双螺旋式流量计和容积式流量计对比.pdf

双螺旋式流量计、刮板式流量计在原油管道中的应用比较 双螺旋式流量计、刮板式流量计在原油管道中的应用比较 一、流量计的选型 一、流量计的选型 1、贸易交接方式 原油贸易交接采用体积交接。原油贸易交接采用体积交接。由于国外采用体积作为贸易交接，因此在国外的原油的贸易交接以容积式流量计、双螺旋式流量计为主。在国内大部分地方以采用容积式流量计作为原油的交接计量，但由于泄漏量问题容易导致的精度误差和轴承的磨损（基本上一年左右就会产生较大的磨损）。在整体的计量精度方面，目前容积式流量计和双螺旋式流量计为0.15%。2、测量原理及特点 双螺旋式流量计：双螺旋式流量计：通过换算得到流量，测量属于间接形式。双螺旋式流量计结构简单、紧凑、轻巧、安装维护方便，流通能力大。如果发生故障，不影响管道内液体的输送。耐高压，可用于高压流体的测量。耐腐蚀，双螺旋转子采用耐腐蚀材料制造（钛合金），能耐一般腐蚀性介质腐蚀。压损小，能耗低。双螺旋转子轴承与轴之间的采用碳化硅材料，降低了磨损，使仪表准确度、重复性及稳定性不容易发生变化。FH 双螺旋式流量计 FH 双螺旋式流量计 几何结构 分析优点 几何结构 分析优点 将整块材质钛合金一体车洗而成双螺旋式转子钛合金一体车洗而成双螺旋式转子，形成流线型：自尾端到叶缘部份之各点与流体形成之切线“完全平行”1、不会造成分力，因此旋转稳定，不易发生磨耗，结构坚固不变形，不受压力黏度、温度变化影响，流量计 K 系数可以维持 5-7 年不变，确保流量计应有之精度，流通自由面积大，对流体所含有之颗粒物体较有空间，比较具有容许空间，满足制程或流量控制或贸易交接等技术需求，使用寿命长。2、流体在测量腔内几乎无阻力，流量计压损小，能耗低。转子材料 分析优点 转子材料 分析优点 钛金属 Titanium 抗腐蚀性强，重量轻，结构坚固不易变形，且一体车洗而成双螺旋式转子，使用长期稳定好。工厂出厂精度校正报告，校正时所用之流体特性要求 工厂出厂精度校正报告，校正时所用之流体特性要求 采用与现场单位使用之流体相同之油品粘度同之油品粘度校正，现场使用时，流量计 K 系数无任何偏差，完全符合 API 推荐与建议(油品计量时，校正介质黏度希望与被测流体粘度相同，减少偏差)长期稳定性之体现 长期稳定性之体现 长期稳定性：是流量计在现场使用时，流量计 K 系数能使用多久；即流量计在现场使用时，能维持刚出厂时的整体理想特性，FH双螺旋式流量计：57 年 采购规格要求相同粘度校正 采购规格要求相同粘度校正 采用与现场用户使用之流体相同之油品粘度进行标定 总体分析总体分析 长期稳定性好，精度高，寿命长，不因故障须停车维护，几乎免保养维修费 双螺旋转子采用整体材料车制而成，无任何焊缝节点，适用于高黏度流体计量。FH（福尔赫曼）双螺旋式流量计 安装要求流量计前加装过滤器，滤网目数与仪表口径有关，小口径目数多些，大口径目数少些。刮板流量计：刮板流量计：属于容积式流量计，直接的测量值只有体积量，为直接测量形式。容积式流量计优点是故障率低、使用寿命长、压损小。适用于高粘度的介质，如原油、燃料油等。容积式流量计的缺点为转子为毛细密封，易卡而影响通液，结构复杂，体积大，笨重，尤其是口径较大时，体积庞大。对流体洁净程度要求高，当含有颗粒等各种固形物时，流量计上游须装数目足够多的过滤器，并要经常清理，维护工作量大。容积式流量计要求介质中固体颗粒不得大于转子与壳体之间所存在的最小间隙，否则会造成流量计卡死或因磨损而误差显著增大。容积式流量计转动部分长期运转，引起机械磨损，一般都导致计量误差增大。3、精度 国家标准要求：用于贸易交接流量计精度不低于 0.2%。容积式流量计的计量精度为：0.15%；双螺旋式流量计的计量精度为：0.15%。4、适用场合不同 容积式流量计主要用于高粘度的介质，如原油、燃料油等。双螺旋式流量计可以用于高粘度的介质（最高 1000cSt）及低粘度介质（0.1cSt）。5、环境的影响 容积式流量计在温度和压力变化的情况下，它的腔体体积及各部件的配合都会发生变化，从而影响测量。而且这种影响对容积式流量计来讲是没有办法进行补偿和修正的。双螺旋式流量计也需根据在线的温度压力进行实时测量和修正。6、维护 容积式流量计存在转动部件比较多，会造成磨损，需要定期进行部件的更换。而且虽然一般需要前置过滤器，但仍存在卡堵的风险，需要及时清理。双螺旋式流量计转动部件少，基本上没有磨损情况。7、在线检定 容积式流量计、双螺旋式流量计在线检定容易、方便。8、安装要求 容积式流量计无特别要求；双螺旋式流量计要求前 10D，后 5D 直管段。9、价格 按相同流量测量能力比较，容积式流量计价格最贵，双螺旋式流量计价格低。10、使用寿命 双螺旋式流量计使用寿命约 10-20 年。容积式流量计与双螺旋式流量计的比较见下表：流量计类型 双螺旋式流量计（FH）容积式流量计 精确度 0.10.15%0.10.15%重复性 0.02%0.030.05%长期稳定性（重现性）高 高 流量测量范围 06000m3/hr 02000m3/hr 流量计口径尺寸 16500mm 25400mm 粘度范围 高 高 环境影响（振动、电磁干扰）无 无 管道压力损失 微小 高 维护费用 低 高 计量等级 贸易交接 贸易交接 API 推荐可做为标准表使用 可以 可以 采用小型体积管标定容易度易 易 重量（同尺寸）轻 非常重 安装要求 低 高 流量、口径及重量对比 流量流量 容积式流量计容积式流量计 HELIFLU双螺旋式流量计双螺旋式流量计 m3/h 口径 净重(1)压损(2)口径 净重(1)压损(2)30 2 20 公斤 0.3 kg/cm2 2 2.2 公斤 0.15 kg/cm2 50 2 25 公斤 0.3 kg/cm2 2 2.2 公斤 70 3 55 公斤 2 2.2 公斤 150 4 85 公斤 3 1335 公斤250 6 140 公斤 4 30 公斤 300 8 400 公斤 4 30 公斤 600 10 600 公斤 6 50 公斤 800 12 1500 公斤 8 70 公斤 2000 16 4000 公斤 0.5 kg/cm2 10 80 公斤 3000 12 130 公斤 3500 14 150 公斤 4000 16 170 公斤 4800 18 190 公斤 6000 无法达到 20 250 公斤 0.25 kg/cm2 另附，俄管道漠河输油站，原油计量橇座使用的法国福尔赫曼（FAURE HERMAN）公司流量计 现场实流标定数据，该流量计系数飘离，经拆开后发现内部有钢丝等杂质缠绕，转子略有损 伤，经清理安装后检测，系数如附件，精度重复性高于标准。详细报告如附件！国COMPTE RENDU DE REUNION I MEETlNG REPORT Rf.:Order 13001048 58 Lieu I Meeting location MODA Date 1 Date of Meeting.11/10/2013。