石油管道油氣計量1計量在長輸管道中的作用計量工作是企業(yè)生產(chǎn)活動的一個組成部分，做好企業(yè)計量工作，對于保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、保障安全生產(chǎn)、節(jié)約能源、加強經(jīng)濟核算、增加經(jīng)濟效益具有重要的作用。石油、石油產(chǎn)品出售、購買、商業(yè)性的交接中，準確的計量是極重要的。在輸油管道的終點，又稱末站，也是長輸管道的運轉(zhuǎn)油庫，其任務是向煉廠轉(zhuǎn)輸原油，或者裝船、裝車向其它地方轉(zhuǎn)運，都要經(jīng)過計量。其計量的準確與否，直接關系到買賣雙方的經(jīng)濟利益。所以商品油、氣計量必須具有科學性、公證性，并遵循一定的法律、法規(guī)，才能做到公平交易。在長輸管道的生產(chǎn)管理中原油的收、銷、存及消耗的準確計量是非常重要的。泵效率、加熱爐效率都是通過輸量來測算的，生產(chǎn)運行方式也是根據(jù)輸量來安排的，而輸量是通過計量得到的，所以長輸管道經(jīng)濟、安全、平穩(wěn)的運行和準確計量是緊密相關的。2國內(nèi)石油計量的主要方式目前，我國原油商品量交接采用的是質(zhì)量計量，即測出原油的體積、密度、含水、溫度、壓力等參數(shù)，換算成標準狀態(tài)下溫度20，壓力101325A扣除含水的純油質(zhì)量，計量方式主要采用靜態(tài)計量和動態(tài)計量。21原油靜態(tài)計量所謂靜態(tài)計量，是指用金屬油罐、鐵路罐車作為計量體積量的器具，在油罐停止收發(fā)作業(yè)，液面經(jīng)靜止一段時間（大罐穩(wěn)定時間不少于30分鐘，鐵路罐車不少于15分鐘）消除泡沫達到平衡，而沒有因攪動而產(chǎn)生波紋的狀態(tài)下進行的計量操作。211做為計量用的金屬油罐叫做計量罐，首先要對計量罐進行容積檢定。凡新建或大修理過的金屬罐投用前都應進行檢定，計量罐檢定周期為四年。檢定規(guī)程執(zhí)行國標JJG168，容積檢定精度可達02。檢定完畢，由檢定單位出具檢定證書，編制出罐容積表，利用大罐檢尺，測出液位高度，查出對應的體積量。212大罐液位檢尺（即測量罐內(nèi)液面高度），目前各類油罐的液面高度的測量有兩種方法，一種是人工檢尺法，另一種是液位計法，液位計在輸油生產(chǎn)過程中一般作為監(jiān)測工具，而不做為計量器具。而人工檢尺是靜態(tài)計量過程中應用最為廣泛的方法。人工檢尺分為檢實尺和檢空尺，檢實尺就是測量罐內(nèi)液位實際高度，也稱測實法，適用于輕質(zhì)油品的測量。檢空尺即測量液面到罐頂檢尺口的高度，也稱靜面懸空檢尺法，適用于粘度較大的重質(zhì)油品的油面高度測量。這是因為原油等重質(zhì)油品粘度較大，含蠟量高，在罐壁或罐底部容易結(jié)蠟。另外罐內(nèi)沉積大量泥沙，使量油尺無法達到罐底，因此，原油罐等均采用檢空尺，其油高計算公式是油高檢尺口總高下尺深度尺帶粘油高度。213油罐測溫，按國標8927執(zhí)行。油高米以下，在油高中部測一點。油高米，在油品上液面下1米，油品下液面上1米處共測兩點，取算術平均值作為油品的溫度，油高米以上，在油品上液面下米，油品中部和油品下液面上1米處共測三點，取算術平均值作為油品的溫度。214油罐取樣，按國標4756執(zhí)行。對于計量罐，應取上部樣（頂液面下，其深度的六分之一處），中部樣頂液面下，其深度二分之一處，下部樣頂液面下，其深度的六分之五處，按等比例混合，作為整個油罐中的代表性試樣。215油量計算，按國標9110執(zhí)行，純油品質(zhì)量（在空氣中重量）計算公式N2020式中純油品質(zhì)量，20含水油品標準密度，T/M320含水油品標準體積M3真空中質(zhì)量換算到空氣中重量的換算系數(shù)油品質(zhì)量含水率計算結(jié)果精確到0001T22原油動態(tài)計量動態(tài)計量是指石油在動態(tài)流動條件下進行的流量測量，由流量儀表來完成。目前國內(nèi)原油動態(tài)計量主要有兩種類型，一種是原油的體積量由流量計計量，人工讀數(shù)，取樣、化驗，測出原油密度和含水率，人工計算油量。另一種是油量交接的主要參數(shù)體積量、密度、含水、壓力、溫度等值，全部采用儀表連續(xù)測量，并且直接算出純油量。原油動態(tài)計量常用的流量儀表有容積式流量計、速度式流量計和最近幾年發(fā)展起來的質(zhì)量流量計。