摘要:腰輪流量計(jì)是目前原油輸送過程中精度較高的應(yīng)用范圍較廣的測量儀器,本文介紹了其在使用過程中產(chǎn)生測量誤差的結(jié)構(gòu)、工作原理、驗(yàn)證過程、原因分析,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況,保證腰輪流量計(jì)測量精度,最大限度減少經(jīng)濟(jì)損失。通過分析實(shí)際運(yùn)動溫度、壓力及其測量,分析溫度和壓力對流量計(jì)測量精度的影響,并就有效管理生產(chǎn)的措施提出有針對性的建議。
關(guān)鍵詞:流量計(jì);精度;溫度;壓力
1流量計(jì)工作原理
腰輪流量計(jì)又稱魯氏流量計(jì),是一種體積流量計(jì),在結(jié)構(gòu)上分為垂直和水平兩種。腰輪流量計(jì)輪由測量腔三部分組成,密封接頭和計(jì)數(shù)器,其中腰輪轉(zhuǎn)子分為單滾輪(單滾輪)和雙腰輪(兩輪),而腰輪之間的角度是45°,采用雙皮帶輪,可以保證在流體流速恒定的情況下車輪運(yùn)動均勻,減少或消除流量計(jì)的振動。
兩個(gè)腰椎輪轉(zhuǎn)子均受壓差影響,旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)力矩,并移動位置,在那里轉(zhuǎn)子與殼體分離。這種轉(zhuǎn)子由于壓差而繼續(xù)旋轉(zhuǎn),在測量腔和輸出端之間連接。在測量腔中排出液體,另一個(gè)轉(zhuǎn)子由于壓力不平衡而不能獨(dú)立旋轉(zhuǎn),并通過驅(qū)動齒輪驅(qū)動,繼續(xù)旋轉(zhuǎn),隔離另一側(cè)的測量腔,并在旋轉(zhuǎn)過程中輸出液體,驅(qū)動齒輪改變主從動比。腰椎輪對轉(zhuǎn)子在壓差作用下旋轉(zhuǎn),同時(shí)通過驅(qū)動齒輪相互驅(qū)動,連續(xù)形成一個(gè)量規(guī)諧振器,并釋放出液體出口。由于測量腔的體積是固定的,腰輪轉(zhuǎn)子的每個(gè)旋轉(zhuǎn)圓形成四個(gè)測量腔,液體通過流量計(jì)的體積,與腰輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比.通過換檔機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)和精度調(diào)整機(jī)構(gòu)將腰輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳遞給計(jì)數(shù)器,與腰椎輪軸相連,計(jì)數(shù)器可累積液體總量。
2腰椎輪流量計(jì)測量誤差系數(shù)研究
2.1溫度
溫度升高,油品粘度降低;溫度下降,石油產(chǎn)品的粘度上升.石油等高粘度石油產(chǎn)品尤其如此。同時(shí),粘度變化影響流量計(jì)泄漏值,溫度的變化也會影響流量計(jì)的體積。
平均公式:E是生產(chǎn)運(yùn)行溫度實(shí)際使用的基本誤差;主要溫度誤差;測量空腔材料體積膨脹的瓦特計(jì);在生產(chǎn)流量計(jì)時(shí),石油產(chǎn)品的溫度伴隨著流量計(jì)的測量。
結(jié)論:從1號公式可以看出溫度升高、油品粘度降低、泄漏增加,使得測量誤差大;從公式(2)可以看出認(rèn)為在流量計(jì)生產(chǎn)過程中油品溫度與測量時(shí)油品溫度相差較大時(shí),會影響測量室的誤差,導(dǎo)致測量誤差較大。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程中獲得的測量結(jié)果,流量計(jì)運(yùn)行時(shí)和溫度測量時(shí)的溫度偏差不能大于±5,否則,長時(shí)間超溫將超過流量計(jì)誤差范圍(±0.2%)o
液體體積溫度的變化可以通過公式4進(jìn)行:
類型:式中:Q.-標(biāo)準(zhǔn)溫度下的流體體積;Q廠測量時(shí)的流體體積(即在測量狀態(tài)下的體積);a-所測液體的體積膨脹系數(shù),單位:1/℃或1/K;上測量狀態(tài)下的液體溫度,單位:Y或K”廠標(biāo)準(zhǔn)溫度。
一般地,礦物油的體積膨脹系數(shù)a=6.4xl0-4(1/K),因此溫度變化對流體體積是有較大影響的,溫度變化10相同質(zhì)量的流體其體積相差約0.64%。
一般來說,礦物油的體積膨脹系數(shù)A=6.4x10-4(1/K),因此溫度變化對液體體積有重要影響,10個(gè)相同質(zhì)量的溫度變化約為0.64%;
2.2壓力
壓力的增加導(dǎo)致流量計(jì)腔變形.