同et1 Subjecl:Investigation on bad repeatability of TZN 250-200 to MODA Station Nom,Fonction et 50ci岳t岳desParticipants 1 Name,Funclion and Company of the Altendees Alis DONG(Golden Star)Diffusion Ilssue S MARCHAIS(FH);C VALE(FH);D DUPUIS(FH);G DUPONT(FH)R岳dacteur1 Reporters Date 1 Oate 5ignature 1 Signature ESNAUL T Olivier 05/11/2013 Purpose of Mission:The customer advised FH that the flowmeters have a good accuracy but when they prove the turbine meters with their compact prover,the K-Factor needs to be re-determined every time 1.0200 1#流量计系数趋势图1.0200 l.$l:口。在哥o.ijBoo,.-.-叫、-可r干干于宁宁胃平啻司TIE E 0.9800 1 234 567 891011121314151617萨1lj9202122232425262728 29 30 3132333435 36 Details of Mission:071才012013and 08/10/2013 1 took the flight from Paris to Beijing and 1 arrived to Beijing at 6:00 AM.Tommy wait me to the airport and we took the flight to MOHE.We arrived to MOHE at 5:00 PM 09/10/2013 The CNPC team,Alis Tommy and me took the car and after 4 hours of drive by the small road we arrived at moda Station.(4 hour of tripe)During the afternoon,the MODA station team and 1,we have removed the turbine meter TZN 250-200 SN 9002191 TAG:FIT-104 from the pipe.Upstream the turbine there is effectively the 1 OD straight sections and 5D straigt sections on downstream side After having removed the turbine meter we have found some metallic spirex of a gasket around the rotor.(Refer the attached picture)FH 3022 E Page 1 14 国COMPTE RENDU DE REUNION 1 MEETlNG REPORT Rf.:Order 13001048 58 Iron spire of the gasket roll around to the rotor and the cross pleces Iron spire of the gasket rolled around the rotor曰ndcross pleces Iron spire of the gasket rolled around the the rotor FH 3022 E Page 2/4 目;.FAURE HERMAN COMPTE RENDU DE REUNION 1 MEETlNG REPORT Rf.:Order 13001048 S8 1 removed the internal cartridge and cleaned the rotor around witch was the metallic gasket part has wreathe 1 have inspected the rotor.It got some small impacts everywhere but none on the downstream 1 have reassemblied the cartridge and after to assembly the maintaining ring 1 have checked the gap.This one was correct.(0.5 to 1 mm)We have inspected the flowstraighter and discovered some similar iron pa时sin front of the conditioner.The CNPC team made a tool and cleaned the pipe During the re assembly of the turbine meter on the pipe 1 have understood the reason of the seal was damaged.The gap between the flanges skid are not sufficient to insert the spiral gasket planned.To solve that we have used a plastic gasket made in the CNPC workshop.The thickness of these gaskets is less than one millimeter 10/10/2013:After having checked the warterproofing links,we have tested the results by proving.We have obtained the results bell口w:900 M3/H 1050 M3/H 1300 M3/H 09/10/2013 0.9985 0.9987 0.9989 10/10/2013 0.9992 0.9990 0.9990 These result shown that the accuracy is not impacted by the site operations we need to wait the next prove to confirm that the turbine meter is stable in repeatability FH 3022 E Page 3/4 圆圆COMPTE RENDU DE REUNION