摘 要：國(guó)際上石油和石油產(chǎn)品通行的計(jì)量單位是體積計(jì)量單位，充分體現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，劣質(zhì)低價(jià)的公平交易原則。目前我國(guó)在成品油、穩(wěn)定輕烴的外輸貿(mào)易交接計(jì)量領(lǐng)域乃大量使用質(zhì)量流量計(jì)，但不久也將推行體積量交接的方法。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的質(zhì)量流量計(jì)具備測(cè)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(wú)定論。

關(guān)鍵字：石油計(jì)量 質(zhì)量流量 體積流量

    1. 問題的提出

    國(guó)際上石油和石油產(chǎn)品通行的計(jì)量單位是體積計(jì)量單位，充分體現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，劣質(zhì)低價(jià)的公平交易原則。目前我國(guó)在成品油、穩(wěn)定輕烴的外輸貿(mào)易交接計(jì)量領(lǐng)域乃大量使用質(zhì)量流量計(jì)，但不久也將推行體積量交接的方法。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的質(zhì)量流量計(jì)具備測(cè)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(wú)定論。

    2. HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)體積計(jì)量的實(shí)驗(yàn)

    把HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)組態(tài)成體積量輸出，可采用檢定常規(guī)容積式流量計(jì)的方法檢定質(zhì)量流量計(jì)。2002年以來(lái)，陸續(xù)開展了質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量體積量的實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)包括室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和在線實(shí)液檢定。

    （1）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。在靜態(tài)容積法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行測(cè)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(jì)的常用裝置。使用該裝置對(duì)國(guó)外某公司生產(chǎn)的E系列DN3-DN100的7臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)和D系列的一臺(tái)DN150輸出的體積量進(jìn)行測(cè)試。測(cè)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(diǎn)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(jì)量性能變差也是符合流量計(jì)計(jì)量特性的。CMF300以下的幾臺(tái)測(cè)試性能穩(wěn)定，準(zhǔn)確度達(dá)到±0.15%。綜合來(lái)看在實(shí)驗(yàn)室條件下，質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量體積量的準(zhǔn)確度基本達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)。

    測(cè)試過(guò)程中，同時(shí)用準(zhǔn)確度為0.0002g/cm³的浮計(jì)對(duì)流量計(jì)輸出的密度進(jìn)行了比對(duì)（不具備在線檢定條件），.04%，結(jié)果符合要求的密度計(jì)量準(zhǔn)確度。

    （2）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。2002年蘭成渝成品油輸油管線投用，沿線計(jì)14個(gè)計(jì)量站，配備40臺(tái)型號(hào)為CMF300和CMF400的質(zhì)量流量計(jì)，交接方式采用質(zhì)量單位，對(duì)其計(jì)量站的外輸計(jì)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(qiáng)7835B型標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)，準(zhǔn)確度優(yōu)于±0.0002g/cm³。

    實(shí)驗(yàn)方法：在檢定過(guò)程中，同時(shí)采集了質(zhì)量流量計(jì)輸出的密度平均值，經(jīng)計(jì)算修正后得到HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量的體積值，與標(biāo)準(zhǔn)器容積比對(duì)。

    從檢定資料中選取流量、密度較穩(wěn)定，零點(diǎn)較穩(wěn)定，安裝合理，復(fù)檢時(shí)應(yīng)力無(wú)明顯變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。因?yàn)樵擁?xiàng)測(cè)試與檢定質(zhì)量輸出同時(shí)進(jìn)行，只考核體積量輸出的線性度。

    綜合各站測(cè)試數(shù)據(jù)看，流量計(jì)體積計(jì)量線性符合貿(mào)易交接計(jì)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(jì)計(jì)量體積量的線性稍優(yōu)于計(jì)量質(zhì)量量的線性，這是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)密良計(jì)與體積管并聯(lián)安裝，密度計(jì)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(diǎn)不穩(wěn)。對(duì)沉積較嚴(yán)重的流量計(jì)采取清洗措施后，可使計(jì)量性能得到恢復(fù)。幾臺(tái)CMF400型流量計(jì)出現(xiàn)類似的問腦，如零點(diǎn)穩(wěn)不住，重復(fù)性差等，而小口徑的流量計(jì)不存在這個(gè)問題。

    3. 討論

    HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)的直接測(cè)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(cè)出的質(zhì)量流量和流體密度在變送器（二次儀表）內(nèi)計(jì)算、修正得出，應(yīng)稱為計(jì)算體積流量。

    按照傳統(tǒng)的分析方法，計(jì)算體積流量的準(zhǔn)確度由質(zhì)量流量測(cè)量的準(zhǔn)確度和工作密度測(cè)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(duì)質(zhì)量測(cè)量和密度測(cè)量有影響的參量都會(huì)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(diǎn)。全面評(píng)定質(zhì)量流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量體積量的不確定度應(yīng)依據(jù)1999年發(fā)布的（測(cè)量不確定度評(píng)定與表示（JJG1059-1999）技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。這項(xiàng)工作是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，并要針對(duì)具體的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行，這里不作詳細(xì)論述。

    較為現(xiàn)實(shí)的方法是不理會(huì)影響量的具體情況，把質(zhì)量流量計(jì)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(jì)。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(bǔ)償質(zhì)量流量計(jì)的質(zhì)量輸出信號(hào)和密度輸出信號(hào)的任何漂移。已經(jīng)完成的試驗(yàn)對(duì)此論點(diǎn)給與一定的支持，但不足以證明質(zhì)量流量計(jì)可不做任何修改的用于體積計(jì)量，這需要更充分的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)支持，在幾個(gè)檢定周期檢驗(yàn)其穩(wěn)定性。

    4. 結(jié)語(yǔ)

    綜合以上的試驗(yàn)和分析，HK-CMF質(zhì)量流量計(jì)具備了用于體積計(jì)量的可能性。但由于試驗(yàn)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(cè)量-科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（ISO10790）》提出了質(zhì)量流量計(jì)體積計(jì)量的指導(dǎo)原則，針對(duì)出現(xiàn)的問題，還需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)和論證工作。