[導讀] 腰輪流量計是目前原油輸送過程中精確度高，使用較廣的一種計量器具，介紹腰輪流量計的結構、工作原理、檢定過程，分析影響腰輪流量計準確度的粘度、溫度、壓力、流量、介質等因素，依據實際運行情況提出具體做法。
隨著科學技術的發展，需要檢測的流體品種越來越多，檢測的準確度要求越來越高，根據不同的測量對象的物理性質，運用不同的物理原理和規律，設計制造出了各種類型的流量儀表廣泛應用于生產實際。腰輪流量計是目前油田、原油管道輸送中使用較廣且使用時間較長的一種流量計量器具，為之配套的檢定、安裝、維修服務業務已達一定水準。部分油田采用流量計作為計量交接點，原油通過輸油末站腰輪流量計計量后外運，其工作性能，運行狀態直接關系買賣雙方經濟利益，為此正確使用腰輪流量計非常必要，現就影響腰輪流量計準確度的幾個因素作如下探討。
1 腰輪流量計的使用與檢定
腰輪流量計主要由殼體、腰輪、機械傳動和數據顯示等部分組成，其原理是在流體壓差作用下推動流量計中的1對表面光滑的腰輪轉動，由于兩腰輪通過1對導向齒輪保持相對位置，并與殼體形成計量腔，腰輪轉動時流經的原油經計量腔連續不斷的排出，并通過傳動機構的體積量顯示在屏幕上，也可通過并聯的脈沖發訊器進行信號遠傳。為了確保腰輪流量計良好的工作狀態，在日常使用中要嚴格按要求操作和維護，定期加注潤滑油，嚴禁超權限使用。加強流量計的比對和檢定工作，防止出現計量誤差。
作為機械儀表，腰輪流量計在使用一段時間后由于止推軸承，石墨軸承，驅動從輪磨損腰輪間隙變化（標準為0.05mm）等原因導致計量精度降低，運行時間超過5年的流量計一般會出現超差現象，針對此問題，一方面要開展維護工作，另一方面要加強與儲油罐數據比對，及時掌握流量計運行狀態，以維護買賣雙方經濟利益。輸油末站做好每次外輸時流量計比對工作，流量計與儲油罐屬于同精度計量器具，而儲油罐的容積表在常態下相對穩定，在單位時間內兩者比對的差值應是1個常數，油差值變化可以判斷流量計系數變化。
控制流量計最有效的方法是進行檢定，檢定方式分為在線檢定和離線檢定：一是離線檢定即檢定站檢定，是將被檢流量計從工藝管線上拆下，送到指定的檢定站進行檢定，檢定站一般用水（或柴油）作檢定液體，使用的檢定液體的溫度、壓力在規定的范圍內，檢定時嚴格控制液體的流動狀態，不得斷流或者有壓力波動及信號的干擾。二是在線檢定即通過標準體積器的量值傳遞進行精度修正，將誤差控制在規程允許范圍內，目前最常用的方法有標準表法、標準秤法、標準罐法、標準體積管法，標準體積管法國內外使用較廣，其特點：（1）檢定時不影響流量計正常工作，不產生油品蒸發。流量計脈沖發訊器分辨率為0.1%，體積管復現性0.02%以上，系統精度高。（2）是操作簡便、自動化程度高、利用計算機管理。
2 影響流量計準確度的因素
影響流量計準確度的因素有粘度、溫度、壓力、流量、雜質等因素，由于原油是一種物理性質隨著溫度和壓力變化的液體，比如粘度、密度、體積等，原油的這種物理性質，對它的計量是有一定的影響。
2.1 粘度
粘度是阻止流體流動的一種性質，在流量計的計量原理中特別是對容積流量計是通過其表面張力的作用改變轉子與殼體之間的間隙，因此，粘度對容積流量計實際上有影響流量計精度的作用，對較低的流量范圍效果更明顯，由于儀表存在著運動零部件，運動著的零部件與殼體間有一定的間隙，因此產生泄露。泄露量與粘度變化有關；對高粘度的原油泄漏量相對較小，對于低粘度原油泄漏量特別嚴重。一般來說，隨著粘度地增加壓損也會增加，特別是對高粘度原油要消耗更大的能量才能使轉子轉動，產生較大的壓力差，為此多數流量計生產廠規定了流量計的最大壓損。另外粘度增加使流量計的通過量降低，解決這一問題的主要途徑是提高油溫降低粘度。被測介質的粘度變化對所有的流量計都會有影響，只是影響程度稍有差別，所以，要求流量計使用時與檢定時液體粘度基本一致，如不一致就應對流量計重新檢定，實際使用過程中流量計不要一表多用。
2.2 溫度
溫度是對流量計計量過程中有很大影響的一個參數，溫度的變化將引起一系列參數的變化，如被計量原油體積、密度、原油粘度以及轉子與殼體之間間隙等直接影響到誤差曲線的改變。
