影响质量流量计计量结果的因素分析

影响质量流量计计量结果的因素分析
发布时间：2021-05-07T01:00:52.056Z 来源：《福光技术》2021年2期作者：王乐彦[导读] 本文对影响质量流量计计量结果的因素进行了实验分析，提出了质量流量计在实际应用中应注意的事项。

中国石化胜利石油管理局纯梁采油厂山东滨州 256504
摘要：本文对影响质量流量计计量结果的因素进行了实验分析，提出了质量流量计在实际应用中应注意的事项。

关键词：质量流量计；误差；比对分析
1 前言
质量流量计被广泛用于石油化工产品的贸易交接计量中，虽然质量流量计具有相对准确、耐用及智能化的优点，但是在实际的应用中，仍存在不少问题。

如果不能正确、适当地加以解决，将影响质量流量计应用的效果。

2 实验分析
借助企业内建立的流量检定装置和相关技术力量，结合质量流量计的实际应用情况，对其计量结果的影响因素开展各种相关现场试验，评估其影响程度，找到控制方法，使相关因素对计量结果的影响降到最低，以确保质量流量计的计量准确 [。

鉴于艾默生质量流量计广泛应用于石化企业贸易交接计量，故选用艾默生质量流量计进行实验分析。

2.1 检定
检定是保证量值溯源符合计量要求的首要环节，根据计量技术法规的要求，流量计在首次投用前必须由具备资质的检定机构检定合格才能投入使用，确保流量计的准确度符合要求，保证流量量值统一。

从检定机构多年的流量计检定数据可知，有的流量计在周期检定中稳定性及重复性较好，但有的流量计在周期检定中出现超差，需要对流量系数进行调整，使示值误差符合要求，所以，为了保证流量计的准确可靠，必须对流量计进行周期检定。

对于贸易交接的质量流量计，其检定周期一般都定为 1 年。

2.2 压力变化
质量流量计在工作时，由于介质压力的变化会造成测量管形变，压力增大时测量管膨胀，压力降低时，测量管收缩。

从质量流量计的结构原理上看，测量管的变形，会对测量结果产生误差。

为了掌握压力变化及压力补偿对测量结果的影响，我们进行了有关试验。

受检定装置能力的限制，我们只能做 0.6MPa 以下的压力补偿试验。

我们用扩展不确定度为 0.05% 的称重法标准装置，介质为清水，对两种不同型号规格的质量流量计在 0.45MPa 和 0.6MPa 的压力下进行了压力补偿效果的比对试验 [3]。

2.2.1 试验 1
质量流量计型号规格为 CMF400M435NABAM222。

试验曲线图见图 1~3。

由试验 1 可知，在 0.1MPa 压力时，型号规格为 CMF400M435NABAM222 的质量流量计与标准器的误差在-0.032%~0.042% 之间；在 0.45MPa 压力时，该型号质量流量计与标准器的误差在 -0.017%~0.016% 之间，进行压力补偿后，误差在0.003%~0.038% 之间；在 0.6MPa 压力时，该型号质量流量计与标准器的误差在 -0.018%~0.018% 之间，进行压力补偿后，误差在0.017%~0.058% 之间。

2.3 介质气化
质量流量计在测量某些液体介质如液态烃、汽油等时，由于这些介质容易气化，致使测量结果不准确，气化严重时甚至无法测量。

因气液两相破坏了质量流量计测量管的振动平衡，就要求驱动线路输出更多的能量来保持测量管的正常振动，而传感器受本身安全的限制使供给驱动管电流的增大也受到限制，一旦测量管不能维持正常振动，质量流量计就无法正常测量。

为了探讨质量流量计在介质出现气化时的计量变化情况，我们做了一些相关的试验。

选取清水 ( 密度997.5kg/m3) 作为试验流体，将标准装置的流量固定在 (34~35)t/h，在被检的质量流量计的上游一侧注入净化风，并观察流量计显示的传感器驱动及介质密度随注入净化风量逐渐增大的变化情况，同时观察被检流量计读数与标准器示值的差异率变化情况。

