原油動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)在儀長管道上的應(yīng)用

林紅梅 呂根群

中國石化集團(tuán)管道儲(chǔ)運(yùn)公司 儀長輸油處 （湖北 武漢 430077）

原油動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)在儀長管道上的應(yīng)用

林紅梅 呂根群

中國石化集團(tuán)管道儲(chǔ)運(yùn)公司 儀長輸油處 （湖北 武漢 430077）

介紹了儀長管道原油動(dòng)態(tài)交接計(jì)量的現(xiàn)狀，探討了原油動(dòng)態(tài)計(jì)量交接中誤差產(chǎn)生的原因，分析了流量計(jì)、原油密度、原油含水量、油品溫度和壓力以及其它因素引起的誤差，提出了消減誤差的方法及措施。

原油動(dòng)態(tài)計(jì)量 長輸管道 流量計(jì)

儀長管道原油動(dòng)態(tài)交接計(jì)量的現(xiàn)狀

儀長原油管道起于江蘇省儀征市，止于湖南省長嶺市，管道途經(jīng)江蘇、安徽、江西、湖北、湖南五省。管道入口輸油量2 700×104t，管道沿途逐站分輸，依次向安慶、九江、武漢、長嶺、荊門五家煉化企業(yè)輸送原油，管道全長971km。建5座計(jì)量站，體積管5套，美國刮板流量計(jì)16臺(tái)，主要采用原油動(dòng)態(tài)計(jì)量交接方式。目前為了降低成本和減少枯水季節(jié)船運(yùn)原油帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，沿江各大煉油企業(yè)逐漸取消了船運(yùn)方式，管道輸送已成為其原油供給的主要方式，管輸量呈逐年遞增之勢，且計(jì)量糾紛時(shí)有發(fā)生。因此研究原油動(dòng)態(tài)計(jì)量的規(guī)律，同時(shí)把握不同性質(zhì)的原油對動(dòng)態(tài)計(jì)量的影響，對提高計(jì)量精度、減少計(jì)量糾紛、維護(hù)公司效益、樹立企業(yè)形象具有重要的意義。

影響原油動(dòng)態(tài)計(jì)量交接準(zhǔn)確性的主要因素

原油管輸采用的是動(dòng)態(tài)在線計(jì)量，按計(jì)量方式分為3種，一是以體積計(jì)量的流量計(jì)配玻璃浮計(jì)計(jì)量方式；二是以體積計(jì)量的流量計(jì)配在線密度計(jì)計(jì)量方式，通常配備流量計(jì)算機(jī)；三是直接顯示質(zhì)量計(jì)量結(jié)果的質(zhì)量流量計(jì)。儀長管道采用的是以體積計(jì)量的流量計(jì)配玻璃浮計(jì)計(jì)量方式，根據(jù) GB/T 9109.5-2009《石油和液體石油產(chǎn)品油量計(jì)算動(dòng)態(tài)計(jì)量》,流量計(jì)配玻璃浮計(jì)計(jì)量方式中影響油品質(zhì)量的主要因素有流量計(jì)系數(shù)、油品密度、原油含水量、油品溫度及管線壓力五大方面。

原油動(dòng)態(tài)計(jì)量交接中誤差產(chǎn)生的原因

1 流量計(jì)引起的誤差

刮板式容積流量計(jì)雖然能夠滿足原油計(jì)量的要求，但也存在一定的誤差。因?yàn)楣伟迨饺莘e流量計(jì)系數(shù)的確定方式是通過一系列的量值傳遞過程得到的，即用標(biāo)準(zhǔn)金屬罐裝置檢定標(biāo)準(zhǔn)體積管，再用標(biāo)準(zhǔn)體積管裝置檢定流量計(jì)，從而確定流量計(jì)的系數(shù)。在這一系列的量值傳遞過程中，流量計(jì)系數(shù)要受到眾多因素的影響，包括標(biāo)準(zhǔn)金屬罐、標(biāo)準(zhǔn)體積管及流量計(jì)本身的系統(tǒng)誤差，用標(biāo)準(zhǔn)金屬罐檢定體積管時(shí)產(chǎn)生的人工誤差，用標(biāo)準(zhǔn)體積管檢定流量計(jì)的人工誤差，以及檢定過程中存在的系統(tǒng)誤差，還有體積管和流量計(jì)內(nèi)壁結(jié)蠟對精度的影響等，這些都不可避免地最終累加在流量計(jì)系數(shù)上，使得通過標(biāo)定得到的流量計(jì)系數(shù)存在一定的誤差。

