原油管道計量輸差分析與應對措施

王建軍

摘要：純梁采油廠原油外輸管道各段兩端均采用質量流量計，并安裝了管道泄漏監控報警定位系統。但幾年來，因為工況復雜，管線距離長并伴有分支，使得管線輸差分析和報警定位都存在一定的缺陷。本文從產生輸差的原因入手，著重討論了如何根據目前的現狀，更好地掌握管線的真實輸差，并為管線泄漏監控提供強有力的依據，對提高管線的運行質量起到了良好的效果。

關鍵詞：油田管線輸差報警

1.純梁采油廠原油外輸工藝現狀

純梁采油廠現有原油外輸管線112公里，從淄博市高青縣高青輸油站開始穿越濱城區、博興縣最后到達東營區史口鎮史南交接站。其中經過正理莊輸油站、樊家輸油站、小營接轉站、通濱輸油站、首站等五個集輸泵站。

目前，除小營接轉站外，其他站都多個區塊來油的入口和一個原油外輸出口，且各中間站都有油氣水分離設備，這使得全線輸差的分析與核算變得更加復雜。另一方面，純梁采油廠目前除史南站采用刮板流量計外，其他各站的計量設備都采用質量流量計。

2.計量輸差形成的因素

2.1客觀因素

（1）溫度的影響。原油在輸送過程中溫度降低，溫降一般在20℃至40℃之間。溫度每下降1℃度大約對體積影響萬分之七左右。另一方面，在不同的溫度范圍內，質量流量計對油品的識別也略有區別。由于溫度的降低造成的體積量的減少是影響輸差的主要原因。

（2）氣體的損失。由于原油在輸送過程中的溶解氣不斷釋放出來，使得出站端和進站端對液量的計量出現很大的差值，造成一定的輸差。

（3）管線泄漏。由于管線的自然腐蝕以及不法分子在管線上打眼盜油，造成管線泄漏，這是造成輸差的最直接的原因。

（4）溶解氣的影響。由于在流經流量計的液體中含有不同數量的氣泡，導致流量計計量的數值與實際值出現一定的偏差，這也是造成輸差的一個原因。

2.2設備因素

（1）設備精度的影響。每個流量計都有自己的精度等級，目前我廠所用的質量流量計精度都不高于千分之一。但由于每天幾千立方的液量，千分之一的誤差也會影響幾方的液量輸差。

（2）設備誤差的影響。除了設備精度的影響外，質量流量計使用一段時間后，經常出現一些影響計量的因素。如流量計的零點漂移，流量計結垢等。這些因素也是影響計量導致輸差的主要原因。

（3）工藝流程的影響。受質量流量計本身的制約，如果輸送介質中含氣可能會影響液量的計量，油水介質的性質不穩定，可能會影響純油的計量。

2.3人為因素

（1）時間誤差因素。目前我們采用的輸差計算分別按兩小時輸差、全天輸差及旬度、月度輸差來核算。由于高青至首站段管線長度100多公里，介質從油頭到達首站大約需要30個小時左右。因此兩小時輸差對輸差分析沒有實際意義。但處于生產的需要目前仍然采用每兩小時進行一次輸差計算。但因每天的外輸量都在幾千方，如果兩端站點讀數時間差5分鐘，就有可能造成很大的液量誤差。

（2）參數設定的因素。由于質量流量計對油水的識別是通過流量計設定的油水密度來識別的。而油水密度是通過取樣化驗來得出的數值，是人為因素的結果。根據質量流量計的相關資料提供的公式證明，油水密度參數每調整0.1個百分點，將會對油水混合物計量的純油數影響0.2-0.7百分點[1]。因此，在化驗過程中得到的密度誤差將會對輸差產生很大的影響。

