管输原油交接计量影响因素分析及对策
    

随着市场经济的深入发展,计量工作已成为企业现代化管理的重要基础之一。对炼油化工企业来讲,随着商品原油的价格不断上涨及原油加工量的增加,原油加工成本不断增加,而原油管道输送过程中由于计量误差造成的损失也将加大原油加工成本,因此如何降低原油计量误差,有效控制原油入厂损失,已成炼油化工企业计量工作的关键部分。

1 影响管输原油交接计量的因素

管输原油交接计量是根据GB/T9109.5《石油和液体石油产品油量计算动态计量》标准来计算原油贸易质量的,其中原油质量的计算可按下面的公式[1]计算得到:

原油质量=在线体积´流量计修正因数´(标准密度-空气浮力修正因数)´含水修正因数´体积压力修正因数´体积温度修正因数

式中,在线体积为流量计累计体积值;流量计修正因数可根据流量计检定得到;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;体积压力/温度修正因数可根据油品压力、温度和标准密度查表和计算得到。

由上述公式可以看出,管输原油交接计量是在测量条件下,测量出原油的体积、温度、压力、密度、含水率等参数,用测得的参数计算出管输原油贸易交接的纯油量。可以分析得出,影响原油动态计量综合误差的因素有: ①流量计计量误差;②取样误差; ③ 密度测量误差;④含水率测量误差;⑤温度测量误差,⑥压力测量误差。因此,在管输原油交接计量中,只有将以上各个因素都控制在最小范围内,才能达到控制计量综合误差的目的。

2 影响管输原油交接计量误差原因分析

2.1 流量计计量误差

管输原油是用双转子流量计,对流动状态下的原油进行连续的计量。在使用中,按JJG667《液体容积式流量计检定规程》,用在线标准体积管对双转子流量计进行检定,从而确定双转子流量计的计量因数[2]。因此流量计的计量因数误差最终决定了流量计的计量误差。在运行工艺条件下,由于温度、压力、黏度等因素的改变均会影响计量的体积。在很多情况下,由于受生产工艺的限制,流量计检定时原油的温度、压力、黏度与生产运行时的原油的温度、压力、黏度不同,其中温度是体积流量计量中最有影响的一个参数。以1#双转子流量计为例,在流量为500m3/h时,不同原油温度下流量计因数误差的变化情况见表1。

流量计信息网内容图片

从上表可以看出,当通过流量计的原油温度降低时,原油的黏度增大,对双转子流量计来说,原油黏度越高,漏失量越少,温度下降使流量计特性曲线向正的方向偏移;反之,原油温度上升时,原油黏度降低,漏失量增大,流量计计量因素误差减小,甚至使流量计特性曲线向负的方向偏移。

而原油黏度的大小除了与原油的输送温度有关,还取决于原油本身的性质[1]。这一点对于在进行原油混合管输中,原油的黏度因油种比例的变化而变化时更需要重视。鉴于原油黏度对流量计实际测量准确度的影响,JJG667《液体容积式流量计检定规程》规定在检定条件栏要注明检定时的液体黏度。

原油输送压力也会影响流量计的准确计量。当原油输送压力增大时,流量计计量腔容积增大,漏失量也增大,同时使计量腔内原油体积相应缩小,流量计特性曲线向负的方向偏移;另外,当原油输送压力增大时,流量计的压力损失即流量计前后压差越大,漏失量也越大。因此,管道原油输出方在正常输送原油时压力一般较低,而在检定时压力则较高。

从以上分析可以看出,生产运行时原油的温度、压力、黏度应与检定时的条件尽量保持一致,相差较大时要进行调整,以消除由此造成的误差。这一点需要管道原油输出方与接收方的密切配合,才能做好此项工作。

流量计的计量误差除了与原油输送条件有关,还与流量计的检定过程有关。由于流量计计量因数的确定方式是通过一系列的量值传递过程得到的,即用标准金属罐装置检定标准体积管,再用标准体积管检定双转子流量计,从而确定流量计计量因数。在这一系列的量值传递过程中,流量计计量因数受到众多外部因素的影响,包括标准金属罐、标准体积管的系统误差,用标准金属罐检定体积管时产生的人工误差,用标准体积管检定流量计时产生的人工误差,这些都不可避免的最终累加在流量计计量因数上,使得通过检定得到的流量计计量因数存在较大的误差。

2.2 取样误差

目前,管输原油取样按GB/T4756-1998《石油液体手工取样法》进行取样,每隔两小时取一次样。由于原油品种变化频繁,混配不均,手工取样有可能造成样品不具有代表性,在进行密度和含水率测定时所得的结果的代表性自然也差,密度与含水率的测量数据存在相当大的随机性,对最终油量计算结果的准确性具有极大影响。

国家石油天然气行业标准SY/T5317-2006《石油液体管线自动取样法》等同采用ISO3171:1998IDT《石油管线自动取样法》。这种取样方法,就是用合适的自动采样器,从管线中间部位进行时间比例取样,即按照预先设定的时间间隔取一定量的样品,或者进行流量比例取样,即流量大时取样的频次高。自动取样法取样分量准确,取样均匀,极大的改善了样品的代表性,避免了人工取样的随机性,解决了人工取样代表性差的问题,因此能大大降低原油计量误差。