221容積式流量計容積式流量計是一種機械式儀表，其內(nèi)部都有構(gòu)成一定容積的空間（計量室），流量計內(nèi)部的轉(zhuǎn)子在入口流入液體的壓力作用下轉(zhuǎn)動，把流體不斷的送向排出口，其內(nèi)部空間的體積在設計制造時是已知的，所以，測量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動次數(shù)，就能求出該空間給出的體積量。單位時間內(nèi)測得的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動次數(shù)，可計算出流體的流量，這就是容積式流量計的測量原理。常用的容積式流量計有腰輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、橢圓齒輪流量計。222腰輪流量計結(jié)構(gòu)由三部分組成，即主體部分（它包括殼體、腰輪、驅(qū)動齒輪、隔板、上下蓋），表頭（包括精度調(diào)整器、脈沖發(fā)訊器、計數(shù)器）和連接部分。工作原理腰輪流量計主體內(nèi)有一對腰輪轉(zhuǎn)子，靠液體通過流量計產(chǎn)生的壓差轉(zhuǎn)動，通過驅(qū)動齒輪相互交錯轉(zhuǎn)動。（見圖21）當液體推動D2軸上腰輪反時針方向轉(zhuǎn)動時，圖21（A），通過與之相連的驅(qū)動齒輪帶動D1軸上的腰輪順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動90后成為圖21（C）狀態(tài)，上邊的腰輪受液體推動順時針轉(zhuǎn)動，驅(qū)動齒輪帶動下邊腰輪反時針轉(zhuǎn)動，腰輪旋轉(zhuǎn)360時，有4個計量室容積的液體排出流量計，計量室容積在設計時就確定了，計錄腰輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)，就得到被計量介質(zhì)的體積量，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動通過減速機構(gòu)、聯(lián)軸器，輸入到積算指示裝置，從而在表頭上讀出流量值。223刮板流量計刮板流量計有凸輪式和凹線式兩種型式。（見圖22）圖（22）結(jié)構(gòu)凸輪式刮板流量計的主體部分主要由轉(zhuǎn)子、凸輪、凸輪軸、刮板、連桿、及殼體所組成。凹線式刮板流量計的主體部分主要由轉(zhuǎn)子、刮板、連桿、和殼體組成。轉(zhuǎn)子是一個轉(zhuǎn)動的圓筒，當刮板是兩對時，在轉(zhuǎn)子圓筒壁上沿徑向開有互成90角的四個槽，當三對刮板時，則開有互成60角的六個槽。工作原理當被計量的液體經(jīng)過流量計時，推動刮板和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，與此同時，刮板沿著一種特殊的軌跡成放射狀的伸出或縮回，但是每兩個相對刮板端面之間的距離是一定值，所以在刮板連續(xù)轉(zhuǎn)動時，在兩個相鄰的刮板、轉(zhuǎn)子、殼體內(nèi)腔以及上下蓋板之間就形成了一個容積固定的計量空間，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，就可排出四個（或六個）同樣閉合的體積，精確的計量液體量。224雙轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)與工作原理雙轉(zhuǎn)子流量計計量部分主要是由計量箱和裝在計量箱內(nèi)的一對設計獨特的螺旋轉(zhuǎn)子組成，它們與計量箱組成若干個已知體積的空腔，作為流量計計量單位。互不接觸的螺旋轉(zhuǎn)子由同步齒輪保持適當?shù)奈恢茫苛髁坑嬤M出口的壓差推動而旋轉(zhuǎn)，不斷將進口的液體經(jīng)空腔計量后送到出口，經(jīng)密封聯(lián)軸器及傳動系統(tǒng)將螺旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)傳遞給計數(shù)機構(gòu)，直接讀出流經(jīng)流量計的液體總量。（見圖23）以上三種容積式流量計計量精度高，精度可達0201,運行可靠，振動和噪音小，壓力損失小，最大不超過005MPA,適應介質(zhì)粘度范圍廣，無論測量高粘度或低粘度液體，都能保證較高的精度。因此，在石油商品量交接計量中得到廣泛的應用。