科里奥利质量流量计在储存交接计量中的应用

　　0　引言

　　美国石油学会(API)2002年颁布标准《石油测量标准手册5.6章用科里奥利仪表计量液态烃》[1]。标准规定科里奥利质量流量计(以下简称CMF)实现储存交接(custody transfer)级计量的方法和要求,特别强调储存交接用CMF必须具备能现场校准的条件。这是应用性质的仪表标准,从应用角度提示选择CMF的要点,提出对仪表各组成部分性能要求及安装、调试、校验(质量法或容积法)和维护等操作注意事项,但不提出具体数值指标。标准还分述使用中影响准确测量的各项因素及趋避和改善的途径。这些内容在工程设计和选购CMF前对解读制造厂样本性能规范书、向供应商提出要求、识别供应商误导和澄清性能上不明之处很有价值,也可作为制订产品企业标准或操作规程的重要参考资料。

　　本文对标准主要部分,即包括仪表测量系统的考虑因素和要求,运行时流体特性、安装条件和调试对测量值的影响以及如何实施现场校验作扼要论述。

　　1　系统要求

　　标准第6章对流量传感器、变送器和系统设计提出了应予考虑的因素和要求。

　　1.1　流量传感器考虑因素和要求

　　各型号CMF的测量管形态设计多种多样。形态设计对仪表性能的影响有:

　　①测量管流阻形成的压力降;

　　②磨损、闪蒸和气穴的感受性(susceptibility);

　　③最低和最高流量;

　　④测量精确度;

　　⑤异物的覆盖附着性和堵塞性。

　　CMF测量管内液体流速和压力降远比所连接管道高。运行中CMF的压力降还取决于液体粘度和密度以及所测流量。要按照整个管系允许的压力降慎密考虑可分配给CMF的压力降份额,评估和选定仪表的流量上限值。

　　CMF测量管内压力过低会形成气穴导致不准确测量,甚至损坏流量传感器。还应避免邻近CMF上下游管段发生气穴或闪蒸。测量管内压力还低于其下游的背压,因此标准规定CMF下游的背压Pb应不低于式(1)所示,但对于某些密相(dense-phase)液体(如乙烯和高纯度乙烷),这一准则可能不适用。

　　式中:Pb为最小背压,Pa表压;Δp为在最大运行流量下CMF的压力降,Pa;pe为在工作温度条件下的液体平衡蒸气压力,P绝对压力。

　　在测量含异物流体时要考虑测量管形态是否易于阻塞和沉积异物。测量管内壁积聚沉淀或覆盖垢层除阻碍流通外,还有可能影响密度输出信号的精度。管道压力显著变化会影响流量测量的准确度,若使用时压力和校准流量时压力相差较大,应要求供应商提供压力修正系数。典型的压力影响灵敏性随着口径增加而增大。CMF的性能亦随着测量管管壁增厚和管径增大而趋于劣化。然而迄撰写本文时笔者所见到的各制造厂不同型号样本说明书等技术资料大部分未列压力修正系数。