2.3 密度测量误差

目前,原油密度测量是按GB/T1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)》国家标准进行的,必须按标准技术要求配备玻璃密度计、温度计、恒温水浴等测量设备。密度计、温度计必须进行周期检定,确保测量设备满足计量要求和标准的技术要求。

密度测量时,试验温度应为倾点高于9°C或浊点高于3°C以上中较高的一个温度,并尽量接近20°C。温度过高会造成油品中轻组分的挥发和损失,密度测量结果比实际值偏高,温度过低时油品流动性差,密度计不能自由漂浮在油样中,从而造成密度测量误差。

由于原油是不透明液体,密度测量读数时,眼睛应从高于液面位置观察,读出弯月面上缘与密度计刻度相切的那一点的读数,并进行弯月面修正。

在读取测量温度下的密度后,应按密度计检定证书给出的修正值进行密度修正,再查国家标准GB/T1885-1998《石油计量表》得到20°C时的标准密度。

由此可见,密度测量过程中由于测量设备的误差及未按标准要求操作都会带来密度测量误差。

2.4 含水率测量误差

含水率测量按GB/T8929-2006《原油水含量的测定(蒸馏法)》进行。影响因素主要有3点:溶剂的选择、样品的均化处理、足够的蒸馏时间。

2.5 温度测量误差[3]

温度测量是管输原油交接计量中的关键参数。在管输原油交接计量过程中,温度的准确性会影响到一系列参数的准确性。首先,温度会影响检定流量计时的流量计计量因数。其次,温度会影响密度测定中视密度测定及视密度到标准密度的换算。另外,在原油贸易质量计算时,温度对压力修正因数、温度修正因数的修正也会产生较大影响。因此,在管输原油交接计量中要十分重视温度的准确测量。

2.6 压力测量误差

管输原油的体积随压力的变化而变化,一般压力增大时原油的体积随之缩小。在压力变化相同的情况下,密度轻的原油其体积变化较大,密度重的原油其体积变化较小。在原油贸易精确计量中,压力测量误差会通过压力修正因数的修正影响到最终计量结果。

由于进口原油的含水率一般较低,通过以上分析,从纯技术角度来讲流量计计量误差、取样误差、密度测量误差对管输原油的准确计量影响最大。从管输原油交接计量过程来看,温度测量是管输原油交接计量中的关键参数。

3 降低管输原油交接计量误差的措施

管输原油交接计量影响因素众多、复杂,在交接计量的所有环节都涉及人的因素。因此,只有做好以下工作,才能降低原油计量量差,有效控制原油入厂损失。

(1)加强管输原油交接双方的沟通联系,保持良好的协作关系

管输原油计量交接过程复杂,影响因素众多,交接双方只有保持良好的协作关系,才能共同做好管输原油交接计量的各项工作。当出现计量争议时,交接双方尤其要加强沟通联系,对产生的量差进行认真分析,共同做好管输原油计量交接工作。

(2)严格执行管输原油相关国家标准及规程

管输原油交接计量涉及一系列国家标准和技术规程。在流量、温度、压力等数据的采集及样品取样、化验分析、流量计检定等各个环节中,只有严格按技术要求操作,才能降低误差,减少原油入厂损失。

(3)按国家检定规程要求做好计量器具的周期检定工作

用于管输原油交接的计量器具必须经国家检定机构或其授权的检定机构强制检定,并由其出具检定证书,确保使用的计量器具符合相关国家标准及规程的精度要求,并保证在检定周期内使用,同时在使用时要严格按检定证书的修正值进行必要的修正。只有做好计量器具的周期检定工作,才能有效降低计量器具本身引起的系统误差。

(4)加强计量操作人员的培训,提高员工素质和工作责任心

参与管输原油交接的计量操作人员必须经过严格技术培训,熟悉管输原油相关国家标准及规程,掌握管输原油交接的计量操作技能,提高员工素质和工作责任心,有效降低操作过程中出现的人工误差。

4 结束语

影响管输原油交接计量的因素众多。由于每个炼化企业的原油品种来源不同,如有的企业原油黏度较大,含蜡量较高,需要较高的输送温度,有的企业原油含水率较高,因此影响管输原油交接计量的主要因素也不尽相同。但是,通过加强管输原油交接计量管理,严格执行管输原油相关国家标准及规程,不断提高计量技术水平,加强管输原油交接双方的沟通联系,保持良好的协作关系,就能降低原油计量量差,有效控制原油入厂损失。

参考文献

1 汤先梅原油计量中的影响因素探讨[J]江汉石油职工大学学报,2008,21(4):55-54
2 马勇强原油动态计量与检定[J]石油化工自动化,2007(5):32-37
3 王雪燕管输原油计量参数对计量结果的影响[J]油气田地面工程,2008,27(7):58-60


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    收录时间:2014年05月17日 01:36:59 来源:中国测控网 作者:匿名
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