摘 要：為適應油田原油計量的需要，提出了一種質量流量計計量系統，介紹了質量流量計系統的工作原理和特點，分析了質量流量計的連接方式，結合HART協議控制原理，設計了現河采油廠原油分隊計量系統，介紹了實際運行中應注意的事項和故障處理，實際運行表明此技術提高了原油計量的運行效率，節省了勞動強度，在一定程度上提高了現河采油廠原油分隊計量自動化水平。

關鍵字：質量流量計HART協議故障處理

    目前勝利油田現河采油廠使用的多種質量流量計主要有：Rosemount公司的CMF系列、Yokogawa公司的Rcct系列和廈門宏控HK-CMF系列質量流量計。現河采油廠年產162萬噸石油，為了分清各隊之間原油產量情況，對相應計量儀表設備進行了更新改造，質量流量計設備無需壓力、溫度補償，使該廠實際測量精度達到±0.1%，既滿足了生產需要又實現了分隊計量。現根據流量計的技術性能要求以及實際應用經驗，介紹流量計的應用技術和維修方面的內容。

    1 質量流量計的特點

    質量流量計測量系統根據科里奧利原理制成，適用于所有過程技術分支中的大范圍連續流量測量應用。

    系統由兩部分組成：檢測器和轉換器。檢測器直接測量質量流量，并將其轉換為電信號，轉換器處理電信號并輸出下述值：質量流量，與介質屬性無關，如密度、溫度、粘度，流體密度，流體溫度。

    適用范圍：測量液體、含固體的液體、多相混合物；測量氣體（受密度和壓力損失限制）；測量混合物中各物質濃度；同時測量質量流量、密度、溫度、流量、累計質量和體積；連接控制器和工藝控制系統；2個模擬量輸出；2個被動脈沖輸出／狀態輸出；一個狀態輸入。

    質量流量計不僅能直接測量和顯示被測介質的溫度和密度，還可顯示被測介質的質量流量，后者與被測介質的其他參數如密度、溫度、壓力和流動狀態無關。

    其主要特點有：精確度大于0.1級一般為±0.1%；內部無可動件，良好的穩定性；量程比寬，無機械傳動機構，體積極小，重量輕，便于維護；配合數字化顯示儀表，方便直觀地得到流體在線測量值及流體溫度、密度等參數。

    采油廠采用質量流量計分隊計量，經過多年努力和實際運行，到目前為止我廠所采用的Rosemount和Yokogawa質量流量計均使用正常，精度在±0。1%以內，滿足了生產要求，同時也積累了使用質量流量量計的一些經驗。

    2 質量流量計的連接

    如果與儀表間最小負載阻抗為230歐姆，HART通信裝置可與來自控制室、ROTAMASS站點或回路中任何其他配線端點的ROTAMASSRCCT-F3通信。

    通信線規格：負載阻抗：230Ω-600Ω；最小電纜尺寸：24AWG；電纜類型：單對屏蔽或多對全部屏蔽；最大雙絞線長度：
6500ft（2000m）；最大復合雙絞線長度：3200ft（1000m）。

    質量流量計HART輸出四個參數溫度、密度、流量、累積流量經過HART模塊轉換成標準的MODBUS協議輸出，經過485-232轉換進入計算機，進行組態實現自動計量，數據分析遠傳。與以往PLC控制相比結構簡單故障少易于操作，是一種較新自控技術，應用范圍廣。

    3 使用注意事項

    質量流量計在應用時總體上較簡單，只要安裝正確，經過簡單的調試即可投用。在日常使用中，只需定期對儀表零點進行調整，平時幾乎不需要維護，使用時需注意下列事項。

    （1）設計時要針對具體情況選用合適的流量計，特別要對流體性質了解清楚，如流量、溫度、壓力、密度、粘度等，根據這些情況選用合適儀表。另外，要使用質量信譽較好公司的產品，確保應用良好。安裝地點應該在調節閥前，確保流量計兩端有一個足夠劑量的壓差，保證流量計連續計量，避免誤差。

    （2）質量流量計應用成功與否，與安裝有直接的關系。以下圖示左邊是正確的安裝方法，右邊是錯誤安裝。

    除正常安裝要求外，要特別注意減少震動影響，因為質量流量計是基于振動原理工作的，外加振動會引入干擾。可以采取如加固定墩等辦法來克服振動干擾。

    （3）安裝時必須在質量流量計前加裝籃室過濾器，避免造成流量計內管路堵塞。

    （4）儀表投用時要嚴格按照出廠校驗單的數據對儀表進行初始化，這也是保障測量準確的前提。

    （5）儀表使用過程中在使用條件下有必要進行準確的零點標定。重點是對零點進行在線標定，儀表投運后進行了幾次標定，從結果上看都存在零點漂移問題，其漂移量雖然不影響其實際精度，但也造成了一定計量誤差。不同產品零點穩定度如表1所示。

    （6）一定要避免超過使用儀表范圍的情況發生，這會引起儀表測量精度的下降，嚴重時會導致儀表損壞。

    （7）質量流量計精度高，其價格也高，這就要求對其精心維護，如給其配備高質量的穩壓電源，信號防磁措施等。

    （8）防止人為斷電和拆線。解決辦法是有儀表箱的上鎖，專人負責管理；設計者應考慮上述問題，把此類問題列入設計范疇。

    4 質量流量計故障處理

    平時測量油水分離器油路輸出時，經常出現氣液兩相，這大部分是由于工藝造成的，因而檢查儀表故障前，應先調試工藝情況，另外儀表本身的常見故障及處理方法如表2。

    5 結束語

    在質量流量計廣泛使用HART、MODBUS等一系列通訊協議的今天，在油田油水計量日益重要的時候，質量流量計得到了廣泛
的使用，從中發揮了重要的計量作用。在采用質量流量計組成的計量系統中，滿足了不同流量下對油水含量的計量，實現了原油中含水率的計算，提高了采油廠原油自動計量水平，滿足了分隊計量的要求。