原油動態計量技術在儀長管道上的應用

林紅梅 呂根群

中國石化集團管道儲運公司 儀長輸油處 （湖北 武漢 430077）

原油動態計量技術在儀長管道上的應用

林紅梅 呂根群

中國石化集團管道儲運公司 儀長輸油處 （湖北 武漢 430077）

介紹了儀長管道原油動態交接計量的現狀，探討了原油動態計量交接中誤差產生的原因，分析了流量計、原油密度、原油含水量、油品溫度和壓力以及其它因素引起的誤差，提出了消減誤差的方法及措施。

原油動態計量 長輸管道 流量計

儀長管道原油動態交接計量的現狀

儀長原油管道起于江蘇省儀征市，止于湖南省長嶺市，管道途經江蘇、安徽、江西、湖北、湖南五省。管道入口輸油量2 700×104t，管道沿途逐站分輸，依次向安慶、九江、武漢、長嶺、荊門五家煉化企業輸送原油，管道全長971km。建5座計量站，體積管5套，美國刮板流量計16臺，主要采用原油動態計量交接方式。目前為了降低成本和減少枯水季節船運原油帶來的安全風險，沿江各大煉油企業逐漸取消了船運方式，管道輸送已成為其原油供給的主要方式，管輸量呈逐年遞增之勢，且計量糾紛時有發生。因此研究原油動態計量的規律，同時把握不同性質的原油對動態計量的影響，對提高計量精度、減少計量糾紛、維護公司效益、樹立企業形象具有重要的意義。

影響原油動態計量交接準確性的主要因素

原油管輸采用的是動態在線計量，按計量方式分為3種，一是以體積計量的流量計配玻璃浮計計量方式；二是以體積計量的流量計配在線密度計計量方式，通常配備流量計算機；三是直接顯示質量計量結果的質量流量計。儀長管道采用的是以體積計量的流量計配玻璃浮計計量方式，根據 GB/T 9109.5-2009《石油和液體石油產品油量計算動態計量》,流量計配玻璃浮計計量方式中影響油品質量的主要因素有流量計系數、油品密度、原油含水量、油品溫度及管線壓力五大方面。

原油動態計量交接中誤差產生的原因

1 流量計引起的誤差

刮板式容積流量計雖然能夠滿足原油計量的要求，但也存在一定的誤差。因為刮板式容積流量計系數的確定方式是通過一系列的量值傳遞過程得到的，即用標準金屬罐裝置檢定標準體積管，再用標準體積管裝置檢定流量計，從而確定流量計的系數。在這一系列的量值傳遞過程中，流量計系數要受到眾多因素的影響，包括標準金屬罐、標準體積管及流量計本身的系統誤差，用標準金屬罐檢定體積管時產生的人工誤差，用標準體積管檢定流量計的人工誤差，以及檢定過程中存在的系統誤差，還有體積管和流量計內壁結蠟對精度的影響等，這些都不可避免地最終累加在流量計系數上，使得通過標定得到的流量計系數存在一定的誤差。

另外，原油的黏度也會對標準體積管和容積式流量計的檢定產生影響，容積式流量計的泄漏量與原油黏度成反比，原油黏度與析蠟程度成正比。原油黏度對檢定結果的影響趨勢是：黏度上升，流量計的泄漏量下降，流量計呈正誤差；黏度下降，流量計的泄漏量增加，流量計呈負誤差。檢定與運行時原油黏度不同，對計量結果的影響也是非常嚴重的，因此要注意在流量計檢定時要使用原油黏度基本一致的介質進行檢定。根據原油的物性，采取伴熱保溫、熱洗清蠟、介質置換等不同方法防止體積管和流量計內壁結蠟也是非常重要的。同時考慮到流量計的運行中可能產生誤差的各種情況，在雙方簽訂計量交接協議時，對可能出現的影響因素都進行了相應的詳細規定。

2 原油密度引起的誤差

原油密度是計算油品重量的一個重要參數，它隨原油的主要化學成分比例的變化而變化。由于原油管輸是動態連續運行的，雖然油品密度不是一成不變的，但密度測量只能定時抽樣化驗，再取平均值參與交接油量計算。

這樣就使得取用的密度數據存在相當大的隨機性，對油量計算結果的準確性具有極大影響。以日輸油量 12 000t為例，油品密度的波動范圍在± 0.1%。那么僅此一項產生的日計量誤差就有12t左右，年輸量按400×104t計算，誤差就達4 000t，而實際上原油密度的波動遠遠不止這一數字，原油密度對交接油量的巨大影響由此可見一斑。

