1 引言
原油外输计量口历来被油田企业计量和经营管理者所倍加重视，它关系到油田企业最终经济效益，哪怕是万分之一的误差也会带来较大的损失，所以许多部门都非常关注计量交接口的仪表精度。
目前按照SY/T5398《原油天然气稳定轻烃交接计量站计量器具配备规范》，原油外输计量必须采用容积式流量计作为体积交接计量仪表，国内众多的容积式流量计在石油、石化企业得到了广泛的应用。国产的容积式流量计主要有椭圆式、腰轮液体式、腰轮气体式、螺杆式、旋转活塞式和刮板式，全国有30多个厂家生产此类仪表，占总量的12%，以往油田企业，特别是中小油田都选用腰轮液体式流量计，因为此仪表生产历史长、技术成熟、质量稳定，重复性好，所以被广泛采用。
2 现状分析
近几年，由于国外大量先进流量仪表涌入国内市场，使企业选择仪表的余地变大了。再加之仪表企业竞争激烈，一些老企业资金投入不足，人才不断流失，流量仪表质量滑坡，由此油田企业在外销中还引起了多起计量纠纷，使得流量仪表企业在市场中的份额逐渐减少。为此，油田企业考虑选择新型的流量仪表来替代传统的腰轮流量计[1]。一些大油田在原油外输中选用了进口的刮板流量计，这种仪表精度高，稳定性好，但价格昂贵，对外输点多的中小油田成本投入明显较高。国内生产的金属刮板流量计技术还未完全成熟，重复性较差，一般不轻易使用在外输环节。
经过市场调研发现近几年新出产的双转子（螺杆）流量计被广泛关注，采用日本技术生产，在成品油市场逐渐推广应用。但能否在商品原油中推荐使用还无人问津。由于原油是一种物理性质受温度、压力等参数变化较大的介质，且不同的地质区块、构造所产原油的黏度、密度都不相同，因此计量原油的流量计工况条件要比物理性质相对稳定的成品油要高，对其用于原油计量必须进行比对试验、检定周期的考核才能得出结论。于是将其作为新技术推广项目进行试验比对。
3 试验比对
2001年，笔者开始选择UF2Ⅱ螺旋转子流量计进行试验[2]。该流量计属双转子类，其结构为一对螺线形转子互为主动且相互啮合，转子与壳体之间形成若干个已知容积的空腔，在被测介质作用下，依靠流量计进出口微压差推动旋向相反螺线转子啮合转动，其流量与转子转数成正比，并通过与转子连接的计数机构在表头显示其体积流量，结构如图1所示。
图1 螺旋转子流量计工作原理
为了获得科学、准确的试验数据，选定一外输站，将双螺旋转子流量计和腰轮流量计串接安装，安装前，2台流量计均经国家大流量站检定合格[3～5]，进行同工况条件数据比对，其比对一个检定周期（180d）。期间用标准体积管进行了三次加密测试（增加测量频次），其检测和比对数据见表1、表2。
从表1可看出UF2Ⅱ双转子流量计与腰轮流量计均未超出±0.2%的基本误差，但UF-Ⅱ数据重复性优于腰轮流量计，同时表2的数据比对平均误差为0.05%，小于±0.35%误差范围。表3为双转子流量计2001年4月至2003年4月标准体积管检定数据，期间该流量计精度修正器未进行调整。
从比对试验和检定情况看，双转子流量计优于腰轮流量计，重复性、稳定性都成线形状态，满足原油外输的要求。
根据使用情况得出UF2Ⅱ具有如下特点[6～8]。转矩均匀无脉动，液流平稳，震动及噪声很低；结构简单、精巧，便于维护，直接啮合式的转子接触部分无滑动，使用寿命长；压力损失不大于0.06MPa，量程比1∶10，漏流量低，对不同黏度计量介质精度变化小，尤其是精度修正器采用油浸齿轮系结构，微调精度0.05%，无需加注润滑油，减少了齿轮间的机械磨损，保持了流量计精度稳定性；性价比高，其价格只为同类产品的1/3。
UF-Ⅱ选型使用中的注意事项[9，10]。
由于采用单壳体结构，最高泵压不大于2.0MPa，对高压长输管线不适宜使用；非连续使用场合再次使用时必须排尽计量腔内空气，以防止残留气体导致计量误差大和石磨轴承损坏；转子间隙不大于0.2μm，介质在计量腔内行程较长，对计量介质纯净度要求比其他容积式流量计高，需使用40目以上不锈钢滤网并定期清洗、转子为铸铁材料原油含水率不大于5%，否则会产生锈蚀影响使用。
4 计量与总量的误差分析
流量特性曲线是反映流量仪表计量性能并随流量变化的曲线。有时可通过理论分析获得，更可靠的途径是在流量仪表的可用流量范围内进行一系列实验，并对实验结果进行数学处理。对同一组实验数据，建立不同的数理模型，将得到不同的曲线，它们之间可能存在极大的差异，这不仅影响到流量计测量范围的大小和准确度等级的高低，而且决定了设计者设计思想的一个重要方面。对于不同型号流量仪表进行比对试验形成的流量特性曲线，主要考核其计量误差，及是否满足使用要求。
图2是1台编号为82-035UF-Ⅱ双转子流量计与编号971205的腰轮流量计2001年4月至2002年10月在150m3/h流量标准体积管检定误差特性曲线，期间UF-Ⅱ流量计器差未作调整。
图2 流量计被检误差曲线比较
从图2可以看出，曲线1代表UF-Ⅱ流量计，误差特性曲线基本成直线状态，说明其数据重复性较好。曲线2代表腰轮流量计，其误差变化较大，无规律遵循。衡量1台流量计有两个重要指标，即各流量点检测数据具有较好的重复性（标准要求小于0.1%），即误差———流量特性曲线需要保持良好的斜率特性，简称线性；其次流量计具有较长时间运行后的精度稳定性（标准要求小于0.2%），根据上述检测比对数据，证明UF-Ⅱ能够满足原油外输计量工艺要求。
5 结论
目前UF-Ⅱ在各原油集输站得到了推广应用，其计量数据得到了贸易双方认可，3年多来未出现计量纠纷。实践表明，UF-Ⅱ型双转子流量计能够在原油贸易结算环节中推广应用。
参考文献：
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