管道流體計量
正文
測量管道運輸的流體貨物流動量。其任務是：①向交運和承運雙方提供貨物運輸量的數據；②為實施輸送計畫、分析運行工況、控制總流量和分輸量的平衡提供重要依據；③在油品順序輸送中，為批量切換和轉換提供依據；④為計算輸油和輸氣成本提供依據；⑤監測管道輸送過程中的漏失量。管道流體計量是管道生產管理中不可缺少的手段。概述 管道流體計量包括管道輸送的油品計量和天然氣計量。這兩種流體計量目前都以體積為單位。早期油品的計量是以重量為單位。20世紀40年代初期，直徑為100毫米的容積式流量計開始在成品油管道上使用。後來又出現了多種容積式流量計，如刮板式流量計、腰輪式流量計等。60年代出現了渦輪式流量計，這種流量計體積小,計量的流量範圍較寬，並能保持較高的精度,被套用於輕質油品的計量。近年來，非浸入式超音波流量計日益廣泛套用於管道流體計量。隨著流量計的改進，與之配套的流量計標定裝置也不斷發展，如60年代出現機械式雙向直管體積管標定裝置；此後又出現了單向和雙向U形體積管標定裝置,使流量計標定達到更高的精度。
天然氣管道的計量在30年代已開始採用壓差式孔板流量計，這種流量計一直沿用至今。渦輪式流量計能適應天然氣管道輸量變化，近年來也開始套用。
特點 各種油品有不同的熱膨脹係數和可壓縮係數。此外，同類油品，因其比重不同而熱膨脹係數也不相同，例如比重為0.7900和0.7912的煤油，它們的熱膨脹係數分別為0.000515和0.000538。因此，管道輸送的油品體積隨著溫度和壓力的改變而變化，其中尤以溫度的變化對體積的變化影響最大。油品進入管道後，經過多次離心泵的攪動，並受管道摩擦阻力和土壤熱場的影響，油品溫度會發生變化，從而引起油品體積的變化。為了統一計量，在管道收髮油品，都是根據油品的熱膨脹係數，將實測油品平均溫度下的體積值換算為20℃時的油品體積值。
天然氣的體積受溫度和壓力的影響更大，因而必須將各次的計量值統一換算為標準大氣壓和20℃的基準狀態值。國際標準化組織第30專門委員會制定了“用孔板測量充滿圓管的流體的流量”ISO5167 國際標準。凡符合此標準的節流裝置,流體通過量和各參數間的關係,可按照規定的計算方法直接計算。其誤差不超過標準所規定的限值，因而不需要單獨標定，精度一般可達 ±1％。孔板流量計只能在一定的計量範圍內保持一定的精度，超過其適用範圍，精度將明顯降低。在輸量變化很大的情況下，為保持計量精度，一般採用一組不同量程的孔板流量計，以便隨流量變化選擇適合的孔板流量計進行測量。
中國規定採用的計量單位是：對於液體介質，體積單位為標準立方米,重量單位為噸,基準狀態為20℃；對於氣體介質，體積單位為標準立方米，基準狀態為標準大氣壓和20℃。美國、日本等國所規定的基準狀態為標準大氣壓和15.6℃(60°F)。
液體流量計種類 按結構可分為容積式流量計和渦輪式流量計。
容積式流量計 由設在轉子上的機械部件構成的幾個能隨轉子轉動的密閉容積（圖1），
每轉一周可傳遞一定體積的油量，根據轉數的積累計算通過的油量。容積式流量計轉子的轉動是靠流量計進出口油流的壓差。它適用於潤滑性較好、粘度較高的重質油品，如原油、重質成品油等的計量。容積式流量計的計量範圍受到轉子重量的影響，其精度只適用於一定流量的計量，計量更大流量時，要幾台並聯使用。 渦輪式流量計 根據油流速度計算大輸量流量計。這種流量計結構緊湊，重量較輕，壓降較小，並易於維護。其工作原理是將一個帶翼片的渦輪轉子置於被計量的油流中心，渦輪在轉動時，渦輪轉速與油的流速成正比。在渦輪上鑲有一塊磁鐵，每轉一圈即在外部的感應線圈中產生一個脈衝，經過標定，確認一定數量的脈衝數代表一個計量單位。渦輪在油流中鏇轉，減少了機械磨損，轉子重量輕，能適應較大的流量變化。這種流量計用於各種輕質油品的計量。
流量計標定裝置 用以校核流量計精度的精密設備。標定裝置是伴隨管道採用流量計而出現的。在40～50年代，標定裝置是小型的標準容積罐，計量精度為容積的千分之一。60年代以來，各種類型的標準體積管已廣泛地在管道中用於標定流量計。U形體積管是在精加工的U形管段上,設定兩個檢測開關,兩個開關之間的管段體積是經過更高一級的標定容器進行仔細測定的已知數，作為標準體積，其精度可達±0.02％。這種標定裝置在流量計與標準體積管串聯起來進行標定時，先用油流將流量計與標準體積管進行預熱，使其溫度與油流溫度相同；然後將球型隔離器投入油流，在油流推動下，隔離器首先觸動第一個檢測開關，並同時打開流量計計數器輸入門電路，開始記錄被標定的流量計發出的脈衝。當隔離器觸動第二個檢測開關時，即停止計數。如此進行數次，將標準體積管的容積與計數器記錄的平均脈衝數所代表的容積值進行比較，即得出流量計的修正係數。在成品油管道上進行多種油品的計量時，應經常用不同油品進行標定,以取得不同的修正係數。U形體積管標定裝置見圖2。
在管道計量中，只在起點站和終點站及主要分輸站等大量收、髮油品的計量點上，才設有體積管標定裝置；其他收發量少的站，均可用標準流量計進行校核。