科里奧利流量計是利用科里奧利效應(yīng)直接測量介質(zhì)質(zhì)量流量的測量技術(shù)， 其在測量介質(zhì)質(zhì)量流量的同時還可以測量介質(zhì)的密度和溫度， 經(jīng)轉(zhuǎn)換可以間接測量介質(zhì)的體積流量。 國內(nèi)已開始非傳統(tǒng)的科里奧利質(zhì)量流量計應(yīng)用于原油交接計量的研究與實踐。

科里奧利流量計是利用科里奧利效應(yīng)直接測量介質(zhì)質(zhì)量流量的測量技術(shù)， 其在測量介質(zhì)質(zhì)量流量的同時還可以測量介質(zhì)的密度和溫度，經(jīng)轉(zhuǎn)換可以間接測量介質(zhì)的體積流量。 科里奧利流量測量技術(shù)從 1977年工業(yè)化發(fā)展至今， 已得到廣泛的應(yīng)用， 尤其是不受介質(zhì)壓力、 溫度、粘度等介質(zhì)特性的影響， 不需要前后直管段安裝的要求， 免維護， 長周期運行， 高精度， 寬泛的量程比等技術(shù)特點已對原油的計量技術(shù)產(chǎn)生了影響。

目前， 國內(nèi)已開始非傳統(tǒng)的科里奧利質(zhì)量流量計應(yīng)用于原油交接計量的研究與實踐。

1.國內(nèi)原油動態(tài)計量流量測量技術(shù)現(xiàn)狀

原油貿(mào)易交接計量可采用靜態(tài)計量和動態(tài)計量兩種方式。 靜態(tài)計量包括鐵路罐車、 油輪、 立式金屬罐。 原油動態(tài)計量一般由計量系統(tǒng)、檢定系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成。 國內(nèi)已管道輸送的原油貿(mào)易交接基本上采用動態(tài)計量方式， 而原油用油輪運輸在碼頭進行貿(mào)易交接時基本采用靜態(tài)計量方式。

管道輸送的原油貿(mào)易交接主要使用刮板、 腰輪、 雙轉(zhuǎn)子等容積式流量計， 為確保原油貿(mào)易交接計量的準(zhǔn)確可靠， 按照國家計量規(guī)程的要求在原油計量站都配有檢定流量計的標(biāo)準(zhǔn)裝置體積管， 實現(xiàn)流量計的在線檢定。

現(xiàn)行的國家計量規(guī)程規(guī)定原油的貿(mào)易交接采用原油質(zhì)量單位進行交接， 即需將工況條件下的體積流量經(jīng)壓力、 溫度補償計算經(jīng)測量的原油密度轉(zhuǎn)換為原油的質(zhì)量流量。

容積式流量計是計量原油體積量的主要計量器具， 在原油動態(tài)計量系統(tǒng)還必需按照國家計量規(guī)程的要求進行配備原油密度測定、 原油壓力、 原油溫度測量的計量器具， 這些計量器具須按計量法的規(guī)定進行強制檢定。

GB9109.5- 2009 《 原油和液體石油產(chǎn)品油量計算—動態(tài)計量》規(guī)定了經(jīng)溫度、 壓力和密度修訂后的純油量的計算方法。 按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定原油貿(mào)易交接的計量精度應(yīng)優(yōu)于 0.35% 。

2.國內(nèi)原油動態(tài)計量流量測量的技術(shù)挑戰(zhàn)

原油交接計量的特點： 原油交接計量除了具有準(zhǔn)確性、 一致性、溯源性、 法制性這四個基本特點外， 還具有系統(tǒng)性的特點， 因為準(zhǔn)確的原油交接計量是一個復(fù)雜的集成許多參數(shù)測量的綜合性系統(tǒng)。

在具體的原油交接計量的實踐中， 由于我國目前已經(jīng)是原油的凈進口國， 原油來源廣泛有中東的、 非洲的、 南美洲的、 南海的、 俄羅斯等多個地方， 原油的種類和品質(zhì)繁雜多變， 較此前相對單一的國產(chǎn)原油或種類較少的進口原油而言， 對原油的計量系統(tǒng)提出了越來越高的技術(shù)要求。

 具體到相對以前的容積式流量測量技術(shù)， 由于油品的特性變化， 如溫度、 粘度的變化超過一定的范圍， 按照流量計檢定規(guī)程的要求， 就需要對現(xiàn)場的交接流量計進行重新檢定， 才能滿足流量計計量的精度要求。

