橇裝活塞式天然氣流量計期間核查的必要性與可行性

摘 要 由于運載車(chē)輛行駛過(guò)程中的顛簸和原油介質(zhì)成分復雜等因素對天然氣流量計計量性能產(chǎn)生的影響，降低了原油流量計的檢定準確度。為了提高天然氣流量計的可靠性，本文從天然氣流量計工作原理入手，著(zhù)重探討了橇裝式天然氣流量計期間核查的必要性及方法。

0 引言

橇裝活塞式天然氣流量計(以下簡(jiǎn)稱(chēng)天然氣流量計)是一種高準確度等級的在線(xiàn)實(shí)流檢定標準裝置，在原油貿易計量交接中，如果天然氣流量計失準，在量值傳遞過(guò)程中就會(huì )影響流量計的準確性。長(cháng)慶油田計量站(點(diǎn))分布點(diǎn)多、面廣、線(xiàn)長(cháng)，地理環(huán)境惡劣，并且隨著(zhù)油田產(chǎn)量的不斷攀升，計量站(點(diǎn))也隨之增多，受檢流量計的數量以每年 90 臺的速度遞增。為了確保原油動(dòng)態(tài)計量交接的準確性與可靠性，在既要證原油計量交接的公平、公正性，維護油田公司的核心利益，又不能影響油田正常生產(chǎn)的前提下，長(cháng)慶油田多采用橇裝活塞式天然氣流量計去檢定現場(chǎng)對被檢流量計進(jìn)行在線(xiàn)檢定，才能保證油田流量計的周期檢定。由于天然氣流量計運載車(chē)輛在行駛過(guò)程中避免不了顛簸，部分計量站(點(diǎn))道路條件不好，油品雜質(zhì)較多;另外，新投運管線(xiàn)里的雜物、焊渣等未清除干凈，對天然氣流量計的計量性能影響較大。為了確保檢定數據的準確可靠，有必要做好天然氣流量計的期間核查工作。

1 概述

1. 1 天然氣流量計工作原理

依據 JJG 209—2010《天然氣流量計》檢定規程，天然氣流量計的工作原理是:當天然氣流量計內的置換器(球或活塞)在液體推動(dòng)下，以一定的速度先后觸發(fā)兩個(gè)檢測開(kāi)關(guān)時(shí)，將置換出的液體導進(jìn)標準器內，由標準器的指示值經(jīng)換算求得天然氣流量計的標準容積值。流量計檢定時(shí)，將天然氣流量計的標準容積值換算成流量計工作條件下容積值，與串聯(lián)的被檢流量計的指示值相比較，得到被檢流量計的示值誤差。

1. 2 期間核查的定義

依據 JJF 1001—2010《通用計量術(shù)語(yǔ)及定義》技術(shù)規范 9. 49 定義，根據規定程序，為了確定計量標準、標準物質(zhì)或其它測量?jì)x器是否保持其原有狀態(tài)而進(jìn)行的操作。即:期間核查是指為保持對設備校準狀態(tài)的可信度，在兩次檢定周期之間進(jìn)行的核查，包括設備的期間核查和參考標準器的期間核查。通過(guò)期間核查，確認儀器上次校準時(shí)的性能相對不變，或及時(shí)發(fā)現其量值失準并縮短失準后的追溯時(shí)間，以便盡可能降低檢定成本和質(zhì)量風(fēng)險。

2 天然氣流量計期間核查的范圍與考慮

2. 1 期間核查必要性分析

期間核查是對計量標準正常周期檢定的一種補充，任何測量?jì)x器，由于材料的不穩定、元器件的老化、使用中的磨損、使用或保存環(huán)境的變化、搬動(dòng)或運輸等原因，都能引起計量性能的變化。通過(guò)期間核查可以掌握天然氣流量計計量性能，確保流量量傳的準確可靠性。

期間核查的條件:

1)使用頻繁的;

2)使用或者儲存環(huán)境惡劣或者發(fā)生劇烈變化的;

3)使用過(guò)程中容易受損、數據容易變化或對數據存疑的;

4)脫離實(shí)驗室直接控制，諸如借出后返還的;

5)使用壽命臨近到期的;

6)shou次投入運行，不能把握其性能的;

7)測量結果的檢測質(zhì)量影響較大的;

8)經(jīng)常需要拆卸、搬運、攜帶到現場(chǎng)的。

而天然氣流量計均滿(mǎn)足上述條件，因此有必要對天然氣流量計進(jìn)行期間核查，通常是每半個(gè)檢定周期做一次。天然氣流量計的shou次檢定周期是一年，后續檢定周期是三年。

2. 2 天然氣流量計核查方法選擇

對于天然氣流量計的核查有兩種方法選擇:

一是采用檢定天然氣流量計的標準裝置來(lái)進(jìn)行，這種方法shou先要對天然氣流量計進(jìn)行清洗，清洗后用二等標準金屬量器進(jìn)行檢定，如果清洗不徹底會(huì )帶來(lái)附加誤差，而且工作量大，費時(shí)費力。

二是采用相同準確度等級的天然氣流量計進(jìn)行比對，即用每個(gè)天然氣流量計測量同一臺性能穩定的流量計，取每個(gè)測量結果的平均值作為被測量的#佳估計值。目前我廠(chǎng)有 3 臺橇裝式天然氣流量計主要用于原油外輸流量計、廠(chǎng)際和廠(chǎng)內部流量計的檢定，為保證流量計的檢定準確性以及周期檢定要求，3 臺橇裝式天然氣流量計的自身檢定周期剛好錯開(kāi)，即一年檢定一臺，用新檢定好的天然氣流量計去核查另外兩臺天然氣流量計，具備核查條件。