另外，原油的黏度也會(huì)對標(biāo)準(zhǔn)體積管和容積式流量計(jì)的檢定產(chǎn)生影響，容積式流量計(jì)的泄漏量與原油黏度成反比，原油黏度與析蠟程度成正比。原油黏度對檢定結(jié)果的影響趨勢是：黏度上升，流量計(jì)的泄漏量下降，流量計(jì)呈正誤差；黏度下降，流量計(jì)的泄漏量增加，流量計(jì)呈負(fù)誤差。檢定與運(yùn)行時(shí)原油黏度不同，對計(jì)量結(jié)果的影響也是非常嚴(yán)重的，因此要注意在流量計(jì)檢定時(shí)要使用原油黏度基本一致的介質(zhì)進(jìn)行檢定。根據(jù)原油的物性，采取伴熱保溫、熱洗清蠟、介質(zhì)置換等不同方法防止體積管和流量計(jì)內(nèi)壁結(jié)蠟也是非常重要的。同時(shí)考慮到流量計(jì)的運(yùn)行中可能產(chǎn)生誤差的各種情況，在雙方簽訂計(jì)量交接協(xié)議時(shí)，對可能出現(xiàn)的影響因素都進(jìn)行了相應(yīng)的詳細(xì)規(guī)定。

2 原油密度引起的誤差

原油密度是計(jì)算油品重量的一個(gè)重要參數(shù)，它隨原油的主要化學(xué)成分比例的變化而變化。由于原油管輸是動(dòng)態(tài)連續(xù)運(yùn)行的，雖然油品密度不是一成不變的，但密度測量只能定時(shí)抽樣化驗(yàn)，再取平均值參與交接油量計(jì)算。

這樣就使得取用的密度數(shù)據(jù)存在相當(dāng)大的隨機(jī)性，對油量計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性具有極大影響。以日輸油量 12 000t為例，油品密度的波動(dòng)范圍在± 0.1%。那么僅此一項(xiàng)產(chǎn)生的日計(jì)量誤差就有12t左右，年輸量按400×104t計(jì)算，誤差就達(dá)4 000t，而實(shí)際上原油密度的波動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這一數(shù)字，原油密度對交接油量的巨大影響由此可見一斑。

因此，在密度測量操作過程中會(huì)產(chǎn)生一系列的系統(tǒng)誤差、人工誤差，主要由所使用的計(jì)量器具、實(shí)驗(yàn)溫度差異、操作方法正確與否、數(shù)據(jù)讀取是否規(guī)范等因素引起的。

3 原油含水量引起的誤差

原油的含水測定采用的是實(shí)驗(yàn)室蒸餾法，所采樣品的代表性；所使用的裝置包括接收器、天平本身存在系統(tǒng)誤差；操作過程中稱量試樣、讀取數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生人工誤差；加熱過程不規(guī)范會(huì)出現(xiàn)水分損失或水分餾出不完全；實(shí)驗(yàn)儀器不按時(shí)清洗會(huì)使蒸餾出的水分粘附在儀器內(nèi)表面無法讀取，等等，這些都會(huì)直接導(dǎo)致油品計(jì)量誤差。為了盡可能的減小誤差，我們采用管線自動(dòng)取樣器進(jìn)行采樣，規(guī)定分析時(shí)由供方操作，接方監(jiān)護(hù)，并在協(xié)議中詳細(xì)規(guī)定了可能出現(xiàn)的各種情況，保證水分測定的準(zhǔn)確。

4 油品溫度、壓力引起的誤差

測量石油液體使用的精密溫度計(jì)最小分度值為0.1℃，精密壓力表分度值為10kPa，除了系統(tǒng)誤差，使用時(shí)還會(huì)產(chǎn)生測量誤差，但相對密度、含水而言，溫度壓力引起的誤差較小。

5 其它因素引起的誤差

在油品計(jì)量的整個(gè)環(huán)節(jié)中，只要有一處發(fā)生誤操作或計(jì)算錯(cuò)誤，就會(huì)造成油品計(jì)量結(jié)果的誤差。如利用《石油換算表》將視密度換算為標(biāo)準(zhǔn)密度時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤等。

消減誤差的方法及措施

管輸計(jì)量雖然存在眾多影響計(jì)量精度的因素，但在實(shí)際工作中，只要對產(chǎn)生的誤差進(jìn)行認(rèn)真分析，不斷克服人為因素，提高計(jì)量精確度是完全可以做到的。

1 流量計(jì)計(jì)量誤差

按期檢定計(jì)量器具，用于貿(mào)易交接的計(jì)量器具必須經(jīng)國家檢定機(jī)構(gòu)強(qiáng)制檢定，并出具檢定證書，以確保使用的計(jì)量器具和設(shè)備符合精度條件，確保在檢定周期內(nèi)使用。使用時(shí)應(yīng)按檢定證書上的修正值進(jìn)行修正.這樣可以有效地降低由計(jì)量器具本身引起的系統(tǒng)誤差。