這對我們現(xiàn)場流量計的運行使用提出了非常高的要求； 同時考慮到原油計量系統(tǒng)中每個測量器具的不確定度的情況， 綜合評估整個原油計量系統(tǒng)的不確定度也是一個非常大的工作量； 容積式流量計長周期的連續(xù)運行， 內(nèi)部機械部件的磨損也會對容積式流量計的不確定度產(chǎn)生影響， 從而影響整個原油計量系統(tǒng)的不確定度。

3 .科里奧利流量技術(shù)應(yīng)用于原油計量的實踐

傳感器內(nèi)是 U 型流量管， 在沒有流體流經(jīng)流量管時， 流量管由安裝在流量管端部的電磁驅(qū)動線圈驅(qū)動， 其振幅小于 1m m， 頻率約為80Hz， 流體流入流量管時被強制接受流量管的上下垂直運動。 在流量管向上振動的半個周期內(nèi)， 流體反抗管子向上運動而對流量管施加一個向下的力； 反之， 流出流量管的流體對流量管施加一個向上的力以反抗管子向下運動而使其垂直動量減少。

這便導(dǎo)致流量管產(chǎn)生扭曲， 在振動的另外半個周期， 流量管向下振動， 扭曲方向則相反， 這一扭曲現(xiàn)象被稱之為科里奧利 （ Coriolis）

現(xiàn)象， 即科氏力。

科里奧利流量測量技術(shù)是基于科里奧利效應(yīng)的原理直接測量介質(zhì)的質(zhì)量流量， 測量效果不受介質(zhì)溫度、 壓力、 密度和粘度等物理特性的影響， 因此對不同的原油油品有非常好的適用性。

 同時由于其自身的結(jié)構(gòu)特點， 內(nèi)部沒有任何可動的機械部件， 其流量系數(shù)不會隨時間推移發(fā)生變化， 這為原油計量系統(tǒng)長期穩(wěn)定準(zhǔn)確計量提供了可靠保障。

國內(nèi)科里奧利流量計應(yīng)用于原油計量已經(jīng)有 15 年的歷史， 從大慶石化公司入廠原油的測量， 到華北油田有 60 多臺科里奧利流量計用于內(nèi)部分輸計量， 中石化公司沿長江各煉油企業(yè)、 廣州石化的入廠原油都已使用了科里奧利流量計進行計量比對核查。

2011 年中國和哈沙克斯坦的原油管道使用了科里奧利流量計進行原油的貿(mào)易交接計量， 這對科里奧利流量計在長輸管道大流量原油貿(mào)易交接計量應(yīng)用產(chǎn)生了深遠的影響。

4.科里奧利流量計能力及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展

早期科里奧利流量計沒有在長輸管道原油計量中得到應(yīng)用， 主要是受自生的技術(shù)條件限制， 沒有大于 DN150 口徑的流量計， 流量范圍不適合長輸管道原油計量， 長輸管道原油計量大部分使用的是 DN300口徑以上的容積式流量計， 少量的使用 DN200 口徑的容積式流量計，流量范圍也都是在 300 ~ 1100 m 3/h， 而且是多臺流量計并聯(lián)運行的方式進行原油計量。

早期科里奧利流量計顯然不適合在長輸管道進行應(yīng)用， 但隨著美國 EMERSON 公司推出 HC 系列的大口徑科里奧利流量計， 這個問題得到了解決。 目前， 最大口徑的科里奧利流量計具有 3200 t/h 的測量能力， 完全可以滿足長輸管道大流量原油計量的要求。

 科里奧利流量計在受制于本身測量能力限制的同時， 更面臨一個重要的障礙是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的限制， 我國于 2007 年才頒布了SY/T6682- 2007 《 用科里奧利流量計測量液態(tài)烴流量》  技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，2008 年開始宣貫實施， 這意味著科里奧利流量計測量技術(shù)應(yīng)用于液態(tài)烴沒有了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的限制。 目前科里奧利流量計在長輸管道原油計量的使用中主要是用于比對核查， 正真用貿(mào)易交接計量的還是少數(shù)， 隨著現(xiàn)場使用經(jīng)驗的積累， 科里奧利流量計會是長輸管道原油大流量計量的又一種手段。