[导读] 腰轮流量计是目前原油输送过程中精确度高，使用较广的一种计量器具，介绍腰轮流量计的结构、工作原理、检定过程，分析影响腰轮流量计准确度的粘度、温度、压力、流量、介质等因素，依据实际运行情况提出具体做法。
随着科学技术的发展，需要检测的流体品种越来越多，检测的准确度要求越来越高，根据不同的测量对象的物理性质，运用不同的物理原理和规律，设计制造出了各种类型的流量仪表广泛应用于生产实际。腰轮流量计是目前油田、原油管道输送中使用较广且使用时间较长的一种流量计量器具，为之配套的检定、安装、维修服务业务已达一定水准。部分油田采用流量计作为计量交接点，原油通过输油末站腰轮流量计计量后外运，其工作性能，运行状态直接关系买卖双方经济利益，为此正确使用腰轮流量计非常必要，现就影响腰轮流量计准确度的几个因素作如下探讨。
1 腰轮流量计的使用与检定
腰轮流量计主要由壳体、腰轮、机械传动和数据显示等部分组成，其原理是在流体压差作用下推动流量计中的1对表面光滑的腰轮转动，由于两腰轮通过1对导向齿轮保持相对位置，并与壳体形成计量腔，腰轮转动时流经的原油经计量腔连续不断的排出，并通过传动机构的体积量显示在屏幕上，也可通过并联的脉冲发讯器进行信号远传。为了确保腰轮流量计良好的工作状态，在日常使用中要严格按要求操作和维护，定期加注润滑油，严禁超权限使用。加强流量计的比对和检定工作，防止出现计量误差。
作为机械仪表，腰轮流量计在使用一段时间后由于止推轴承，石墨轴承，驱动从轮磨损腰轮间隙变化（标准为0.05mm）等原因导致计量精度降低，运行时间超过5年的流量计一般会出现超差现象，针对此问题，一方面要开展维护工作，另一方面要加强与储油罐数据比对，及时掌握流量计运行状态，以维护买卖双方经济利益。输油末站做好每次外输时流量计比对工作，流量计与储油罐属于同精度计量器具，而储油罐的容积表在常态下相对稳定，在单位时间内两者比对的差值应是1个常数，油差值变化可以判断流量计系数变化。
控制流量计最有效的方法是进行检定，检定方式分为在线检定和离线检定：一是离线检定即检定站检定，是将被检流量计从工艺管线上拆下，送到指定的检定站进行检定，检定站一般用水（或柴油）作检定液体，使用的检定液体的温度、压力在规定的范围内，检定时严格控制液体的流动状态，不得断流或者有压力波动及信号的干扰。二是在线检定即通过标准体积器的量值传递进行精度修正，将误差控制在规程允许范围内，目前最常用的方法有标准表法、标准秤法、标准罐法、标准体积管法，标准体积管法国内外使用较广，其特点：（1）检定时不影响流量计正常工作，不产生油品蒸发。流量计脉冲发讯器分辨率为0.1%，体积管复现性0.02%以上，系统精度高。（2）是操作简便、自动化程度高、利用计算机管理。
2 影响流量计准确度的因素
影响流量计准确度的因素有粘度、温度、压力、流量、杂质等因素，由于原油是一种物理性质随着温度和压力变化的液体，比如粘度、密度、体积等，原油的这种物理性质，对它的计量是有一定的影响。
2.1 粘度
粘度是阻止流体流动的一种性质，在流量计的计量原理中特别是对容积流量计是通过其表面张力的作用改变转子与壳体之间的间隙，因此，粘度对容积流量计实际上有影响流量计精度的作用，对较低的流量范围效果更明显，由于仪表存在着运动零部件，运动着的零部件与壳体间有一定的间隙，因此产生泄露。泄露量与粘度变化有关；对高粘度的原油泄漏量相对较小，对于低粘度原油泄漏量特别严重。一般来说，随着粘度地增加压损也会增加，特别是对高粘度原油要消耗更大的能量才能使转子转动，产生较大的压力差，为此多数流量计生产厂规定了流量计的最大压损。另外粘度增加使流量计的通过量降低，解决这一问题的主要途径是提高油温降低粘度。被测介质的粘度变化对所有的流量计都会有影响，只是影响程度稍有差别，所以，要求流量计使用时与检定时液体粘度基本一致，如不一致就应对流量计重新检定，实际使用过程中流量计不要一表多用。
2.2 温度
温度是对流量计计量过程中有很大影响的一个参数，温度的变化将引起一系列参数的变化，如被计量原油体积、密度、原油粘度以及转子与壳体之间间隙等直接影响到误差曲线的改变。