以下是質量流量計密度設定值偏差的影響：

假定油密度和水密度設計都正常時的含水計算公式：

油密度=0.8975 水密度=1.0134

流量計測得的混合物密度=0.9844

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）×100%

=（0.9844-0.8975）/（1.0134-0.8975）×100%

=75%

情況一：如果設定的水密度值比實際密度高0.001時，所得到的含水與實際含水的差別為：

油密度=0.8975 水密度=1.0134+0.001流量計測得的混合物密度=0.9844

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）×100%

=（0.9844-0.8975）/（1.0134+0.001-0.8975）×100%

=74.3%（誤差為0.7%）

即：當設定的水密度比實際密度高出0.001時，每千方液量多計量純油7噸。

情況二：如果設定的油密度值比實際密度高0.001時，所得到的含水與實際含水的差別為：

油密度=0.8975+0.001 水密度=1.0134

流量計測得的混合物密度=0.9844

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）×100%

=（0.9844-0.8975+0.001）/（1.0134-0.8975+0.001）×100%

=74.8%（誤差為0.2%）

即：當設定的油密度比實際密度高出0.001時，每千方液量多計量純油2噸。

情況三：流量結垢等原因造成流量所測得的混合密度與實際密度有偏差。

流量計測得的混合物密度值比實際值高0.001時，所得到的含水與實際含水的差別為：

油密度=0.8975 水密度=1.0134流量計測得的混合物密度=0.9844+0.001

含水比=（混合物密度-油密度）/（水密度-油密度）*100%

=（0.9844+0.001-0.8975）/（1.0134-0.8975）*100%

=75.8%（誤差為0.8%）

即：當測得的混合物密度比實際密度高出0.001時，每千方液量少計量純油8噸。

（3）不平穩輸油造成的輸差。不平穩輸油主要是指各站的排量不平穩和含水不平穩。[2]排量不平穩會對短時間的液量輸差產生很大的影響，含水不平穩會對純油輸差產生很大的影響。又加上各站輸出的含水不一樣，質量流量計在不同的含水區間對油品的識別有很大的差異，這就使得純油輸差分析更加復雜和不固定。

3.應對措施與建議

3.1應對措施

（1）提高化驗油水密度值的精確度。因為油水密度是通過化驗得到的數據，因為全力提高化驗所得數據的準確度是根本。而提高準確度的方法：一是提高化驗的水平，使每次取樣化驗得到的數據都盡可能準確。二是增加取樣的密度，在不同時間段，不同含水和不同溫度下盡可能多取樣，才能使化驗得出的數據有實際值的差距盡可能的小。

（2）密切關注管線從出站端至進站端的溫度變化，掌握溫降對輸差的影響，尋找不同季度不同溫度下輸差的變化規律。

（3）建立每天對表制度，具體做法每天8點鐘各輸油站統一與首站進行對表，使各站的時間盡可能保持一致，把時間差減少到一分鐘之內，把因時間差造成的輸差減少到最低。

（4）根據輸差的變化定期檢查流量計是否有結垢或者零點漂移現象，及時提醒技術人員對流量計進行零點標定和其他的相關工作，確保流量計計量出的數據真實有效。

（5）建立輸差分析數據庫，當輸差異常時與以前相同條件時的輸差作比較，便于找出輸差過大的原因。

3.2 建議

（1）各站盡可能采用密閉輸差流程，減少因氣體損失等造成的輸差。

（2）建議各站加強點爐升溫工作，并盡可能保持出站溫度在同一溫度范圍內，減少溫度的影響造成輸差的波動。

（3）加強平穩輸油工作，各站控制好排量和含水，讓各站的排量和含水不要有太大的波動，保證短期輸差的平穩。

（4）及時標定質量計，確保設備的計量數據真實有效。

（5）加強管線巡護工作，防止因管線泄漏造成輸差。

4.應用效果

輸差分析的目的，一方面是找到輸差變化的規律，及時發現輸差的異常變化。另一方面能根據變化的實際情況找到輸差變化的原因，更好地指導生產。通過以上措施的實施，輸差分析工作在實際的生產中起到了良好的作用。

(1)通過輸差的異常波動，及時發現了各站流量計結垢、零點漂移等現象。

(2)通過純油輸差的異常變化，及時發現了各區塊來油的油品性質變化。及時取樣化驗，為技術人員重新設定質量流量計的油水密度提供真實可靠的數據。

(3)通過輸差的異常變化，及時發現了溫度對輸差的影響，為不同季節的點爐升溫工作提供了很好的生產數據資料。

(4)為管線泄漏監控工作提供了很好的依據，為及時地發現管線因腐蝕或者不法分子打眼盜油而造成的原油泄漏現象提供了強有力的數據資料。