225橢圓齒輪流量計結(jié)構(gòu)與工作原理橢圓齒輪流量計主要部分是計量室和裝在計量室內(nèi)的一對橢圓齒輪，它與蓋板構(gòu)成一半月型空腔，作為流量計的計量單位。其工作原理與腰輪流量計類似。橢圓齒輪流量計精度一般為05,因此，不作為外銷計量用，多用于加熱爐燃料油計量。23速度式流量計231渦輪流量計渦輪流量計是一種速度式儀表，其主要結(jié)構(gòu)有殼體、斜葉輪、導流器、磁電轉(zhuǎn)換器、軸承和前置放大器組成。工作原理當被測介質(zhì)以一定的速度流過渦輪流量計變送器時，在液體的作用下，斜葉輪受力而旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度與液體的流速成正比。斜葉輪的轉(zhuǎn)動，周期性地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，使感應線圈中的磁通發(fā)生周期性的變化，產(chǎn)生周期性的感應電勢，既電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至二次儀表進行顯示或累計。在測量范圍內(nèi)，葉輪的轉(zhuǎn)速與流量成正比，則信號脈沖數(shù)與葉輪的轉(zhuǎn)速成正比，所以當測得頻率F和某一時間內(nèi)的脈沖總數(shù)N后，分別除以儀表常數(shù)E（次升）便可求得瞬時流量QFE（升秒）和總量VNE（升）。儀表常數(shù)由廠家在產(chǎn)品出廠時給出。24質(zhì)量流量計用于計量流過某一截面的流體質(zhì)量流量或總量的流量計叫質(zhì)量流量計。質(zhì)量流量計主要由流量傳感器（振動管）和變送器組成。其原理利用流體在振動管內(nèi)流動時產(chǎn)生的科氏力，以直接或間接的方法測量其力而得到流體質(zhì)量流量，其性能不隨溫度、粘度、壓力和密度影響，精度為02零點穩(wěn)定度，近幾年正逐步得到應用。25容積式流量計附屬設備流量計附屬設備是指保證流量計的計量精度、延長流量計的使用壽命和流量計配套的設備。它們主要包括過慮器和消氣器，必要時應配備流量調(diào)節(jié)閥和逆止閥。251過濾器過濾器是防止被計量液體所攜帶的金屬物、焊渣、石塊、等雜質(zhì)和臟物進入流量計，影響流量計正常運行，延長流量計使用壽命。它安裝在流量計的進口。過濾器主要由筒體和過慮網(wǎng)組成，過濾網(wǎng)做成與筒體同心的圓筒，被計量的液體經(jīng)過過濾網(wǎng)時，雜質(zhì)和臟物被留在過濾網(wǎng)內(nèi)，當需要清洗時，只要把筒體上蓋打開，就能把過濾網(wǎng)提出來清洗，這種形式的結(jié)構(gòu)稱為花籃式結(jié)構(gòu)。它的主要優(yōu)點是清洗、檢修方便，為便于清洗時排出油污，在它的底部有用來安裝排油閥的短管。252消氣器原油在管道輸送過程中，不可避免地會含有一些氣體，這些氣體在管道中占有一定的空間，隨油流進入流量計內(nèi)就會把氣體也當成油進行計量。要確保流量計的計量精度，必須將這部氣體在進入流量計前排除掉，消氣器就是起這個作用。在油品計量中是必不可少的輔助設備。消氣器首先是使油品和氣體分離開，這些氣體上升到消氣器的頂部，逐漸形成一個氣體空間，出現(xiàn)油氣界面，隨著氣體空間的擴大，油氣界面下降，當油氣界面下降到一定程度，安裝在消氣器內(nèi)的浮球連桿機構(gòu)動作，打開排氣閥，將分離出來的氣體排出。26流量計的檢定用于商品油計量用的流量計國家規(guī)定精度為02級以上，即基本誤差不大于02，由于流量計在制造過程中轉(zhuǎn)子與殼體之間有一定的間隙，使用過程中將產(chǎn)生一定的漏失量，在長期運行中磨損加大，誤差將進一步增加。所以國家規(guī)定流量計屬國家強制檢定計量器具。凡達到檢定周期的、經(jīng)檢修后或長期不用需要使用的，對其測量值發(fā)生懷疑的流量計都要及時檢定。確保公平交易。流量計精度是通過檢定來確定的。檢定流量計的裝置主要是標準體積管，和流量計串在一起，采用現(xiàn)場實液檢定方法。測量值即可靠又準確。標準體積管包含一個標準容積段，檢定時把同一時間間隔內(nèi)將被檢流量計指示值同體積管的標準值對比，求出流量計誤差，確定其精度，其誤差用下式表示。Q流Q標E100Q標式中E基本誤差Q流被檢流量計指示值Q標標準容器標準值這兩種體積量之間很難一致，流量計誤差超過規(guī)定范圍要采取一些措施加以消除。因此，流量計的容差調(diào)整裝置（精度調(diào)整器）就是用人工的方法，消除由于使用中的磨損、銹蝕、加工制造等產(chǎn)生的誤差。