動態計量中影響計量儀表漏流量因素的探討

尹燕貴，胡 瑾

（中國石油化工股份有限公司管道儲運公司南京輸油處石埠橋輸油站，江蘇 南京210033）

1 影響計量儀表漏流量的因素

式中：q為液體的漏流量；Wc為轉子與殼體之間的間隙寬度；Lc為轉子與殼體之間的間隙長度；η為液體的動力粘度；△P為流量計前后的壓力差；C為常數，為轉子高度、轉子對殼體的偏心率和表面形狀的函數，一般取值為0.0833。

從漏流量公式分析，漏流量與粘度又成反比關系。粘度高的液體，漏流量就小，產生的誤差也較小，誤差曲線向正向偏移。而粘度低的液體其漏流量也大，產生的誤差也相應的增大，誤差曲線又會向負向偏移。這是粘度的一個問題兩個方面。

由于儀表存在運動零部件，運動著的零部件之間、零部件與殼壁之間均有一定的間隙，因此必然產生泄漏，亦稱漏流。漏流量是所有容積式流量計所共有特性之一，那么影響容積式流量計漏流量的因素又有哪些？

（1）粘度對漏流量的影響。粘度是阻止液體流動的一種性質。被測介質的粘度變化對所有的容積式流量計的誤差都有影響，只是程度不同而已。當液體粘度增大時會造成流量計的前后壓差增大，這樣不僅會消耗輸送能量，提高輸油成本，而且流量計的漏流量也會隨著壓差的增大而增大。而漏流量的增加又直接影響到流量計的誤差 ，使誤差曲線向負向偏移。

漏流量的公式如下：

粘度也是使用單位在向生產廠家訂購流量計時所要提供的重要參數之一。如在20世紀90年代，某單位向Smith公司訂購一批刮板流量計，Smith公司根據該單位報的參數提供流量計。但是在流量計到位裝好后,標定時誤差始終偏大，反復查找也不找出原因。后經Smith公司的專家檢查后發現，該單位提供的參數中粘度值偏大，而實際所計量的油品的粘度值又偏小，造成計量儀表的漏流量過大。因廠家是按照使用單位提供的參數來對流量計進行一系列的調整和試驗的。

由于液體的粘度會直接影響計量誤差，因此在檢定流量計時要注意檢定液體的粘度一定要與實際計量油品的粘度相近。如果檢定時的液體粘度較大，而實際使用中的油品粘度又較小，而漏流量是會隨著粘度的變化而變化的，這樣就會造成誤差增大，使計量不準。

（2）結蠟對漏流量的影響。在計量過程中，含蠟油品結蠟，輕者會嚴重影響計量結果的準確性，重者還會堵塞流量計，使其無法運轉。這是由于油品中含蠟，在一定的溫度下蠟就會析出，這樣就會在流量計的計量腔的內壁上結上一層硬蠟襯里，使流量計的殼體與轉子、轉子與轉子之間的間隙變小，造成正常的漏流量大幅減少，使流量計的誤差曲線正向偏移，造成計量結果不準。

在20世紀90年代初期，揚子站就遇到過這樣的問題。在對流量計進行檢定時發現誤差始終超差，并且總也找不出原因來。為了查明究竟，解決問題。經過他們不懈的努力，通過反復的試驗與實踐，終于找出了問題的所在之處—— 所輸的油品含蠟量偏高，造成流量計內結蠟，使正常的漏流量大幅減少，從而造成流量計誤差曲線上移且超差。通過實驗他們也得出了揚子站當時所輸的油品的析蠟高峰區是在34～36℃之間，只要避開這個析蠟的高峰區就可以緩解油品結蠟的問題。

當然不同品種的油品其析蠟點也各不相同，如大慶原油的析蠟高峰區是在35℃～45℃之間。

（3）溫度對漏流量的影響。溫度是在流量計計量過程中有很大影響的一個參數。溫度的變化會引起一系列參數的變化（如被計量液體體積、密度、粘度以及運動件之間的間隙，對于含蠟油品又直接影響到計量設施的結蠟量等等）。

