原油管道計量輸差分析與應(yīng)對措施

王建軍

摘要：純梁采油廠原油外輸管道各段兩端均采用質(zhì)量流量計，并安裝了管道泄漏監(jiān)控報警定位系統(tǒng)。但幾年來，因?yàn)楣r復(fù)雜，管線距離長并伴有分支，使得管線輸差分析和報警定位都存在一定的缺陷。本文從產(chǎn)生輸差的原因入手，著重討論了如何根據(jù)目前的現(xiàn)狀，更好地掌握管線的真實(shí)輸差，并為管線泄漏監(jiān)控提供強(qiáng)有力的依據(jù)，對提高管線的運(yùn)行質(zhì)量起到了良好的效果。

關(guān)鍵詞：油田管線輸差報警

1.純梁采油廠原油外輸工藝現(xiàn)狀

純梁采油廠現(xiàn)有原油外輸管線112公里，從淄博市高青縣高青輸油站開始穿越濱城區(qū)、博興縣最后到達(dá)東營區(qū)史口鎮(zhèn)史南交接站。其中經(jīng)過正理莊輸油站、樊家輸油站、小營接轉(zhuǎn)站、通濱輸油站、首站等五個集輸泵站。

目前，除小營接轉(zhuǎn)站外，其他站都多個區(qū)塊來油的入口和一個原油外輸出口，且各中間站都有油氣水分離設(shè)備，這使得全線輸差的分析與核算變得更加復(fù)雜。另一方面，純梁采油廠目前除史南站采用刮板流量計外，其他各站的計量設(shè)備都采用質(zhì)量流量計。

2.計量輸差形成的因素

2.1客觀因素

（1）溫度的影響。原油在輸送過程中溫度降低，溫降一般在20℃至40℃之間。溫度每下降1℃度大約對體積影響萬分之七左右。另一方面，在不同的溫度范圍內(nèi)，質(zhì)量流量計對油品的識別也略有區(qū)別。由于溫度的降低造成的體積量的減少是影響輸差的主要原因。

（2）氣體的損失。由于原油在輸送過程中的溶解氣不斷釋放出來，使得出站端和進(jìn)站端對液量的計量出現(xiàn)很大的差值，造成一定的輸差。

（3）管線泄漏。由于管線的自然腐蝕以及不法分子在管線上打眼盜油，造成管線泄漏，這是造成輸差的最直接的原因。

（4）溶解氣的影響。由于在流經(jīng)流量計的液體中含有不同數(shù)量的氣泡，導(dǎo)致流量計計量的數(shù)值與實(shí)際值出現(xiàn)一定的偏差，這也是造成輸差的一個原因。

2.2設(shè)備因素

（1）設(shè)備精度的影響。每個流量計都有自己的精度等級，目前我廠所用的質(zhì)量流量計精度都不高于千分之一。但由于每天幾千立方的液量，千分之一的誤差也會影響幾方的液量輸差。

（2）設(shè)備誤差的影響。除了設(shè)備精度的影響外，質(zhì)量流量計使用一段時間后，經(jīng)常出現(xiàn)一些影響計量的因素。如流量計的零點(diǎn)漂移，流量計結(jié)垢等。這些因素也是影響計量導(dǎo)致輸差的主要原因。

（3）工藝流程的影響。受質(zhì)量流量計本身的制約，如果輸送介質(zhì)中含氣可能會影響液量的計量，油水介質(zhì)的性質(zhì)不穩(wěn)定，可能會影響純油的計量。

2.3人為因素

（1）時間誤差因素。目前我們采用的輸差計算分別按兩小時輸差、全天輸差及旬度、月度輸差來核算。由于高青至首站段管線長度100多公里，介質(zhì)從油頭到達(dá)首站大約需要30個小時左右。因此兩小時輸差對輸差分析沒有實(shí)際意義。但處于生產(chǎn)的需要目前仍然采用每兩小時進(jìn)行一次輸差計算。但因每天的外輸量都在幾千方，如果兩端站點(diǎn)讀數(shù)時間差5分鐘，就有可能造成很大的液量誤差。

（2）參數(shù)設(shè)定的因素。由于質(zhì)量流量計對油水的識別是通過流量計設(shè)定的油水密度來識別的。而油水密度是通過取樣化驗(yàn)來得出的數(shù)值，是人為因素的結(jié)果。根據(jù)質(zhì)量流量計的相關(guān)資料提供的公式證明，油水密度參數(shù)每調(diào)整0.1個百分點(diǎn)，將會對油水混合物計量的純油數(shù)影響0.2-0.7百分點(diǎn)[1]。因此，在化驗(yàn)過程中得到的密度誤差將會對輸差產(chǎn)生很大的影響。

