線性斜率公式在鐵路罐車計量誤差分析中的運用

任斌

中國石化西北油田分公司 油氣運銷部 （新疆 輪臺 841600）

線性斜率公式在鐵路罐車計量誤差分析中的運用

任斌

中國石化西北油田分公司 油氣運銷部 （新疆 輪臺 841600）

針對塔河油田生產的3種黏度油品的罐車計量誤差問題，給出了實用計算公式。該計算公式可以較為準確的確定罐車的實際裝油量，有效降低企業的經濟損失，具有實際指導意義。

石油產品 罐車 交接計量 誤差 線性斜率

罐車計量誤差原因分析

油品在鐵路罐車裝車過程中由于鶴管流速的原因，一般會產生氣泡，裝車結束(停泵)后需要將油品靜置1～2h，以便使油品中的微小氣泡逸出。當大部分氣泡逸出后，液位一般將下降2～16mm。由于油品黏度不同，受環境、溫度的影響，液位下降的幅度也不同，因此會產生計量誤差。下面以G12-B型，車表號為NL系列罐車[1]為例對3種油品裝車后的油量測量數據進行分析。

1 低黏度油品

以塔河油田某凝析油裝車為例，該油品在30℃時的運動黏度為1.8mm2／s，因為黏度小，在裝車結束后 (停泵)30min以內，油品中的氣泡不能完全逸出，此時進行計量將產生兩種誤差，一種是罐車內油品水平面上的氣泡使得油尺偏高1～2 mm的誤差；另一種是油品內存在氣泡產生的誤差。在裝車靜置30min后，油品中98%以上的氣泡已經逸出，此時進行檢尺得出的油量較為準確（表1）。

表1 凝析油停泵后的液位、油溫和油量的平均變化數據

由表1看出，在停泵10min后測量的數據與停泵30min后測量的數據之間有較大變化，停泵30～ 60min后測量的數據變化較小，停泵從10min到30min后液位平均下降 4mm，停泵從 30min到60min后液位平均下降0.9mm，因此對于黏度較低油品，裝車停止后30min液位不再發生大的變化，此時計量較為準確。

2 中黏度油品

以塔河油田某中質油裝車為例，其標密為0.897 8g/cm3,在30℃時的運動黏度為56.53mm2／s，在停泵30min內計量，其變化規律與裝車末站的凝析油相同。若在停泵30min后計量，會因其黏度中等，液位和油量的變化率將大于裝車末站的凝析油，油品氣泡逸出速度也將減慢，逸出時間一般需要1.5h。若在停泵后的1.5h內進行計量和測溫較為準確，其變化規律見表2。因此對于中黏度油品，在裝車結束后的1.5h時計量較為準確。

表2 中質油停泵后的液位、油溫和油量的平均變化數據

3 高黏度油品

以塔河油田某混合油裝車為例，該油品在30℃時的運動黏度為1 980.80mm2／s，由于黏度大，其液位和油量的變化也較大。在實測中發現，停泵2h后油品內氣泡已基本逸出，液位不再繼續下降，其變化規律見表3。

表3 混合油停泵后液位、油溫和油量的平均變化數據

從表1～表3中可以看出，液位的變化趨勢是由油品的黏度決定的，黏度越小的油品，裝車中產生的氣泡越少，并且容易逸出，黏度越大的油品則反之。由于黏度不同，凝析油液位下降的幅度為1～4 mm；中質油下降的幅度為6～8mm；混合油下降的幅度為6～9mm，以上3種油品檢尺部位均在罐體頂部人孔蓋鉸鏈對面處[2]進行人工檢尺，確保了檢尺位置的一致性和檢尺數據可比對性原則。

油量計量誤差公式的確定

1 液位和油量隨時間的變化曲線見圖1～圖3。

2 油量計量誤差的計算公式

由圖1～圖3變化曲線可以看出，3種不同黏度的油品的曲線變化規律各有不同。

（1）凝析油在裝車結束后，油品內及水平表面含有大量氣泡，氣泡逸出速度與油品黏度有關，受外界環境影響較小，冬季的氣泡逸出速度比夏季稍慢，液位變化曲線在0～30min內基本上按直線規律下降，此后逐漸趨于水平（圖4）。