3 天然氣流量計期間核查的實(shí)施

3. 1 確定儀器

期間核查用的主要儀器設備應符合或者優(yōu)于表 1 的規定。

3. 2 制定核查計劃

每年初編制年度期間核查工作計劃，增強工作的有序性，確保組織實(shí)施能行之有效，不流于形式。計劃一般包括要核查的儀器設備名稱(chēng)及編號、核查的項目及技術(shù)指標、核查方法或核查規程、核查地點(diǎn)和時(shí)間安排，要充分利用現有的資源盡量降低運行成本，同時(shí)又要確保儀器設備能夠可靠運行，使得因儀器不準確而造成錯檢的風(fēng)險降到#小。檢查時(shí)間安排不必過(guò)細，實(shí)施時(shí)可以根據檢定計劃適當作一些調整，以確保核查的正確性和有效性，并做好記錄。

3. 3 實(shí)施核查

3. 3. 1 外觀(guān)檢查

天然氣流量計外觀(guān)檢查采用目測的方法進(jìn)行，天然氣流量計所有的管段(不銹鋼管材除外)外表面均應涂防護漆，管體不得有明顯的損傷，所有的焊接處應平整光潔，所有閥門(mén)不允許有銹蝕。在工作壓力下，各連接處和閥門(mén)應無(wú)滲漏。

3. 3. 2 密封性試驗

試驗的目的是檢查位移器在計量段內運行時(shí)與計量過(guò)程中與管壁之間的密封性能。要求在工作壓力下持續 10min，若天然氣流量計各個(gè)連接處無(wú)滲漏，則密封性合格。

3. 3. 3 溫度、壓力儀表試驗

天然氣流量計上安裝有效溫度計、壓力表、溫度變送器、壓力變送器，在進(jìn)行檢定前，連接好天然氣流量計，導通流程，待天然氣流量計、流量計系統溫度平衡后，觀(guān)察溫度計、壓力表的讀數，將溫度計、壓力表的讀數與溫度變送器、壓力變送器測量的數值進(jìn)行比較，測量的結果必須一致，否則應查明原因。

3. 3. 4 天然氣流量計標準容積核查

選一臺穩定性好的 DN150 腰輪流量計(型號:LL-150;準確度等級:0. 2 級;安裝地點(diǎn):輸油站)按照規程規定，先用主導天然氣流量計(新檢定好的天然氣流量計)對其進(jìn)行檢定，再分別用核查天然氣流量計進(jìn)行檢定，并將其結果與核查天然氣流量計檢定數據比對，如圖 1、圖 2所示。

3. 4 核查結果處置

3. 4. 1 E n 值法

根據 JJF 1117—2010《計量比對》技術(shù)規范規定，按照實(shí)驗間比對結果用歸一化偏差 E n 值進(jìn)行評價(jià)的原則:

式中:Y 1 、Y 2 分別為參與比對的測量裝置的測量結果;U 1 、U 2 分別為參與比對的測量裝置的標準不確定度。

E n ≤1，比對結果可以接收，說(shuō)明其計量特性未發(fā)生變化，參加比對的天然氣流量計性能良好;E n ＞1，應分析原因，說(shuō)明參加比對的天然氣流量計標準容積值或重復性發(fā)生了變化，此時(shí)對天然氣流量計應進(jìn)行清洗、檢定，驗證該天然氣流量計的技術(shù)指標是否符合要求，通過(guò)計算該核查天然氣流量計計量性能符合要求。

3. 4. 2 對比圖法

對比圖法比較直觀(guān)，容易進(jìn)行判定。從圖 1 、圖 2 所示的天然氣流量計對比數據可以看出，主導天然氣流量計與核查天然氣流量計的檢定結果曲線(xiàn)基本保持一致，說(shuō)明核查天然氣流量計計量特性未發(fā)生變化，從而驗證了天然氣流量計的可靠性，確保了原油流量計量值的準確可靠。

3. 5 對期間核查的結果進(jìn)行評價(jià)

期間核查結束后，對期間核查的結果進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)要包括以下兩方面:

1)根據核查的結果確定儀器設備是否可以繼續使用，若核查結果超出規定的允許誤差范圍，就要找出原因，提出整改意見(jiàn)，然后重新進(jìn)行核查，直至符合要求。

2)核查中存在的問(wèn)題，并作記錄，便于以后注意和改進(jìn)。實(shí)驗室要對期間核查計劃的執行情況進(jìn)行分析，定期進(jìn)行評審。#后，對期間核查的所有記錄以及相關(guān)文件整理歸檔。

3. 6 期間核查的注意事項

1)檢查檢測開(kāi)關(guān)。檢測開(kāi)關(guān)表面應清潔，無(wú)污物。

2)檢查電器系統。電器系統應該能控制天然氣流量計的正常運行。

3)專(zhuān)人負責操作天然氣流量計，操作時(shí)要細心。因為天然氣流量計檢定要求數據有連續性，一旦中斷，以前的數據就會(huì )作廢。

4)排氣。為保證檢定天然氣流量計的重復性，在每一行程運行前應對天然氣流量計進(jìn)行排氣，確認無(wú)氣后再進(jìn)行檢定。

4 結束語(yǔ)

根據天然氣流量計工作原理，結合油田生產(chǎn)實(shí)際，對應用的三臺橇裝式天然氣流量計經(jīng)過(guò)進(jìn)行期間核查，可以確保整套裝置運行穩定，控制平穩可靠，檢測數據準確可靠，減少計量糾紛的發(fā)生，完全滿(mǎn)足了油田流量計周期檢定需要，確保油田原油流量量值傳遞的準確可靠。