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超声流量计用于液态烃贸易计量的国外典型性能测试

时间:2017-04-24 16:14 来源:http://www.shslgs.com 点击数:

一、概述

在我国, 多声道超声流量计尚未大量用于液态烃贸易计量,而在国外20世纪90年代末就已经开始应用,部分生产厂家在荷兰重量与计量部(NMI)、挪威石油董事会(NPD)等部门的监督下,在炼油厂和港口等原油及成品油管线上对其产品进行了长时间的性能测试,并取得了国际法制计量组织(OMIL)及NMI等的认证。

为了追踪国外先进的计量技术,提升我国液态烃贸易计量水平,本文就FH8500型和1010S型多声道液体超声流量计在国外开展的原油及成品油现场实流测试作简单介绍。 1列举了FH8500型和1010S型多声道液体超声流量计的性能参数。

二、FH8500型超声流量计多黏度、变流态性能测试

法国Faure-Herman公司生产的FH8500型液体超声流量计拥有18路声道,根据研究表明:超声流量计声道数越多, 对流经介质的黏度和流态的适应性越好,根据相关资料FH8500采用了DN150的超声流量计在国外进行了多黏度性能测试测试介质分别为汽油、柴油、原油、黏度范围从0.6cSt90cSt测试性能曲线如图1所示。

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从图1可以看出,当油品黏度从0.6cSt 逐步变至 90cSt 时, 该超声流量计测量最大允许误差均±0.15%以内 ,表现出与黏度无的特性。

检验恶劣流态下流量计性能,Faure -Herman 公司还分别用50%开度蝶阀加10D管径的上游配置和标准整流器加 10D管径上游配置, DN150 FH8500型超声流量计进行测试,其结果曲线如图2

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所示。

由图2可看出, 只要上游直管段长度满足10D要求, 两种管线配置下的测试误差均未超过 ±0.15%200m3/h及以上流量点的流量计系数变化较小。

三、1010S型超声流量计燃料油及原油长期比对试验

为了验证Controlotron公司的1010S型超声流量计用于燃料油及原油贸易计量中的准确性及长期稳定性,API液体超声流量计工作组曾在20013月至6月对其进行过现场试验比对及检定测试。

测试分为两组,第一组测试为不同种类的燃料油测试,地点在巴吞鲁日(美国路易斯安那州首府)的半岛码头管线上, 将一台20.32cm的高精度涡轮流量计与一台双声束四声道 1010S 型超声流量计串联, 2001322日始至64日止, 进行了7465个批次

不同等级的燃料油间歇计量比对。 测试数据表如表2所示。

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比对测试总流量达2799851BBL(约445120.3m3),以高精度涡轮流量计为基准,1010S型超声流量计的平均测试误差为-0.019%,标准偏差为0.14%

第二组测试为不同种类的原油测试,地点位于休斯敦的埃克森美孚石油公司, 采用一台20.32cm的高精度容积式流量计与一台3声束6声道1010S型超声流量计作在线串联比对。 2001517日起至531日止,检定共间隔进行了7天,每组检定10次,共检定47组。 测试数据如表3所示。

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比对结果显示,两种流量计的原油计量准确度和重复性相近。

四、总结与展望

从国外对FH8500型和1010S型多声道液体超声流量计的测试结果来看, 当计量介质黏度 0.6cSt90cSt 发生改变时 FH8500保持了良好的计量准确度。 当上游直管段≥10D(管径)时,其测试流量点,特别是200m3/h以上的大流量点几乎不受上游恶劣流态的影响,表现出良好的准确度与适应性。 1010S型超声流量计在长时间、 多批次的成品油与原油计量中,也表现出了良好的准确度与稳定性。

FH8500型和1010S型多声道液体超声流量计是国外两款具有代表性的先进流量计,它们的测试结果表明,多声道液体超声流量计技术已较为成熟,已具备包括原油在内的液态烃贸易计量能力。 事实上,国外从20世纪末开始,已将液体超声流量计逐渐推广应用于大型炼厂、输油管道、装卸码头和海上平台等。

而我国将超声流量计应用于液态烃贸易计量起步较晚,目前推广应用的主要技术难点在于实流检定环节。 由于超声流量计量程宽(为同口径容积式流量计量程的一倍以上),信号滞后,需要标准体积管有较大的标准体积。 目前,国内固定式或活动式体积管都是与容积式流量计配套的, 口径均在DN300及以下,因此, 站内工艺存在体积管标准体积小 (多数小于5m3)、检定流量上限不够(通常低于700m3/h)、检定结果重复性不佳等问题。

为了解决超声流量计的实流检定难题,我国已经立项攻关。 笔者认为,如采用高精度液体涡轮流量计作为标准表,将体积管量值传递给被检超声流量计也许是解决超声流量计在线实流检定难题的一种方法。 但如何合理设计检定工艺、检定方法及检定流程以最大限度地降低检定系统的不确定度,是需要研究解决的问题。