0 引言
原油外輸計(jì)量歷來被油田企業(yè)計(jì)量和經(jīng)營(yíng)管理者所倍加重視，它關(guān)系到油田企業(yè)最終的經(jīng)濟(jì)效益，哪怕是萬分之一的誤差也會(huì)帶來較大的損失，所以許多部門都非常關(guān)注外輸計(jì)量交接口的儀表精度。原油外輸口流量計(jì)的工作性能與計(jì)量準(zhǔn)確度必須符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)每隔6個(gè)月由國(guó)家授權(quán)的計(jì)量技術(shù)檢定機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行檢定，以確保其計(jì)量的準(zhǔn)確度。針對(duì)原油外輸口使用傳統(tǒng)的腰輪流量計(jì)不斷出現(xiàn)精度超差及卡死的現(xiàn)象，根據(jù)SY/T5398《原油天然氣穩(wěn)定輕烴交接計(jì)量站計(jì)量器具配備規(guī)范》要求，原油外輸計(jì)量必須采用容積式流量計(jì)作為體積交接計(jì)量?jī)x表。在分析了商品原油計(jì)量交接現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，我廠開始使用一種穩(wěn)定性較好的新型容積式流量計(jì)，即雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)。通過近兩年來的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)該雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)穩(wěn)定性與重復(fù)性均達(dá)到了外輸計(jì)量的要求，也不容易卡死，不僅減輕了當(dāng)班工人的勞動(dòng)程度，更重要的是減少了企業(yè)外輸計(jì)量誤差帶來的損失。
1.LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理
LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理是在計(jì)量室內(nèi)完成的，它是由一對(duì)特殊齒型的螺旋形轉(zhuǎn)子直接嚙合，無相對(duì)滑動(dòng)，盡管液體作用在兩個(gè)轉(zhuǎn)子上的壓力不同．但安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)子上的一對(duì)同步齒輪始終保持兩個(gè)轉(zhuǎn)子間的適當(dāng)間隙，保證了轉(zhuǎn)子能夠平穩(wěn)地同步轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子與殼體之間形成若干個(gè)與已知容積的空腔，在被測(cè)介質(zhì)作用下，依靠流量計(jì)進(jìn)出口微壓差推動(dòng)兩個(gè)旋向相反螺旋轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周可輸出8倍空腔的容積。因此，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)與流體的累積流量成正比，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與流體的瞬時(shí)流量成正比，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)可以通過傳動(dòng)齒輪系統(tǒng)傳遞到計(jì)數(shù)器直接顯示液體流量，同時(shí)還可以通過增加的機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置變成電脈沖信號(hào)，然后傳遞到二次儀表或計(jì)算機(jī)，以便遠(yuǎn)程顯示和控制。其結(jié)構(gòu)如圖1
圖1 LSZ型流量計(jì)工作原理
2.LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的引進(jìn)與實(shí)際應(yīng)用
目前國(guó)產(chǎn)的容積式流量計(jì)主要有橢圓式、腰輪液體式、腰輪氣體式、螺桿式、旋轉(zhuǎn)活塞式及刮板式等，全國(guó)有30多個(gè)廠家生產(chǎn)此類儀表。以往油田企業(yè)，特別是中小型油田都選用腰輪液體式流量計(jì)，因?yàn)榇祟惲髁坑?jì)生產(chǎn)歷史長(zhǎng)、技術(shù)成熟、量穩(wěn)定、重復(fù)性較好，所以被廣泛采用。近幾年來，由于國(guó)外大量先進(jìn)流量?jī)x表涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使企業(yè)選擇儀表的余地變大了。再加之儀表企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，一些老企業(yè)資金投人不足，人才不斷流失，流量?jī)x表質(zhì)量滑坡，由此油田企業(yè)在外銷中還引起了多起計(jì)量糾紛，使得流量?jī)x表企業(yè)在市場(chǎng)中的份額逐漸減少。為此，油田企業(yè)考慮選擇新型的流量?jī)x表來替代傳統(tǒng)的腰輪流量計(jì)。
伴隨著油田生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展，陸續(xù)選用的原油外輸流量計(jì)種類與型號(hào)較多。因產(chǎn)品質(zhì)量差異和使用時(shí)間較長(zhǎng)等因素，使部分外輸流量計(jì)在檢定周期內(nèi)出現(xiàn)準(zhǔn)確度超差現(xiàn)象，而導(dǎo)致貿(mào)易糾紛的發(fā)生。為規(guī)范管理，統(tǒng)一型號(hào)，提高流量計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量，自2008年初開始，嘗試應(yīng)用LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)。通過每次流量計(jì)的檢定，發(fā)現(xiàn)雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的重復(fù)性及精確度均高于腰輪流量計(jì)，以下是通過標(biāo)準(zhǔn)體積管檢定后，流量計(jì)的部分檢定數(shù)據(jù)表。表1是編號(hào)為200712222雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)自使用以來的基本誤差，圖2為某腰輪流量計(jì)與此雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的誤差曲線比較。
