储罐静态计量与流量计动态计量的对比研究

  储罐作为油品的存储装置目前在进行油品交接时通常都采取管道输送的方式, 结合管道输送过程的特点, 当前在进行油品计量交接时大多使用流量计进行动态计量。作为日常盘点库存所使用的静态计量技术目前也被用于部分储罐的油品交接计量工作中, 二者的工作原理及计量过程虽然有着较大差别但都可以准确地完成油品计量工作, 我国大部分储罐目前都使用了储罐静态计量与流量计动态计量相结合的交接计量方式以确保计量的度。

  确保储罐油品交接时的计量精度可以有效保障交易双方的利益, 结合储罐中油品交接过程中管道输送特点采用流量计对交接过程进行动态测量具有一定的优势, 传统的储罐静测量技术则作为日常清点库存油量的手段。我国目前大多油站采用的是静态计量与动态计量结合的方式, 二者互相补充也可以进一步提升计量精度, 但二者在使用过程中存在较多差异, 在实际计量过程中也存在一些问题, 本文也将对此进行探讨与分析。

 

1、静态计量及流量计动态计量简介：

  目前我国在进行储罐油品交接时使用的计量方式主要有储罐静态计量及使用流量计进行的动态计量两种方式, 两者的计量原理及计量对象都有所区别。

 

  静态计量技术主要是通过对储罐内油品高度的测量并经过修正计算后得到储罐内的实际油品存储量, 在进行油站库存清点时通常都使用该种计量技术进行油品计量。而在油品交接过程中, 静态计量技术的使用过程为首先测得交接前储罐内的油品液面高度, ***后在油品交接完毕后测量***终液面高度, 根据两者差值得出油品的交接量。使用静态计量技术进行油品交接的计量不能反应交接过程中的动态变化过程, 只能得到***终的油品交接量因此存在一定的局限性[1]。由于原油及液体油品的物理性质随温度、气压等环境因素的变化幅度较大, 因此在进行静态计量前首先需要确定储罐内部的温度及压力, 并根据测定的数值分析得到此时储罐内油品的大致状态。随后计量人员还需要对储罐内的油品进行采样并测定其密度及含水量等数据, 以便在***终进行油品交接时得到准确的油品交接量。目前我国对于储罐静态计量工作出台了相关的规范, 在进行储罐静态计量之前计量人员应检查储罐的液位检尺状态, 保障静态计量的结果误差可以控制在规定的0.35%的范围之内。在储罐静态计量时, 储罐内部的浮顶要多次上下位移, 这也会影响其密闭性, 从而导致储罐内的油品出现渗漏问题, 而维修过程需要排空储罐内的油品方可进行, 不仅成本较高还会影响储罐的日常使用。同时静态计量受周边环境因素影响较大, 储罐的量油管一般都暴露在外部环境之中, 而在实际使用中外界的低温极有可能导致量油管内的油品凝结从而影响液位检尺的正常工作。而且储罐自身的形变也会导致静态计量过程出现误差, 而对储罐进行的尺寸校正过程不仅繁琐还大多只能完成对储罐外部尺寸的测量, 不能有效校正油品的计量。

 

  区别于传统的静态计量技术, 储罐动态计量技术的计量对象并非储罐内部的油品而是油品交接时通过管道的油品, 这一计量过程主要通过流量计完成。目前我国主要使用的流量计为容积式流量计, 这是因为较之于差压流量计, 容积流量计在计量过程中流动介质的运动状态及物性参数对计量结果的干扰较小, 因此适用于多类型油品的计量工作[2]。而且容积式流量计对安装条件的要求也并不苛刻, 安装过程对于其后期计量过程的影响也是微乎其微。使用容积式流量计进行油品交接过程的动态计量不仅可以得到***终的交接量数据, 还可以实现对交接过程的掌握, 同时流量计大多安装于室内, 也避免了外界环境因素对于计量精度的干扰。同时计量人员可以定期对流量计的计量性能进行检查并及时矫正其计量误差, 保证其计量精度, 但是容积式流量计在计量过程中管道中的油品不可避免地会出现压力下降, 在实际工作中该压降值被控制在0.1 MPa以下, 但这也会影响测量的精度还会干扰油品的正常输送状态, 因此使用流量计的储罐动态计量技术也亟需进行升级。

 

