為了驗證質量流量計用于原油貿易計量的可行性，調研了可用于液態(tài)烴貿易計量的質量流量計，利用實驗室檢定裝置對 CMF300型質量流量計進行了以水、原油和柴油為介質的變黏度性能測試，對其用于原油計量的案例進行了分析。試驗結果表明，該型流量計在不同的黏度介質測試中具有較好的重復性和線性度。在大慶石化煉廠的現場應用中，與腰輪流量計 2006 年全年的計量比對結果是相對誤差-0.067%，基本具備原油貿易交接計量的性能要求。

質量流量計自臺面世至今已有 40 年的發(fā)展歷程。隨著現代電子測量技術的迅速發(fā)展，基于科里奧利原理的質量流量計（以下簡稱質量流量計）在傳感器材料結構、電子組件和計量軟件等方面都取得了很大的進步。當前質量流量計的主要特點包括：適應介質范圍寬，可以實現從液化石油氣到高黏度重油等多種介質的準確測量；測量精度高，液體質量測量準確度優(yōu)于±0.2%，氣體質量流量的測量準確度可達到±0.35%；測量參數多，可同時測量流量、密度、溫度等；具備了免調零功能，實現了零點漂移自動修正。

近 20 年來，質量流量計在成品油貿易計量，特別是在質量交接計量站和過程控制計量方面得到廣泛應用，但原油貿易計量中的應用還很少。目前能夠滿足液態(tài)烴貿易交接計量要求的質量流量計如表 1所示。

由表 1可知，可用于液態(tài)烴（成品油）貿易計量的質量流量計生產廠家主要有 Emerson、Endress & Hauser （E+H）、ABB、Krohne。雖然產品型號較多，但原油介質狀況較成品油復雜，溫度、黏度等對質量流量計計量準確度的影響尚不清楚，為了測試質量流量計用于原油貿易計量的可行性，本研究選擇一臺技術較為成熟、市場占有率較高的質量流量計對其進行性能檢定測試。

1.性能測試方法

選用一臺配 2400S型變送器的 CMF300/DN80質量流量計（以下簡稱 CMF300）進行測試，其***大流量 272 t/h，準確度±0.05%，重復性 0.025%，溫度測量準確度±1±0.5%×讀數(℃)，密度測量準確度±0.2 kg/m3。為檢驗質量流量計在以水為介質和以黏度不同的原油、柴油為介質時的計量性能差異，先以水為介質對 CMF300 型質量流量計進行基礎檢定測試，再以原油、柴油為介質進行性能檢定測試。測試標準裝置性能參數如表 2所示。

2.測試過程與結果

首先按照檢定規(guī)程，進行以水為介質的基本性能測試，測試方法為靜態(tài)容積法配化驗密度法，裝置系統誤差為 0.05%，測試流量點共 6個，（裝置***大流通能力）依次為 190、136、54.4、27.2 和 13.6 t/h，***后回到 190 t/h，每個流量點測 7 次，測試結果如表 3所示。

在以水為介質的檢定測試中，CMF300 表現出了良好的重復性和線性度，但是在原油計量中，介質黏度對其計量準確度影響較大。為了測試介質黏度對 CMF300 計量性能的影響，分別以原油和柴油為介質，對其進行了檢定測試。

原油檢定測試采用體積管法配化驗密度法，柴油檢定方法為體積管法配在線密度計法，裝置系統誤差均為 0.05%。根據裝置的檢定能力，原油及柴油中檢定流量點均為 5個，從大流量點依次檢到小流量點，然后再返回***大流量點復檢，每個流量點檢3次。檢定原油溫度為56 ℃，密度約為852.2kg/m3，黏度約為39.78 mm2/s；檢定柴油密度約為812 kg/m3，黏度約為 5.95 mm2/s，原油、柴油體積管測試結果見表 4。

水、原油、柴油性能測試結果曲線如圖 1 所示。

測試結果顯示，CMF300 在以水、柴油、原油為介質的多黏度測試中，重復性均不大于 0.03%，單介質具有較好的線性度，除了原油測試中流量小于 26 t/h 以外，測試誤差均在±0.15%范圍內?？紤]到不同裝置間的系統誤差影響，CMF300 在檢定測試過程中顯示出較好的計量準確度和介質適應性，滿足原油貿易計量的準確度要求。

3.現場應用案例

大慶石化煉廠是一家年處理原油 600×104 t以上的大型煉油化工企業(yè)，在原油進廠后的過程控制到成品油出廠等各生產環(huán)節(jié)，都廣泛采用了質量流量計進行計量。63/1計量站是該廠的原油進廠計量站，負責接收來自大慶油田東外輸站和北油庫的原油，站內采用 3 臺上海自動化儀表九廠生產的DN300 腰輪流量計進行原油計量，每 8 h 化驗一次密度和含水。原油進廠后分別進入 9號、10號儲油緩沖罐，再由 7 臺 DN80 CMF300M356SN 型質量流量計進行配輸計量后分別進入 1 號和 2 號常減壓裝置，其中 1 號常減壓裝置所進原油由 3 臺質量流量計計量，2 號常減壓裝置所進原油由 4 臺質量流量計計量，進廠配輸工藝流程見圖 2。

由原油進廠工藝流程可知，3 臺腰輪流量計計量的原油進廠總量應與 7臺質量流量計配輸的原油總量加上 9 號、10 號兩個儲罐的剩余油量之和相等。該廠 2006年接收配輸原油數據見表 5，由于油罐液位檢尺不嚴格，單季度計量誤差受油罐液位測量影響較大，但長期累計誤差受油罐液位測量影響很小，可以忽略不計。

由表 5可知，2006年季度原油進廠配輸差量誤差***大為-0.200%，***小為 0.008%，全年累計差量為-4210.4 t，相對誤差僅為-0.067%。

4.結語

對CMF300 型質量流量計的實驗室檢定測試及現場應用的調查研究表明，該質量流量計具有較好的計量準確度，在不同的黏度介質測試中具有較好的重復性和線性度，在大慶石化煉廠的現場應用中與腰輪流量計 2006 年全年的計量比對的相對誤差為-0.067%，基本具備原油貿易交接計量的性能要求。但是，由于質量流量計技術含量較高，生產工藝復雜，生產廠家較多，各廠家產品質量、測量形式、型號參數不盡相同，所以不同廠家生產的不同型號的質量流量計的計量性能也不盡相同。

另外，質量流量計對于安裝、使用、維護的要求較高，正確的安裝，減小管線應力，保持背壓，及時維護及正確使用也是保持原油準確計量的重要因素。