體積管預(yù)熱時(shí)間對(duì)流量計(jì)檢定準(zhǔn)確性的影響

本方通過(guò)對(duì)使用體積管校準(zhǔn)流量計(jì)時(shí)流量計(jì)系數(shù)異常變化的分析，找出體積管預(yù)熱時(shí)間短對(duì)流量計(jì)系數(shù)檢定準(zhǔn)確性的影響。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了體積管檢定時(shí)的***佳預(yù)熱時(shí)間。

1 .問(wèn)題的提出

1.1 流量計(jì)發(fā)生系數(shù)變化異常的現(xiàn)象根據(jù)原油計(jì)量交接雙方的協(xié)議，在流量計(jì)六個(gè)月的檢定周期內(nèi)，雙方對(duì)在用的四臺(tái)流量計(jì)每月進(jìn)行校準(zhǔn)，所獲得的流量計(jì)系數(shù)用于原油計(jì)量交接使用。原油計(jì)量檢定站從 2010 年 4 月份新的體積管和流量計(jì)投入使用后，在流量計(jì)檢定或校準(zhǔn)時(shí)，多次出現(xiàn)首臺(tái)流量計(jì)相鄰兩月流量計(jì)系數(shù)的變化達(dá)到或接近 0.1%，而隨后校準(zhǔn)的 3 臺(tái)流量計(jì)系數(shù)變化較小的現(xiàn)象。對(duì)于檢定周期為六個(gè)月，準(zhǔn)確度為 0.1 級(jí)，新投用的流量計(jì)而言，這個(gè)變化應(yīng)屬于異常情況，影響流量計(jì)的檢定準(zhǔn)確度。針對(duì)這種數(shù)據(jù)異常情況我們從以下四個(gè)方面進(jìn)行了檢測(cè)和數(shù)據(jù)驗(yàn)證，分別為（1）檢定流程（2）檢定操作程序與檢定規(guī)程符合程度（3）流量計(jì)本身是否存在問(wèn)題（4）體積管的重復(fù)性和穩(wěn)定性，以便找到原因，從而制定對(duì)策消除異?，F(xiàn)象，提高檢定準(zhǔn)確度。

2.原因分析

2.1 檢定流程

（1）檢定流程只在流量計(jì)檢定時(shí)使用，不作為日常流程使用，保證了其作為標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度。（2）對(duì)檢定流程進(jìn)行試壓，檢測(cè)流程中連接的各閥門(mén)的密封性。檢測(cè)結(jié)果閥門(mén)密封性合格，無(wú)漏失。（3）對(duì)使用的檢定球進(jìn)行檢測(cè)，檢定球無(wú)變形，測(cè)量其直徑，過(guò)贏量符合規(guī)程規(guī)定。（4）體積管采用了三項(xiàng)防結(jié)蠟措施：體積管室內(nèi)安裝、主體保溫和運(yùn)行前摻水預(yù)熱。

綜合以上四個(gè)方面，不存在體積管檢定系統(tǒng)存在問(wèn)題或結(jié)蠟引起流量計(jì)系數(shù)變化的情況。而且如果體積管存在問(wèn)題或結(jié)蠟，應(yīng)屬于系統(tǒng)誤差，四臺(tái)流量計(jì)系數(shù)應(yīng)同時(shí)變大或變小。此原因可以排除。

2.2 流量計(jì)

（1）常規(guī)檢查。流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音正常，表頭數(shù)字輪運(yùn)轉(zhuǎn)正常。停運(yùn)后打開(kāi)表頭查看累加裝置，尤其是減速齒輪裝置和精度調(diào)整器，嚙合正常，日常保養(yǎng)按時(shí)進(jìn)行。檢定脈沖發(fā)訊器正常。（2）環(huán)境溫度對(duì)流量計(jì)的影響。腰輪流量計(jì)的殼體采用澆鑄成型，澆鑄的材質(zhì)根據(jù)其所承受的壓力來(lái)確定。我站使用的流量計(jì)壓力等級(jí)為 1.6MPa，材質(zhì)為普通灰鑄鐵。我們?cè)褂眠^(guò)的刮板流量計(jì)是雙殼體，材質(zhì)為碳鋼，鋼外殼有進(jìn)口和出口，內(nèi)封殼是全壓力平衡，含有轉(zhuǎn)子、葉片和流量計(jì)測(cè)量部分。盡管碳鋼的熱膨脹系數(shù)略高于灰鑄鐵，但由于腰輪流量計(jì)為單殼體，這種類(lèi)型的流量計(jì)是否受環(huán)境溫度變化影響較大呢？從 2010 年 4 月至 2012 年 9 月四臺(tái)流量計(jì) 35 次的檢定數(shù)據(jù)集中來(lái)分析，在不同季節(jié)或季節(jié)轉(zhuǎn)換，環(huán)境溫度變化時(shí)，流量計(jì)系數(shù)并無(wú)顯著變化（由于數(shù)據(jù)量大，在此不再列表）。而且在異常變化的 14 次中，只有一次發(fā)生在冬春季節(jié)之交，因此可排除環(huán)境溫度因素的影響。

