Medición y medidas correctivas de la influencia de la temperatura en el coeficiente del medidor de flujo y la cantidad de compensación

1. En la actualidad, la medición del comercio interno de petróleo a granel generalmente adopta un método de medición dinámico. Los medidores de flujo comúnmente utilizados en uniones grandes incluyen medidores de flujo de desplazamiento positivo, como medidores de flujo de rueda de cintura y medidores de flujo de raspador metálico. Con el avance de la tecnología, en los últimos años, los caudalímetros con raspador se han ganado el favor de los usuarios debido a sus ventajas estructurales únicas, trayectorias de movimiento especiales y excelentes indicadores de rendimiento. Aunque son costosos, aún se ganan el favor de los usuarios debido a su alto nivel. rendimiento de costos. En la actualidad, el caudalímetro de rueda de cintura original (caudalímetro Roots) se ha cancelado básicamente en los grandes puertos nacionales de transferencia de petróleo crudo, y los caudalímetros con raspador metálico Smith importados se utilizan principalmente para medir el petróleo crudo comercial. No importa qué tan bueno sea el rendimiento del medidor de flujo, después de funcionar durante un período de tiempo, los cambios en sus propiedades mecánicas y en los medios provocarán cambios en el volumen de la cámara de medición. La precisión cambiará naturalmente en diversos grados, es decir, el error básico se desvía, por lo que es necesaria una recalibración. 2 El proceso de calibración en línea del medidor de flujo con el tubo de volumen estándar bidireccional 2.1 El principio de funcionamiento de la calibración en línea del tubo de volumen estándar bidireccional utiliza una sección de tubería de acero uniforme y lisa entre los dos interruptores de detección del tubo de volumen estándar. generalmente llamada sección estándar (su volumen es una cantidad determinada), como herramienta de medición estándar. En el tubo se coloca una bola de goma resistente al aceite y al desgaste con un cierto volumen residual y elasticidad como bola de calibración, que puede moverse sincrónicamente con el flujo de aceite. Durante el proceso de calibración, el flujo de aceite empuja la bola de calibración para que se mueva. Cuando la bola de calibración toca el primer interruptor de detección en el tubo de volumen, el sistema de control envía una señal para activar el contador de pulso del medidor de flujo que se va a probar. Pasa el segundo interruptor de detección, la señal se activa nuevamente y el contador de pulsos del medidor de flujo deja de contar. Midiendo el tiempo que la bola corre entre los dos interruptores de detección, se puede obtener el caudal a través del medidor de flujo durante este período. Como se conoce el volumen de la sección estándar, el error del medidor de flujo se puede obtener comparando y calculando la diferencia entre los dos. 2.2 Procedimiento de calibración (1) Proceso de calibración: cambie el proceso de medición original a un proceso de calibración, abra la válvula de entrada del medidor de flujo, la válvula de calibración y la válvula de salida del tubo volumétrico, y cierre la válvula de salida de medición del medidor de flujo para formar un sistema de calibración de ciclo. (2) Calibración del movimiento de la bola: inicie el sistema de control, realice la calibración del movimiento de la bola, verifique si el sistema de calibración del tubo de volumen estándar es normal y extraiga el aire. Después de que todo sea normal, coloque la bola de calibración en la posición inicial de calibración para que el tubo de volumen esté listo para la calibración. (3) Determine el punto de calibración. Seleccione el punto de calibración según el rango de flujo del medidor de flujo y el caudal de trabajo común. Por lo general, se deben seleccionar los límites de tráfico superior e inferior, se debe cubrir el tráfico común y el número total de puntos de tráfico no debe ser inferior a 5. Dado que cada punto de unión del medidor de flujo generalmente funciona dentro de un rango de flujo fijo durante un tiempo prolongado, los puntos de calibración son tres puntos distribuidos uniformemente dentro de su rango de flujo. Cada punto de flujo se calibrará no menos de 3 veces en las mismas condiciones de trabajo. En funcionamiento real, generalmente es suficiente realizar 3 veces para cumplir con los requisitos técnicos. (4) Método de calibración Al calibrar, se puede utilizar una calibración unidireccional de flujo pequeño a flujo grande o de flujo grande a flujo pequeño, o se puede usar una calibración de ida y vuelta. Sin embargo, el autor cree que el método desde un caudal grande hasta un caudal pequeño es mejor. Puede utilizar un caudal grande para eliminar la capa de aceite muerto que puede existir entre la válvula de calibración y la pared de la tubería de volumen, lograr el equilibrio de temperatura y. Introduzca el estado de calibración formal por adelantado. (5) Durante la calibración, el medidor de flujo se calibra de acuerdo con el punto de flujo seleccionado y el número determinado de calibraciones y métodos de calibración. La calibración general debe adoptarse durante la calibración, y los datos de calibración tomados incluyen el número de pulsos del medidor de flujo, el volumen del medidor de flujo y la temperatura y presión en la tubería. En comparación con la presión, la temperatura tiene un mayor impacto en los resultados de la calibración y las lecturas de temperatura deben ser precisas. Durante el proceso de calibración, la presión cambia más rápido que la temperatura, por lo que se debe leer primero la presión y luego la temperatura.