I MEETlNG REPORT Rf.:Order 13001048 88 RemarksRegarding the other turbines meter used to the complete metering skid(4 lines of 10)we need to analised the results to suggest to theCNPC team t口removethe turbine and clean the pipe Conclusions of the Mission:The analysis of the results confirm 1.that the three other turbines meter need to be removed in order to check the internal cartridge on the three other lines 2.The K Factor unstability may have been caused by those debris thus impacting smooth and stable Helical blade rotation pa时icularlyon low flow rates 3.Some precautions/actions shall be taken to avoid the repetition of such situation(increase frequency of Filters cleaning.Check that issue regarding allowances gaps for installing gaskest between meter and pipings)4.Last but not least despite points above mentioned(Debris,not cleaning for now 3 years continuous operation,no proper straight section ensuring optimized flow profile development)our Helical Turbine meters have been delivering repeatable measurement permiting customer to keep tracking the best possible accuracy on such harsh conditions Other technologies(PD)would have faced serious maintenance issues facingsame conditions,this MUST be highlighted to CNPC Olivier ESNAUL T Services Technician p(O i口付手气C(lfTJ5 FH 3022 E Page 4/4 流量计名称：双螺旋式流量计流量计型号：TZ250-2000N流量范围：190-1950生产厂家：法国福尔赫曼 检定介质：原油流量计规格：10流量计编号：501受检单位：漠河计量站准确度等级：无级别k系数：150检 定 点 流 量 计 算序第1点第2点第3点第4点第5点号项 目900.00m3/h1050.00m3/h1350.00m3/h0.00m3/h0.00m3/h第1次第2次第3次第1次第2次第3次第1次第2次第3次第1次第2次第3次第1次第2次第3次1流量计脉冲 N2685.652685.542685.672684.682684.842684.812685.332685.222685.270.000.000.000.000.000.002流量计温度()tm9.909.909.909.909.909.909.909.909.900.000.000.000.000.000.003流量计压力(KPa)Pm214.0214.0214.0131.0131.0131.0108.0108.0108.00.00.00.00.00.00.04体积管温度()tp9.759.759.759.759.759.809.809.859.800.000.000.000.000.000.005体积管压力(KPa)Pp178.3179.7179.696.796.195.858.858.658.90.00.00.00.00.00.06工作液体介质密度(Kg/m3843.7843.7843.7843.7843.7843.7843.7843.7843.70.00.00.00.00.00.07工作液体压力修正系数Cplp 0.9999750.9999760.9999760.9999760.9999750.9999750.9999650.9999650.9999650.0000000.0000000.0000000.0000000.0000000.0000008工作液体温度修正系数Ctlp1.0001201.0001201.0001201.0001201.0001201.0000801.0000801.0000401.0000800.0000000.0000000.0000000.0000000.0000000.0000009体积管壳壁压力修正系数Cpsp 1.0000661.0000671.0000671.0000361.0000361.0000361.0000221.0000221.0000220.0000000.0000000.0000000.0000000.0000000.00000010体积管壳壁温度修正系数Ctsp 0.9996580.9996580.9996580.9996580.9996580.9996590.9996590.9996610.9996590.0000000.0000000.0000000.0000000.0000000.00000011体积管容积(m3)Vtmpm17.92113417.92116117.92116017.92060917.92059717.91990517.91948117.91879117.9194830.0000000.0000000.0000000.0000000.0000000.00000012流量计系数Mfij0.99900.99900.99900.99930.99920.99920.99900.99900.99900.00000.00000.00000.00000.00000.000013平均流量计系数MFi14平均流量计基本误差(%)Emi15各检定点重复性误差(%)检定员：administrator核验员：参加人：检定日期：2013年10月10日星期四10时12分0.000.000.000.00000.000.00双向式体积管检定流量计计算表双向式体积管检定流量计计算表0.99900.100.000.99920.080.010.99900.100.0000