（1）溫度對粘度的影響我國原油絕大部分是石蠟基原油，也是高粘度原油，特別大慶原油、長慶原油、青海原油都是高含蠟原油。原油的粘溫性能關系不僅是指導輸油管線設計和生產管理的重要依據，而且也是原油計量過程中必須考慮的因素：
雖然各種原油的粘溫關系不同，但是高含蠟原油的粘溫關系基本規律大體是一致。以某原油為例：40℃ 以上時粘溫關系是1條直線，此時原油基本上屬于分子溶液，原油中的粒子膠團結構少到可以忽略不計的程度。40～25℃范圍內，原油在40℃溫度下已經開始明顯地析出石蠟結晶，使原油從高溫的溶液轉化為明顯二相體系，并且由于原油中的膠質，瀝青質與石蠟晶粒的共同作用在原油中形成網狀的松散集團，而轉化為由分子間的粘附力與分子和超膠團，粒子間的作用力及粒子互相之間的作用力共同作用的結果。
在這種區域內，隨著溫度下降，引起粘度上升有2個主要原因：一是隨著溫度下降原油中析出石蠟越來越多，因此原油中的網狀集團越來越多，促使結構粘度上升，二是低溫時原油的分子間作用力增加促使粘度上升，前者是主要的。
油溫與結晶量的關系，經室內實驗和現場觀測，原油在很高或很低的溫度下，石油管路中石蠟的都很輕微，油溫與結蠟量的關系大體可分3個區：
① 當溫度高于45℃時為結蠟緩增區。
② 當油溫在35～45℃時為結蠟高峰區。
③ 當油溫低于30℃時為結蠟遞減區見
所以流量計運行過程中不能處于原油結蠟區，否則計量腔結蠟，造成體積數不準，如揚子石化公司解決因原油輸送溫度造成標準體積管和流量計內壁結蠟造成計量不準的技術問題，使原油途耗保持在0.16%。
不僅原油溫度變化對粘度、結蠟量有直接的影響而流量計的外部環境溫度同樣直接影響到流量計腔體內的油溫及腔體結蠟量，流量計殼體溫度與原油溫度之差增大，從而使流量計腔體壁結蠟量增加，使流量計曲線上移。
（2）溫度的變化使腰輪流量計的計量容積的截面積發生變化，原因材料的熱脹冷縮，很高的溫度甚至會使液體氣化成兩相，嚴重影響流量計的準確性。
（3）溫度對原油體積的影響原油密度、體積隨溫度變化是一個問題從兩個方面反映出來，一定質量的原油，溫度發生變化時體積也必然發生變化，而體積的變化必然引起密度的變化，為了解決由于存在轉子與殼體的體膨脹不同步影響準確性問題，采取對流量計加保溫套措施，減少環境溫度急劇變化對殼體的影響，提高計量精度。
2.3 壓力
流量計壓力太高或太低均會改變流量計的準確性，殼體必須能承受一定的壓力，因為原油流量計都是在一定的壓力下進行的，在壓力作用下不論是流量計本身，還是原油都受到影響。流量計將產生一定程度的彈性變形，而原油將受到壓縮，是否修正就要考慮下面幾個因素：一是系統壓力的高度；二是介質壓縮系數；三是要求計量精度高低；四是系統流量范圍。原油在壓力作用下，體積縮小，而密度增大，影響流量計程度要比溫度的影響小的多。出口端壓力過低會加速被測介質氣化，這對易揮發的介質尤為重要，造成計量不準。流量計前后壓差越大，泄露量大，因此我們對流量計選型時考慮，使用時不超過流量計規定的壓力和流量范圍，且必須平穩操作，勿急開關。
2.4 流量
流經流量計的流量小時，進出口差壓小，轉子轉速小，泄露量則大，這樣計量誤差大；流經流量計的流量大時，流量計轉子回轉力矩大，轉速大，且泄露量大。當流量在一確定范圍流量時，流量與轉子轉速成正比例關系，泄露量小，計量誤差小且平穩運行，為此確保流量計運行于最佳工作狀態，必須選擇流量范圍適當流量計。
2.5 介質
就是流經流量計的液體，介質性質包括溫度、粘度、壓力等。例如出廠檢定介質是水，實際使用計量原油或出廠檢定介質是柴油，實際使用計量汽油，會影響流量計準確度，計量精度低。
2.6 空氣
空氣進入流經流量計原油，使流量計輸出脈沖數出現誤差，因此必須加裝消氣器，消除原油中空氣，提高計量準確性。
2.7 雜質
流量計使用一段時間后會出現磨損，如果過濾器沒有及時清潔，就會使原油中雜質增多，雜質對腰輪流量計腰輪的工作狀態都會造成影響，輕則會影響流量計準確度，重則會使流量計卡死。
3 流量計準確度的調整
首先要保證原油清潔無雜質，并且粘度、溫度、壓力、流量等合適外，對準確度超差的流量計，還要進行調整，凋整后必須按規定加裝鉛封，帶表盤的流量計，可參照說明書更換齒輪組來調整計量準確度。