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            針對影響質量流量計準確性的幾個因素進行簡析

            作者: 來源: 發布時間:2018-03-27 10:44:02

            摘要: 隨著交接計量模式的不斷更新,成品油行業質量流量計的應用越來越廣泛,好多人仍習慣于體積流量計交接,對質量流量計的使用了解相對比較匱乏,三暢儀表主要針對影響質量流量計準確性的幾個因素進行簡析。
              質量流量計的工作原理為利用流體的流動和振動管之間的相互作用來測量質量流量的設備,是一種科里奧利流量計,它由一個傳感器和一個變送器組成,如圖 1。

            質量流量計結構組成
            圖 1 質量流量計結構組成


              傳感器的準確度是關于流過傳感器質量流量的函數,流量趨近于零時,傳感器的不確定度增加( 如圖 2) 。

            典型的可憐奧利流量計準確度圖

            圖 2 典型的科里奧利流量計準確度圖


              科里奧利流量計與科里奧利效應的物理原理相關,所有科里奧利流量計都是基于這一原理進行工作的。流體特性、操作條件、安裝條件都會影響流量計的準確性。
            1、流體特性的影響:
            1.1、密度:
              密度的變化,可能會使零點值發生漂移,從而影響流量計的準確度。
              一般科氏力質量流量計的測量允許zui大絕對誤差 Eε為:Eε= ± Ex× Q + Q0( 1)式中 Eε- 絕對誤差;Ex- 準確度;Q0- 零點不穩定度;流量。油品密度的變化會導致流量計零點的漂移,而零點的漂移會影響流量計的絕對誤差,從而直接影響質量流量計準確性變化。針對質量流量計零點允許誤差以及日常交接的復核工作,需要在日常工作中進行記錄,并定期進行分析。
            1.2、黏度:
              沒有數據證明流體黏度變化會直接影響流量計的準確度,但是高黏度流體可能會因壓降增大而影響流量計的操作。這可能會使流量計的zui大工作流量低于zui大額定工作流量。
            2、操作條件的影響:
            2.1、流體的溫度:
              流體溫度的變化會影響振動管的彈性、流量計附近管線的應力和流體的密度,因此會影響零點示值。溫度的影響因素屬因系統而產生的誤差,且可以確定,可以通過補償將它對準確度的影響降到zui小。
            2.2、流體壓力:
              流體壓力變化較大是會影響測量管的振動特性。應通過測試把壓力變化對校準的影響加以量化。
            2.3、多相流:
              流體中的氣體或空氣會妨礙準確測量,所以應盡量減少或排除液體流中的氣體或空氣。
            2.4、傳感器內的閃蒸或氣蝕現象:
              在流量計處要維持足夠高的背壓,以防止在流量計里發生閃蒸或氣蝕現象。通過流量計出入口處,應保持足夠的壓力,可以減少或消除氣蝕或氣化現象的產生,根據測試數據,zui小背壓為:
            Ρb= 2ΔP + 1. 25Pe式中: Ρb—zui小背壓;ΔP—zui大工作流量下流量計的壓降;Pe—液體在工作溫度下的平衡蒸汽壓。油品在正常流過質量流量計時,壓力損失( 壓降) 不會太大,影響zui小背壓的主要因素為液體工作溫度下的平衡蒸汽壓,粗略估算,zui小背壓值應該不低于 0. 10MPa( 汽油) 。
              質量流量計檢定時,出口背壓zui低不小于 0.15 MPa,一般在 0.20 MPa 左右。而質量流量計日常運行,在不控制出口閥門的前期下,管線壓力基本都在 0. 10 MPa 以下,這是檢定工況與實際運行工況zui明顯不同的地方。質量流量計在不同工況下工作,對其準確度也有一定的影響,zui好的解決辦法為在質量流量計后增加壓力控制閥,保證質量流量計的檢定工況與實際運行工況一致。
            2.5 、流量傳感器內壁附著層或沉積物:
              較嚴重或不均勻的沉淀物會使校準結果出現誤差,如果附著層的密度與流體的密度差別很大,也會影響校準結果。
            2.6、流量傳感器的磨蝕:
              具有磨蝕性的固體會使傳感器的壁厚減小,嚴重時會使校準結果出現誤差,或使振動管出現故障。
            2.7、流量傳感器的腐蝕:
              振動管的材料與流體相適應是可靠使用流量計的zui基本條件。
            3、安裝條件的影響:
            3.1、振動:
              盡管設計流量計時已考慮承受管線系統的振動,但是振動頻率接近傳感器振動頻率,會嚴重影響流量計的準確度。安裝傳感器時,應盡量使它遠離振動源,如泵、壓縮機和電動機等。
            3.2 、多臺傳感器振動干擾尺寸和型號相同的傳感器以相同的頻率工作時,會把振動的能量傳給臨近的流量計,因而產生計量誤差。
            3.3 、機械應力傳感器對由安裝管線引起的軸向、徑向和扭轉應力都會較為敏感。
            3.4、速度分布不均勻和有渦流對流量計的測試表明,流速分布不均勻,包括渦流,對流量計性能有影響,但影響很小或沒有。
            3.5 、電磁或無線電頻率干擾強磁場會影響傳感器發出的電磁信號,所以流量計傳感器和電子線路一定要安裝在遠離無線電頻率和電磁干擾源的地方,如變頻電機、變壓器、無線電發射機、大型的開關設備和高壓電纜等。
            4、流量計 K 系數影響:
              采用質量流量計計量交接時,計算油品重量,方法如下:m = m1× F × MF式中: m—油品交接量,單位: kg;m1—流量計累計量的讀數( 后表底數 - 前表底數) ,單位:kg;F - 空氣浮力修正系數;MF- 流量計系數。
              一般情況下規定的 F 值為: 柴油: 0. 9987,汽油( 含乙醇汽油調和組份油) :
              流量計現場檢定能確定科里奧利流量計在實際操作條件下的流量計系數,通過改變流量計系數( MF) 或 K 系數可以把顯示量調整為實際量。檢定過程主要是通過改變流量計 K 系數,來改變檢定時流量計系數( MF) ,從而直接影響油品的直接交接量。針對 K 系數的復核工作,日常工作中一定要進行關注,K 系數的可以從兩方面對其進行監控,一是對流量計上鎖,是人員無法對其進行操作; 二是增加油品交接過程中 K 系數的復核工作,即雙方計量人員定期對流量計 K 系數進行復核。影響質量流量計運行準確性的因素較多,實際運行中還需要更加深入的研究分析,以上只是個人結合實際工作對質量流量計因素的淺薄分析,不足之處感謝批評指正。

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