如何提高立式金屬罐成品油密度測量的準確性

魏奕

中國石油西北銷售蘭州分公司（甘肅蘭州730070）

■計量

如何提高立式金屬罐成品油密度測量的準確性

魏奕

中國石油西北銷售蘭州分公司（甘肅蘭州730070）

通過分析立式金屬罐測量密度容易被忽視的4個細節，對不均勻油品如何準確進行密度測量進行了探討，并對不均勻油品未增加測量點造成的數量差異進行了分析。建議增加測量點，對多點測量結果進行算術平均得出較為準確的整罐油品的密度，最大程度得出準確的油品數量。

成品油；密度測量；立式金屬罐

在石油儲運和銷售環節，由于儲運設施的限制，管道、鐵路、公路等運輸方式并存，加之一、二次物流配送體系建設現狀，很多油庫存在同一具油罐同一批次或不同批次接收多種油源，甚至同一條輸油管道、同一批次也存在多油源混合的情況，導致油罐接收油品并非單一、均質油品，存在物理性質、化學性質等物化性能的差異，為快速、準確地測量罐存油品密度帶來一定難度。

1 立式金屬罐測量密度容易被忽視的細節

經過觀察，發現立式金屬罐測量密度時有4個細節容易被操作人員忽視，這也是日常油品正常情況下密度測量不準確的最主要原因。

1.1 穩油時間不足

測量大罐密度前，必須確保罐內油品靜置達到穩定狀態。根據JJF 1014—1989《罐內液體石油產品計量技術規范》規定，測量任何罐內的油面，必須待油面穩定和泡沫基本消失后再進行測量。立式罐（包括浮頂罐）輕質油品收、發油后穩定時間應分別達到2 h、30 min；臥式罐輕質油品收發油后穩定時間應達到15 min。液面測量如此，取樣和密度測量也應遵循。對于多油源、多批次進油后的油罐，更應延長油品在罐內靜置穩定時間，確保油品在罐內達到相對穩定的混合狀態，這是準確進行密度測量的前提條件[1]。

1.2 取樣不符合要求

將罐存油品一概視為均勻石油液體，正常進行在線密度測量或取樣測量。甚至簡化取樣點數，以單一中部點樣代替組合樣進行密度測量[2]，這樣取樣不符合要求。

1.3 未加修正值

很多操作人員為了省事，日常操作計算時并不對溫度計、密度計的示值誤差進行修正，導致本可以避免的系統誤差未能避免，計量器具的檢定結果并未得到應用。

測得某油樣視溫度為35℃,視密度為740 kg/m3，溫度計和密度計的修正值分別為0.08℃、-0.15 kg/m3。未加修正值得出的標準密度為753.3 kg/m3，加修正值后得出的標準密度為753.1 kg/m3。僅標準密度一項計量，如不進行修正，對于1個10 000 m3油罐，油量將虛增近2 t，對于幾十萬方庫容的油庫，造成數量差異不容忽視。

1.4 罐頂操作條件限制導致讀數誤差較大

立式金屬罐設計時罐頂并不要求設立人工計量操作平臺，那么操作人員隨機誤差差異較大，體現在以下幾方面：一是讀數視線位置不水平引起的讀數誤差；二是罐內外溫度、壓力差異較大，造成油品迅速揮發導致密度變化；三是視溫度、視密度讀數同步差異較大導致標準密度不準確[3]。

2 不均勻油品的密度測量

根據GB/T 4756—2015《液體石油產品手工取樣法》規定，對不能判斷是否是均勻石油液體的油品，應先從液位的上部、中部、下部（出口處）采集樣品，分別檢驗密度，如果試驗結果的變化范圍超過±1 kg/m3,則認為不是均勻油品。應采取例行樣或全層樣。

取樣工具不完備時，仍采取點樣，但應加密采樣點數，至少應達到5個取樣點，分別增加上部和中部之間、中部和下部之間兩個點樣[4-5]。對于分層情況嚴重的油罐，最好達到每隔1m采樣，分別進行密度測量，并不應對各點樣品進行物理組合。

3 不均勻油品各點測量結果的合成

不均勻油品雖不應對各點樣品進行物理組合，但可對各樣品的分析結果進行數學組合，不應對視密度和視溫度單獨平均后直接得出標準密度。數據處理過程如下：分析每個測量點的測量數據（視密度、視溫度），對可疑值進行復測確認；計算每個測量點的標準密度；對每個測量點的標準密度進行算術平均，作為罐存油品的標準密度。

某立式金屬罐為半地埋式油罐，環境年平均溫度為5.9℃。油品來源為4家煉廠油品管道分輸。由于油源不單一，且半地埋油罐上、下部溫度不均衡，因此罐存油品發生不均勻儲存的可能性較大。該罐參照高度為17.8 m，罐存油品液位10 326 mm。對該罐油品進行上、中、下3點取樣，測量密度，自上而下，數據如表1所示。

表1 某立式金屬罐上、中、下3點測量油品密度數據

由于上、下液位標準密度差值達到了4.8 kg/m3，懷疑油品分層情況較嚴重。對該罐油品增加取樣點至每隔1 m進行取樣測密度，結果如表2所示。

對7個取樣點的標準密度進行算術平均,得出826.3 kg/m3為該罐油品較為接近真值的平均密度。

4 不均勻油品未增加測量點造成的數量差異分析

很多油庫也分析到庫存油品可能存在不均勻現象，但仍沿用以前的加權平均算法。公式如下：

表2 某立式金屬罐上、中、下3點每隔1 m測量密度數據

以上文油品為例，正常采取3點分別求得標準密度之后帶入上式計算平均密度為：

兩結果相對誤差率e為：

由于該公式各點標準密度加權權重是較早由經驗得出，而目前實際情況造成油品罐內分布不均勻的情況復雜多樣，該經驗算法實際上已不能起到加權平均的作用，因此該算法不建議采用。

5 結論

立式金屬罐進行密度測量時，應首先注意容易被忽視的4個細節，其次根據正常3點取樣測量的標準密度判定，如果罐存油品存在不均勻分布的情況，應增加測量點，對多點測量結果進行算術平均得出較為準確的整罐油品的密度。方能最大程度得出準確的油品數量，確保油庫實物保管帳準確。

[1]肖素琴.油品計量員讀本[M].北京：中國石化出版社,2001.

[2]潘丕武.石油計量技術[M].北京：中國計量出版社,2009.

[3]中國石油天然氣集團公司職業技能鑒定指導中心.油品計量工[M].山東：中國石油大學出版社,2012.

[4]金德亮.原油計量中存在的人為誤差與減少誤差的方法[G]//中國計量協會石油計量分會.油氣計量技術論壇論文集.北京：石油工業出版社,2012：11.

[5]曾強鑫.油品計量基礎[M].2版.北京：中國石化出版社, 2016.

Four details which are easily neglected when measuring the product oil density in a vertical metal tank are analyzed.An example is given to discuss how to accurately measure the density of uneven oil products,and the error caused by the no increase of measuring points are analyzed.It is suggested to increase the measuring points and to make an arithmetic average of the multi-point measurement results to obtain a more accurate density of the oil in the tank,so as to obtain the quantity of oil in the tank as accurately as possible,and to ensure the accuracy of the oil depot accounts.

product oil;density measurement;vertical metal tank

左學敏

2017-05-03

魏奕（1978-）,男,工程師，現從事成品油質量計量管理工作。