主要方法是采取改變流量計指示體積量的傳動齒輪的轉(zhuǎn)速，使流量計數(shù)器多計或少計一個常數(shù)，達到消除誤差的目的。容差調(diào)整只能在流量計檢定時進行，由檢定人員操作，為保證檢定結(jié)果不變，容差調(diào)整完應加鉛封，至下一次流量計檢定前，任何人無權(quán)拆卸鉛封。檢定完畢，由檢定單位出具檢定證書。27油量計算油量計算是油量計量過程中的最后一個環(huán)節(jié)，也是最重要的一環(huán)。不論采用何種計量方式，最終目的就是要準確地計算出油量。在國標91095原油動態(tài)計量油量計算中規(guī)定，油量按下式計算。MAVIP20MFCPICTIFNCW式中MA原油在空氣中的凈質(zhì)量TVI流量計累計體積值M3P20原油的標準密度GCM3MFCPICTIFNCW聯(lián)合修正系數(shù)MF流量計系數(shù)CPI壓力修正系數(shù)CTI溫度修正系數(shù)FN空氣浮力修正系數(shù)CW原油含水系數(shù)油量計算精確到0001T油量計算的重要參數(shù)含水、密度都是通過人工化驗得到的，所以，采取的原油試樣必須有代表性，含水和密度測定嚴格執(zhí)行國家有關標準，保證交接雙方的經(jīng)濟利益。3天然氣計量天然氣是指從地下油氣藏中開采出來的氣體，是以甲烷為主的化合物的混合物，是一種可燃氣體。天然氣計量采用體積計量，以M3為單位，由于天然氣的體積隨溫度和壓力而變化，商品氣量是標準狀態(tài)（溫度20,壓力101325KPA）下的體積量。目前，天然氣計量常用儀表有差壓式流量計、速度式流量計，容積式流量計，我國天然氣計量使用最多的是以標準孔扳做為節(jié)流裝置的差壓式流量計。31差壓式流量計差壓式流量計由標準節(jié)流裝置、導壓系統(tǒng)和記錄差壓的差壓計、前后直管段組成。孔板、流量噴嘴、文丘里管都是節(jié)流裝置，基于伯努力方程和流體連續(xù)性原理設計而成。當管道內(nèi)流體流經(jīng)這些節(jié)流元件時，流通截面積減小或突然收縮，使流體流速增大，使得前后產(chǎn)生壓力差，實踐證明，節(jié)流件前后壓差P與流量Q有如下的關系QP，流量越大，壓力差越大。流量減小，壓力差也減小。所以，只要檢測出節(jié)流元件前后壓差信號P，也就可以間接地測出對應流量Q。孔板節(jié)流裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、安裝方便、工作可靠、有一定的準確度，能滿足測量需要，而且有很長的使用歷史，有豐富的實驗數(shù)據(jù)，設計、加工已標準化，只要按標準進行設計、加工、安裝、檢驗和使用，不需要進行實流檢定。與孔板配套的二次儀表一般有兩大類，一類是機械式儀表，如雙波紋管差壓計；二是電動差壓變送器。天然氣組份分析是由人工定時取樣分析或安裝在線分析儀自動分析。天然氣計量執(zhí)行行標SYT61431996天然氣流量的標準孔板計量方法。標準噴嘴一般作為現(xiàn)場傳遞標定使用，很少直接用于計量。文丘里管已部分使用，其測量原理與孔板類似。32速度式流量計計量天然氣的速度式流量計有渦輪流量計、渦街流量計、旋進旋渦流量計。33其它流量計用于氣體測量的還有容積式流量計，如氣體腰輪流量計，氣體超聲波流量計。4長輸管道原油交接計量所遵循的原則41計量儀表與標準裝置的準確度411作為貿(mào)易結(jié)算用的流量計，基本誤差應不大于02412原油密度測定極限誤差應不大于1KGM3。413原油含水測定極限誤差應不大于01。414標準體積管的復現(xiàn)性應優(yōu)于002。415綜合計量誤差應不大于035。42流量計讀數(shù)當計量時間不大于8小時，僅記錄流量計始末體積指示值，當計量時間大于8小時，需記錄流量計始末和每8小時的流量計體積指示值。43測溫、測壓測溫方法應符合GB8927石油和液體石油產(chǎn)品溫度測定法的規(guī)定溫度計分度值不大于05。測壓方法應符合有關標準的規(guī)定，壓力表等級不低于05級。431對裝車計量，應在計量開始后（罐內(nèi)油品流過流量計）10分鐘和計量結(jié)束前10分鐘及中間各測溫、測壓一次，取三次溫度和壓力的算術平均值作為油品的平均溫度和壓力。432對裝船計量，應在計量開始后（罐內(nèi)油品流過流量計）10分鐘和計量結(jié)束前10分鐘以及每間隔1小時各測溫、測壓一次，以計量時間內(nèi)各次所測溫度、壓力的算術平均