3 Procesamiento de datos de inspección, errores y coeficiente de determinación 3.1 Calcular el volumen real Vt de la sección estándar del tubo volumétrico en t ℃ Vt = V20 [1 (D/Ene) - Ps] - [1 βs (ts - 20 ℃)] donde: V20 es el volumen estándar del tubo de volumen estándar a 20°C y 101,325 kPa, m3; ps es el valor promedio de la presión manométrica de entrada y salida del tubo de volumen, Pa D es el diámetro interior de; el tubo de volumen estándar, mm; e es el espesor de la pared del tubo de volumen estándar, mm; En es el módulo elástico del tubo de acero de volumen estándar, Pa βs es el coeficiente de expansión del tubo de acero de volumen estándar, ℃-1; ts es la temperatura promedio del medio en la tubería de volumen estándar, ℃. 3.2 Vt se convierte al valor de flujo Qs bajo las condiciones de trabajo del medidor de flujo Qs = Vt [1 β (tm - ts)] - [1-F (pm - ps)] donde: Qs es el valor real del estándar sección de tubería convertida en medidor de flujo El valor real del caudal acumulado en condiciones de calibración es m3 es el coeficiente de expansión del líquido del petróleo crudo (consulte la tabla de coeficientes de temperatura del volumen del aceite), ℃-1; la salida del medidor de flujo, ℃ tm es la temperatura del líquido en la salida del medidor de flujo, ℃ ts es la temperatura promedio del petróleo crudo en la tubería de volumen estándar, ℃ pm es la presión manométrica en el medidor de flujo, Ps es la; presión promedio en la tubería de volumen estándar, Pa. F es la compresibilidad del líquido del petróleo crudo, kPa-1. También se puede obtener consultando la tabla de coeficientes de compresibilidad de los hidrocarburos. 3.3 Cálculo del error básico del medidor de flujo (1) El error relativo de cada punto de calibración del medidor de flujo Em = [(Qm - Qs)/Qs] ×100 donde: Qm es el valor de flujo acumulado del medidor de flujo durante el tiempo de prueba, m3; Qs es el volumen de flujo acumulado de la tubería durante el tiempo de prueba, m3; Em es el valor de indicación de error relativo de cada punto de prueba; Qm=K-N donde K es el coeficiente del medidor de flujo, m3/pulso; N es el número de pulsos del medidor de flujo dentro del tiempo de calibración. (2) El error básico relativo del punto de flujo del medidor de flujo E=(E2m max E2s)1/2≈Em max. En la fórmula: Em max es el valor máximo del error de valor relativo de cada punto de calibración; es el error del dispositivo. Si el valor de Es no excede 1/3 del error básico de calibración del medidor de flujo y se puede ignorar. 3.4 Cálculo de la repetibilidad del medidor de flujo (1) Repetibilidad del punto de calibración

(Si el número de mediciones es inferior a 10 veces, se puede utilizar el método de rango para el cálculo) Eri = [(Emi)max -( Emt)min]/ dn En la fórmula: (Emi)max es el valor de error máximo del i-ésimo punto del medidor de flujo; (Emi)min es el valor de error mínimo del i-ésimo punto del medidor de flujo; Eri es la repetibilidad del punto de calibración; dn es el punto de calibración; Es es el error del dispositivo, si el valor de Es no excede 1/3 del error básico del medidor de flujo bajo prueba, se puede ignorar. La repetibilidad del punto de calibración; dn es el coeficiente del método de rango, que está relacionado con el número de mediciones. Esto se muestra en la Tabla 1 a continuación. Tabla 1 Tabla de valores del coeficiente del método de rango dn Número de mediciones n Coeficiente del método de rango dn Número de mediciones n Coeficiente del método de rango dn

2 1,13 7 2,70

3 1,69 8 2,85

4 2,06 9 2,97

5 2,33 10 3,08

6 2,53

(2) Determinación de la repetibilidad del caudalímetro Er=(Eri)max In la fórmula: (Eri) max es el error máximo de repetibilidad del punto de calibración. Es decir, el valor máximo del error de repetibilidad en cada punto se toma como el valor de representación de repetibilidad del caudalímetro. 3.5 Cálculo del coeficiente del medidor de flujo El coeficiente del medidor es un parámetro importante que caracteriza la dirección y el grado de desviaciones positivas y negativas del medidor de flujo. Generalmente expresado como MF: MF = Qs / Qm donde: Qs es el volumen real de la sección estándar de la tubería de volumen Vt convertido al valor real del caudal acumulado en el medidor de flujo, m3 es el caudal acumulado de; el caudalímetro de calibración, m3.

Dado que el error básico del medidor de flujo es E=(Qm-Qs)/Qs, la relación entre el coeficiente del medidor de flujo y el error básico es MF=1-E o E=1-MF. Para los medidores de flujo Clase 0.2, el coeficiente del medidor de flujo se refiere a la dirección y el grado de desviación como una indicación de la repetibilidad del medidor de flujo. Para un caudalímetro de grado 0,2, el coeficiente debe estar entre 1,002 ≥ MF ≥ 0,998 para ser calificado. 4. Ajuste del error del medidor de flujo (1) Si se encuentra que el error del medidor de flujo excede el estándar o está lejos de cero durante la calibración, se debe ajustar a tiempo.

