不停输实现中哈原油管道阿拉山口计量站计量系统改造

陈群尧，常健辉，田蒙

中哈管道公司中国分公司（新疆阿拉山口833418）

不停输实现中哈原油管道阿拉山口计量站计量系统改造

陈群尧，常健辉，田蒙

中哈管道公司中国分公司（新疆阿拉山口833418）

针对中哈原油管道输量增加，且存在容积式流量计故障频发的问题，在不停输的情况下，先利用二路旁通安装两套科里奥利质量流量计，采用原有的检定系统进行临时检定；然后将原有三路容积式流量计计量回路改造为二路科里奥利质量流量计和一路应急旁通，同时对原水标罐及体积管进行改造。中哈两国计量院联合对改造后的四路质量流量计进行检定，检定完成后立即投入使用，不影响当月输油任务的完成，实现了不停输工况下的计量系统改造。

不停输；原油管道；流量计改造

1 计量系统改造

1.1 改造前

中哈原油管道阿拉山口计量站流量计计量及检定系统始建于2005年，并于2006年11月30日经中哈两国计量院联合检定通过后，12月1日正式投用（图1）。该计量系统包含如下设备（表1）。

图1 改造前的流量计撬

1.2 改造后

经过2012年3月—2013年2月改造，实现了4路质量流量计可同时投用，平时工作状态3用1备，突破了原流量计年输量2 000×104t的计量瓶颈，更换后的MICRO MOTION质量流量计稳定的性能和免维护的操作工况，使生产运行变得更轻松了（图2）。改造后的计量检定系统包含如下设备（表2）。

图2 改造后的流量计撬

表1 计量检定系统改造前设备情况

表2 计量检定系统改造后设备情况

2 计量系统改造步骤

2.1 原二路旁通改造成4#、5#流量计

在原计量系统上的二路旁通回路（4#、5#）上先安装2套MICRO MOTION科里奥利质量流量计，见图3。

2.2 在原U型体积管出口安装密度测量回路

在原U型双向体积管的水标管线接口下游40cm，垂直管段正中两处位置开口，安装连接密度计橇座的进出口，形成密度测量回路，同时安装温度传感和压力传感装置。

图3 改造后的计量撬示意图

2.3 用原体积管临时检定新安装的4#、5#质量流量计

考虑到原有体积管是配套原输量最大值在900 m3/h的容积式流量计，因此用原体积管检定新安装的质量流量计[1-2]，最大检定点只能在650 t/h附近。检定通过后，新安装的二路流量计在最大计量流量不超过650 t/h的工况下使用。旧体积管对新安装流量计的检定结果见表3和表4，临时检定证书由中哈两国计量检定部门颁发，报请国家检验检疫局和海关通过。

表3 4#流量计检定数据

表4 5#流量计检定数据

根据表3和表4的结果，流量计最大相对误差在允许误差范围内（≤±0.2%），重复性在0.10%范围内，流量计可以投用。

2.4 FLOWBOSSS600+流量计算机的安装及FLOWBOSSS600的升级

改造后的4#、5#流量计连接使用新安装的FLOWBOSS S600+计算机系统，原体积管标准装置系统及即将改造的2#、3#流量计的流量计算机系统在原有FLOWBOSS S600系统上进行硬件更新、软件编程组态，升级到S600+使用。升级后的S600+的体积管标准装置系统完成对4台质量流量计的在线检定和实时核查。

2.5 2#、3#计量回路改造

将原有二路（2#、3#）DANIEL BRODIE容积式流量计改造为二路MICRO MOTION质量流量计，将原配套FLOWBOSS S600流量计算机系统进行升级为FLOWBOSS S600+系统。

2.6 1#回路改造为应急旁通

原有的1#DANIEL BRODIE容积式流量计去掉，改造为应急旁通流程。

2.7 标定系统的改造

在进行2#、3#计量回路改造及1#旁通流程改造的同时，对旧水标系统及体积管进行更换，水标罐由JLQ-1060更换为JLQ-450；体积管由DANIELBi-DirectionalU型双向体积管改造成Honeywell Enraf-CALIBRON活塞式体积管，水标罐在出厂时就经过中国计量检定部门检定通过，标定系统安装调试完毕后立即邀请中哈两国计量院进行鉴定。

检定结果：体积管容积值不确定度为0.03%＜0.05%，体积管可用。

2.8 新标定系统对新安装的流量计的检定

采用检定过的体积管由中哈两国计量专家首先对新安装的2#、3#流量计进行检定[3-4]，检定证书报请国家检验检疫局和海关同意后即可投入使用；切换流程，2#、3#流量计进行生产运行计量，再分别对4#、5#流量计进行检定，检定完成后同样将检定证书报告国家检验检疫局和海关，新改造后的四路流量计（2#、3#、4#、5#）都具备了国际原油贸易交接的计量能力，实现了不停输流量计计量检定系统改造，保证了当月生产任务的完成。

3 中哈计量院联合检定

改造后的四路质量流量计经中哈两国计量院联合检定[5]的报告如下：2#流量计示值误差0.086%＜0.2%，重复性0.037%＜0.1%，通过；3#流量计示值误差0.078%＜0.2%，重复性0.025%＜0.1%，通过；4#流量计示值误差0.071%＜0.2%，重复性0.038%＜0.1%，通过；5#流量计示值误差0.024%＜0.2%，重复性0.047%＜0.1%，通过。

4 结论

在计量检定系统改造过程中，只要改造流程控制得当，有效地利用新旧设备的相互搭配和各自的特点，在保证计量系统总计量准确度的前提下，完全能够在不停输的状况下实现中哈原油管道阿拉山口计量站计量检定系统的改扩建，完成长输管道不停输运行状况下的计量检定系统改造，提高生产运行效益。

[1]全国流量容量计量技术委员会.体积管检定规程：JJG 209—2010[S].北京：中国计量出版社,2010.

[2]全国流量容量计量技术委员会.标准金属量器检定规程：JJG 259—2005[S].北京：中国计量出版社,2005.

[3]全国流量容量计量技术委员会.科里奥利质量流量计检定规程：JJG 1038—2008[S].北京：中国质检出版社,2008.

[4]全国工业过程测量和控制标准化技术委员会.科里奥利质量流量计：GB/T 31130—2014[S].北京：中国标准出版社, 2015.

[5]陈群尧,吴浩,徐鹏.中哈跨国原油管道阿拉山口计量站——运行、计量与交接[M].北京：中国石化出版社,2011.

Because of the transportation volume increase of China-Kazakhstan crude oil pipeline and the frequent failures of volumetric flowmeters,under the condition of continuous transmission,firstly,two sets of Coriolis mass flowmeters are installed by two-way bypass, and the original verification system is used for temporary verification;then,the original three-way volumetric flowmeter measuring circuit was replaced by two-way Coriolis mass flowmeter and one-way emergency bypass,and the original water tank and volume tube were reformed.After the joint verification of Metrology Institutes of China and Kazakhstan,the four-way mass flowmeter was put into use.The reconstruction process does not affect the completion of the oil transportation task in the month,and realizes the transformation of the metering system under the condition of non-stop transmission.

continuous transmission;crude oil pipeline;reconstruction of flow meter

左学敏

2017-01-20

陈群尧（1964-），男，高级工程师，主要从事石油天然气的运行和计量工作。