张广超

国家管网集团西部管道新疆输油气分公司

摘要：针对长输管道成品油分输站分别从管道及流量计安装和流量计背压具体分析了质量流量计零点漂移的原因，依据质量流量计的运行经验，提出了从安装过程、调零过程、低输量、停输等情况相应的解决办法。通过实际运行验证，能有效消除或降低质量流量计零点漂移，提高计量的准确度。

关键词：分输站；质量流量计；零点漂移

西部成品油管道起点乌鲁木齐，途经天山、戈壁滩、祁连山区、黄土高原等地区，终点为兰州，沿线共设有5个分输站点，每个分输点均设3 条分输支线，用于输送柴油和汽油。站内采用科里奥利质量流量计进行计量，计量后进入地方油库储罐。

质量流量计能直接测量流体的质量，具有很高的测量准确度。但其精度容易受干扰因素影响，其中较为显著的影响因素之一是零点漂移。零点即流量计在未流通流体时显示的流量数值，通常在分输站等管输末端表现尤为严重，影响了贸易交接的准确性。本文将具体分析零点漂移的原因，并提出解决办法，以最大限度减小其对计量的影响。

1  零点漂移产生的原因分析

零点漂移的产生原因多种多样，主要包括安装和运行时产生的应力以及机械振动导致的传感器准确度下降，另外，质量流量计所处的工艺条件不满足要求也是产生零点漂移的一个重要原因。

（1） 机械振动及不稳定流体。流量传感器的零点漂移主要源于不对称的振动和振动管内液体粘度、密度的不恒定。流体密度变化会产生附加的惯性力，即使空管时将双管的谐振频率调整一致，充满液体时仍可能产生零点漂移。黏度的变化使测量管的内壁附着层不同，产生不同的边界效应，导致测量管的质量分配不稳定，从而影响测量结果的准确度。

（2）质量流量计的背压。当管道内液体压力等于或小于该温度下液体的饱和蒸汽压时，蒸气会从液体中逸出，形成许多蒸气和气体混合物的小气泡，容易造成气蚀现象。另外，质量流量计含气不仅影响计量，还会影响流量计零点的稳定性。

2  解决措施

（1）流量计安装过程中需要注意的问题。

流量传感器安装。由于测量管形状及结构设计的差异，同一口径相近流量范围不同型号传感器的重量和尺寸差别很大，因此必须按照厂家规定的安装方法，确定是否设置支撑架或基础，是否以柔性管连接等。安装设计时尽可能确保其有较长的使用寿命，为除去过早磨损和产生测量误差的固形物和夹杂气体，按流体和管道条件在传感器上游安装过滤器或气体分离等保护装置。

截止阀和控制阀的安装。为保证流量计调零时流体静止，流量计前后均需要安装截断阀，并检测阀门内漏。

脉动和振动。工艺管道本身产生的振动频率避免和流量计的频率相近，防止发生共振。设置脉动、振动衰减器或柔性连接管，特殊的流量传感器的夹装固定设备可以减少共振影响。

防止流量计间相互影响。相同型号的两台或多台流量计串联或并联安装时，流量计间容易产生影响导致振动，因此应避免安装在一个支撑架上，并保证足够的传感器间距，最好在传感器上加装防振措施。

管道应力和扭曲。流量计法兰与管道法兰连接旋紧螺栓时要均匀，勿使流量计产生应力。若在布设管道时预接入与流量计同样长度的短管，可防止不良布管形成的应力。在使用过程中由于工艺流程压力和温度变化，流量计会受到管线轴向力或扭曲力，影响测量性能，要做好必要的固定支架。

（2）流量计调零。调零必须在安装现场进行，用被测介质打循环约5分钟，保证满管并排尽气体，充满待测流体后再关闭流量计下游阀门，再关闭上游阀门，在接近工作温度的条件下使用375手操器或者prolink软件连续调零三次，以比较三次零点偏置值，如果连续最后两次偏置值很接近，说明已捕捉到一个好的零点。安装方面变动或温度大幅度变化时需要重新调整。

（3）减少停输期间管线泄压。分输站停输时流量计所在封闭管段因阳光长时间照射或冬季电伴热加热导致管内压力上升，达到工艺压力要求上限时，需要进行人为泄压，进而导致管内液体气化，影响流量计计量和零点稳定性。为减少人为泄压情况出现，应在流量计上方设置遮阳棚，防止流量计暴晒，相应管段管线电伴热宜采用可温控电伴热。

（4）避免低流量运行。当流量计运行在低流量下时，零点所带来的测量误差较大。以哈密分输站流量计为例：流量范围31.2 t/h～375 t/h，设其零点为0.1，运行在流量下限时，零点带来的误差为3.2‰，远超过贸易交接计量要求误差在2‰以内，此时零点不确定度是误差的主要来源。因此，将零点调整到一个较小的值并且避免流量计在低流量下运行，可以减小零点带来的误差。

（5）合理设置小流量切除。成品油分输站处于间歇式输送，并且停输时间较长，所以停输时流量计由于零点长时间作用导致累计流量数值有一定的变化，造成计量的不准确。

质量流量计有小流量切除功能，根据现场实际输量情况设置一流量值X，即在流量计传感器检测到流量小于设置的流量值X时，进行切除，流量计不显示瞬时流量也不计入累计流量。这一功能可以很好地避免停输期间由零点带来的不准确计量。

保证流量计足够背压。根据SY/T 6682-2007《用科里奥利流量计测量液态烃流量》的规定，流量计入出口处需保持足够的背压 ，方法按式（1）计算：

Pb＝2△P ＋ Pe     （1）

式中：Pb为最小背压，MPa；△P 为最大工作流量下流量计的压降，MPa；Pe为液体在工作温度下的平衡蒸汽压，MPa。

根据GB 17930―2016《车用汽油》的规定，汽油蒸气压的质量指标在不同情况下的最大值为0.085 MPa。根据运行经验，以某成品油分输站为例，流量计在最大工作流量下的压降为0.03 MPa，由此得出最小背压为Pb=2×0.03＋1.25×0.085=0.17 MPa。

由于油品经流量计后直接进入储罐，储罐液位低时，背压很小，难以达到要求。所以需要在流量计后安装调节阀，以增加流量计背压，达到最小背压要求，防止油品出现气化造成气蚀现象并影响流量计计量和零点稳定性。

3  结语

分析成品油分输站质量流量计的零点漂移现象的原因，并提出解决措施；流量传感器、截止阀、控制阀、流量计本体以及管道的正确合理安装可以降低或者消除质量流量计零点漂移；另外，在运行管理方面应该减少管线泄压、避免低输量运行、设置小流量切除以及保持流量计有足够背压。以上方法同样适用于解决其他工业用质量流量计的零点漂移问题。

作者简介：张广超，1987年生，本科，高级工程师，毕业于哈尔滨工业大学，现从事油气管道计量管理工作。联系方式：15022985088，zhanggc@pipechina.com.cn。