双向球式体积管水标定及误差来源分析

2017-03-04翟旭中国天然气股份有限公司锦西石化分公司辽宁葫芦岛125000

化工管理 2017年26期

翟旭(中国天然气股份有限公司锦西石化分公司，辽宁葫芦岛125000）

双向球式体积管水标定及误差来源分析

翟旭(中国天然气股份有限公司锦西石化分公司，辽宁葫芦岛125000）

为实现用于成品油出厂质量流量的在线检定，我单位引进了双向球式体积管作为现场检定流量计的标准装置。JJG209－2010《体积管检定规程》中规定，标准体积管重复要优于0.02%，因此确定体积管标准容积值(体积管水标定)过程的各个相关环节都要得到精确、严谨的控制。本文介绍了体积管的水标定方法，并从容积法检定体积管所涉及的诸多环节出发，阐述各环节可能存在的问题及解决方法，达到减少体积管水标定中误差的目的。

体积管；水标定；误差

1 标准体积管的容积法标定

对体积管进行容积法标定时，将体积管的进、出口与流量计工艺管线断开，接入体积管水标定系统。标准体积管容积法检定前需要做好以下工作：1.开启快开盲板，投入球形置换器；2.开启阀门1到阀门5，启动水泵，确保水顺利流经体积管、流量调节阀、换向器及标准量器，最后流回蓄水池。经过10min的水循环，湿润管体及标准器内壁，并确认体积管内气体是否排放干净，气体排放干净后关闭排气阀。

标准体积管容积法标定步骤如下：1.I号标准器(以下简称I)准备状态，II号标准器(以下简称II)水循环；2温度测量，水温变化在1℃以内即可开始标定；3.启动四通阀，直至置换器触发检测开关D1，控制换向器电磁阀切换水流入Ⅰ，当Ⅰ中的水位即将到达标高时，控制换向器电磁阀切换水流流入II，记录Ⅰ标高，开启底阀放水后关闭，准备再次注水，以同样的步骤在I、II间切换，直到球形置换器触发检测开关D2为止完成正向标定，同理完成反向标定；4.球形置换器触发起始检测开关D1时，读取体积管进、出口处的压力值和温度值并，取其平均值，作为该次检定的压力值和温度值。完成以上步骤即完成一次标准体积管的容积法标定。

2 体积管作业中的误差来源

2.1 手动控制流量

手动控制阀门时间掌握不精确，经常出现标准量器Ⅰ液体接近灌满时，量器Ⅱ的滴漏工作还没有完成的情况，为此需频繁调整阀门控制流量。通过在正式水标定前，先试运行以记录如下几个时间点的方法，可以降低手动控制流量对水标定结果的影响。根据经验时间提前关闭、开启阀门，以保证容积测量的准确性：1.注满一罐标准量器的时间。2.置换球从手动操作四通阀换向开始至运行到第一个检测开关时所需的时间及反向运行时间，经测试需要历时3分钟左右。标定过程中，根据提前测试好的时间提前5秒钟关闭旁通阀，仅用电磁阀的小流量推动球型置换器运行至触发检测开关D1。3.标准量器的放水时间，放水完毕后应按要求滴漏2分钟再关闭底阀。

2.2 检定介质中混有气体

进入检定系统的气体会占据检定用液体的体积，引入负的附加误差。一般在确保各环节连接严密的情况下，空气还会经以其他途径进入体积管检定系统，如，体积管检定前的准备工作不到位，管内仍存留空气；蓄水池、标准量器都直接与大气相通，水循环液体高速流动过程中会夹带空气进入检定系统；水泵的吸入口设置在液面附近，运转造成旋涡，把空气抽吸到泵内而进入检定系统。因此，可以通过加强准备工作的严密度和对检定系统的改造来消除气体对体积管检定的影响：1.在检定系统中配备有效的排气设施，检定前必须有足够的水循环时间以确保气体排放干净。2.蓄水池的改造，将水泵吸入口和标准量器泄放口隔离开，保证标准量器泄放的水在重新进入体积管前有足够的时间排出气泡。3.蓄水池的改造，将水泵的吸入口放置在蓄水池的最低点，检定过程中保持蓄水池为满水状态。

2.3 标准容积测量误差

漏失量即检定用液的丢失，会引入正的附加误差。检定前应按相关规定进行严格的检验，确保无溅水、漏水和存水的现象。此外，球形置换器在体积管内运行过程中其前后存在一定的压差，如果置换器的过盈量小，液体就会从置换器的后面渗到前面来，造成测量误差。因此要放置这一情况就必须保证球形置换器表面光滑无划痕、未发生形变、直径大于体积管标准管段内径的2%～4%。可用配备的球规对球形置换器做多方位精细的测量，以确保球形置换器有符合要求的圆度。

2.4 长期运行残留量

日常利用体积管在线检定流量计的介质为汽油和柴油，水和汽、柴油，其物理性质与水的黏度差异较大。对粘度不同的介质，球形置换器在体积管内运行时在管壁上残留的液体量是不同的，这样会导致标准体积管不确定度的增大。因此体积管标定前需要清洗管内残留量，体积管的清洗方式间接影响到体积管的标定和体积管容积值的变化，因此需要在清洗中选择合适的清洗剂、清洗水温和清洗时间。