液体超声波流量计在海上原油贸易计量中的应用
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Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ ：ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌｏ ｆ ｗｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ； ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｃ ｒ ｕ ｄ ｅ ｏ ｉ ｌ ｔ ｒ ａ ｄ ｅ ； Ｆ ＰＳ Ｏ； ｉ ｎｓ ｔ ｕ ｍｅ ｒ ｎ ｔ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ；
式中． 为线平均速度 ： 为超 声 波 在 流 体 中 的 传 播路径长度 （ 声道长度 ） ： ｔ 为超声波从换 能器 １ 到换 能 器 ２的顺 流 传 播 时 间 ，即 顺 行 时 间 ｔ ； ｔ 。 为 超 声 波 从 换 能 器 ２到 换 能 器 １的逆 流 传 播 时 间 。 即 逆 行 时 间 ｔ ： Ａ ｔ 为 超声 波 在流 体 中顺 、逆流 传 播 的时 间差 ； ０ 为 超 声 波传 播方 向与流体 流动 方 向之 间 的夹 角 （ 声道角 ） 。
２液体 超 声 波 流 量 计 测 量 原 理
超 声 波 流量 计 测 量 采 用 的是 时 间 差 法 ． 即测 量 超 声 波 在 流体 中顺 流 和 逆 流 传 播 的 时 间 差 ． 其 工 作 原 理
如 图 １所 示 。流 速 方 程 为 ：
Ｌ・ Ａｔ
—
２ ｔ ， （ ｈ ＋ Ａ — ｔ ） ｃ ｏ ｓ Ｏ
（ Ｃ ＮＯＯ Ｃ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ２ ７ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎｉ ｃ ｌ ｆ ｏ ｗｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ ＰＳ Ｏ ｔ ｒ ａ ｄ ｅ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．
图 １ 超 声 波 流 量 计 原 理
传 播 时 间 差 流 量 计 的 基 本 出 发 点 是 测 量 传 感 器
基金项 目 ： 中国海 洋石 油总公 司青年 科技 与 管理创新研 究
系 统 解 决 方 案
嘲嚣
液体超声波流量计在海上原油贸易计量中的应用
纪 超， 洪 毅， 徐正 海 ， 王 浩， 何骁勇， 杨金 丽
（ 中海油研 究 总院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ７ ）
摘 要 ： 介 绍超 声波 流量 计的测 量原 理 ， 以及 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ 贸易交接 计 量仪表 选型 过程 。 关键 词 ： 液体 超 声波 流量 计 ； 海上 原 油 贸易 交接 计量 ； Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ； 仪表 选 型
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｆ ｌ ｏ ｗｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃｒ ｕ ｄ ｅ Ｏｉ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
Ｊ Ｉ Ｃｈ ａ ｏ ， ＨＯＮＧ Ｙｉ ， ＸＵ Ｚｈ ｅ ｎ ｇ ＿ ｈ ａ ｉ ， Ｗ ＡＮＧ Ｈａ ｏ ， ＨＥ Ｘｉ ａ ｏ — ｙ ｏ ｎ ｇ ， Ｙａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ｎ － ｌ ｉ
由于海上 平 台空间有 限 、 承重 仪 表 越 来 越 不 能 满 足 用 户 和 市 场 的 需 求． 需 要 更 为 先 进 的流 量 计 量 技 术 应 用 于 海 上 原 油 贸
易 计 量 领 域
超 声 波 流量 计 采 用 非 干 扰 性 介 入 测 量 方 式 ． 可 在 保 证 测 量 流 量 的 同时 维 持 流 体 的 完 整 性 ． 其 具 有 无 压
１海 上 原 油 贸 易 计 量 常 用 方 法
目前 ． 在 国 内 陆上 油 田及 海 上 平 台常 用 的 原 油 外 输 流 量 计 主要 有 容 积 式 流 量 计 、 涡 轮 流 量 计 以 及 质 量 流 量计 。其 中容 积 式 流 量 计 、 涡 轮 流 量 计 已使 用 多 年 ， 国 内相 关 法 律 法 规 相 对 较 为 健 全 ． 其 不 仅 满 足 原 油 准 确 测量 的要求 ． 而且 人们 对流 量计 的计量 性能 、 检 定 和 操 作 等 都 十 分 熟 悉 质 量 流 量 计 也 应 用 于原 油 贸 易 计 量领域 ． 其 中得 到 广 泛 应 用 的 是 科 里 奥 利 质 量 流 量 计． 其具有更高精度 、 无上下游直管段要求等优点 。 但 上 述 传 统 贸 易 交 接 计 量 仪 表 也 有 一 些 各 自 的 缺点 ， 例如 ： 容积式 流量 计具 有结构 复杂 ， 体积 笨重 ， 尤 其 在 较 大 口径 时 ． 具有可动部 件 、 体积 庞大 ， 价 格 昂
贵， 故 一般 只适用 于 中 、 小 口径 ， 安 全性 差 ， 且 压 力 损
力损 失 、 可动 部件少 、 可靠 性高 、 体积与 重量较轻 ， 且
造 价 基 本 上 与 管径 大 小 无 关 的优 点 ． 从 而 降 低 了采 购 和 运 营维 护 成 本 ． 目前 在 国外 原 油 贸 易计 量 中越 来 越 受 到 重 视
失较大 ： 而 涡 轮 流 量 计 则 不 能 长期 保 持 其 校 准 特 性 、 易 出现漂移 ． 需要 定期校验 ． 并 且 存 在 压 力 损 失 的 问题 ，
同 时 也具 有 可动 部 件 ：质 量 流 量 计 更 多地 应 用 在 成 品 油 的交 接 计 量 中 ． 不太 适 用 于 海上 原 油 贸 易计 量 。
