摘 要：隨著SY/T6682-2007《用科氏質量流量計測量液態烴流量》的發布，以及質量流量計廠商大口徑流量產品的陸續推出，需對質量流量計測量油品流量的技術性能做出測試。

關鍵字：

    流量的準確測量是貿易交接和工業控制中一個很重要的因素。對于以質量為單位的流量計量，質量流量計具備了高準確性和高穩定性、直接質量流量測量等特點，避免了傳統體積流量測量方法因為受到溫度、壓力、粘度、密度等因素的影響而難以真正達到所標稱的測量準確度，改變了傳統高準確度流量計依靠機械轉動和傳動來實現流量傳遞的方法。所以，質量流量計在以質量為單位的油品貿易交接計量、石油石化企業內部油品的輸轉計量核算等方面得到廣泛應用。

    隨著SY/T6682-2007《用科氏質量流量計測量液態烴流量》的發布，以及質量流量計廠商大口徑流量產品的陸續推出，需對質量流量計測量油品流量的技術性能做出測試。

    性能測試

    2007年，石油工業計量測試研究所對質量流量計廠商生產的CMF300 型質量流量計（配2400S 型變送器）進行了性能測試，測試分為水裝置基礎測試、柴油體積管測試、原油體積管測試、水裝置復現性測試四步進行，從而了解質量流量計的油品計量性能。

    水裝置基礎測試

    按照檢定規程進行基本性能測試，測試流量點共6個，依次為190t/h（裝置最大流通能力）、136t/h、54.4t/h、27.2t/h、13.6t/h，最后回到190t/h，每個流量點測7次。由表1可以看出，CMF300水裝置測試誤差在基本性能測試試驗中，該流量計在測試量程范圍內的誤差均在±0.1%范圍內，重復性不大于0.01%，具有很好的基本測量性能。

    柴油和原油測試試驗

    CMF300體積管法變粘度測試試驗，測試介質為柴油和原油，檢定流量點共5個，從大流量點依次檢到小流量點，然后再返回最大流量點復檢，每個流量點檢3次。檢定柴油溫度為36.5℃，密度約為807.05Kg/m3，粘度約為5.95cSt。檢定原油溫度為57℃，密度約為 851.1Kg/m3，粘度約為34.20cSt。柴油、原油體積管測試數據見表2。

    由表2及圖2可以看出，CMF300在以水、柴油、原油為介質的多粘度測試中，重復性均不大于0.03%，測試誤差均在±0.15%范圍內。

    水裝置復現性測試

    在結束原油測試之后，對CMF300質量流量計進行了水裝置復現性測試，檢查經過柴油和原油測試后的性能變化和復現性。水裝置復現性測試與水裝置基礎測試的流量計系數設置相同。CMF300在正常安裝條件下共測試了5個流量點，分別是195.5t/h（裝置最大流通能力）、136.3t/h、54.7t/h、27.3t/h，再返回195.6t/h，每個點測7次，測試結果如表3、圖3。

    兩次測試流量計狀態基本相同，由測試誤差和曲線可以看出：水裝置復現性測試重復性依然良好，與基礎測試誤差曲線基本吻合，經過成品油和原油測試后，CMF300水裝置測試復現性良好。

    測試分析

    計量準確度

    被測質量流量計在以水、柴油和原油為介質的各項測試中均保持了較好的重復性，最大為 0.03%，通過實流檢定修正流量計系數，均可以在測試流量范圍內達到 0.2級測量準確度。

    使用流量范圍

    質量流量計應用于液態烴貿易計量時，影響其使用量程范圍的主要因素是零點穩定性和壓損。

    質量流量計應用于小流量計量時，零點穩定性是影響其計量誤差的主要因素，多數質量流量計生產廠家在其產品說明書上標注了零點穩定性一項，其測量誤差的表示方法也與零點穩定性有關。例如CMF300標稱的零點穩定性為6.8kg/h，在流量小于5%最大流量時，測量誤差的表示方法為±[（零點穩定性/流量值）×100]%，在5%以上流量下，標稱測量誤差不超過±0.05%。當測量流量過低時，質量流量計計量誤差會顯著增大，超出液態烴貿易計量所要求的0.2級。因此建議CMF300用于貿易交接計量的最小流量應不低于其相應口徑最大標稱流量的5%。

    理論上，質量流量計計量流量越大誤差越小，但壓損是制約其流量上限的一個主要因素。相同流量下質量流量計的壓損主要與其口徑、測量介質粘度、測量管直徑和結構形式有關。

    CMF300型質量流量計在水和58℃、34.20cSt原油測試中分別記錄了各流量點下的壓損，其壓損隨測量介質的粘度增高而增大，在水測試中50%最大流量下壓損接近1bar，70%最大流量下壓損接近1.5bar，在原油下壓損更是顯著增大，40%最大流量下壓損約為1bar，60%最大流量下壓損超過了2bar。

    壓力影響

    相對于標定壓力，計量應用中工作壓力的變化會對質量流量計振動管的剛性、幾何形狀產生影響，導致計量精度出現偏差。振動管的結構不同，壓力增大導致的計量誤差的結果不同。一般來講彎管型質量流量計隨工作壓力增大，誤差趨于負向。通常傳感器的幾何尺寸越大，管徑相對于管壁的比值越大，壓力效應就越明顯。

    表4給出了ELITE系列質量流量計，當標定壓力和工作壓力不同時，工作壓力每增大 1bar時對測量精度影響的近似值。對于一些非貿易計量領域及壓力影響較小的計量領域，可不進行壓力補償，但是對于壓力影響幅度超過0.1%或計量合同提出明確要求的，則應該進行必要的壓力補償。

    介質粘度影響

    理論上質量流量計的計量結果不受介質粘度的影響，其測量范圍可從粘度較低的成品油到粘度較高的重油及渣油，但前提是應保證足夠的計量溫度，避免測量管結蠟。本次試驗測試的介質粘度范圍為 1.31cSt～34.2cSt，被測質量流量計保持了較好的計量精度。

    被測質量流量計在柴油和原油等油品的測試流量下能夠達到0.2級測量準確度。實際應用中，應合理選擇工作流量范圍，盡量避免油品壓力、流量計零點穩定性、測量管結蠟等因素對其計量性能的影響。