張立曉+黃春+徐文甲+李山

摘要：本文通過對原油動態(tài)交接計量過程中的誤差原因進(jìn)行分析，認(rèn)為量值傳遞誤差、計量器具誤差、環(huán)境誤差、人員誤差是主要原因；通過國家標(biāo)準(zhǔn)空氣中凈油重量計算公式分析得出影響交接計量的主要因素是流量計指示體積、流量計系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)密度、含水率和溫度等參數(shù)，進(jìn)而結(jié)合工作實踐提出控制計量交接誤差的對策。

Abstract： Based on the analysis of the errors in the process of dynamic handover of crude oil， it is considered that the error of transmission， error of measuring instruments， error of environment and error of personnel are the main reasons. The influence of net oil weight in the national standard is analyzed. The main factors of transfer metering are the indication of volume， flow meter coefficient， standard density， moisture content and temperature.

關(guān)鍵詞：動態(tài)計量；誤差；對策

Key words： dynamic measurement；error；countermeasures

中圖分類號：U171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）31-0142-02

0 引言

目前國內(nèi)原油交接計量普遍采用動態(tài)計量方式，即容積式流量計配玻璃浮計。該計量方式通過人工采集計量參數(shù)、人工測定原油密度與含水率，最后依據(jù)相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)計算出原油交接量。計量過程中存在較多人為影響因素，細(xì)微的偏差都會為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，所以加強(qiáng)原油計量交接過程中的管理和監(jiān)督，提高原油計量交接準(zhǔn)確度，有效控制綜合計量誤差，避免企業(yè)效益的流失是計量管理人員的首要任務(wù)。

1 原油動態(tài)計量誤差原因分析

一切測量都具有誤差，誤差自始至終存在于所有科學(xué)實驗的過程中，即誤差不可能完全消除，我們只能通過研究誤差的來源，盡量減小誤差以提高測量的準(zhǔn)確度。誤差產(chǎn)生的主要原因有：量值傳遞誤差、計量器具誤差、環(huán)境誤差、人員誤差等?，F(xiàn)將原油動態(tài)計量誤差產(chǎn)生的原因分析如下：

1.1 量值傳遞誤差

量值傳遞誤差也可稱為標(biāo)準(zhǔn)器誤差，指用來檢定工作計量器具的標(biāo)準(zhǔn)量器的量值（標(biāo)稱值）與其自身體現(xiàn)出來的客觀量值之間的差異，從而使標(biāo)準(zhǔn)量器自身帶有誤差。在原油動態(tài)交接計量工作中，檢定標(biāo)準(zhǔn)體積管的標(biāo)準(zhǔn)量器、檢定流量計的標(biāo)準(zhǔn)體積管，以及用于檢定密度計、水分測定儀、溫度計、壓力表等的標(biāo)準(zhǔn)器具都存在此類誤差，并將此類誤差或大或小傳遞至工作計量器具。

1.2 計量器具誤差

計量器具誤差是指用于計量交接的流量計、石油密度計、接收器、溫度計、壓力表、天平砝碼等，其本身由于受到設(shè)計原理、制造與安裝、調(diào)試與使用等多方面問題的影響而存在的誤差。

1.3 環(huán)境誤差

環(huán)境誤差指由于各種環(huán)境因素與測量所要求的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)不一致，而引起的測量裝置和被測量物質(zhì)本身的變化所造成的誤差，在原油動態(tài)計量中，流量計檢定時流量計運行工況與檢定時工況不一致；運行時的原油物性與檢定時原油物性不一致等帶來的誤差均為環(huán)境誤差。

1.4 人員誤差

一種是參數(shù)錄取錯誤（偏差大）或者未能及時錄取，從而產(chǎn)生誤差；另一種是由于測量者所處立場的不同，交接雙方計量人員習(xí)慣性的在讀數(shù)時讀向有利于己方的一面。

