橇裝活塞的天然氣管道的流量計時候核查的必要因素與可行因素

0 引言

橇裝活塞式天然氣流量計(以下簡稱天然氣流量計)是一種高準(zhǔn)確度等級的在線實(shí)流檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置，在原油貿(mào)易計量交接中，如果天然氣流量計失準(zhǔn)，在量值傳遞過程中就會影響流量計的準(zhǔn)確性。長慶油田計量站(點(diǎn))分布點(diǎn)多、面廣、線長，地理環(huán)境惡劣，并且隨著油田產(chǎn)量的不斷攀升，計量站(點(diǎn))也隨之增多，受檢流量計的數(shù)量以每年 90 臺的速度遞增。為了確保原油動態(tài)計量交接的準(zhǔn)確性與可靠性，在既要證原油計量交接的公平、公正性，維護(hù)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，長慶油田多采用橇裝活塞式天然氣流量計去檢定現(xiàn)場對被檢流量計進(jìn)行在線檢定，才能保證油田流量計的周期檢定。由于天然氣流量計運(yùn)載車輛在行駛過程中避免不了顛簸，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(yùn)管線里的雜物、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(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(jù) JJG 209—2010《天然氣流量計》檢定規(guī)程，天然氣流量計的工作原理是:當(dāng)天然氣流量計內(nèi)的置換器(球或活塞)在液體推動下，以一定的速度先后觸發(fā)兩個檢測開關(guān)時，將置換出的液體導(dǎo)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)，由標(biāo)準(zhǔn)器的指示值經(jīng)換算求得天然氣流量計的標(biāo)準(zhǔn)容積值。流量計檢定時，將天然氣流量計的標(biāo)準(zhǔn)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(jù) JJF 1001—2010《通用計量術(shù)語及定義》技術(shù)規(guī)范 9. 49 定義，根據(jù)規(guī)定程序，為了確定計量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或其它測量儀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(shè)備校準(zhǔn)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(shè)備的期間核查和參考標(biāo)準(zhǔn)器的期間核查。通過期間核查，確認(rèn)儀器上次校準(zhǔn)時的性能相對不變，或及時發(fā)現(xiàn)其量值失準(zhǔn)并縮短失準(zhǔn)后的追溯時間，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(biāo)準(zhǔn)正常周期檢定的一種補(bǔ)充，任何測量儀器，由于材料的不穩(wěn)定、元器件的老化、使用中的磨損、使用或保存環(huán)境的變化、搬動或運(yùn)輸?shù)仍?，都能引起計量性能的變化。通過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(zhǔn)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)使用過程中容易受損、數(shù)據(jù)容易變化或?qū)?shù)據(jù)存疑的;

4)脫離實(shí)驗(yàn)室直接控制，諸如借出后返還的;

5)使用壽命臨近到期的;

6)首次投入運(yùn)行，不能把握其性能的;

7)測量結(jié)果的檢測質(zhì)量影響較大的;

8)經(jīng)常需要拆卸、搬運(yùn)、攜帶到現(xiàn)場的。

而天然氣流量計均滿足上述條件，因此有必要對天然氣流量計進(jìn)行期間核查，通常是每半個檢定周期做一次。天然氣流量計的首次檢定周期是一年，后續(xù)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(biāo)準(zhǔn)裝置來進(jìn)行，這種方法首先要對天然氣流量計進(jìn)行清洗，清洗后用二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器進(jìn)行檢定，如果清洗不徹底會帶來附加誤差，而且工作量大，費(fèi)時費(fèi)力。

二是采用相同準(zhǔn)確度等級的天然氣流量計進(jìn)行比對，即用每個天然氣流量計測量同一臺性能穩(wěn)定的流量計，取每個測量結(jié)果的平均值作為被測量的非常佳估計值。目前我廠有 3 臺橇裝式天然氣流量計主要用于原油外輸流量計、廠際和廠內(nèi)部流量計的檢定，為保證流量計的檢定準(zhǔn)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，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(shè)備應(yīng)符合或者優(yōu)于表 1 的規(guī)定。

3. 2 制定核查計劃

每年的初編制年度期間上海自動化儀表有限公司儀表廠流量車間會核查工作計劃，增強(qiáng)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(shè)備名稱及編號、核查的項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)、核查方法或核查規(guī)程、核查地點(diǎn)和時間安排，要充分利用現(xiàn)有的資源盡量降低運(yùn)行成本，同時又要確保儀器設(shè)備能夠可靠運(yùn)行，使得因儀器不準(zhǔn)確而造成錯檢的風(fēng)險降到非常小。檢查時間安排不必過細(xì)，實(shí)施時可以根據(jù)檢定計劃適當(dāng)作一些調(diào)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 外觀檢查

