為了驗證質(zhì)量流量計用于原油貿(mào)易計量的可行性，調(diào)研了可用于液態(tài)烴貿(mào)易計量的質(zhì)量流量計，利用實驗室檢定裝置對 CMF300型質(zhì)量流量計進行了以水、原油和柴油為介質(zhì)的變黏度性能測試，對其用于原油計量的案例進行了分析。試驗結(jié)果表明，該型流量計在不同的黏度介質(zhì)測試中具有較好的重復(fù)性和線性度。在大慶石化煉廠的現(xiàn)場應(yīng)用中，與腰輪流量計 2006 年全年的計量比對結(jié)果是相對誤差-0.067%，基本具備原油貿(mào)易交接計量的性能要求。

質(zhì)量流量計自臺面世至今已有 40 年的發(fā)展歷程。隨著現(xiàn)代電子測量技術(shù)的迅速發(fā)展，基于科里奧利原理的質(zhì)量流量計（以下簡稱質(zhì)量流量計）在傳感器材料結(jié)構(gòu)、電子組件和計量軟件等方面都取得了很大的進步。當(dāng)前質(zhì)量流量計的主要特點包括：適應(yīng)介質(zhì)范圍寬，可以實現(xiàn)從液化石油氣到高黏度重油等多種介質(zhì)的準確測量；測量精度高，液體質(zhì)量測量準確度優(yōu)于±0.2%，氣體質(zhì)量流量的測量準確度可達到±0.35%；測量參數(shù)多，可同時測量流量、密度、溫度等；具備了免調(diào)零功能，實現(xiàn)了零點漂移自動修正。

近 20 年來，質(zhì)量流量計在成品油貿(mào)易計量，特別是在質(zhì)量交接計量站和過程控制計量方面得到廣泛應(yīng)用，但原油貿(mào)易計量中的應(yīng)用還很少。目前能夠滿足液態(tài)烴貿(mào)易交接計量要求的質(zhì)量流量計如表 1所示。

由表 1可知，可用于液態(tài)烴（成品油）貿(mào)易計量的質(zhì)量流量計生產(chǎn)廠家主要有 Emerson、Endress & Hauser （E+H）、ABB、Krohne。雖然產(chǎn)品型號較多，但原油介質(zhì)狀況較成品油復(fù)雜，溫度、黏度等對質(zhì)量流量計計量準確度的影響尚不清楚，為了測試質(zhì)量流量計用于原油貿(mào)易計量的可行性，本研究選擇一臺技術(shù)較為成熟、市場占有率較高的質(zhì)量流量計對其進行性能檢定測試。

1.性能測試方法

選用一臺配 2400S型變送器的 CMF300/DN80質(zhì)量流量計（以下簡稱 CMF300）進行測試，其***大流量 272 t/h，準確度±0.05%，重復(fù)性 0.025%，溫度測量準確度±1±0.5%×讀數(shù)(℃)，密度測量準確度±0.2 kg/m3。為檢驗質(zhì)量流量計在以水為介質(zhì)和以黏度不同的原油、柴油為介質(zhì)時的計量性能差異，先以水為介質(zhì)對 CMF300 型質(zhì)量流量計進行基礎(chǔ)檢定測試，再以原油、柴油為介質(zhì)進行性能檢定測試。測試標準裝置性能參數(shù)如表 2所示。

2.測試過程與結(jié)果

首先按照檢定規(guī)程，進行以水為介質(zhì)的基本性能測試，測試方法為靜態(tài)容積法配化驗密度法，裝置系統(tǒng)誤差為 0.05%，測試流量點共 6個，（裝置***大流通能力）依次為 190、136、54.4、27.2 和 13.6 t/h，***后回到 190 t/h，每個流量點測 7 次，測試結(jié)果如表 3所示。

在以水為介質(zhì)的檢定測試中，CMF300 表現(xiàn)出了良好的重復(fù)性和線性度，但是在原油計量中，介質(zhì)黏度對其計量準確度影響較大。為了測試介質(zhì)黏度對 CMF300 計量性能的影響，分別以原油和柴油為介質(zhì)，對其進行了檢定測試。