以下是質(zhì)量流量計密度設(shè)定值偏差的影響：

假定油密度和水密度設(shè)計都正常時的含水計算公式：

油密度=0.8975 水密度=1.0134

流量計測得的混合物密度=0.9844

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）×100%

=（0.9844-0.8975）/（1.0134-0.8975）×100%

=75%

情況一：如果設(shè)定的水密度值比實(shí)際密度高0.001時，所得到的含水與實(shí)際含水的差別為：

油密度=0.8975 水密度=1.0134+0.001流量計測得的混合物密度=0.9844

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）×100%

=（0.9844-0.8975）/（1.0134+0.001-0.8975）×100%

=74.3%（誤差為0.7%）

即：當(dāng)設(shè)定的水密度比實(shí)際密度高出0.001時，每千方液量多計量純油7噸。

情況二：如果設(shè)定的油密度值比實(shí)際密度高0.001時，所得到的含水與實(shí)際含水的差別為：

油密度=0.8975+0.001 水密度=1.0134

流量計測得的混合物密度=0.9844

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）×100%

=（0.9844-0.8975+0.001）/（1.0134-0.8975+0.001）×100%

=74.8%（誤差為0.2%）

即：當(dāng)設(shè)定的油密度比實(shí)際密度高出0.001時，每千方液量多計量純油2噸。

情況三：流量結(jié)垢等原因造成流量所測得的混合密度與實(shí)際密度有偏差。

流量計測得的混合物密度值比實(shí)際值高0.001時，所得到的含水與實(shí)際含水的差別為：

油密度=0.8975 水密度=1.0134流量計測得的混合物密度=0.9844+0.001

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）*100%

=（0.9844+0.001-0.8975）/（1.0134-0.8975）*100%

=75.8%（誤差為0.8%）

即：當(dāng)測得的混合物密度比實(shí)際密度高出0.001時，每千方液量少計量純油8噸。

（3）不平穩(wěn)輸油造成的輸差。不平穩(wěn)輸油主要是指各站的排量不平穩(wěn)和含水不平穩(wěn)。[2]排量不平穩(wěn)會對短時間的液量輸差產(chǎn)生很大的影響，含水不平穩(wěn)會對純油輸差產(chǎn)生很大的影響。又加上各站輸出的含水不一樣，質(zhì)量流量計在不同的含水區(qū)間對油品的識別有很大的差異，這就使得純油輸差分析更加復(fù)雜和不固定。

3.應(yīng)對措施與建議

3.1應(yīng)對措施

（1）提高化驗(yàn)油水密度值的精確度。因?yàn)橛退芏仁峭ㄟ^化驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，因?yàn)槿μ岣呋?yàn)所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度是根本。而提高準(zhǔn)確度的方法：一是提高化驗(yàn)的水平，使每次取樣化驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)都盡可能準(zhǔn)確。二是增加取樣的密度，在不同時間段，不同含水和不同溫度下盡可能多取樣，才能使化驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)有實(shí)際值的差距盡可能的小。

（2）密切關(guān)注管線從出站端至進(jìn)站端的溫度變化，掌握溫降對輸差的影響，尋找不同季度不同溫度下輸差的變化規(guī)律。

（3）建立每天對表制度，具體做法每天8點(diǎn)鐘各輸油站統(tǒng)一與首站進(jìn)行對表，使各站的時間盡可能保持一致，把時間差減少到一分鐘之內(nèi)，把因時間差造成的輸差減少到最低。

（4）根據(jù)輸差的變化定期檢查流量計是否有結(jié)垢或者零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，及時提醒技術(shù)人員對流量計進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定和其他的相關(guān)工作，確保流量計計量出的數(shù)據(jù)真實(shí)有效。

（5）建立輸差分析數(shù)據(jù)庫，當(dāng)輸差異常時與以前相同條件時的輸差作比較，便于找出輸差過大的原因。

3.2 建議

（1）各站盡可能采用密閉輸差流程，減少因氣體損失等造成的輸差。

（2）建議各站加強(qiáng)點(diǎn)爐升溫工作，并盡可能保持出站溫度在同一溫度范圍內(nèi)，減少溫度的影響造成輸差的波動。

（3）加強(qiáng)平穩(wěn)輸油工作，各站控制好排量和含水，讓各站的排量和含水不要有太大的波動，保證短期輸差的平穩(wěn)。

（4）及時標(biāo)定質(zhì)量計，確保設(shè)備的計量數(shù)據(jù)真實(shí)有效。

（5）加強(qiáng)管線巡護(hù)工作，防止因管線泄漏造成輸差。

4.應(yīng)用效果

輸差分析的目的，一方面是找到輸差變化的規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)輸差的異常變化。另一方面能根據(jù)變化的實(shí)際情況找到輸差變化的原因，更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。通過以上措施的實(shí)施，輸差分析工作在實(shí)際的生產(chǎn)中起到了良好的作用。

(1)通過輸差的異常波動，及時發(fā)現(xiàn)了各站流量計結(jié)垢、零點(diǎn)漂移等現(xiàn)象。

(2)通過純油輸差的異常變化，及時發(fā)現(xiàn)了各區(qū)塊來油的油品性質(zhì)變化。及時取樣化驗(yàn)，為技術(shù)人員重新設(shè)定質(zhì)量流量計的油水密度提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。

(3)通過輸差的異常變化，及時發(fā)現(xiàn)了溫度對輸差的影響，為不同季節(jié)的點(diǎn)爐升溫工作提供了很好的生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料。

(4)為管線泄漏監(jiān)控工作提供了很好的依據(jù)，為及時地發(fā)現(xiàn)管線因腐蝕或者不法分子打眼盜油而造成的原油泄漏現(xiàn)象提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)資料。