石油貯蔵・輸送業界向け流量計技術マニュアル

石油貯蔵・輸送業界では、流量計は 「産業データ監視者” 流体力学を監視する機器です。瞬時の流量データをリアルタイムで捕捉するだけでなく、特定の期間における累積流量を正確に計算します。優れた測定精度を持つ流量計は、取引における信頼できる基準となるだけでなく、生産自動化制御、パイプライン運用監視、早期警報システムにも大きな力を与えます。効率的かつ安全な産業オペレーションの実現に不可欠な基盤です。

中国石油天然気集団（CNPC）のティア1サプライヤーであり、中国石油化工集団（Sinopec）の戦略的パートナーでもある合肥景達儀器は、石油貯蔵・輸送分野において信頼できる「産業データ監視役」として機能する、コアとなる流量計製品を提供しています。これらの製品は、中国国内の石油貯蔵・輸送バリューチェーン全体に深く統合されており、主要油田における採掘、パイプライン輸送、貯蔵業務における高精度な計測サポートを提供しています。同時に、アジア、アフリカ、ラテンアメリカの20以上の産油国に輸出されており、グローバルなアプリケーションとカバレッジを実現しています。

流量計は、主に動作原理、適用環境、流体特性に基づいて、複数の観点から分類できます。以下は、石油貯蔵および輸送のシナリオで最も一般的に使用される流量計の種類と、それらの主要な技術的特性です。

I. 基本概念: フローとは何か?

液体と気体は総称して流体と呼ばれます。単位時間あたりに一定の断面積を通過する流体の量は流量と定義され、石油の貯蔵・輸送における主要なプロセスパラメータの一つです。流量は輸送効率、計測精度、そしてプロセス制御精度に直接影響を及ぼします。

主要なフローパラメータと計算式

体積流量
流体量に基づいており、現場アプリケーションで最も一般的に使用されるフローパラメータです。
式：
QV = V × F
どこ：
QV = 体積流量
V = 流体の速度
F = パイプの断面積

質量流量
流体質量に基づいており、高精度の測定アプリケーションに適しています。
式：
Qₘ = ρ × v × F
どこ：
Qₘ = 質量流量
ρ = 流体の密度
v = 流体の速度
F = パイプの断面積

合計フロー
特定の期間にシステムを通過する流体の総量。これは、保管輸送および材料会計の中心的な基準であり、流量計による連続的な積算によって計算されます。

II. 一般的な流量計の種類と特性

1. 容積流量計（PD流量計）

容積流量計は、原油の保管輸送において主流となっている装置です。その動作原理は、流体を機械的に一定容積単位に分割し、これらの単位をカウントすることで総流量を算出するというものです。高い測定精度と優れた安定性を備え、ほとんどの石油媒体に適しています。一般的なタイプと特徴は以下のとおりです。

スクレーパー流量計
高精度・再現性、広いターンダウン比、低騒音、大流量、耐砂性、長寿命、そして粘度変化への優れた適応性を備えています。一定量の固形粒子にも耐性があり、大口径パイプラインに適しています。これらの流量計は、原油、残渣油、精製油の移送および保管輸送における中核機器です。

合肥京達器械の LBJシリーズ金属スクレーパー流量計 長慶、大慶、玉門、青海などの油田での原油採掘やパイプライン輸送に広く使用されています。

オーバルギア流量計
優れた粘度適応性 - 粘度が高いほど、リーク誤差が小さくなり、測定精度が向上します。原油や精製製品などの高温・高粘度媒体向けに特別に設計されています。粘度補正は不要で、構造はシンプルで信頼性が高く、上流または下流の流量条件に特別な要件はありません。

合肥京達器械の LCシリーズオーバルギア流量計 江漢などの油田における原油パイプライン伝送や精製油の貯蔵・輸送に広く応用されています。

ルーツ流量計（ローブ流量計）
高精度で輸送管理基準を満たし、動作安定性に優れているため、特にディーゼル計測に最適です。

合肥京達器械の LLシリーズルーツ流量計 大港などの油田における精製油の効率的な貯蔵・輸送業務を支援します。

デュアルローター流量計
従来のPD流量計と比較して、高精度、強力な耐干渉性、広いターンダウン比、低動作音、優れた安定性を備えています。原油、精製油、腐食性媒体、および一部の高粘度流体に適しています。

合肥京達器械の LLTシリーズデュアルローター流量計 タリム、玉門、大慶、青海などの油田全体の生産と操業において重要な役割を果たしています。

2. 質量流量計（コリオリ質量流量計）

コリオリ質量流量計 振動するチューブ内を流体が流れる際に発生するコリオリの力に基づいて動作する直接質量測定装置です。密度変換を必要とせず、高精度の多パラメータ測定アプリケーションに最適です。

これらの流量計は、瞬間および積算質量流量、体積流量、温度、密度をLCD画面に表示できます。パルス出力と電流出力をサポートし、RS-485通信機能を備えています。

技術的特徴:
密度、体積、温度を同時に出力する直接質量流量測定。流体の温度、圧力、粘度の変化の影響を受けません。

対象メディア:
特定の粘度範囲内の石油製品および化学媒体。特に高精度測定および保管輸送アプリケーション向け。

利点:
高精度、広いターンダウン比、簡単なメンテナンス、流体の清浄度要件の低さ。

III. 主要流量計パラメータの比較表

IV. 流量計技術の開発動向

従来の流量計は、主に4～20mAのアナログ信号とRS-485/Modbusデジタル通信によるリモートデータ伝送に依存しており、手作業による検査と校正が必要でした。技術の進歩に伴い、流量計はインテリジェントでローカライズされたネットワーク化されたソリューションへと進化しています。

インテリジェンスの観点から見ると、次世代流量計は高性能マイクロプロセッサとエッジコンピューティング機能を統合し、デバイス上でのデータフィルタリング、温度・圧力補正、自己診断、故障アラーム、無線伝送、マルチパラメータフュージョンを可能にします。これらの機能により、手作業によるメンテナンスコストが大幅に削減されます。

現地化に関しては、コリオリ質量流量計や大口径スクレーパ流量計といった主要機器が大きな技術的進歩を遂げ、その精度と安定性は国際的に先進的なレベルに達しているだけでなく、輸入品に比べてコストとアフターサービスにおいても優位性を持っています。

今後、AI、5G、デジタルツイン技術の統合により、流量計はもはや単独の計測器として機能しなくなります。代わりに、スマートパイプラインシステムに深く組み込まれ、リアルタイムのデータ連携を提供することで、インテリジェントなディスパッチング、リーク検知、エネルギー最適化をサポートし、石油貯蔵・輸送業界のデジタルトランスフォーメーションを推進します。

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