原油檢定測試采用體積管法配化驗密度法，柴油檢定方法為體積管法配在線密度計法，裝置系統(tǒng)誤差均為 0.05%。根據(jù)裝置的檢定能力，原油及柴油中檢定流量點均為 5個，從大流量點依次檢到小流量點，然后再返回***大流量點復(fù)檢，每個流量點檢3次。檢定原油溫度為56 ℃，密度約為852.2kg/m3，黏度約為39.78 mm2/s；檢定柴油密度約為812 kg/m3，黏度約為 5.95 mm2/s，原油、柴油體積管測試結(jié)果見表 4。

水、原油、柴油性能測試結(jié)果曲線如圖 1 所示。

測試結(jié)果顯示，CMF300 在以水、柴油、原油為介質(zhì)的多黏度測試中，重復(fù)性均不大于 0.03%，單介質(zhì)具有較好的線性度，除了原油測試中流量小于 26 t/h 以外，測試誤差均在±0.15%范圍內(nèi)。考慮到不同裝置間的系統(tǒng)誤差影響，CMF300 在檢定測試過程中顯示出較好的計量準確度和介質(zhì)適應(yīng)性，滿足原油貿(mào)易計量的準確度要求。

3.現(xiàn)場應(yīng)用案例

大慶石化煉廠是一家年處理原油 600×104 t以上的大型煉油化工企業(yè)，在原油進廠后的過程控制到成品油出廠等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都廣泛采用了質(zhì)量流量計進行計量。63/1計量站是該廠的原油進廠計量站，負責(zé)接收來自大慶油田東外輸站和北油庫的原油，站內(nèi)采用 3 臺上海自動化儀表九廠生產(chǎn)的DN300 腰輪流量計進行原油計量，每 8 h 化驗一次密度和含水。原油進廠后分別進入 9號、10號儲油緩沖罐，再由 7 臺 DN80 CMF300M356SN 型質(zhì)量流量計進行配輸計量后分別進入 1 號和 2 號常減壓裝置，其中 1 號常減壓裝置所進原油由 3 臺質(zhì)量流量計計量，2 號常減壓裝置所進原油由 4 臺質(zhì)量流量計計量，進廠配輸工藝流程見圖 2。

由原油進廠工藝流程可知，3 臺腰輪流量計計量的原油進廠總量應(yīng)與 7臺質(zhì)量流量計配輸?shù)脑涂偭考由?9 號、10 號兩個儲罐的剩余油量之和相等。該廠 2006年接收配輸原油數(shù)據(jù)見表 5，由于油罐液位檢尺不嚴格，單季度計量誤差受油罐液位測量影響較大，但長期累計誤差受油罐液位測量影響很小，可以忽略不計。

由表 5可知，2006年季度原油進廠配輸差量誤差***大為-0.200%，***小為 0.008%，全年累計差量為-4210.4 t，相對誤差僅為-0.067%。

4.結(jié)語

對CMF300 型質(zhì)量流量計的實驗室檢定測試及現(xiàn)場應(yīng)用的調(diào)查研究表明，該質(zhì)量流量計具有較好的計量準確度，在不同的黏度介質(zhì)測試中具有較好的重復(fù)性和線性度，在大慶石化煉廠的現(xiàn)場應(yīng)用中與腰輪流量計 2006 年全年的計量比對的相對誤差為-0.067%，基本具備原油貿(mào)易交接計量的性能要求。但是，由于質(zhì)量流量計技術(shù)含量較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)廠家較多，各廠家產(chǎn)品質(zhì)量、測量形式、型號參數(shù)不盡相同，所以不同廠家生產(chǎn)的不同型號的質(zhì)量流量計的計量性能也不盡相同。

另外，質(zhì)量流量計對于安裝、使用、維護的要求較高，正確的安裝，減小管線應(yīng)力，保持背壓，及時維護及正確使用也是保持原油準確計量的重要因素。