（1）温度对粘度的影响我国原油绝大部分是石蜡基原油，也是高粘度原油，特别大庆原油、长庆原油、青海原油都是高含蜡原油。原油的粘温性能关系不仅是指导输油管线设计和生产管理的重要依据，而且也是原油计量过程中必须考虑的因素：
虽然各种原油的粘温关系不同，但是高含蜡原油的粘温关系基本规律大体是一致。以某原油为例：40℃ 以上时粘温关系是1条直线，此时原油基本上属于分子溶液，原油中的粒子胶团结构少到可以忽略不计的程度。40～25℃范围内，原油在40℃温度下已经开始明显地析出石蜡结晶，使原油从高温的溶液转化为明显二相体系，并且由于原油中的胶质，沥青质与石蜡晶粒的共同作用在原油中形成网状的松散集团，而转化为由分子间的粘附力与分子和超胶团，粒子间的作用力及粒子互相之间的作用力共同作用的结果。
在这种区域内，随着温度下降，引起粘度上升有2个主要原因：一是随着温度下降原油中析出石蜡越来越多，因此原油中的网状集团越来越多，促使结构粘度上升，二是低温时原油的分子间作用力增加促使粘度上升，前者是主要的。
油温与结晶量的关系，经室内实验和现场观测，原油在很高或很低的温度下，石油管路中石蜡的都很轻微，油温与结蜡量的关系大体可分3个区：
① 当温度高于45℃时为结蜡缓增区。
② 当油温在35～45℃时为结蜡高峰区。
③ 当油温低于30℃时为结蜡递减区见
所以流量计运行过程中不能处于原油结蜡区，否则计量腔结蜡，造成体积数不准，如扬子石化公司解决因原油输送温度造成标准体积管和流量计内壁结蜡造成计量不准的技术问题，使原油途耗保持在0.16%。
不仅原油温度变化对粘度、结蜡量有直接的影响而流量计的外部环境温度同样直接影响到流量计腔体内的油温及腔体结蜡量，流量计壳体温度与原油温度之差增大，从而使流量计腔体壁结蜡量增加，使流量计曲线上移。
（2）温度的变化使腰轮流量计的计量容积的截面积发生变化，原因材料的热胀冷缩，很高的温度甚至会使液体气化成两相，严重影响流量计的准确性。
（3）温度对原油体积的影响原油密度、体积随温度变化是一个问题从两个方面反映出来，一定质量的原油，温度发生变化时体积也必然发生变化，而体积的变化必然引起密度的变化，为了解决由于存在转子与壳体的体膨胀不同步影响准确性问题，采取对流量计加保温套措施，减少环境温度急剧变化对壳体的影响，提高计量精度。
2.3 压力
流量计压力太高或太低均会改变流量计的准确性，壳体必须能承受一定的压力，因为原油流量计都是在一定的压力下进行的，在压力作用下不论是流量计本身，还是原油都受到影响。流量计将产生一定程度的弹性变形，而原油将受到压缩，是否修正就要考虑下面几个因素：一是系统压力的高度；二是介质压缩系数；三是要求计量精度高低；四是系统流量范围。原油在压力作用下，体积缩小，而密度增大，影响流量计程度要比温度的影响小的多。出口端压力过低会加速被测介质气化，这对易挥发的介质尤为重要，造成计量不准。流量计前后压差越大，泄露量大，因此我们对流量计选型时考虑，使用时不超过流量计规定的压力和流量范围，且必须平稳操作，勿急开关。
2.4 流量
流经流量计的流量小时，进出口差压小，转子转速小，泄露量则大，这样计量误差大；流经流量计的流量大时，流量计转子回转力矩大，转速大，且泄露量大。当流量在一确定范围流量时，流量与转子转速成正比例关系，泄露量小，计量误差小且平稳运行，为此确保流量计运行于最佳工作状态，必须选择流量范围适当流量计。
2.5 介质
就是流经流量计的液体，介质性质包括温度、粘度、压力等。例如出厂检定介质是水，实际使用计量原油或出厂检定介质是柴油，实际使用计量汽油，会影响流量计准确度，计量精度低。
2.6 空气
空气进入流经流量计原油，使流量计输出脉冲数出现误差，因此必须加装消气器，消除原油中空气，提高计量准确性。
2.7 杂质
流量计使用一段时间后会出现磨损，如果过滤器没有及时清洁，就会使原油中杂质增多，杂质对腰轮流量计腰轮的工作状态都会造成影响，轻则会影响流量计准确度，重则会使流量计卡死。
3 流量计准确度的调整
首先要保证原油清洁无杂质，并且粘度、温度、压力、流量等合适外，对准确度超差的流量计，还要进行调整，凋整后必须按规定加装铅封，带表盘的流量计，可参照说明书更换齿轮组来调整计量准确度。