石油专用计量器具的检定校准技术与应用

2023-01-03魏奎英广西石化公司广西钦州535000

化工管理 2022年11期

魏奎英(广西石化公司，广西钦州 535000)

0 引言

油田企业中包括技术检测中心、物资供应商检所等部门，在采气厂、采油厂设置专门的环境监测中心、技术监督中心等部门。在油田开发的过程中，计量器具会对数据的取准精度造成影响，全部器具检定、校准比较困难。只有少部分的计量器具安装到连续工作装置中，无法对仪器设备精准校准，导致现场生产对测量数据精准度影响[1]。故此，本文对计量器具的校准情况进行分析，以期为同行提供参考。

1 石油企业计量器具的特点、检定与校准

1.1 通用计量器具检定校准技术的特点

传感器中标有制造厂商、出厂编号、型号、供电电压、出场日期、工作温度范围和测量范围，在使用与修理之后要保证出厂编号，型号标识清晰[2]。具有信号引出线的传感器绝缘外套有不同的颜色，并且没有明确的定义。装接线盒的传感器接线端子标识清晰，传感器防爆性能良好，保证防爆等级标识清楚，传感器本体和外壳的放水密封性能良好。脉冲信号、输出电流信号的传感器端子之间的电阻值设置为200～20 MΩ[3]。使用最小二乘法对传感器实际工作曲线进行拟合，实际工作曲线斜率对比理论工作曲线斜率，相对误差绝对值在5%以下。传感器输出信号示值测量误差要比传感器准确度等级最大允许误差小。

1.2 计量器具的检定

为了保证计量的精准性，要科学检定计量器具，计量器具的种类根据用途区别分为强检、非强检、专用三种。

(1)强检计量器具检定。强检计量器具的检定要求比较严格，根据国家计量法规与检定系统表进行分析，根据检定规程检定计量法规。油田企业在对计量器具强检之前要进行登记造册，申请法定计量检测测试机构。检定周期要比最长检定规程短，还要全面记录此种器具型号、准确等级、名称和规格等，从而保证强检计量器具信息的精准性与全面性[4]。

(2)非强检计量器具检定。在实现非强检器具检定时，要求A类管理范围器具以实际需求登记造册，以周期进行送检。在进行检定时严格执行部门与国家的计量检定规程，尽量缩短检定周期。要求B类管理范围器具，根据周期进行检定；要求C类管理范围器具以使用需求与类别区别对待：其一，检定周期延长；其二，实现一次性检定；其三，实现对比性校准。要求计量器具依法自主管理，并且实现周期性检定，只有在周期检定合格之后才能够应用到实际计量工作中。实现非强检计量器具检定量值的可靠性、准确性，在检定工作之后要对企业主管部门上报检定结果，通过审批之后才能够执行。从而要求企业主管部门在实际工作过程中对计量器具监督，保证非强检计量器具检定的有效性[5]。

(3)专用计量器具的检定。对于石油专用计量器具管理目录的计量器具开展二级单位登记造册，在鉴定时要执行检定规程，根据周期进行检定。以行业的规范、规程和国家标准实现检验，为了满足计量器具的使用需求，对专用计量器具进行定期检测。如果无法追溯个别专用的计量器具，要求通过使用单位制定计量器具鉴定标准，保证规范的全面性和科学性[6]。如果没有制定检定规范，要求使自制校准规范实现定期校准，根据相应程序执行与发布。

1.3 计量器具校准

计量器具检定工作具有灵活性，如果仪器示值出现误差，表示计量器具检定并不合格。假如利用校准并且通过确认仪器达到使用的需求，或者仪器示值修正之后使要求得到满足，此情况都在允许的范围中。油田企业要保证计量器具精准度，要有效校准计量器具，满足生产经营需求。

计量器具校准要根据实际规定开展操作：首先，根据测量标准对中量值和示值之间的关系进行确定。另外，将此信息作为基础，确定示值的测量结果。在进行操作过程中，测量标准示值与量值的测量存在不确定度，在对计量器具进行校准时要将测量不确定度合理评定作为重点工作。在对不确定度测量表述过程中，不仅要满足规定需求，还要重视计量器具校准工作的校准点，在各个测量结果构成测量不确定度差异比较明显的时候，各个校准点都要给出测量不确定度。

2 传统计量器具检定校准的不足

2.1 缺少检定校准技术的持续研究

在石油开发过程中，已经逐渐使用全新的工艺和技术，计量器具并没有发生变化，但是改变了安装工艺，传统检定校准技术无法满足社会发展需求。

2.2 缺少计量器具检定校准

部分计量器具缺乏规范性检定校准标准。在石油开发过程中的计量器具种类丰富，B类计量器具是指单种规格器具，实现送外检定，自身的检定校准措施并不完善，仪表技术工作人员以个人的经验进行校准，缺少校准标准和稳定的标准质量，无法对计量精准性进行保证。

2.3 缺乏计量器具检定储备

在对石油进行开发的时候，计量器具为配套的设备，备受人们的重视。部分计量器具缺乏检定校准的用品和方法，对石油开发计量器具检定校准工作造成了影响。

3 石油专用计量器具的检定校准方法

3.1 计量器具的校准制度

3.1.1 创建检测设备的检测制度

在使用计量检测设备与器具前要严格检测质量，保证质量没有问题。此新购买的设备和一起要送到相应部门严格检测，在通过严格检测流程之后使用检测合格设备。比如，采油厂所使用的电子天平和分光光度计一段时间之后就要更换，在产品出厂后通过检测标记合格的产品，但是在搬运与运输的过程中会出现摩擦和碰撞等情况，从而影响到设备质量。那么，在使用设备前要通过专业严格检测。不管是什么设备都要遵守此流程，即便是检测设备比较多，也要求工作人员加班加点的严格检测设备，在检测合格之后再次投入使用[7]。