溫度升高時，油品的粘度會隨著溫度的升高而降低，而液體的漏流量又會隨著粘度的降低而增加，使流量計的計量誤差向負向增加；溫度降低時，油品的粘度會隨著溫度的降低而升高，這樣又會減少液體的漏流量，使流量計的計量誤差向正向傾斜。

（4）流量計運動部件與殼體間隙對漏流量的影響。生產廠家為了保證流量計的精度，會嚴格控制運動部件與殼體的間隙。但在實際運用中仍有許多的因素會使流量計運動部件與殼體的間隙發生變化，從而改變流量計的誤差曲線。

例如新安裝的流量計通過磨合期一段時間后，由于運動件的運轉變圓滑，機械阻力減小，各處間隙合適，漏流量會很小，這樣誤差曲線向正向移動。但在流量計的運行工況不變的情況下，運行3～5年后，再繼續使用就會出現運動件磨損，使間隙變寬，漏流量也因此變大，造成誤差曲線向負向移動。

另外對于那些必須加溫才能輸送的油品，由于流量計的計量室內充滿被計量的液體，運動件全部浸泡在其中，這樣當溫度發生變化時就會對計量儀表的計量性能產生較大影響，尤其當環境溫度與被計量油品的溫度相差很大時。例如當轉子的質量小于殼體時，受周圍油品溫度的影響，轉子會很快膨脹，體積增大；而殼體受環境溫度的影響，膨脹速度比轉子慢，這樣由于轉子與殼體的體膨脹不同步，輕者使運動件與殼體間隙縮小，減少漏流量；重者容易造成超過設計的附加間隙而卡住或劃傷轉子或殼體。

（5）其它因素對漏流量的影響。計量儀表不能帶“病”工作，發現問題就要及時停用或更換，以減少不必要的損失。2010年石埠橋計量間的體積管因加工制造、鋼材質量等問題出現了密封不嚴，造成漏流量過大等問題，后及時用美國Smith公司產的雙向標準體積管替換了舊的體積管將問題解決了。第二年計量間的流量計在中科院檢定后不久，5#流量計突然出現了在運轉時噪音大的問題。經檢查油杯及出軸密封處的潤滑油都不缺，通過復標發現誤差曲線超差無法使用，后廠家來人解體檢查發現，因轉子偏移并在運轉時刮劃計量腔內壁而發出噪音，并且在計量腔的內壁及底部留下了許多很深的劃痕而造成液體的漏流量過大，使誤差曲線偏移。

造成計量儀表漏流量發生變化的因素還有很多，如壓力的變化，流量計的運行流量范圍，流量計制造質量的優劣，計量器具的維護保養等。

2 結論

（1）隨時掌握油品粘度的變化并對此采取相應的措施。同時還應根據不同的粘度來選擇相匹配的流量計。

（2）了解不同油品的析蠟高峰區，并據此采取不同的輸油溫度。這樣既能降低能耗，又能解決因油品結蠟而帶來的問題。

（3）選擇合適的輸油計量溫度，以達到既能提高流量計的通過量而又不增大漏流量的目的。

（4）計量儀表因運動件磨損嚴重而使漏流量增加時，應及時更換運動件；給計量儀表加保溫套，以減少環境溫度的急劇變化對殼體的影響。

（5）按時巡檢，發現問題及時處理，并更換損壞的零部件或計量儀表。

3 結語

時代在進步，科技在發展，計量器具也在日新月異的改良和更新著。這些因素也會隨著計量器具的改進而減小或消失的，測量值也會越來越接近真實值。

[1]中國石油天然氣總公司勞資科.綜合計量工[M].北京:石油工業出版社,1998.

[2]潘丕武.石油計量技術基礎[M].北京:海洋出版社,2001.

[3]中國石油天然氣集團公司人事服務中心.綜合計量工[M].北京:石油工業出版社,2005.