因此，在密度測量操作過程中會產生一系列的系統誤差、人工誤差，主要由所使用的計量器具、實驗溫度差異、操作方法正確與否、數據讀取是否規范等因素引起的。

3 原油含水量引起的誤差

原油的含水測定采用的是實驗室蒸餾法，所采樣品的代表性；所使用的裝置包括接收器、天平本身存在系統誤差；操作過程中稱量試樣、讀取數據時會產生人工誤差；加熱過程不規范會出現水分損失或水分餾出不完全；實驗儀器不按時清洗會使蒸餾出的水分粘附在儀器內表面無法讀取，等等，這些都會直接導致油品計量誤差。為了盡可能的減小誤差，我們采用管線自動取樣器進行采樣，規定分析時由供方操作，接方監護，并在協議中詳細規定了可能出現的各種情況，保證水分測定的準確。

4 油品溫度、壓力引起的誤差

測量石油液體使用的精密溫度計最小分度值為0.1℃，精密壓力表分度值為10kPa，除了系統誤差，使用時還會產生測量誤差，但相對密度、含水而言，溫度壓力引起的誤差較小。

5 其它因素引起的誤差

在油品計量的整個環節中，只要有一處發生誤操作或計算錯誤，就會造成油品計量結果的誤差。如利用《石油換算表》將視密度換算為標準密度時出現錯誤等。

消減誤差的方法及措施

管輸計量雖然存在眾多影響計量精度的因素，但在實際工作中，只要對產生的誤差進行認真分析，不斷克服人為因素，提高計量精確度是完全可以做到的。

1 流量計計量誤差

按期檢定計量器具，用于貿易交接的計量器具必須經國家檢定機構強制檢定，并出具檢定證書，以確保使用的計量器具和設備符合精度條件，確保在檢定周期內使用。使用時應按檢定證書上的修正值進行修正.這樣可以有效地降低由計量器具本身引起的系統誤差。

（1）流量計基本誤差補量法油量計算補差計算方法

根據每臺流量計前后兩次(半年或1個月)檢定的基本誤差平均值和這一時間內按流量計基本誤差法計算的累計純油量，分別計算出各臺流量計的補差油量。單臺流量計補差計算公式為：

其中：mB—補差油量。如果mB為正，則甲方補給乙方；如果mB為負，則乙方補給甲方。

mn—按流量計基本誤差法計算的累計純油量

Ep—在某排量下前后兩次檢定的基本誤差平均值

計算舉例

武漢計量站2#流量計在2009年10月20日和11月18日兩次檢定結果見表1，在這一期間內，該臺流量計累計運行667h，表頭累計指示值為204 850m3，日常按流量計基本誤差法累計純油量為183 413.035t，求這段時間內的原油補差量。

表1 2009年10月份和11月份流量計系數表

計算這臺流量計運行的平均排量。

根據兩次檢定結果計算在307m3/h排量下的基本誤差平均值。

10月20日在307m3/h排量下的基本誤差為：

11月18日檢定流量計器差調整前在307m3/h排量下的基本誤差為：

基本誤差平均值為：

計算這臺流量計運行667h的補差油量為：

因為mB為負，則乙方補給甲方8.437t原油。

（2）流量計系數補量法油量計算補差計算方法

根據每月標定的流量計系數，每日乘此系數，每月再進行系數修正，進行補差計算。

2 加強技術培訓，提高員工素質

計量操作人員必須經過專業技術培訓，熟悉計量法律、法規，熟練地掌握油品計量操作技能、并經考試合格后持證上崗。專業的計量操作員能有效地降低操作過程中出現的人工誤差。

3 杜絕違規操作，減少誤差

如果不按正確的操作規程進行操作，就會產生較大的誤差。尤其是在實驗室測定原油密度和含水的過程中，不按規定稱樣、加熱時間不夠、加熱方法不對等習慣性偏差都會直接導致計量誤差的產生。因此，必須要求操作人員增強責任心，嚴格按章操作，以減少人工誤差的產生。

總之，原油管輸計量要使用計量器具，就必然會存在誤差，在計量過程中要絕對消除誤差是不可能的。但是，通過加強油品的計量管理，嚴格執行各類計量操作規程，不斷提高計量技術水平及計量精度，盡量避免人為引起的誤差，這些都可以有效的降低計量誤差，提高計量的準確度。

[1]GB/T 9109.5-2009石油和液體石油產品油量計算動態計量[S].

[2]GB/T 9109.1-88原油動態計量一般原則[S].

[3]GB/T 8929 2006原油水含量測定法（蒸餾法）[S].

[4]GB/T 1884-2000石油及液體石油產品密度實驗室測定法[S].

[5]GB/T 1885-1998石油計量表[S].

[6]SY 5317-2006石油液體管線自動取樣法[S].

An introduction is given to the present state of crude dynamic measuring transfer at Yichang Pipelines,followed by the exploration on the causes of errors in the crude dynamic measuring transfer.Then the analysis focuses on the errors caused by flow meters,crude density,water content of crude,temperature and pressure of oil products,and other factors.And finally some countermeasures are put forward so as to eliminate the errors.

crude dynamic measurement;long distance pipeline;flow meter

林紅梅(1964-)，女，工程師，1988年畢業于江漢石油學院采油工程專業，現從事生產運銷工作。

2010-01-20