(2) El principio es garantizar que el error básico de cada punto de flujo esté dentro del rango de error básico permitido y ajustarlo lo más cerca posible de cero.

(3) Si las dos partes de la transacción adoptan el método de error básico del medidor de flujo para la entrega, se deben realizar ajustes en función de la inercia del medidor de flujo o la dirección de deriva del error.

(4) En circunstancias normales, después de que el medidor de flujo ha estado funcionando durante un período de tiempo, la cantidad de fuga aumenta debido al desgaste, lo que puede causar que la curva de error del medidor de flujo cambie negativamente. ; pero si el contenido de cera del petróleo crudo es relativamente alto, o la viscosidad aumenta y la temperatura disminuye en este momento, la curva de error puede desplazarse hacia la dirección positiva.

(5) Si las dos partes de la transacción utilizan el método de suplemento del coeficiente del medidor de flujo para la entrega, simplemente ajuste la curva de error del medidor de flujo dentro del rango de error permitido. Ambas partes calcularán el monto de compensación en función del error básico y el tiempo de funcionamiento del medidor de flujo en cada punto de flujo, y se compensará el exceso y lo menos. Para evitar una compensación excesiva, es mejor utilizar la diferencia del dispositivo para ajustar inversamente a la posición correspondiente según el grado de inercia de la curva de error del caudalímetro de deriva negativa o deriva positiva. 5. El principio de que las diferencias de temperatura tienen un impacto en los resultados de la calibración es que la temperatura de calibración debe ser consistente con la temperatura de funcionamiento normal del medidor de flujo si la temperatura de la calibración periódica es significativamente diferente de la temperatura real del medidor de flujo. , afectará los resultados de la calibración y, por tanto, la calidad del petróleo crudo. Compensar la diferencia puede dar lugar fácilmente a disputas de medición entre las dos partes. Los cálculos teóricos y la verificación muestran que esta es una regla a seguir. Cada aumento (disminución) de 3 °C en la temperatura de calibración afectará el coeficiente del medidor de flujo en aproximadamente 0,01. Específicamente, si la temperatura de calibración es mayor que la temperatura de trabajo habitual del medidor de flujo, el coeficiente del medidor de flujo aumenta y el error tiende a ser negativo, que se calcula en base al monto de compensación por daños de la Parte B de manera similar, si la temperatura de calibración es menor; que la temperatura de trabajo habitual del medidor de flujo, el coeficiente de cálculo del caudal disminuye y el error tiende a un valor positivo, y se calcula en base al monto de la compensación por daños de la Parte A. Según el ciclo de calibración de 3 meses, la temperatura operativa promedio del medidor de flujo es de 41,8°C, midiendo 70×104m3 de petróleo crudo comercial, y otras condiciones permanecen sin cambios. A medida que aumenta la temperatura, aumenta el coeficiente del caudalímetro. Por ejemplo, cuando se calibra a 41,8 ℃, el coeficiente del medidor de flujo es 0,99991. Normalmente, la Parte A debe compensar la diferencia en el volumen de aceite de la Parte B en 63 m3. Sin embargo, cuando se calibra a 38,8 ℃, la Parte A debe compensar. la diferencia en el volumen de petróleo a 133m3. Sin embargo, si la calibración se realiza a 44,8 °C, la Parte B compensará la diferencia de volumen de aceite de la Parte A de 7 m3. Si la calibración se realiza a 47,8 °C, la Parte B compensará incluso la diferencia de volumen de aceite de la Parte A de 77 m3. La diferencia máxima real es de 140m3. Las exportaciones de petróleo crudo a gran escala generalmente utilizan de 5 a 8 medidores de flujo, cuatro veces al año. La diferencia total entre las dos partes es de unos 4.000 m3, con un valor de unos 7 millones de yuanes. 6 Conclusiones y sugerencias En grandes puntos de medición de transferencia de petróleo crudo, debido a la gran cantidad de petróleo crudo comercial que se mide cada día, la calibración del medidor de flujo es particularmente importante. Se puede decir que un milímetro de error puede provocar una pérdida de. un millón. Ambas partes deben seguir los principios de equidad, justicia, razonabilidad y legalidad, utilizar eficazmente las ventajas de la verificación en línea de sólidos líquidos de tubos volumétricos estándar, respetar sinceramente la reputación corporativa e implementar regulaciones de medición. Debido a la influencia de la temperatura en el trabajo real, la temperatura de calibración del medidor de flujo debe ser consistente con la temperatura de trabajo del medidor de flujo o cerca de la temperatura de trabajo normal. Para garantizar la operatividad, después de la negociación entre ambas partes, la temperatura promedio del medidor de flujo que se ejecuta en el ciclo de calibración anterior se puede cuantificar como la temperatura de calibración, para evitar que la diferencia de temperatura genere grandes errores en los resultados de calibración del medidor de flujo, lo que resulta en una compensación anormal del volumen de aceite, lo que resulta en pérdidas económicas para una de las partes.