天然氣流量計外觀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(yīng)涂防護(hù)漆，管體不得有明顯的損傷，所有的焊接處應(yīng)平整光潔，所有閥門不允許有銹蝕。在工作壓力下，各連接處和閥門應(yīng)無滲漏。

3. 3. 2 密封性試驗(yàn)

試驗(yàn)的目的是檢查位移器在計量段內(nèi)運(yùn)行時與計量過程中與管壁之間的密封性能。要求在工作壓力下持續(xù) 10min，若天然氣流量計各個連接處無滲漏，則密封性合格。

3. 3. 3 溫度、壓力儀表試驗(yàn)

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(dǎo)通流程，待天然氣流量計、流量計系統(tǒng)溫度平衡后，觀察溫度計、壓力表的讀數(shù)，將溫度計、壓力表的讀數(shù)與溫度變送器、壓力變送器測量的數(shù)值進(jìn)行比較，測量的結(jié)果必須一致，否則應(yīng)查明原因。

3. 3. 4 天然氣流量計標(biāo)準(zhǔn)容積核查

選一臺穩(wěn)定性好的 DN150 腰輪流量計(型號:LL-150;準(zhǔn)確度等級:0. 2 級;安裝地點(diǎn):輸油站)按照規(guī)程規(guī)定，先用主導(dǎo)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(jié)果與核查天然氣流量計檢定數(shù)據(jù)比對，如圖 1、圖 2所示。

3. 4 核查結(jié)果處置

3. 4. 1 E n 值法

根據(jù) JJF 1117—2010《計量比對》技術(shù)規(guī)范規(guī)定，按照實(shí)驗(yàn)間比對結(jié)果用歸一化偏差 E n 值進(jìn)行評價的原則:

式中:Y 1 、Y 2 分別為參與比對的測量裝置的測量結(jié)果;U 1 、U 2 分別為參與比對的測量裝置的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

E n ≤1，比對結(jié)果可以接收，說明其計量特性未發(fā)生變化，參加比對的天然氣流量計性能良好;E n ＞1，應(yīng)分析原因，說明參加比對的天然氣流量計標(biāo)準(zhǔn)容積值或重復(fù)性發(fā)生了變化，此時對天然氣流量計應(yīng)進(jìn)行清洗、檢定，驗(yàn)證該天然氣流量計的技術(shù)指標(biāo)是否符合要求，通過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，容易進(jìn)行判定。從圖 1 、圖 2 所示的天然氣流量計對比數(shù)據(jù)可以看出，主導(dǎo)天然氣流量計與核查天然氣流量計的檢定結(jié)果曲線基本保持一致，說明核查天然氣流量計計量特性未發(fā)生變化，從而驗(yàn)證了天然氣流量計的可靠性，確保了原油流量計量值的準(zhǔn)確可靠。

3. 5 對期間核查的結(jié)果進(jìn)行評價

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

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

2)核查中存在的問題，并作記錄，便于以后注意和改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)室要對期間核查計劃的執(zhí)行情況進(jìn)行分析，定期進(jìn)行評審。非常后，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(xiàng)

1)檢查檢測開關(guān)。檢測開關(guān)表面應(yīng)清潔，無污物。

2)檢查電器系統(tǒng)。電器系統(tǒng)應(yīng)該能控制天然氣流量計的正常運(yùn)行。

3)專人負(fù)責(zé)操作天然氣流量計，操作時要細(xì)心。因?yàn)樘烊粴饬髁坑嫏z定要求數(shù)據(jù)有連續(xù)性，一旦中斷，以前的數(shù)據(jù)就會作廢。

4)排氣。為保證檢定天然氣流量計的重復(fù)性，在每一行程運(yùn)行前應(yīng)對天然氣流量計進(jìn)行排氣，確認(rèn)無氣后再進(jìn)行檢定。

4 結(jié)束語

　 根據(jù)天然氣流量計工作原理，結(jié)合油田生產(chǎn)實(shí)際，對應(yīng)用的三臺橇裝式天然氣流量計經(jīng)過進(jìn)行期間核查，可以確保整套裝置運(yùn)行穩(wěn)定，控制平穩(wěn)可靠，檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，減少計量糾紛的發(fā)生，完全滿足了油田流量計周期檢定需要，確保油田原油流量讀數(shù)準(zhǔn)確值。