石油管線計量的高新技術(shù)應(yīng)用

侯廣文

中國石油管道錦州輸油氣分公司，遼寧 錦州 121000

1 石油管線計量的特點

石油的生產(chǎn)離不開管道運輸，這其中流量計量的應(yīng)用就起著非常重要的作用。通過流量計能夠確保石油量值的準(zhǔn)確性以及可靠性，確定收進(jìn)、發(fā)出、儲存以及運輸過程中石油產(chǎn)品的數(shù)量，以便在準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行計劃生產(chǎn)、分配、對內(nèi)或者對外貿(mào)易、企業(yè)經(jīng)濟(jì)核算以及石油生產(chǎn)過程的監(jiān)控?，F(xiàn)階段用于石油管線計量的儀器主要包括容積式流量計、渦輪式流量計、超聲流量計、質(zhì)量流量計以及螺旋轉(zhuǎn)子流量計等，這些都屬于動態(tài)計量儀器，主要特點就是被測量的石油產(chǎn)品是連續(xù)不斷地通過計量儀器從而檢測出具體數(shù)量的儀器。由于石油的品種分類眾多，而且每一個品種的物性差異較大，因此對計量儀器的選擇有著非常嚴(yán)格的要求，在確保滿足計量精度的前提下，應(yīng)該考慮在線實流測定、質(zhì)量流量結(jié)算。以下就對幾種常見的流量計及其工作特點進(jìn)行簡要分析:

1.1 容積式流量計

容積式流量計是一種機(jī)械式的測量儀器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個已知體積的空間，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，然后通過測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的次數(shù)計算出石油的體積總量。容積式流量計的性能特點是測量精度高，能夠控制在0.1%～0.5%之間，而且計量精確度受計量介質(zhì)的物理性能、流動狀態(tài)以及安裝條件的影響較小，能夠長期保持穩(wěn)定性，便于進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

1.2 渦輪流量計

渦輪流量計是在石油流動的過程中，帶動葉輪尋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的旋轉(zhuǎn)改變磁電轉(zhuǎn)換器。此時檢測線路中磁通量也會隨之改變，產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)過放大器將脈沖信號放大并最終顯示為具體流量值。渦輪流量計有較高的靈敏度，而且測量程比寬、準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好，我國石油天然氣管道運輸當(dāng)中的應(yīng)用非常廣泛。

1.3 質(zhì)量流量計

質(zhì)量流量計可以直接測量石油的質(zhì)量，具體是在雙管型質(zhì)量流量計當(dāng)中，入口處的分流管將流體均勻的分成兩部分，然后分別送到兩根測量管中，測量管通過驅(qū)動線圈的作用會產(chǎn)生有規(guī)律的振動，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利原理可以進(jìn)一步得到流體質(zhì)量。質(zhì)量流量計的測量準(zhǔn)確度高，并且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，不會受到介質(zhì)粘度以及流態(tài)的影響，可以進(jìn)行多參數(shù)準(zhǔn)確測量，其中就包括流量、密度以及含水量。由于國內(nèi)的石油以及石油產(chǎn)品是以質(zhì)量為單位進(jìn)行交接的，因此質(zhì)量流量計的應(yīng)用可以減少測量環(huán)節(jié)，提高石油計量工作的效率。

1.4 螺旋子流量計

螺旋子流量計是一種新型的流量測量儀器，主要工作原理是在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中，圓形橫截面的轉(zhuǎn)子在流體前后壓差的作用下轉(zhuǎn)動，并且通過傳感器感受流體平均流速，從而推導(dǎo)出流量或總量的儀表。在具體測量的過程中螺旋子流量計的轉(zhuǎn)子能夠保持等速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩均勻，所以可以獲得較高的測量精度，而且螺旋子流量計的結(jié)構(gòu)簡單、運行噪音低并且便于后期維護(hù)，因此在石油管線計量當(dāng)中有著非常廣泛的應(yīng)用前景。

1.5 渦輪流量計

渦輪流量計是在不導(dǎo)磁的管線外殼安裝一個套有電磁感應(yīng)線圈的永久磁鐵作為檢測其，而渦輪的葉片則使用導(dǎo)磁材料制成，管道內(nèi)的流體流經(jīng)渦輪式，差壓會促使渦輪旋轉(zhuǎn)，此時渦輪葉片經(jīng)過永久磁鐵會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，輸出的脈沖頻率與渦輪轉(zhuǎn)速成正比，因此可以推斷出流體的總量。渦輪流量計屬于一種大口徑的管道測量儀器，被廣泛應(yīng)用于石油、化工等領(lǐng)域。

2 石油管線計量的高新技術(shù)應(yīng)用

石油運輸業(yè)的快速發(fā)展，使得計量器具的使用數(shù)量大幅度提高，新型流量計的應(yīng)用對石油貿(mào)易、生產(chǎn)、檢驗以及運輸?shù)确矫娑加兄浅Ｖ匾淖饔茫虼藢τ谟嬃績x器的研究成為了近年來人們所關(guān)注的焦點問題。以下就對石油管線計量的高新技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行具體分析:

2.1 自動控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的應(yīng)用

石油管線計量儀器當(dāng)中的自動控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)主要包括計算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、接口電路、變頻器、光纖檢測開關(guān)、專用頻率計數(shù)器等系統(tǒng)組成，在進(jìn)行測量過程中可以實現(xiàn)自動化操作并且可以在線進(jìn)行實時監(jiān)控，最大限度的確保石油檢測的穩(wěn)定性和可靠性。石油管線計量系統(tǒng)當(dāng)中現(xiàn)代化的自動控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效的提升流量計的工作效率以及測量精度。

2.2 智能化計量儀表的應(yīng)用

傳統(tǒng)的石油管線測量儀器不僅安裝工藝復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，檢修困難，而且無法獲得更為精確的計量結(jié)果。而由于智能化計量儀表利用了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計，具有高精度、寬量比的特點。通過計算機(jī)強(qiáng)大的軟件功能可以對流量進(jìn)行壓力和溫度變化時的自動補(bǔ)償運算，并且可以通過計算機(jī)上的通訊接口將精確的計算結(jié)果傳輸給控制中心，同時還可以接受控制中心發(fā)送的指令，便于后期的維護(hù)以及檢查工作。此外，通過差壓變送器能夠同時對差壓、驚訝以及溫度進(jìn)行檢測，減少了傳感器的數(shù)量，簡化管線工程，這些都為智能化計量儀表的應(yīng)用提供了堅實、可靠地技術(shù)保證。

3 結(jié)論

綜上所述，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速崛起，使得以石油天然氣為主的能源需求量也有了顯著提升，因此也加快了運輸管道事業(yè)的發(fā)展，而這其中計量儀器的應(yīng)用也越來越受到人們的普遍關(guān)注。通過使用現(xiàn)代化的計量儀器，不僅能夠有效地提升石油計量的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性以及可靠性，而且還能夠通過高新技術(shù)使石油管線計量，朝著自動化、智能化以及多元化的方向發(fā)展。

[1]李旭, 王雪飛.開展油流量計量標(biāo)準(zhǔn)的研究提高能源計量水平[J].中國計量, 2011(4):24-25.

[2]賈平, 岳遠(yuǎn)朋.淺析石油天然氣流量計實流計量技術(shù)[J].中國計量, 2011(9):80-81.

[3]關(guān)銳.地地下水管線實現(xiàn)不停水計量的探索與應(yīng)用[J].中國計量, 2003(2):27.

[4]周明靜.試談進(jìn)一步加強(qiáng)計量管理工作的新措施[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督, 2010，26(6):50-52.