圖4中紅色區域內的數據為試驗測取點的數據，分別定為a,b,c 3點，由直線方程斜率公式可得：

式中K—斜率；

Y1、Y2—液位測量值，mm；

X1、X2—氣泡逸出的時間，h。

把a,b,c組成的線段分為2段，根據此公式可得

圖4中的a、b是斜率為-0.2的一條直線，表明液位隨時間的變化以直線規律不斷下降；b、c是斜率為-0.03的一條直線，表明液位隨時間的變化基本不再下降，保持穩定(k可忽略)。因此，可根據實測數據繪圖，得到計量的液位下降高度，并根據液位的

下降規律得到真實的液位數據。

實例:凝析油在停泵20min(在試驗時間10～30min范圍內)后測量的液位為2 482mm，液位下降遵循線性規律，斜率k=-0.2,30min后的實際液位應為：

同時對于低黏度油品，一般停泵后30min內油品氣泡即可逸出，故停泵30min后液位不再發生變化。

（2）中質油在裝車結束后1.5h時，油品內的氣泡才能完全逸出。由實測液位數據得出，液位在0～1.5h內按直線方程規律下降（圖5）。

圖5中的a、b、c基本上為一條直線，cd為一條基本平行于時間軸的直線，表明液位不再下降。根據式(1)計算實際液位：

實例:中質油在停泵30min后,測量液位為2 460 mm,液位下降遵循線性規律,斜率Kabc=-10，1.5h后的實際液位應為：

中黏度油品在裝車結束后，油品內氣泡的逸出時間一般需要1.5h。在實際操作中，如出現重車停置時間過長或鐵路拉重車過慢等情況，計量時可采用式（1），在停泵后1.5h之內根據時間的變化計算應減去的液位。

（3）混合油在裝車結束后2h，油品內和水平表面約有98%以上的氣泡逸出，液位在0～2h內按線性規律下降（圖6）。

圖6中的a、b、c、d基本上為一條直線，表明液位下降規律為線性，2h以后液位基本不再下降，根據式(1)計算實際液位：

實例:混合油在停泵0.5h后，測量液位為2 499 mm，液位下降遵循線性規律，斜率k=-12，2h后的實際液位應為：

混合油裝車結束后2h液位不再下降。在實際生產運行中，由于諸多不確定因素，裝車結束后不可能停留2h再進行計量。目前該裝車站裝車量平均每天保持在2列左右，裝車旺季時平均每天在3-4列左右，若等裝車結束后2h再進行計量，則對銷量計劃的完成產生不利的影響，鐵路方面也不可能讓鐵路罐車停留時間過長。因此，在裝車結束后2h內進行計量時可采用上述公式進行計算。

結論與建議

（1）通過大量現場數據分析得出，線性斜率公式計算油品計量誤差方法簡單，計算精度比較高，在實際生產中具有較強的指導意義。

（2）隨著塔河油田不斷開發，產量的日益提高，銷售任務日趨繁重，線性斜率公式確定法的推廣應用能夠有效、迅速、準確的計算裝車輸差，為企業降本增效，實現油田效益最大化戰略目標提供積極的借鑒作用。

（3）運用線性斜率公式確定法，為現場鐵路罐車計量交接人員提供了較為直觀、準確的計量對比依據，為不斷提高計量交接水平提供了很好的契機，在油田具有廣闊的推廣意義和應用前景。

[1]肖素琴.油品計量員讀本[M].北京:中國石化出版社.2001. [2]曾強鑫.油品計量基礎[M].北京:中國石化出版社.2003.

The practical calculation formula is given according to the error problem in the measurement of tank cars containing oil products of three viscosities produced by Tahe oilfields.This calculation formula can determine the practical loading oil level in tank cars accurately,and drop the economic loss of enterprises effectively.Therefore,it has the guiding significance in practice.

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任斌（1981-），男，助理工程師，主要從事原油管線的運行管理工作。

路萍

2009-12-28