測量腰椎中心輪流量計(jì)空腔體積變化;v通過流量計(jì)測量空腔體積;e-船體材料縱向彈性系數(shù);在流量計(jì)檢查和生產(chǎn)運(yùn)行中平均壓降;外殼厚度。同時(shí)壓力影響原油體積,壓力增大,體積相應(yīng)減小.
工作壓力下流量計(jì)平均測量的體積;這調(diào)整了參考壓力下的實(shí)際體積;測量壓力;試驗(yàn)時(shí)的Pc壓力;石油產(chǎn)品壓縮系數(shù)。
結(jié)論:從公式中可以看出實(shí)際液體體積的壓力增大和減小。
液體體積壓力的變化可以通過以下公式進(jìn)行:
類型:標(biāo)準(zhǔn)壓力下的液體體積;Qps用于測量液體體積(即液體體積),Qi測量模式下的體積);y被測液體體積壓縮系數(shù)單位:1/Pa或m3/N;R-測量模式下的液體壓力測量單位:PA;作為標(biāo)準(zhǔn)壓力單位:Pa。
總的來說,液體體積壓縮比為7=6xLo°(L/PA),當(dāng)壓力變化為1MPa時(shí),相同質(zhì)量液體體積變化約為0.06%。
這兩個(gè)因素都增加了流量計(jì)的泄漏。但是由于流量計(jì)工作速度大,溫度和壓力的增加值不斷變化,很難確定泄漏的大小。因此,有必要盡可能根據(jù)運(yùn)行中的溫度和壓力對流量計(jì)進(jìn)行測量,并在較大的差異下進(jìn)行調(diào)整,為了消除它們的誤差,使得流量計(jì)連續(xù)測量困難重重。
3減少測量誤差的措施
(1)合理使用流量計(jì)。流量計(jì)的最佳使用范圍為最大流量的20%-80%,在日常操作中,應(yīng)確保在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)流量計(jì)流量,同時(shí)確保成品油溫度,壓力無法與設(shè)定溫度匹配,壓力偏差較大,而且通常流量計(jì)運(yùn)動時(shí)的溫度和溫度偏差不易高于±5船,壓力偏差不超過±1 MPA。
(2)流量計(jì)必須清除流量計(jì)腔內(nèi)的氣體,否則會影響流量計(jì)的測量精度。排氣時(shí),排氣塞螺絲刀,在放氣前,再輕輕擰上,不應(yīng)擰緊,直至液體停止流動,避免密封面損壞。
(3)應(yīng)定期在彈簧蓋杯中加入20*油,潤滑精度校正器。每天加油間隔約48小時(shí),在長時(shí)間停機(jī)后重復(fù)使用時(shí),應(yīng)先加潤滑油。
(4)無論閥門打開或關(guān)閉,應(yīng)采用慢速運(yùn)動,避免液體對流量計(jì)及其輔助設(shè)備的小時(shí)負(fù)荷突然增加或減少。
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作者簡介:朱召懷 1986.12男 甘肅通渭 漢族 大學(xué)本科 蘭州理工大學(xué)技術(shù)工程學(xué)院 工程師 定西市計(jì)量測試檢定所 研究方向:計(jì)量。