不停輸實現中哈原油管道阿拉山口計量站計量系統改造

陳群堯，常健輝，田蒙

中哈管道公司中國分公司（新疆阿拉山口833418）

不停輸實現中哈原油管道阿拉山口計量站計量系統改造

陳群堯，常健輝，田蒙

中哈管道公司中國分公司（新疆阿拉山口833418）

針對中哈原油管道輸量增加，且存在容積式流量計故障頻發的問題，在不停輸的情況下，先利用二路旁通安裝兩套科里奧利質量流量計，采用原有的檢定系統進行臨時檢定；然后將原有三路容積式流量計計量回路改造為二路科里奧利質量流量計和一路應急旁通，同時對原水標罐及體積管進行改造。中哈兩國計量院聯合對改造后的四路質量流量計進行檢定，檢定完成后立即投入使用，不影響當月輸油任務的完成，實現了不停輸工況下的計量系統改造。

不停輸；原油管道；流量計改造

1 計量系統改造

1.1 改造前

中哈原油管道阿拉山口計量站流量計計量及檢定系統始建于2005年，并于2006年11月30日經中哈兩國計量院聯合檢定通過后，12月1日正式投用（圖1）。該計量系統包含如下設備（表1）。

圖1 改造前的流量計撬

1.2 改造后

經過2012年3月—2013年2月改造，實現了4路質量流量計可同時投用，平時工作狀態3用1備，突破了原流量計年輸量2 000×104t的計量瓶頸，更換后的MICRO MOTION質量流量計穩定的性能和免維護的操作工況，使生產運行變得更輕松了（圖2）。改造后的計量檢定系統包含如下設備（表2）。

圖2 改造后的流量計撬

表1 計量檢定系統改造前設備情況

表2 計量檢定系統改造后設備情況

2 計量系統改造步驟

2.1 原二路旁通改造成4#、5#流量計

在原計量系統上的二路旁通回路（4#、5#）上先安裝2套MICRO MOTION科里奧利質量流量計，見圖3。

2.2 在原U型體積管出口安裝密度測量回路

在原U型雙向體積管的水標管線接口下游40cm，垂直管段正中兩處位置開口，安裝連接密度計橇座的進出口，形成密度測量回路，同時安裝溫度傳感和壓力傳感裝置。

圖3 改造后的計量撬示意圖

2.3 用原體積管臨時檢定新安裝的4#、5#質量流量計

考慮到原有體積管是配套原輸量最大值在900 m3/h的容積式流量計，因此用原體積管檢定新安裝的質量流量計[1-2]，最大檢定點只能在650 t/h附近。檢定通過后，新安裝的二路流量計在最大計量流量不超過650 t/h的工況下使用。舊體積管對新安裝流量計的檢定結果見表3和表4，臨時檢定證書由中哈兩國計量檢定部門頒發，報請國家檢驗檢疫局和海關通過。

表3 4#流量計檢定數據

表4 5#流量計檢定數據

根據表3和表4的結果，流量計最大相對誤差在允許誤差范圍內（≤±0.2%），重復性在0.10%范圍內，流量計可以投用。

2.4 FLOWBOSSS600+流量計算機的安裝及FLOWBOSSS600的升級

改造后的4#、5#流量計連接使用新安裝的FLOWBOSS S600+計算機系統，原體積管標準裝置系統及即將改造的2#、3#流量計的流量計算機系統在原有FLOWBOSS S600系統上進行硬件更新、軟件編程組態，升級到S600+使用。升級后的S600+的體積管標準裝置系統完成對4臺質量流量計的在線檢定和實時核查。

2.5 2#、3#計量回路改造

將原有二路（2#、3#）DANIEL BRODIE容積式流量計改造為二路MICRO MOTION質量流量計，將原配套FLOWBOSS S600流量計算機系統進行升級為FLOWBOSS S600+系統。

2.6 1#回路改造為應急旁通

原有的1#DANIEL BRODIE容積式流量計去掉，改造為應急旁通流程。

2.7 標定系統的改造

在進行2#、3#計量回路改造及1#旁通流程改造的同時，對舊水標系統及體積管進行更換，水標罐由JLQ-1060更換為JLQ-450；體積管由DANIELBi-DirectionalU型雙向體積管改造成Honeywell Enraf-CALIBRON活塞式體積管，水標罐在出廠時就經過中國計量檢定部門檢定通過，標定系統安裝調試完畢后立即邀請中哈兩國計量院進行鑒定。

檢定結果：體積管容積值不確定度為0.03%＜0.05%，體積管可用。

2.8 新標定系統對新安裝的流量計的檢定

采用檢定過的體積管由中哈兩國計量專家首先對新安裝的2#、3#流量計進行檢定[3-4]，檢定證書報請國家檢驗檢疫局和海關同意后即可投入使用；切換流程，2#、3#流量計進行生產運行計量，再分別對4#、5#流量計進行檢定，檢定完成后同樣將檢定證書報告國家檢驗檢疫局和海關，新改造后的四路流量計（2#、3#、4#、5#）都具備了國際原油貿易交接的計量能力，實現了不停輸流量計計量檢定系統改造，保證了當月生產任務的完成。

3 中哈計量院聯合檢定

改造后的四路質量流量計經中哈兩國計量院聯合檢定[5]的報告如下：2#流量計示值誤差0.086%＜0.2%，重復性0.037%＜0.1%，通過；3#流量計示值誤差0.078%＜0.2%，重復性0.025%＜0.1%，通過；4#流量計示值誤差0.071%＜0.2%，重復性0.038%＜0.1%，通過；5#流量計示值誤差0.024%＜0.2%，重復性0.047%＜0.1%，通過。

4 結論

在計量檢定系統改造過程中，只要改造流程控制得當，有效地利用新舊設備的相互搭配和各自的特點，在保證計量系統總計量準確度的前提下，完全能夠在不停輸的狀況下實現中哈原油管道阿拉山口計量站計量檢定系統的改擴建，完成長輸管道不停輸運行狀況下的計量檢定系統改造，提高生產運行效益。

[1]全國流量容量計量技術委員會.體積管檢定規程：JJG 209—2010[S].北京：中國計量出版社,2010.

[2]全國流量容量計量技術委員會.標準金屬量器檢定規程：JJG 259—2005[S].北京：中國計量出版社,2005.

[3]全國流量容量計量技術委員會.科里奧利質量流量計檢定規程：JJG 1038—2008[S].北京：中國質檢出版社,2008.

[4]全國工業過程測量和控制標準化技術委員會.科里奧利質量流量計：GB/T 31130—2014[S].北京：中國標準出版社, 2015.

[5]陳群堯,吳浩,徐鵬.中哈跨國原油管道阿拉山口計量站——運行、計量與交接[M].北京：中國石化出版社,2011.

Because of the transportation volume increase of China-Kazakhstan crude oil pipeline and the frequent failures of volumetric flowmeters,under the condition of continuous transmission,firstly,two sets of Coriolis mass flowmeters are installed by two-way bypass, and the original verification system is used for temporary verification;then,the original three-way volumetric flowmeter measuring circuit was replaced by two-way Coriolis mass flowmeter and one-way emergency bypass,and the original water tank and volume tube were reformed.After the joint verification of Metrology Institutes of China and Kazakhstan,the four-way mass flowmeter was put into use.The reconstruction process does not affect the completion of the oil transportation task in the month,and realizes the transformation of the metering system under the condition of non-stop transmission.

continuous transmission;crude oil pipeline;reconstruction of flow meter

左學敏

2017-01-20

陳群堯（1964-），男，高級工程師，主要從事石油天然氣的運行和計量工作。