3.1.2 制定计量检测器具的检定计划

针对计量管理工作来说，重点就是严密检测计量检测设备与器具。总体分析，主要目的就是保证量值在传递过程中没有差错，使计量器在有效期中将自己的作用充分发挥出来。要求下属单位制定年度检测计划，对计量器具检测工作进行落实，保证在充分的时间内使器具充分发挥自身作用。

另外，使A类器具检测和标志管理得到加强。首先，实现详细计划的制定，对检测结果进行整理。其中A类计量要求检测标准包括制定检定计划季度调整≤10%、计划检定比实际检定≤10%。其次，还要认真对待计量器具彩色标志等管理，在器具管理与使用方法等方面制定科学、合理的现场考核办法；最后，实时监测工作动态，每个季度都要发布计量公报，使工作的中心通过工作逐渐的完善。

3.1.3 创建检测体系

在计量检定校准使用过程中，计量检测体系尤为重要。另外，还要实现企业单位计量管理，使技术水平能力得到提高，促进企业发展过程中的安全性，使企业经济发展能力得到提高。首先，对整个石化公司计量体系现状进行全面分析，国家针对量形式和标准不断的调整公司计量检测体系现状，制定满足当下时局工作的方式，从而满足油田公司计量检定满足量值传递需求。其次，将工作重点放到计量标准建设中，对B类计量标准工作布局进行处理，在达到检定中进行完善，使检定周期实施鉴定所的问题进行完善；其次，B类计量标准建设工作为计量达标考核主要内容，要求实现油田公司的计量检测考核，还要实现各个单位计量达标考核。最后，不断的调查研究，以实际情况进行分析、指导，使其满足自身计量标准需求。各个二级单位对油田公司工作思路与重点进行完善，和单位实际相互结合，做好抽检工作。如果满足条件，就要针对计量认证工作申报。如果不满足条件，无法开展器具检定工作。

3.2 计量器具的校准方法

3.2.1 示值

(1)校准材料和使用。压力检测仪和密度传感器使用优质软管连接；加压密封盖和密度传感器底端的探头连接，并且保持密封。

(2)根据规定操作，稳压电源、密度传感器、数字万用表相互连接。调节稳压电源输出电压为+24 V；调节数字万用表档位为直流电流档，量程设置为20 mA；传感器校准连接结构如图1所示，使传感器和稳压电源与数字万用表相互连接；将电源开启，使数字万用表打开。

以各个校准点压力值或者使用其他代表性的各个校准点压力值，通过密度传感器测量下限，使用压力检测仪进行加压，并且为密度传感器逐点升压到上限之后，之后逐点倒序减压回到下限结束。在此过程中，在各个校准点的压力与输出电流示值稳定之后，通过数字万用表中逐点读取密度传感器输出电流示值[8]。

3.2.2 零点

为密度传感器加额定下限压力的时候，通过数字万用表读取密度传感器所输出的电流示值；使用压力检测仪为密度传感器加额定上限压力，持恒压10 min，之后泄压到额定下限压力，通过数字万用表中读取密度传感器输出电流示值。

3.2.3 满量程稳定性

为压力检测仪给定密度传感器加额定上限压力，在压力与输出电流稳定之后，通过数字万用表中读取电流示值。恒压10 min之后，第二次通过数字万用表中读取密度传感器输出电流示值。

4 计量器具检定技术的使用

4.1 在石油企业中的应用

计量技术在石油企业生产中尤为重要，在开采石油过程中，要求工作人员对石油开采的方位与高度进行测量，并且确定地下石油的分布情况与存储含量。工作人员在钻进式要分析地面土质结构，可以利用计量技术分析剖面溪水情况与渗透率。在使用油井后，工作人员利用计量技术分析每日的注水井生产值。在油品加工时，工作人员可以利用装置计量物料量和生产量的关系，对企业生产过程中的问题进行明确，使石油生产效率得到提高，使石油生产机械生产状态是最佳的。在工作人员对石油品质检定的过程中，利用计量技术对石油品质进行分析，要求满足国家的产品规定，从而在市场中销售。在销售时，通过计量技术对市场进行考察，根据企业生产的成本寻找合适的市场定价。

4.2 传统的计量技术

原油、天然气与液压石油为石油企业生产中的原料，在石油企业中使用传统计量技术包括计量器具，在不同测量场合和对不同产品测量过程中所使用的测量工具也各有不同，提高工作的繁琐性。工作人员根据原料的性质和参数选择合适的测量器具，但是因为人工方式计量会出现测量误差，影响到石油化工企业的产品质量。最开始，计量技术应用到石油企业中是基于人工测量数据，会存在大幅度的误差，对企业正常的生产造成影响。石油石化企业指的是链式生产结构，某环节出现错误都会影响到整体的生产，会对生产环节数据精准性造成影响。在我国科学技术不断发展的过程中，相关技术人员研发了新型精确度与敏感度比较高的仪器提高测量方式，使用专业仪器，使传统人工测量问题得到改善。

4.3 新型计量技术

大部分石油企业是将计量技术与统计学结合，对石油石化参数进行分析，根据计算机网络实时监控实现无接触式生产。自动化生产设备与计算机网络能够根据信号方式实时传输生产传输。一般，企业都是利用DCS和PLC两种控制方式，在无人监管过程中，此操作系统能够自主的管理和运行，系统反应的数据具有可靠性和真实性。生产效率会对成本造成影响，如果生产效率低，就会使资源消耗得到提高，比如设备维修费用与薪资。在生产过程中，要严格掌控生产效率。目前，通过计量技术测算数值，使企业管理人员更好的掌握生产情况，寻找其中的问题，促进企业的发展。