降低原油流量計檢定能耗方法研究

劉海岳

（大慶油田管理局技術(shù)監(jiān)督中心，黑龍江 大慶 163000）

以大慶油田原油流量計檢定站為例。該檢定站主要負(fù)責(zé)大慶油田采油廠原油流量計檢定及校準(zhǔn)工作，站內(nèi)配有3套標(biāo)準(zhǔn)體積管，原油流量計檢定以容積式流量為主，目前是全國最大規(guī)模以凈化原油為主的檢定實(shí)驗(yàn)室。由于檢定站每年需檢定原油流量多達(dá)800臺，比標(biāo)準(zhǔn)原油流量計增加了2個檢定點(diǎn)，導(dǎo)致出現(xiàn)原油流量計檢定能耗過大的問題。

1 原油流量計檢定能耗的原因

1.1 標(biāo)準(zhǔn)體積管狀態(tài)

原油流量計檢定標(biāo)準(zhǔn)體積管的基本原理為：球形置換裝置在體積管兩個檢測開關(guān)中運(yùn)行，置換出液體體積值，利用溫度壓力補(bǔ)償?shù)确绞綄υ蜋z定體積值及原油流量計體積進(jìn)行比較分析，計算出原油流量計誤差。原油流量計誤差主要受到標(biāo)準(zhǔn)體積管體積的影響，只有將標(biāo)準(zhǔn)體積管時刻維持在最佳狀態(tài)，才能更好提升原油流量計檢定效率，實(shí)現(xiàn)降耗目標(biāo)。而為確保原油流量計計量準(zhǔn)確性，可在正式檢定前的大流量中下走3～4個球形置換裝置，通過增加原油流量計檢定次數(shù)，縮小檢定誤差，減少重復(fù)檢定問題的出現(xiàn)。

1.2 原油流量計誤差

如在原油流量計檢定期間出現(xiàn)檢定誤差值超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的問題，需對誤差值進(jìn)行調(diào)整。流量點(diǎn)誤差值選擇可直接影響檢定期間的能耗率。在流量點(diǎn)選擇不得當(dāng)?shù)那闆r下，此流量點(diǎn)雖然符合等級要求，但其余流量點(diǎn)會出現(xiàn)誤差超標(biāo)情況。誤差未得到及時控制，會導(dǎo)致原油流量計在調(diào)試的過程中耗費(fèi)大量能耗，增加原油流量計運(yùn)行成本。

2 原油流量計檢定裝置結(jié)構(gòu)

2.1 液壓式四通換向閥

啟動液壓式四通轉(zhuǎn)向閥，當(dāng)達(dá)到某一固定位置后，四通閥停止運(yùn)行，密封圈因充氣而膨脹。將四通閥通路密封，使檢定介質(zhì)從另一通路流向體積管。在此流通行程結(jié)束后，四通閥轉(zhuǎn)向繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)雙向檢定的目標(biāo)。

2.2 活塞式液壓四通閥

啟動活塞式液壓四通閥，因活塞兩端受力不同，上下位置出現(xiàn)明顯改變。將四通閥的某一通路密封，檢定介質(zhì)從一通路流向另一體積管。在此流通行程結(jié)束后，四通閥轉(zhuǎn)向繼續(xù)運(yùn)行。活塞式四通閥密封裝置主要結(jié)構(gòu)為耐油膠皮，兩個杠桿會因受力不平衡經(jīng)常出現(xiàn)磨損嚴(yán)重問題，對檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性造成不利影響。

3 降低原油流量計檢定能耗的具體措施

3.1 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體積管走球次數(shù)

原油流量計標(biāo)準(zhǔn)體積管的檢定球多為空心橡膠結(jié)構(gòu)，球心內(nèi)填滿液體，球體直徑比體積管內(nèi)徑大2%～4%。當(dāng)檢定球在標(biāo)準(zhǔn)體積管內(nèi)運(yùn)動的情況下，會充分發(fā)揮出自身清蠟的積極作用。具體而言，在原油流量計檢定過程中，檢定球可清除管內(nèi)壁結(jié)蠟物質(zhì)，切實(shí)提升后期檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。隨著檢定球走球次數(shù)的增加，管內(nèi)壁逐漸潔凈，對檢定數(shù)值的影響減小。因此，確保原油流量計檢定效率符合節(jié)能降耗要求，需對檢定球在標(biāo)準(zhǔn)體積管中的走球次數(shù)進(jìn)行規(guī)定。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)檢定球在標(biāo)準(zhǔn)體積管中走球3～4次為最佳，可極大程度地使原油溫度達(dá)到平衡，順利進(jìn)入檢定狀態(tài)。

3.2 控制原油流量計誤差

（1）緊抓原油流量計質(zhì)量。為更好地控制原油流量誤差，需嚴(yán)格監(jiān)管原油流量計質(zhì)量。一方面，堅(jiān)持從正規(guī)生產(chǎn)廠家進(jìn)貨，杜絕不合格產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場；另一方面，在現(xiàn)場檢定過程中觀察原油流量計運(yùn)行狀態(tài)，通過聽原油流量計轉(zhuǎn)子運(yùn)行聲音、觀察表頭機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況等方式，對原油流量計進(jìn)行全面的檢查，更好地控制及排除影響原油流量計質(zhì)量的不良因素。

（2）合理選擇原油流量計規(guī)格。依據(jù)檢定工作實(shí)際流量范圍，選擇合理規(guī)格的原油流量計。通常情況下，油田現(xiàn)場應(yīng)安裝兩臺或兩臺以上原油流量計。同時，為最大限度地滿足油田生產(chǎn)需求，在選擇原油流量計規(guī)格期間，也應(yīng)依照原油流量計精度等級范圍，選擇30%～80%精度之內(nèi)的原油流量計。

