一、温度变化对原油黏度和结蜡性能的影响

1.温度变化时，原油的黏度会随之改变

图1  某公司原油黏度随温度变化图

图1为某公司原油黏度随温度的变化图，从图中可以看出，温度对原油黏度影响很大:温度升高，黏度降低，管道的压损降低，使得流量计的漏失量减小，流量计的误差特性曲线向正方向移动。

2.温度变化对原油结蜡的影响

　　由于原油中含有一定的石蜡，当原油温度低于原油的析蜡点时，石蜡便会析出，流量计内壁会有一层积蜡，从而导致流量计腔体的体积略微减少，流量计误差特性曲线上移。此外，结蜡会使转子与转子之间的间隙变小，正常的漏失量会有所降低，同样会使误差特性曲线上移。

　　笔者对胜利油田某采油厂集输大队的一台流量计在不同的温度下进行了检定，检定温度分别为44℃和55℃，分析流量计的误差特性曲线，如图2所示。从图2可以看出，随着温度的升高，流量计的特性曲线向正方向移动，在相同的流量下，该流量计温度增加10℃，其误差变化为0.05%。

图2  不同温度下流量计特性曲线

二、环境温度对体积管的影响

　　体积管两个检测开关之间的容积是标准容积，这个标准容积是经过精确检定后确定的。检定流量计时，经过流量计计量的液体全部通过标准体积管，推动位移器在标准体积管内沿液体流动的方向向前运动。到达第一个开关时(基准管进口)，检测开关发出信号，启动电子脉冲计数器，开始记录被检流量计发出的脉冲信号。当位移器到达第二个检测开关时(基准管出口)，检测开关又发出信号使电子脉冲计数器停止计数。由于计数器所计的脉冲数即为检定过程中流过流量计的体积量，将此量与标准体积管经过温度和压力修正后的容积值相比较，即可得流量计的误差。体积管作为流量计的标准计量器具，如果体积管产生系统误差就会传递给流量计，影响交接的计量准确性。

　　体积管检定容积式流量的计算步骤为:

　　计算检定时测得的体积管处液体的实际体积，计算公式如式(1)所示。

式中:Vs——体积管的标准体积，L；Ps——体积管内液体表压力平均值，Pa；D——体积管内径，mm；e——体积管壁厚，mm；Es——体积管材料的弹性模量，Pa；βs——体积管的体膨胀系数，℃-1；ts——体积管内液体的平均温度，℃。

　　把体积管的体积修正到流量计条件下的累积流量实际值的计算公式为

　　式中:(VCF20)s——体积管处温度下原油的体积修正系数；(VCF20)m——流量计处温度下原油的体积修正系数；k——液体的压缩系数，Pa-1。

　　流量计的误差公式为

　　Em=(Q-Qs)/Qs×100%   (3)

　　从式(1)和式(2)中可以看出，当体积管的标准容积Vs发生变化时，流量计的标准值Qs也随之变化，进而流量计的示值误差也会变化。所以，体积管标准容积值的准确可靠是进行流量计检定的基础。

　　目前，大多数体积管在不进行检定时都将其作为输油管道使用。而胜利油田原油的含蜡量在15%左右，含蜡量较高，析蜡点在40℃左右，外输原油的温度也在40℃左右，所以体积管标准段容易结蜡，使得体积管的标准容积值减小。

　　笔者对东营市某原油库内的5台原油交接流量计，在体积管是否伴热的两种条件下进行了检定，检定结果如表1所示。其中，检定流量为400m3/h，流量计误差偏差的计算方法为:伴热后流量计误差伴热前流量计误差。体积管伴热温度为50℃。

表1  2018年9月体积管伴热前后流量计检定数据

　　从表1可以看出，2018年9月份5台流量计在体积管伴热前，流量计的误差都为负误差，伴热之后流量计的误差向正方向偏移。1#流量计在体积管伴热前后的误差偏差为0.095%，2#流量计为0.120%，3#流量计为0.081%， 4#流量计为0.096%， 5#流量计为0.096%；5台流量计的误差平均偏差为0.098 %。

　　通过表1可以看出，这5台流量计在体积管伴热前进行检定，流量计的误差都为负误差，体积管伴热后流量计的误差曲线向正方向移动。造成这种偏差的原因有:(1)体积管标准容积段的结蜡；(2)体积管伴热前后原油的温度有一定的变化，但主要影响因素为体积管标准容积段结蜡造成的影响。假设某原油库每天输油1000m3，如果体积管不伴热，则该原油库每天要亏损0.82m3原油，造成原油库的经济损失。

三、改进措施　

　　1.流量计实际使用温度要与流量计检定温度尽量保持或接近一致，减少由温度差异带给流量计的误差，有条件的单位应尽量实行在线检定。

　　2.计量人员应及时监控原油温度，当原油温度发生较大变化时，应对流量计的误差进行调整，减小误差，避免经济损失。

　　3.对体积管进行伴热保温，确保其伴热效果，使管壁温度高于原油的析蜡点，防止体积管标准段上的蜡沉积。

　　4.冬季由于环境温度较低，在体积管伴热的同时，应在流量计的检定前增加投球次数，利用标准球的过盈量，把标准管段的结蜡尽量冲掉，使流量计发出的脉冲数趋于稳定，确保计量的准确性。