原油计量交接方式与流量计对原油质量参数的标
摘要：随着我国对原油需求日益增大, 原油交易市场巨大, 在采油企业和炼化企业之间存在交接计量, 交接计量的多少关系到双方获取利益的大小, 可见原油交接计量工作相当重要。文章提出了当前原油交接计量的方法和计量工作存在的一些问题, 并提出了相关的应对措施, 对未来原油交接计量方式提出了展望, 以期为同行工作者有一定的借鉴意义。
国内外原油计量交接方式主要有静态交接和动态交接两种方式, 静态计量是人工利用量油尺测出运输原油储罐的油面高度, 再换算出相应的体积, 并在不同油面提取样品, 测出原油的相应化学参数;动态计量是通过自动化仪器 (流量计) 测出输送管道中通过的原油体积, 原油样品是从输送管道中提取的, 从样品中测出原油的其他化学参数, 根据参数计算出不含水分的原油的体积。
1 静态交接计量
1.1 计量过程
在运输原油罐器平稳的情况下, 释放罐器底部的明水, 运用量油尺量取油面高度, 根据检定罐器容量表, 换算成原油体积, 提取原油样品、经过一系列参数计算, 确定含水率, 得到不含水的原油质量, 交接工作完成后, 测出罐器底部剩余原油, 从而得到交接原油的实际量。
1.2 存在的问题
(1) 测温方法不适用性
(1) 实际操作方法与标准要求方法很难契合, 标准要求的测温方法在实际中尚未达到。
(2) 在极冷或者极热的环境条件下, 环境温度和罐器内原油温度有着较大差别, 温度计测出的温度不是实际的油品温度。
(2) 采样未按标准执行
采样油面位置未按规定执行, 产生与原油实际情况不符。
1.3 应对措施
(1) 测温过程应严谨科学
玻璃温度计在温度读数时, 受到外界条件影响较大, 从而产生较大的读数误差和测量误差, 在测温仪器实惠便携式温度计。
(2) 规范采样方法
按***新标准确定油品取样下部位置。
(3) 做好计量工具的日常校正工作
原油交接计量工作, 尤其是静态交接计量法, 均是采用人工利用相应的计量工具测量出来的, 工具的精度直接影响着原油交接计量的质量。所以工具的校准和保养时很重要的。在平时工作中, 对各种计量工具要妥善保管, 防止变形损毁, 并定期校准, 超过使用期限的工具要尽快更换, 保证工具准确, 性能良好。
(4) 增强工作人员责任意识, 推行专业化管理
原油交接计量工作进行时, 专门设置监督管理岗, 加强监督管理, 按规定执行交接计量工作。专业培训原油计量小组, 专业化管理, 提高计量水平。
2 动态交接计量
动态计量是在原油输送的时候, 实时观测原油的流量, 从而测算出体积。原油流量是用流量计测量的, 其精度要比人工量油尺测量的精度高。目前, 流量计广泛地运用在石油贸易交接, 管道运输领域中。现有的流量计量方式中, 大部分是直接计量石油体积的, 少部分是读取质量的, 但***终都是以石油质量来体现交接量的。在这里需要特别指出的是, 质量式方法可以直接得到石油的质量, 在油气比例不高于5%的情况下, 度相对较高, 并且能直接得到原油密度, 温度, 所以被广泛使用。
2.1 基本流程
原油动态交接计量的基本流程如图1所示。上游来的原油升压后, 通过消气器, 四路并进, 经上游阀、就地精密压力表、T型过滤器、刮板流量计、DCS远传精密热电阻、就地精密压力表、现场温度计、下游阀后, 然后汇合进入静态混合器, 混合均匀后, 自动取样器取样, 再进入下游罐器。
图1:动态计量流程
2.2 计量过程
动态交接计量是在数据采集完成后, 根据国标规定来计算质量的, 原油质量计算公式为:
式中:
Mn:空气中的质量
Vt:t温度下油品的体积, 除了人为和信号传输问题, 没有误差
Ctl:体积修正系数, 约0.07%/℃, 温度影响与计量结果反向
P20:标准密度, 按比例同向影响计量结果
MF:流量计系数, 按比例同向影响计量结果
Fa:空气浮力修正系数, 除了人为, 没有误差
Cpl:压力修正系数, 约0.01%/0.1MP, 压力影响与计量结果同向
Csw:含水系数, 按比例同向影响计量结果
MF是通过流量计检定得到;标准密度由取样化验查表得到;含水修正因数由取样化验得到;Ctl, Cpl通过油品压力和标准密度查表和计算得到。
2.3 存在的问题
(1) 密度, 含水率测量出现的误差
原油密度测量使用标准器具测量法, 误差来源于读数、测量、仪器。含水率测定采用蒸馏法, 误差来源于读数、测量、仪器。
(2) 流量计误差
由于目前我国所使用的的流量计本身构造, 导致在计量过程中可能出现原油漏失现象, 直接影响计量结果。在计量过程中, 由于上游的原油是加压的, 较大的压力会使流量计腔体发生可恢复变形, 压力越高, 体积增加量越大, 引起转子与壳体之间的间隙也将增大, 因而增大漏失量。
(3) 流量计对原油质量参数的标定产生的误差
由于流量计使用容易出现漏失现象, 直接影响粘度标定。由于管道中原油含蜡, 使标准管容积缩小, 从而造成计量误差。
2.4 应对措施
(1) 在密度测量时, 使原油温度尽量与环境温度接近。
(2) 在测定含水率时, 一起使用前要烘干, 避免带入外界水分, 影响结果。测定时, 仪器应该密封, 避免蒸馏过程中水分散失, 影响精度。
(3) 流量计, 自动计量系统要不断创新, 设计制造工艺不断进步, 生产出精度更高的自动计量系统。
3 计量方式与技术的展望
当前我国原油计量交接方式主要运用静态计量方式, 但随着石油技术的不断进步, 未来手工计量方式必然将会被自动计量所取代, 并向着智能化和自动化方向发展, 这样会减少人工参与计量带来的主观影响, 运用高新技术和智能网络, 实现石油计量的远程管理控制与通讯。在静态计量交接方式中, 运用人工检尺测量高度, 再根据高度换算出石油体积, 参数取值有一定的误差, 再加上多次相乘, 误差会放大。且静态交接计量方式要根据已检定的罐体的不同形状来查取不同高度所对应的的体积, 在计算上容易出现误差累积。而体积转换成质量时, 影响因素也比较多, 除了温度、压力等影响外, 还存在着一些尚未把控的其他因素, 虽然说在单次计量工作中对结果影响不大, 但积少成多, 大量的石油贸易多次出现误差, 将会使石油质量计量产生过大偏差。因此静态交接计量方式会随着石油科技的进步而慢慢被取代, 自动计量将会广泛运用于原油计量。
流量仪表与自动计量系统发展未完全成熟, 运用在比较大的石化企业的原油计量工作中, 再加上建立此系统资金需求较高, 达到普遍使用任重而道远。要不断革新制造技术, 以期生产出工艺精湛的自动计量系统, 届时将会得到广泛应用。在选取何种型号的仪表、自动计量系统方面, 要严格遵守质量管理规范标准, 在尽可能提高精度的同时, 考虑其未来发展趋势, 在制造设计上不断创新, 使自动计量系统得到较好发展。