随着注入净化风量的逐渐增大，流过质量流量计的介质密度逐渐减小，表征介质由带气逐渐变为气液两相，同时流量计传感器驱动也逐渐增大，流量计读数与标准器读数误差增大。

当介质密度变为 950kg/m3 时，传感器驱动变为 50~90，流量计报警灯变为黄灯、绿灯交替出现，流量计计量误差为负偏差，达到 -5.690%。

因此，在用质量流量计计量容易气化的介质时，必须严密关注介质密度和传感器驱动的变化，加强工艺控制，防止介质气化。

3 质量流量计在实际应用中应注意的事项
要使质量流量计在实际应用中能够准确计量，需要注意的事项有很多，结合前文的实验分析以及实际应用经验，对质量流量计的实际应用，应注意以下方面：
3.1 选型
应根据测量介质的类别特性以及实际工况条件选择合适的质量流量计。

从满足流量范围和允许压力损失角度考虑选择流量计公称直径，若流量太小，计量误差就大；流量太大，压损也会急剧增大。

实际工况的流量应在质量流量计额定流量的 20%~50%，小流量一般不低于流量计额定流量的 10%，这样既保证了质量流量计在小流量时的测量准确度, 又保证了在大流量时压损尽可能小。

3.2 安装
质量流量计的安装要远离电磁干扰、安装位置应避免振动以及避免产生应力。

质量流量计两端法兰与管线同心同轴，接口两端法兰螺丝孔对齐不扭转，法兰面保持平行且预留间距准确不宜过大。

当测量液体时，传感器外壳应朝下安装，以避免空气集聚在流量管内，影响质量流量计的测量准确度；当测量液体浆料时，传感器应采用旗式垂直安装，以避免颗粒聚积在流量管内。

工艺介质应由下往上流动以避免喷流空管；当测量气体时，传感器外壳应朝上安装，以避免冷凝水集聚在流量管内，影响质量流量计的测量准确度。

3.3 周期检定
质量流量计应周期检定以确保量值溯源准确，同时，在工况主量程点应趋零检定。

3.4 工艺控制
工艺条件的变化常常对质量流量计的计量结果产生较大的影响，要使工艺条件满足质量流量计的计量要求。

关于压力补偿应根据实际情况进行，如对于长输管线成品油计量交接使用的流量计大多需要在2MPa 以上压力下运行，由于超过 0.6MPa 以上压力补偿未经实验分析，因此，无论采取动态还是静态补偿，都应通过反复多次与检罐或其他计量方式进行比对后，作出最佳的选择。

此外，要重点解决介质气化问题，因为气化引起的误差相对较大，远远超出允许误差的范围，所以，要控制好工艺保证介质满管输送，流量计背压大于介质饱和蒸汽压。

3.5 日常巡检维护
通过日常巡检维护，使质量流量计参数设置符合工艺状况，如检查传感器驱动是否正常、零点是否漂移，所设置的工作参数是否发生了变化等，若发现问题则应采用适当的方法进行修正，确保质量流量计健康运行，准确计量。

4 结束语
总结而言，质量流量计在实际应用中会受到选型、安装、工艺条
件变化、更换配件等因素的影响而导致不能准确计量，从而产生计量纠纷或造成效益流失。

因此，对影响质量流量计计量结果的因素进行分析，并加以控制，使其满足质量流量计在生产实际工况下的计量条件，对质量流量计的准确计量具有重要意义。

参考文献
[1]《石油及液体石油产品流量计交接计量规程 (2006 年确认 )》(SY/5671-93)．
[2]《科里奥利质量流量计检定规程》(JJG1038-2008)． [3]《计量比对》(JJF1117-2010)．
[4]《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》(GB/T19022- 2003/ISO10012:2003)。