2 引起交接計量誤差的主要因素

依據(jù)GB/T 9109.5-2009 《石油和液體石油產(chǎn)品油量計算 動態(tài)計量》中公式知空氣中凈油重量：

mnw=Vt×MF×Ct1×Cp1×Csw×ρ20×Fa

式中：mnw——空氣中凈油重量；Vt——計量期間流量計累計指示體積；MF——流量計系數(shù)；Ctl——油品體積溫度修正系數(shù)；Cpl——油品體積壓力修正系數(shù)；Csw——油品水的修正系數(shù)；ρ20——油品標(biāo)準(zhǔn)密度；Fa——油品空氣浮力修正系數(shù)。

通過分析公式可知：影響原油動態(tài)計量的主要因素是流量計指示體積、流量計系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)密度、含水率和溫度等參數(shù)。因此監(jiān)護(hù)重點應(yīng)放在流量計檢定、流量計監(jiān)護(hù)、取樣分樣、密度測定、含水測定、參數(shù)讀取等環(huán)節(jié)。

3 控制計量交接誤差的對策

3.1 體積管檢定

嚴(yán)格按照規(guī)程要求認(rèn)真做好體積管檢定工作的監(jiān)護(hù)，主要環(huán)節(jié)有標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的檢定、溫度計的選擇、體積管的密封性、標(biāo)準(zhǔn)量器滴流時間的確定、液位的讀取、水溫的讀取等。

3.2 流量計的檢定

①體積管在使用前要用標(biāo)準(zhǔn)量器和水進(jìn)行檢定，以檢定其標(biāo)準(zhǔn)管段的標(biāo)準(zhǔn)容積值。所以在檢定流量計時，該體積是已知數(shù)。然而如果體積管的標(biāo)準(zhǔn)容積因標(biāo)準(zhǔn)管段內(nèi)壁結(jié)蠟而失準(zhǔn)，則通過量值傳遞影響流量計的準(zhǔn)確性。實驗證明：當(dāng)體積管壁溫高于原油溫度時，罐壁幾乎不結(jié)蠟。為此建議在體積管上加裝雙層保溫和電伴熱裝置，每次檢定流量計前提前24小時投運體積管伴熱設(shè)施，并在正式開始檢定前，投球十余次，以將體積管結(jié)蠟對流量計的影響降低到最小。

②流量計運行參數(shù)與被測原油物性直接影響流量計的準(zhǔn)確性，主要表現(xiàn)在：

1）粘度影響

被測介質(zhì)的粘度對所有的流量計誤差都有影響：隨著液體粘度的增加導(dǎo)致流量計的泄漏量減少，其誤差向正向偏移；反之，隨著液體粘度的降低導(dǎo)致流量計的泄漏量增加，其誤差向負(fù)向偏移。

2）溫度影響

由于油品的溫度直接影響帶油品粘度，因此溫度變化也是影響流量計誤差的重要因素。當(dāng)油品溫度的升高時，其粘度降低，流量計誤差向負(fù)向偏移；當(dāng)油品溫度的減低時，其粘度增大，流量計誤差向負(fù)正向偏移。

3）壓力、流量影響

流量計的壓力、流量越大，其泄漏量也越大，原因同上所述，均會影響流量計的誤差。

因此在檢定流量計時應(yīng)采用在線檢定，并要求檢定時液體與工作液體物性接近；檢定工況與運行工況接近。如果差別較大，應(yīng)要求對方進(jìn)行調(diào)整或改變檢定時間。

③溫度對體積的影響不容忽視，每變化1℃，體積會變化0.07%左右，因此在檢定流量計時，嚴(yán)格按照檢定規(guī)程執(zhí)行，一次檢定過程中，檢定介質(zhì)的溫度變化應(yīng)不超過±0.5℃。

④根據(jù)輸量及設(shè)備情況及時與對方溝通調(diào)整流量計檢定流量范圍，以適應(yīng)工藝運行的需要，同時也提高了計量準(zhǔn)確度。

3.3 流量計運行監(jiān)護(hù)

