摘 要：國際上石油和石油產(chǎn)品通行的計量單位是體積計量單位，充分體現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，劣質(zhì)低價的公平交易原則。目前我國在成品油、穩(wěn)定輕烴的外輸貿(mào)易交接計量領(lǐng)域乃大量使用質(zhì)量流量計，但不久也將推行體積量交接的方法。因為大多數(shù)的質(zhì)量流量計具備測量密度的能力，可組態(tài)成體積量輸出，但能否達(dá)到貿(mào)易交接要求的準(zhǔn)確度尚無定論。

關(guān)鍵字：石油計量 質(zhì)量流量 體積流量

    1. 問題的提出

    國際上石油和石油產(chǎn)品通行的計量單位是體積計量單位，充分體現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，劣質(zhì)低價的公平交易原則。目前我國在成品油、穩(wěn)定輕烴的外輸貿(mào)易交接計量領(lǐng)域乃大量使用質(zhì)量流量計，但不久也將推行體積量交接的方法。因為大多數(shù)的質(zhì)量流量計具備測量密度的能力，可組態(tài)成體積量輸出，但能否達(dá)到貿(mào)易交接要求的準(zhǔn)確度尚無定論。

    2. HK-CMF質(zhì)量流量計體積計量的實驗

    把HK-CMF質(zhì)量流量計組態(tài)成體積量輸出，可采用檢定常規(guī)容積式流量計的方法檢定質(zhì)量流量計。2002年以來，陸續(xù)開展了質(zhì)量流量計計量體積量的實驗，該項實驗包括室內(nèi)實驗和在線實液檢定。

    （1）室內(nèi)實驗。在靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行測試，裝置的準(zhǔn)確度為±0.05%，穩(wěn)定性為±0.05%，是室內(nèi)檢定液體流量計的常用裝置。使用該裝置對國外某公司生產(chǎn)的E系列DN3-DN100的7臺質(zhì)量流量計和D系列的一臺DN150輸出的體積量進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明：大口徑的CMF400和DS600在除小排量外的其它排量點準(zhǔn)確度達(dá)到±0.15%。小排量誤差較大可能是由于大口徑表量程較寬，接近量程下限的排量計量性能變差也是符合流量計計量特性的。CMF300以下的幾臺測試性能穩(wěn)定，準(zhǔn)確度達(dá)到±0.15%。綜合來看在實驗室條件下，質(zhì)量流量計測量體積量的準(zhǔn)確度基本達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)。

    測試過程中，同時用準(zhǔn)確度為0.0002g/cm³的浮計對流量計輸出的密度進(jìn)行了比對（不具備在線檢定條件），.04%，結(jié)果符合要求的密度計量準(zhǔn)確度。

    （2）現(xiàn)場實驗。2002年蘭成渝成品油輸油管線投用，沿線計14個計量站，配備40臺型號為CMF300和CMF400的質(zhì)量流量計，交接方式采用質(zhì)量單位，對其計量站的外輸計量系統(tǒng)進(jìn)行了首檢，一年后又進(jìn)行復(fù)檢。檢定介質(zhì)為柴油和汽油，標(biāo)準(zhǔn)器為布魯克斯活塞式小容積體積管，基準(zhǔn)容積249.0648L；輸力強7835B型標(biāo)準(zhǔn)密度計，準(zhǔn)確度優(yōu)于±0.0002g/cm³。

    實驗方法：在檢定過程中，同時采集了質(zhì)量流量計輸出的密度平均值，經(jīng)計算修正后得到HK-CMF質(zhì)量流量計計量的體積值，與標(biāo)準(zhǔn)器容積比對。

    從檢定資料中選取流量、密度較穩(wěn)定，零點較穩(wěn)定，安裝合理，復(fù)檢時應(yīng)力無明顯變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。因為該項測試與檢定質(zhì)量輸出同時進(jìn)行，只考核體積量輸出的線性度。

    綜合各站測試數(shù)據(jù)看，流量計體積計量線性符合貿(mào)易交接計量的要求。若調(diào)整體積系數(shù)，儀表誤差可達(dá)±O.2%有些流量計計量體積量的線性稍優(yōu)于計量質(zhì)量量的線性，這是因為標(biāo)準(zhǔn)密良計與體積管并聯(lián)安裝，密度計介質(zhì)屬支線取樣與干線流速有偏差造成的。

    沉積物使重復(fù)行變差，零點不穩(wěn)。對沉積較嚴(yán)重的流量計采取清洗措施后，可使計量性能得到恢復(fù)。幾臺CMF400型流量計出現(xiàn)類似的問腦，如零點穩(wěn)不住，重復(fù)性差等，而小口徑的流量計不存在這個問題。

    3. 討論

    HK-CMF質(zhì)量流量計的直接測量參量是質(zhì)量流量、流體密度、流體溫度，而體積量由傳感器直接測出的質(zhì)量流量和流體密度在變送器（二次儀表）內(nèi)計算、修正得出，應(yīng)稱為計算體積流量。

    按照傳統(tǒng)的分析方法，計算體積流量的準(zhǔn)確度由質(zhì)量流量測量的準(zhǔn)確度和工作密度測量的準(zhǔn)確度合成。見下式：E_e=（E_m² + E_d²）^0.5。其中，E_m和E_d分別為質(zhì)量和密度的準(zhǔn)確度。

    理論上，所有對質(zhì)量測量和密度測量有影響的參量都會影響體積流量的準(zhǔn)確度。其中起主要作用的影響量為：溫度、壓力、流量、零點。全面評定質(zhì)量流量計在現(xiàn)場計量體積量的不確定度應(yīng)依據(jù)1999年發(fā)布的（測量不確定度評定與表示（JJG1059-1999）技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。這項工作是個復(fù)雜的過程，并要針對具體的計量系統(tǒng)進(jìn)行，這里不作詳細(xì)論述。

    較為現(xiàn)實的方法是不理會影響量的具體情況，把質(zhì)量流量計輸出的體積量看成黑箱中的產(chǎn)物，象檢定常規(guī)容積式一樣檢定質(zhì)量流量計。有文獻(xiàn)認(rèn)為，采用容積式標(biāo)準(zhǔn)裝置，標(biāo)出體積儀表系數(shù)即可補償質(zhì)量流量計的質(zhì)量輸出信號和密度輸出信號的任何漂移。已經(jīng)完成的試驗對此論點給與一定的支持，但不足以證明質(zhì)量流量計可不做任何修改的用于體積計量，這需要更充分的現(xiàn)場試驗支持，在幾個檢定周期檢驗其穩(wěn)定性。

    4. 結(jié)語

    綜合以上的試驗和分析，HK-CMF質(zhì)量流量計具備了用于體積計量的可能性。但由于試驗方法和手段都不夠完備，缺乏足夠的典型性和普遍性。新版的《密閉管路中的流體流量的測量-科里奧利質(zhì)量流量計（ISO10790）》提出了質(zhì)量流量計體積計量的指導(dǎo)原則，針對出現(xiàn)的問題，還需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼灪驼撟C工作。