摘 要：中國石化海南煉油化工有限公司（以下簡稱“海南煉化”）所有成品油貿易交接計量均采用HOMKOM公司所生產的質量流量計，其中HKC型（指傳感器型號）質量流量計24臺、CMF300型質量流量計3臺、CMF200型質量流量計1臺，共計28臺，所有傳感器配對使用1700型防爆變送器，所有測量參數均采集到DCS系統（MOST）中進行實時監控。

關鍵字：

    中國石化海南煉油化工有限公司（以下簡稱“海南煉化”）所有成品油貿易交接計量均采用HOMKOM公司所生產的質量流量計，其中HKC型（指傳感器型號）質量流量計24臺、CMF300型質量流量計3臺、CMF200型質量流量計1臺，共計28臺，所有傳感器配對使用1700型防爆變送器，所有測量參數均采集到DCS系統（MOST）中進行實時監控。

    一、貿易交接計量的現狀

    石油產品的國際貿易通常采用體積交接，交接計量方式為罐計量或體積流量計計量。國內貿易采用質量交接，傳統的做法是分別測量體積、溫度、密度，然后根據公式換算為空氣中的質量，在整個測量過程中容易受環境溫度變化、惡劣天氣、操作人員操作水平、操作人員責任心等客觀條件的制約，難以準確計量。HOMKOM質量流量計直接從質量測量入手，規避了環境因素和人為因素等客觀條件的制約，提高了流量動態計量的準確度（準確度可達0.2%范圍內），已經完全能夠滿足貿易交接的要求。目前已經在石油產品國內貿易交接計量中得到普遍應用。

    二、影響HOMKOM質量流量計計量準確度的因素

    1.安裝

    HOMKOM公司根據質量流量計測量介質的不同推薦了3種安裝方式，分別為流量管朝下、流量管朝上以及旗式安裝。

    海南煉化成品油裝船計量所使用的HKC型質量流量計采用的是旗式安裝方式。由于HKC型質量流量計的體型較為龐大，且重量達400kg，這就導致安裝過程中很難將傳感器法蘭與工藝管道法蘭保持在同一軸線上。經過多次反復拆裝后，傳感器的尾部支座的連接會產生磨損，導致傳感器在水平方向很難保證水平度，這些都會使傳感器產生應力，影響質量流量計的計量準確度。

    2.壓力

    壓力對質量流量計計量準確度的影響量取決于流量管管徑、壁厚和形狀。小口徑儀表由于壁厚管徑比大，影響量??；大口徑儀表則壁厚管徑比小，影響量大。表1是HOMKOM公司提供的該公司儀表壓力影響數據。

表1 儀表壓力影響數據

    壓力補償的方法為：實際測量量=儀表顯示量×〔1-壓力影響額定值×（工況壓力-離線檢定壓力）〕

    不同的離線檢定機構因溯源標準、工藝情況不同在檢定時的入口工作壓力也不盡相同，上海艾默生過程控制有限公司流量實驗室的入口工作壓力為0.8MPa左右，而中石化南方工業計量站的入口工作壓力為0.4MPa左右，這就要求用戶在離線檢定后首先要清楚離線檢定的入口工作壓力，在比對現場實際工作壓力后進行相應的壓力補償。

    3.密度、黏度

    理論上，流量管所受科氏力的大小只與流體的質量流量有關，與流體密度、黏度無關。但密度、黏度的變化會帶來附加的慣性力，對計量結果的準確度產生影響。

    海南煉化在原設計中，采用一臺質量流量計混裝多種油品的方式，以提高質量流量計的利用率。但使用一段時間后發現，同一臺質量流量計灌滿不同油品后，其零點偏差較大，經常會造成一種油品少裝而另一種油品超裝的現象。表2對選取單罐單付情況下兩臺質量流量計混裝多種油品的計量數據進行了一個月的跟蹤比對。    

表2 單臺質量流量計混裝多種油品計量數據

    從表2可以看出，單臺質量流量計在混裝多種油品的情況下，重復性變化較大，最大誤差與最小誤差的差接近0.2%，說明密度、黏度對質量流量計的計量準確度存在一定影響。

    4.溫度

    溫度對質量流量計計量準確度的影響分介質溫度和環境溫度兩方面。介質溫度的變化會引起流量管剛性的變化，從而影響質量流量計計量的準確度，介質溫度的影響在HOMKOM質量流量計出廠時已設定實時補償。環境溫度的變化體現在對質量流量計零位的影響上，同一臺質量流量計在使用過程中，夏天零點標定的結果與冬天零點標定的結果相差較大，特別是在一些溫差變化大的地方。