（3）注重原油流量計在線檢定環(huán)境。原油流量計需以在線檢定的方式運(yùn)行。對于容積式原油流量計而言，工作環(huán)境的重要因素主要由溫度及壓力構(gòu)成。溫度每變化1℃，流量計的檢定結(jié)果變化值為0.07%；壓力變化每變化1MPa，流量及計檢定結(jié)果變化值為0.008%。因此，在原油流量計檢定期間，相關(guān)被檢單位需將傳統(tǒng)壓力表替換為精度更高的壓力表、將普通酒精溫度計替換為標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計，營造出更加有利的原油流量計在線檢定環(huán)境，提升檢定效率及檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（4）控制原油流量計連接方式?，F(xiàn)階段，原油流量計通常由軟管連接進(jìn)出端口，當(dāng)輸油運(yùn)行15min后，連接車載活塞體積管，防止標(biāo)準(zhǔn)檢定管內(nèi)多余物質(zhì)進(jìn)入檢定管中。值得注意的是，原油流量計正常出口閥需時刻保持密封狀態(tài)，一旦在原油流量計檢定期間發(fā)現(xiàn)某原油流量計重復(fù)誤差或體積管活塞無法正常運(yùn)行的情況，就需對檢定系統(tǒng)所有閥門的密封狀態(tài)進(jìn)行檢查，減少原油流量計鑒定誤差的問題出現(xiàn)。

（5）做好原油流量計檢定準(zhǔn)備工作。在原油流量計檢定準(zhǔn)備工作中，相關(guān)工作人員應(yīng)從以下幾方面入手：第一，控制計算機(jī)進(jìn)入檢定狀態(tài)，斷開脈沖發(fā)送裝置，查看計算機(jī)瞬時流量的情況。如計算機(jī)無瞬時流量，則可安排檢定；如計算機(jī)出現(xiàn)瞬時流量，則需事先排除其他電磁干擾后再進(jìn)行檢定；第二，在原油流量計檢定期間，應(yīng)排除標(biāo)準(zhǔn)體積管中多余氣體。通過在檢定前讓活塞式體積管多運(yùn)行幾次的方式，將空氣排除干凈；第三，在冬季原油流量計檢定中，應(yīng)事先對體積管進(jìn)行預(yù)熱，確保檢定系統(tǒng)中的溫度達(dá)到平衡范圍，降低因溫度變化導(dǎo)致檢定結(jié)果出現(xiàn)誤差的問題發(fā)生。

（6）健全原油流量計檢定管理機(jī)制。由于原油流量計檢定工作具有一定的復(fù)雜性和精密性，因此在實(shí)際檢定期間，相關(guān)工作人員還需保障檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使各檢定環(huán)節(jié)都處于嚴(yán)密的監(jiān)管狀態(tài)下開展。同時，細(xì)化原油流量計檢定期間工作人員責(zé)任制，做到人員職責(zé)明確，工作體制健全。對原油流量計檢定誤差出現(xiàn)原因進(jìn)行細(xì)致分析，結(jié)合檢定各環(huán)節(jié)運(yùn)行特征及要求，制定出解決檢定誤差問題發(fā)生的有效措施，更好地減少原油流量計檢定期間的能耗量。

4 改進(jìn)原油流量計鑒定裝置

4.1 應(yīng)用電動四通換向閥

結(jié)合國外先進(jìn)檢定經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用電動式四通換向閥。電動式四通換向閥主要就是利用檢定系統(tǒng)中的變頻裝置及可編輯控制器，對標(biāo)準(zhǔn)體積管適用數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集。其工作流程為：啟動電動四通換向閥，將錐形閥芯提起，閥芯兩側(cè)帶有彈簧裝置的封套轉(zhuǎn)動并完成換向；在換向完成后，錐形閥芯落下，密封套撐開，將四通閥密封，確保檢定介質(zhì)從一通路流向另一通路中，切實(shí)提升原油流量計換向效率。

4.2 積極應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)

注重在原油流量計檢定中應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)。首先，使用微機(jī)自動控制系統(tǒng)，采用脈沖插入技術(shù)，提升流量計脈沖精度；其次，使用微機(jī)自動鑒檢定系統(tǒng)，切實(shí)提升體積管及標(biāo)準(zhǔn)表檢定精度；最后，使用軟件控制系統(tǒng)，自動采集原油流量計檢定期間的數(shù)據(jù)，將檢定結(jié)果以圖表等直觀方式表達(dá)出來。

4.3 注重原油流量計檢定誤差分析

做好原油流量計檢定誤差分析工作，從根本上提升檢定能源利用率。一方面，對檢定設(shè)備誤差進(jìn)行分析，將被檢原油流量計精度控制在0.01；另一方面，對附屬條件溫度進(jìn)行分析，將檢定裝置中的普通溫度及壓力儀表替換為高精度溫度及壓力儀表。同時，注重對人員操作導(dǎo)致原油流量計檢定誤差的分析，依據(jù)人體感覺器官的生理變化，將檢定誤差度控制在0.1左右。

5 結(jié)語

總而言之，石油生產(chǎn)行業(yè)需認(rèn)清現(xiàn)行原油流量計檢定流程中存在的問題，找出造成能源利用率不高等問題的癥結(jié)。同時，積極引進(jìn)先進(jìn)的原油流量計檢定節(jié)能技術(shù)，通過做好檢定準(zhǔn)備工作，確保標(biāo)準(zhǔn)體積管始終處于最佳狀態(tài)等方式，降低檢定能耗量，在保障原油流量計檢定結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確可靠性的基礎(chǔ)上，促進(jìn)人與自然和諧共處目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。