（1）流量計(jì)基本誤差補(bǔ)量法油量計(jì)算補(bǔ)差計(jì)算方法

根據(jù)每臺(tái)流量計(jì)前后兩次(半年或1個(gè)月)檢定的基本誤差平均值和這一時(shí)間內(nèi)按流量計(jì)基本誤差法計(jì)算的累計(jì)純油量，分別計(jì)算出各臺(tái)流量計(jì)的補(bǔ)差油量。單臺(tái)流量計(jì)補(bǔ)差計(jì)算公式為：

其中：mB—補(bǔ)差油量。如果mB為正，則甲方補(bǔ)給乙方；如果mB為負(fù)，則乙方補(bǔ)給甲方。

mn—按流量計(jì)基本誤差法計(jì)算的累計(jì)純油量

Ep—在某排量下前后兩次檢定的基本誤差平均值

計(jì)算舉例

武漢計(jì)量站2#流量計(jì)在2009年10月20日和11月18日兩次檢定結(jié)果見表1，在這一期間內(nèi)，該臺(tái)流量計(jì)累計(jì)運(yùn)行667h，表頭累計(jì)指示值為204 850m3，日常按流量計(jì)基本誤差法累計(jì)純油量為183 413.035t，求這段時(shí)間內(nèi)的原油補(bǔ)差量。

表1 2009年10月份和11月份流量計(jì)系數(shù)表

計(jì)算這臺(tái)流量計(jì)運(yùn)行的平均排量。

根據(jù)兩次檢定結(jié)果計(jì)算在307m3/h排量下的基本誤差平均值。

10月20日在307m3/h排量下的基本誤差為：

11月18日檢定流量計(jì)器差調(diào)整前在307m3/h排量下的基本誤差為：

基本誤差平均值為：

計(jì)算這臺(tái)流量計(jì)運(yùn)行667h的補(bǔ)差油量為：

因?yàn)閙B為負(fù)，則乙方補(bǔ)給甲方8.437t原油。

（2）流量計(jì)系數(shù)補(bǔ)量法油量計(jì)算補(bǔ)差計(jì)算方法

根據(jù)每月標(biāo)定的流量計(jì)系數(shù)，每日乘此系數(shù)，每月再進(jìn)行系數(shù)修正，進(jìn)行補(bǔ)差計(jì)算。

2 加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高員工素質(zhì)

計(jì)量操作人員必須經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，熟悉計(jì)量法律、法規(guī)，熟練地掌握油品計(jì)量操作技能、并經(jīng)考試合格后持證上崗。專業(yè)的計(jì)量操作員能有效地降低操作過程中出現(xiàn)的人工誤差。

3 杜絕違規(guī)操作，減少誤差

如果不按正確的操作規(guī)程進(jìn)行操作，就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。尤其是在實(shí)驗(yàn)室測定原油密度和含水的過程中，不按規(guī)定稱樣、加熱時(shí)間不夠、加熱方法不對等習(xí)慣性偏差都會(huì)直接導(dǎo)致計(jì)量誤差的產(chǎn)生。因此，必須要求操作人員增強(qiáng)責(zé)任心，嚴(yán)格按章操作，以減少人工誤差的產(chǎn)生。

總之，原油管輸計(jì)量要使用計(jì)量器具，就必然會(huì)存在誤差，在計(jì)量過程中要絕對消除誤差是不可能的。但是，通過加強(qiáng)油品的計(jì)量管理，嚴(yán)格執(zhí)行各類計(jì)量操作規(guī)程，不斷提高計(jì)量技術(shù)水平及計(jì)量精度，盡量避免人為引起的誤差，這些都可以有效的降低計(jì)量誤差，提高計(jì)量的準(zhǔn)確度。

[1]GB/T 9109.5-2009石油和液體石油產(chǎn)品油量計(jì)算動(dòng)態(tài)計(jì)量[S].

[2]GB/T 9109.1-88原油動(dòng)態(tài)計(jì)量一般原則[S].

[3]GB/T 8929 2006原油水含量測定法（蒸餾法）[S].

[4]GB/T 1884-2000石油及液體石油產(chǎn)品密度實(shí)驗(yàn)室測定法[S].

[5]GB/T 1885-1998石油計(jì)量表[S].

[6]SY 5317-2006石油液體管線自動(dòng)取樣法[S].

An introduction is given to the present state of crude dynamic measuring transfer at Yichang Pipelines,followed by the exploration on the causes of errors in the crude dynamic measuring transfer.Then the analysis focuses on the errors caused by flow meters,crude density,water content of crude,temperature and pressure of oil products,and other factors.And finally some countermeasures are put forward so as to eliminate the errors.

crude dynamic measurement;long distance pipeline;flow meter

林紅梅(1964-)，女，工程師，1988年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院采油工程專業(yè)，現(xiàn)從事生產(chǎn)運(yùn)銷工作。

2010-01-20