    5.管線內存有氣相

    從成品油裝船質量流量計的應用過程中發現，當管線內存有氣相時（特別是氣相含量較高時），質量流量計的前后閥門即使完全關閉，其示值也會出現較大波動，有時甚至會出現負流量值。在裝船過程中，當管線內存有大量氣相時，質量流量計的驅動增益會出現超過10%的值，有時甚至達到100%，在這種工況下，質量流量計的輸出值會比實際值明顯放大，造成計量失準。表3為管線內存有大量氣相導致驅動增益超限時的計量偏差數據。

表3 管線內存有大量氣相導致驅動增益超限的計量偏差數據

    

    從表3可以看出，當管線內存有大量氣相時，會導致質量流量計的計量準確度明顯下降，這是造成計量糾紛的一個影響因素。

    三、應對措施

    從以上分析可知，在現場實際使用中，質量流量計安裝在工藝管道上，其準確度以及重復性必將受到安裝應力、介質密度、工作壓力、工藝條件等諸多不確定工藝參數的影響。因此，為保證質量流量計的計量準確度始終能夠滿足貿易交接計量的要求，建議采取以下措施：

    1.更改安裝方式

    （1）將旗式安裝改為流量管朝下安裝。

    （2）在質量流量計前后加裝金屬軟管。

    通過上述兩項改造可以有效減少安裝應力，提高質量流量計的計量準確度。

    2.壓力在線補償

    HOMKOM公司生產的質量流量計具有在線壓力補償的功能，只要將實時的壓力信號傳輸到變送器，設置補償參數后即可進行實時的在線壓力補償。

    3.不同性質油品分裝

    由于不同性質油品的密度、黏度不同，會對質量流量計的零點造成較大影響，建議將不同油品混裝的形式改為分裝的形式。雖然投資會加大，但有利于出廠貿易交接的平穩運行，減少計量糾紛，提高碼頭的運轉效率。

    4.規范工藝管理

    管線內存有氣相的問題可以通過規范工藝管理來解決，建議采取以下措施：

    （1）新管線投用時，應在管線的高點以及質量流量計的高點進行高位排氣，減少管線中氣相的存在，保證質量流量計的流量管被液相充滿。

    （2）提高操作壓力至油品的飽和蒸汽壓以上，減少油品揮發造成的油氣空間。

    （3）每次裝船結束后，不能抽空質量流量計流量管內的油品。

    （4）控制儲罐最低發油高度，避免在儲罐液位過低時裝船將氣體帶入管線。

    5.做好定期維護工作

    選擇質量流量計作為貿易交接的計量器具，必須確保其具有良好的工作狀態，否則，極易引起質量流量計重復性的波動。建議做好以下維護工作：

    （1）定期巡檢，收集質量流量計的報警信息，發現問題及時處理。

    （2）根據環境溫度的變化，對質量流量計的零點進行確認，防止發生零點漂移，溫度變化大的地方建議每季度對零點進行重新標定。

    （3）將質量流量計的各項數據（如溫度、密度、瞬時流量、累積流量、驅動增益、零點等）引入DCS系統進行實時監控，并做好歷史記錄，便于發生計量糾紛后查找原因。

    6.定期檢定

    根據《強制檢定的工作計量器具檢定管理辦法》，用于貿易交接的質量流量計，檢定周期不得超過一年。在使用中如有較大爭議，也可以隨時復檢。海南煉化目前沒有在線標定裝置，所有在用質量流量計均外送離線檢定，但離線檢定時使用的介質、工況與實際使用時的情況完全不同，檢定后又受運輸震蕩、安裝應力的影響，其計量準確度會受到較大影響。因此，建議增加在線實流檢定裝置，提高計量準確度，減少計量糾紛。

    四、結束語

    HOMKOM公司生產的質量流量計采用直接法測量介質質量，避免了由體積換算到質量過程中的人為因素以及環境因素的影響，測量結果相對客觀，且維護量較小，是國內貿易交接計量的理想選擇。同時，質量流量計可以大大提高出廠計量的效率，節約傳統的罐檢或船檢計量所需的靜止、檢尺、測溫和測密度的時間，只需讀取前后讀數進行簡單的修正即可。但采用離線檢定的方式進行周期檢定，易受運輸震蕩、安裝應力、零點漂移等因素的影響，降低了質量流量計的計量準確度，在大規模出廠貿易交接計量中建議增加在線實流檢定設施，以提高貿易交接計量的準確度，減少計量糾紛的發生。