2、储罐静态计量与流量计动态计量对比研究：

  储罐在油品交接过程中使用静态计量技术进行计量时, 其计量过程较为简单, 这也使得静态计量过程中的干扰因素少于动态计量, 因此静态计量技术得到的油品交接量计量数据度更高。但是由于油品的物理性质较为复杂, 因此储罐内液位检尺的测量数据只能反应油品的体积变化量而不能真正体现油品的质量变化, 在静态测量时还需要计量人员对储罐内油品进行采样并根据其实际性质将静态计量数据进行转换。但由于静态计量过程中难以对管道内的油品进行采样, 因此其采样的样品通常为交接前及交接后的样品, 但部分油品自身并不均匀这也导致静态计量采样的样品性质数据并不能真实反应交接油品的状态, 这也会造成计量结果的误差。而且储罐内部长时间存放油品后极易出现一层蜡层, 这也会缩小储罐的内径, 而由于储罐清理过程极为繁琐因此这一蜡层难以得到处理因此静态计量经常出现计量结果偏大的问题[3]。另外在实际使用过程中由于底部支护能力的下降储罐会出现沉降等问题, 在这一过程中储罐底部结构也会由于支撑力的不足而发生弹性形变, 这也会导致储罐的实际容量超过理论值。因此在进行储罐油品静态计量之前, 计量人员需要对储罐的状态进行全面检查, 并根据储罐内部的蜡层厚度及形变幅度及时调节测量过程。虽然静态计量过程较之于流量计动态计量更加简单, 但是静态计量受环境因素及人为操作的影响也更大, 计量的随机误差也更多, 这就需要计量人员严格控制计量操作, 避免此类误差的出现。

 

  使用流量计动态计量技术进行储罐油品交接计量时实现了自动化的计量过程, 这样油品交接量计量工作中的人为操作误差可以得到避免, 同时置于室内的流量计工作环境也较为稳定, 因此测得的数据更加可靠。使用流量计进行油品交接量计量时, 其计量结果与油品的流动状态及物理性质密切相关, 计量人员需要结合油品的密度、粘度、温度等一系列参数对动态计量结果加以修正方能得到准确的油品交接量。而由于储罐内油品的状态通常并不均匀, 因此在进行动态计量时应在油品进行管路传输时进行多次取样, 这样才可以全面掌握交接油品的状态以提升计量精度。目前储罐动态计量的取样主要有管线自动取样及人工取样两种模式, 人工取样需要严格按照标准进行操作, 但是人工取样容易破坏油品输送状态, 因此目前普遍使用的是管线自动取样。在管线自动取样之前应选取适宜的取样位置, 取样器垂直于流量计出口后端的湍流段管线之上[4]。另外采样器采得的油品样品不可直接加入取样管, 在取样管采样之前应使用取样器中的油品反复冲洗取样管, 这样可以避免取样管内部杂质对油品状态的影响。为了得到交接油品的真实状态, 在进行管线自动取样时除了计量开始及结束的油品采样外还需要均匀间隔地进行中间样品的采样, 在对这些样品进行分析时还需要将所有样品均匀混合得到间歇样测定交接油品的平均状态。另外油品温度也会影响动态计量精度, 在动态计量时需要在流量计出口处安装探头掌握油品的温度变化以修正动态计量结果。动态计量过程中牵涉的阀门结构较多, 而大量的阀门也导致油品在输送时会出现一定的渗漏, 流量计无法对这些渗漏进行准确计量, 另外目前在进行计量校正时, 虽然可以使实际输送油品进行检测避免样品粘度带来的误差, 但是在测试时不能在实验室中真正还原输送环境, 也会导致油品性能出现偏差。同时在进行油品含水量测试时平行样本数量也不能满足相关规定要求, 这些都导致了动态计量过程中的误差。

 

  针对静态计量及流量计动态计量过程中存在的问题, 目前我国油站在进行油品交接量计量时大多采用静态计量与流量计动态计量结合的方式。这样通过两种计量结果的对比可以发现计量过程中存在的问题并及时加以调整, 而且利用数据库技术对两种计量方式计量结果进行综合处理也可以提升***终计量结果的精度。

 

3、结语：

  储罐静态计量技术测量过程较为简单, 而且只对油品交接始终状态进行计量因此测量误差较小, 但无法掌握油品交接过程状态同时易受环境因素影响。流量计动态计量虽然可以掌握油品交接状态但容积式流量计导致的压降、管线中的渗漏以及计量人员在流量计校准时的不规范操作都会导致计量结果出现偏差, 两种计量技术互有优劣, 计量人员应综合使用两种计量方式以提升储罐油品交接量计量工作质量。