2.3 體積管

體積管的重復(fù)性和穩(wěn)定性考核。我們采用休哈特控制圖對(duì)體積管檢定過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)控制，根據(jù)控制圖的形狀來(lái)判斷其檢定過(guò)程是否存在異常因素，以便于查明體積管是否存在異常?？刂茍D分為平均值—標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖和平均值—極差控制圖。由于前者要求測(cè)量次數(shù)較多，試驗(yàn)的數(shù)據(jù)至少需要 200 個(gè)才能繪制，而后者只須 100 個(gè)數(shù)據(jù)即可，因此我們采用平均值—極差控制圖來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析。

我們選用一臺(tái)流量計(jì)，在重復(fù)性條件下使用體積管進(jìn)行檢定，每次測(cè)量 5 次，共測(cè)量 20 組。

2.4 檢定數(shù)據(jù)分析

（1）歷次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。四臺(tái)流量計(jì)的校準(zhǔn)順序隨機(jī)，一般是先倒入運(yùn)行兩臺(tái)中的一臺(tái)，在體積管預(yù)熱后 1 小時(shí)進(jìn)校準(zhǔn)臺(tái)流量計(jì)。每一臺(tái)流量計(jì)的校準(zhǔn)時(shí)間約為 1 小時(shí)，依次類(lèi)推，第二至第四臺(tái)開(kāi)始校準(zhǔn)的時(shí)間分別為體積管預(yù)熱后 2 小時(shí)、3 小時(shí)和 4 小時(shí)。我們把四臺(tái)流量計(jì)從 2011 年 1 月至 2012 年 3 月共 16 次的檢定或校準(zhǔn)系數(shù)的變化情況與體積管預(yù)熱時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，四臺(tái)流量計(jì)的檢定次數(shù)為 53 次，流量計(jì)系數(shù)變化較大共發(fā)生了 14 次，占 26.4%，異常變化 11 次均發(fā)生在首臺(tái)檢定時(shí)，占 78.6%。因此體積管的預(yù)熱時(shí)間對(duì)流量計(jì)系數(shù)的變化有明顯影響。（2）原因確認(rèn)。為了進(jìn)一步確認(rèn)體積管預(yù)熱時(shí)間短對(duì)流量計(jì)系數(shù)的影響，我們?cè)诹髁坑?jì)系數(shù)變化較大的情況下對(duì)同一臺(tái)流量計(jì)做了兩個(gè)對(duì)比，由此得知，體積管預(yù)熱時(shí)間是影響流量計(jì)異常變化的主要原因。

3.確認(rèn)***佳體積管預(yù)熱時(shí)間試驗(yàn)

計(jì)量器具在檢定或校準(zhǔn)前為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確進(jìn)行預(yù)熱是常識(shí)。但預(yù)熱時(shí)間由于各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)條件不同并無(wú)明確規(guī)定。具體到流量計(jì)檢定工作來(lái)說(shuō)，在 2009 年體積管更換前，由于體積管未采取保溫和通油前摻水預(yù)熱措施（由于出現(xiàn)體積管結(jié)蠟而采取的防結(jié)蠟措施），原油進(jìn)入室溫體積管后，體積管和流量計(jì)的溫度平衡時(shí)間需要 1.5 至 2 小時(shí)，因此預(yù)熱時(shí)間基本滿足了要求。但由于檢定流量計(jì)涉及原油交接雙方，規(guī)程上對(duì)預(yù)熱時(shí)間又無(wú)明確規(guī)定，在實(shí)際操作中常成為爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。下面我們想通過(guò)試驗(yàn)，測(cè)試一下預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)流量計(jì)系數(shù)校準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)性的影響，從而找到***佳預(yù)熱時(shí)間，減小計(jì)量誤差。

3.1 試驗(yàn)的設(shè)計(jì)

為了消除流量計(jì)本身變化、環(huán)境溫度、介質(zhì)溫度和介質(zhì)黏度對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，我們選取兩臺(tái)在 5#和 6#流量計(jì)在 1～2 天時(shí)間內(nèi)完成五個(gè)體積管不同預(yù)熱時(shí)間的數(shù)據(jù)對(duì)比，

2011 年 11 月至 2012 年 5 月做了 4 組數(shù)據(jù)。

3.2數(shù)據(jù)分析

體積管在溫度平衡即體積管投運(yùn) 30 分鐘時(shí)進(jìn)行流量計(jì)檢定，所獲得的數(shù)據(jù)重復(fù)性大，準(zhǔn)確度低，在預(yù)熱 2 小時(shí)以上的數(shù)據(jù)重復(fù)性較好。因此流量計(jì)檢定或校準(zhǔn)時(shí)較低預(yù)熱時(shí)間為 2 小時(shí)，***佳預(yù)熱時(shí)間為 4 小時(shí)至 24 小時(shí)。

4 .結(jié)語(yǔ)

對(duì)于使用體積管作為日常輸油流程來(lái)說(shuō)，體積管一直處于運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)熱時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)流量計(jì)的檢定或校準(zhǔn)幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)體積管只在檢定流量計(jì)時(shí)才倒入使用的情況下，尤其是在采用了保溫等防蠟措施的時(shí)候，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試對(duì)比來(lái)選擇正確的預(yù)熱時(shí)間對(duì)于檢定的流量計(jì)系數(shù)的準(zhǔn)確性有至關(guān)緊要的作用。