了排除結(jié)蠟的影響，在每一次實(shí)驗(yàn)后，都會(huì)先將油溫升高到析蠟點(diǎn)以上，同時(shí)關(guān)閉所有的冷卻裝置，用熱油在環(huán)道內(nèi)沖洗，以消除可能存在的結(jié)蠟。沖洗過程中每30min記錄一次流量，如果流量穩(wěn)定則說明沒有結(jié)蠟，則沖洗完畢。
　　
　　2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
　　
　　兩種油品的實(shí)驗(yàn)中，在各個(gè)溫度條件下，標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的流量基本維持在18.21m3/h不變。普魯托尼和沙輕油品在實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)的不同油溫和環(huán)境溫度下的流量計(jì)量數(shù)據(jù)見表2、表3。
　　
　　2.1油品溫度的影響
　　
　　由普魯托尼和沙輕原油的流量計(jì)量數(shù)據(jù)可以看到，兩種性質(zhì)相差很大的原油，在實(shí)驗(yàn)過程中呈現(xiàn)出的規(guī)律是一樣的。隨著油品溫度降低，流量逐漸增大，計(jì)量誤差向正方向移動(dòng)，如圖2所示。但是兩種油品計(jì)量結(jié)果的增大速率，以及誤差由正變負(fù)的溫度有所不同。
　　
　　圖2(a)中可以看出，普魯托尼原油流量計(jì)量
　　
　　誤差基本為正，由于每條誤差曲線都是隨著油溫的上升呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，因此，肯定會(huì)在一定的環(huán)境溫度下，隨著油溫的上升，計(jì)量誤差逐漸由正向零靠近。
　　
　　例如，在油溫20℃、環(huán)境溫度4℃，或者油溫17℃、環(huán)境溫度15℃時(shí)，計(jì)量誤差為零。
　　
　　圖2(b)中可以看出，沙輕原油的流量計(jì)量誤差基本為負(fù)，同樣可以得到，在一定的環(huán)境溫度下，隨著油溫的下降，計(jì)量誤差由負(fù)逐漸向正方向靠近，在某一油溫下誤差為零。
　　
　　2.2環(huán)境溫度的影響
　　
　　從表2、表3中計(jì)量結(jié)果可知，相同的油溫條件下，隨著環(huán)境溫度的降低，流量計(jì)量結(jié)果增大。計(jì)量誤差曲線如圖3所示。
　　
　　隨著環(huán)境溫度的升高，普魯托尼原油計(jì)量誤差由正向負(fù)移動(dòng)，逐漸降低。油溫確定時(shí)，在某環(huán)境溫度處，計(jì)量誤差為零。沙輕原油的計(jì)量誤差基本為負(fù)，隨著環(huán)境溫度的下降，計(jì)量誤差向正方向移動(dòng)，同樣在某一油溫和環(huán)境溫度下，計(jì)量誤差可為零。
　　
　　此外，原油流量計(jì)環(huán)境溫度下降，流量計(jì)內(nèi)壁溫降低，靠近內(nèi)壁的原油粘度升高，在流量計(jì)內(nèi)壁附有一層黏油，流量計(jì)漏流量降低，誤差向正方向移動(dòng)。
　　
　　以上的誤差變化原因，可以從圖4兩種原油的粘溫特性曲線中看出。
　　
　　油品溫度在20℃降至5℃時(shí)，普魯托尼原油粘度由40mPa·s升至大于100mPa·s，沙輕原油粘度基本維持在15mPa·s以下。粘度越大，通過實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)的漏流量越小，誤差向正方向移動(dòng);反之，粘度小時(shí)，漏流量大，誤差向負(fù)方向移動(dòng)。
　　
　　實(shí)驗(yàn)中的計(jì)量時(shí)間相對(duì)較短，流量計(jì)在短時(shí)間內(nèi)不可能在內(nèi)壁結(jié)蠟，但是隨著油溫和環(huán)境溫度變化，流量計(jì)計(jì)量出現(xiàn)或正或負(fù)的誤差，說明流量計(jì)計(jì)量誤差的根本原因是油品粘度的劇烈變化，導(dǎo)致流量計(jì)漏流量的變化，以及內(nèi)壁黏油引起的計(jì)量誤差。
　　
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，普魯托尼原油在油溫20℃、環(huán)境溫度4℃左右(或者油溫17℃、環(huán)境溫度15℃)時(shí)的計(jì)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的zui為接近。沙輕原油在油溫10～15℃、環(huán)境溫度－5～－10℃時(shí)的計(jì)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的結(jié)果zui為接近。由上分析可知，環(huán)境溫度和油品溫度這兩個(gè)因素共同影響著原油粘度這個(gè)參數(shù)，因此，每一種油品有其自身的*計(jì)量粘度范圍，在這個(gè)粘度范圍內(nèi)，流量計(jì)的計(jì)量相對(duì)穩(wěn)定，誤差變化不是很大，計(jì)量結(jié)果有很高的可靠性。
　　
　　2.3驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
　　
　　為了驗(yàn)證以上分析，將沙輕和普魯托尼油品按照一定比例混合，記錄不同混油情況下原油流量計(jì)的流量示數(shù)。流經(jīng)實(shí)驗(yàn)原油流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的油溫和環(huán)境溫度均相同，分別為20℃和15℃。不同混油比例下的流量計(jì)計(jì)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4。
　　
　　同時(shí)測(cè)量不同混油比下混油的粘度，繪制粘溫曲線，如圖5所示。
　　
　　從表4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:計(jì)量誤差均為負(fù)，但隨著混油中普魯托尼比例升高，計(jì)量誤差減小。對(duì)比圖5中混油粘溫曲線可知:在實(shí)驗(yàn)油溫20℃條件下，混油粘度均在20mPa·s以下，混油中普魯托尼比例越大，油品粘度越高。
　　
　　將上述計(jì)量誤差與混油粘度之間的關(guān)系繪制成曲線，如圖6所示。
　　
　　由圖6可知，由于油品粘度較小(小于20mPa·s)，原油流量計(jì)漏流量比較大，因此計(jì)量誤差基本為負(fù)。同時(shí)可以看到，隨著油品粘度的增加，計(jì)量誤差逐漸向正方向靠近?？梢灶A(yù)測(cè)，在某一油品粘度處，計(jì)量誤差為零。
　　
　　結(jié)論
　　
　　(1)油品溫度和環(huán)境溫度這兩個(gè)因素都會(huì)對(duì)流量計(jì)量的結(jié)果產(chǎn)生影響。油品溫度的不同引起油品粘度的變化，環(huán)境溫度的不同引起原油流量計(jì)內(nèi)壁黏油的形成，兩個(gè)因素同時(shí)影響原油流量計(jì)的漏流量。而流量計(jì)計(jì)量誤差的根本原因是油品粘度的劇烈變化。
　　
　　(2)每一種油品有其自身的*計(jì)量溫度范圍，這個(gè)溫度范圍對(duì)應(yīng)著*的粘度范圍。在此范圍內(nèi)，流量計(jì)的計(jì)量相對(duì)穩(wěn)定，誤差變化不是很大，計(jì)量結(jié)果有很高的可靠性。因此，對(duì)于所輸送的各類油品應(yīng)該建立粘度－誤差數(shù)據(jù)庫(kù)，以便對(duì)油品計(jì)量結(jié)果進(jìn)行校對(duì)。
　　
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