①認(rèn)真監(jiān)護(hù)流量計運行情況，根據(jù)輸量情況向交接對方建議調(diào)整運行臺數(shù)，確保流量計在檢定范圍內(nèi)運行。②流量計運行時，一般規(guī)定每隔兩小時記錄一次溫度、壓力，即當(dāng)時采集的瞬時數(shù)據(jù)在計算時是代表著兩個小時的平均數(shù)據(jù)，因此如果此期間溫度、壓力平穩(wěn)，不會產(chǎn)生較大誤差。但是如果溫度壓力出現(xiàn)大幅變化，將會帶來較大誤差。因此當(dāng)流量計參數(shù)發(fā)生變化時，應(yīng)查閱計量參數(shù)曲線并與交接對方交涉，并提出解決方案，維護(hù)乙方利益。

3.4 取樣分樣

①對發(fā)生故障的自動取樣器及時進(jìn)行維修，確保自動取樣器完好，杜絕手工取樣，確保所取油樣具有代表性。②為取樣瓶制作蓋子，盡量減少輕組分的揮發(fā)以及防止其它物體進(jìn)入。③堅持對取樣器上鎖，以避免人為因素的影響。④樣瓶要及時正確黏貼標(biāo)簽，如果標(biāo)簽不清楚，在進(jìn)行樣品分析時容易拿錯樣品，使分析的樣品不能代表交接的油品。⑤油樣必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求預(yù)熱到具有足夠的流動性，且在預(yù)熱過程中一定要加蓋，盡量減少輕組分的揮發(fā)。⑥搖樣時間和力度必須夠，瓶身要保持平放，通過震蕩把粘附在容器底部和內(nèi)壁上的水都搖下來，使水和原油盡量混合均勻，否則所分析出的原油含水率與實際含水率不一致。⑦堅持采用先倒密度樣與先倒含水樣交替的原則，盡量減少因分樣不均引起的誤差。

3.5 密度測定

①密度測定儀及測量量筒需要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，以免影響測量結(jié)果。

②針對不同油品，確定合理的試驗溫度進(jìn)行密度測定，原則是把樣品加熱到使它能充分流動，但溫度不能高到引起輕組分損失，或低到樣品中的蠟析出。

③密度測定過程中，油樣在均化過程中會產(chǎn)生大量氣泡，氣泡不斷地從油品中溢至表面，不同油品，氣泡全部溢出的時間也不同，油品內(nèi)部含氣對密度測定結(jié)果影響非常大，表1是對同一油樣在靜置不同時間后測得的密度數(shù)據(jù)。

因此在密度測定時要等待足夠的時間，待氣泡完全溢出并用濾紙全部消除后再進(jìn)行密度測定，以消除氣泡對于密度測定的影響。

④對于原油樣品要先進(jìn)行彎月面修正，即先加0.7kg/m3，再進(jìn)行密度計檢定修正，查密度計檢定修正值時要使用內(nèi)插法。

3.6 含水分析

①應(yīng)定期對接受器做標(biāo)定試驗及對整套蒸餾儀器做回收實驗，以判斷是否存在接受器刻度不準(zhǔn)確或蒸汽泄露、蒸餾速度過快等問題。②必須認(rèn)真檢查儀器裝配情況，儀器要在兩個方向上垂直，且相互間沒有應(yīng)力，以確保氣密性與液密性，必要時可做氣密性試驗。③實際倒樣量一般會和預(yù)期樣量有差別，因此必須及時記錄稱樣量并用稱樣量計算出油樣含水率。④應(yīng)有足夠的蒸餾時間，在含水較大時，不應(yīng)少于一小時，否則原油中的含水不能完全被蒸餾出來，造成原油含水分析偏小，蒸餾速度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。⑤冷卻水溫度盡量控制在20℃-25℃之間。⑥經(jīng)常性清洗冷凝管和接受器以除去表面附膜層和有機(jī)物殘渣。⑦需將接受器冷卻至室溫后并用刮具認(rèn)真刮取后再讀取數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

管輸原油交接計量誤差的存在是絕對的，但是只要抓住主要矛盾，通過細(xì)致入微的工作，有效的監(jiān)督，科學(xué)的分析方法，把原油計量交接過程有效管理起來，按照國家和企業(yè)的相關(guān)操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，確保遵循公平、公正、公開的原則開展原油計量交接工作，從源頭上控制原油入口損失，就能最大限度地避免企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的損失。

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