表1 雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的檢定測(cè)試基本誤差
圖2 流量計(jì)被檢誤差曲線比較
從表1和圖2可以看出，LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的重復(fù)性和穩(wěn)定性都成線形狀態(tài)，滿足原油外輸?shù)囊蟆D2中可以看出雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的數(shù)據(jù)重復(fù)性基本呈直線比腰輪流量計(jì)得重復(fù)性要好的多。衡量一臺(tái)流量計(jì)的好壞有兩個(gè)重要指標(biāo)，即各流量點(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否具有較好的重復(fù)性（標(biāo)準(zhǔn)要求<0.1％），也就是誤差特性曲線是否具有良好的斜率特性，簡(jiǎn)稱線性；其次石流量計(jì)是否具有較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的精度穩(wěn)定性（標(biāo)準(zhǔn)要求<±0.2％），根據(jù)上述檢測(cè)數(shù)據(jù)，證明LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)能夠滿足原油外輸計(jì)量工藝要求。
3.LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)使用結(jié)論
3.1 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況可以得出LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)具有如下特點(diǎn)：
3.1.1 轉(zhuǎn)矩均勻無脈動(dòng)，液流平穩(wěn)，震動(dòng)及噪聲很低。
3.1.2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精巧，便于維護(hù)，嚙合式轉(zhuǎn)子間接觸部分無滑動(dòng)，使用壽命長(zhǎng)，性價(jià)比高，價(jià)格只有進(jìn)口金屬刮板流量計(jì)產(chǎn)品的1/3。
3.1.3 壓力損失≤0.06MPa，量程比1：10，漏流量低，計(jì)量粘度不同的介質(zhì)誤差變化小，尤其是精度修正器采用油浸齒輪系結(jié)構(gòu)，微調(diào)精度0.05％，無需加注潤(rùn)滑油，減少了齒輪間的機(jī)械磨損，保持了流量計(jì)精度穩(wěn)定性。
3.2 作為新型容積式流量計(jì)，使用現(xiàn)場(chǎng)必須滿足其工況條件并按要求正確使用，才能發(fā)揮其最佳性價(jià)比，延長(zhǎng)使用壽命。因此LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)在選型、使用中需注意以下三點(diǎn)：
3.2.1 由于采用單殼體結(jié)構(gòu)，工程壓力為2.5MPa，對(duì)高壓長(zhǎng)輸管線不適宜使用。
3.2.2 流量計(jì)安裝位置應(yīng)盡量避免震動(dòng)大、溫度高、磁場(chǎng)干擾性強(qiáng)的環(huán)境，在流量計(jì)進(jìn)口前必須安裝過濾器，為測(cè)量準(zhǔn)確，防止產(chǎn)生氣穴，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的計(jì)量誤差和石磨軸承損壞，必要時(shí)還須安裝消氣器。
3.2.3 轉(zhuǎn)子間隙≤0.2微米，且介質(zhì)在計(jì)量腔內(nèi)行程較長(zhǎng)時(shí)，對(duì)計(jì)量介質(zhì)純凈度要求比其他容積式流量計(jì)高，需使用≥40目不銹鋼濾網(wǎng)并定期清洗；因轉(zhuǎn)子采用鑄鐵材料，計(jì)量原油要求含水率≤5％，否則因產(chǎn)生銹蝕影響正常使用。
4.結(jié)論
實(shí)際使用情況表明．雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確，使用可靠，既減少了消費(fèi)者的損失，又為國(guó)家節(jié)省了大量能源和資金，因而贏得了用戶的青睞。目前LSZ型雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)已在油田各原油集輸站、外輸計(jì)量間得到了推廣應(yīng)用，承擔(dān)4400t/d原油外輸計(jì)量任務(wù)，其計(jì)量數(shù)據(jù)得到了貿(mào)易雙方認(rèn)可，我廠自使用此流量計(jì)以來未出現(xiàn)因質(zhì)量問題而產(chǎn)生的計(jì)量糾紛，維護(hù)了用戶利益和企業(yè)信譽(yù)。隨著國(guó)際原油市場(chǎng)需求增大，原油價(jià)格不斷上漲．我國(guó)石油工業(yè)必須加快發(fā)展，特別是各地油庫/站正在擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模，雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的應(yīng)用前景會(huì)越來越好。
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