SY/T5670—2018《石油和液體石油產品交接計量規程》標準解讀

高軍，夏偉

中國石油大慶油田工程有限公司計量測試研究所 （黑龍江 大慶 163712）

0 引言

根據石油工業標準化技術委員會《關于印發2016年石油天然氣行業標準制修訂計劃的通知》（油標委字〔2016〕23號）要求，SY/T 5670—1993《石油和液體石油產品鐵路罐車交接計量規程》被列入2016年標準修訂計劃（計劃號：20160232），2017年完成。

新版SY/T 5670—2018《石油和液體石油產品交接計量規程》由國家能源局于2018年10月29日發布，自2019年3月1日實施。為了便于及時了解和執行新規程，將對標準修訂的背景、新舊標準的差異及主要內容的技術變化進行解讀。

1 標準修訂背景

鐵路罐車作為油品交接計量過程中采用的重要計量方式，在油田、石化煉化、銷售等企業廣泛應用。隨著油品交接量的不斷增加，油品生產企業、運營企業和銷售企業對控制油品輸差和損耗越來越重視，完善和統一油品交接計量操作程序和過程管理，既能避免和減少交接計量爭議的發生，又可提高油品的流轉效率。在跟蹤研究國內外石油和液體石油產品靜態交接計量技術發展趨勢的基礎上，借鑒國內在靜態交接計量技術領域長期積累的經驗和經過驗證的新技術成果，提出修訂SY/T 5670—1993的計劃。

新修訂的SY/T 5670—2018基于以下原則：①方便油氣生產、運營企業一線交接計量技術人員使用，結構簡潔、內容專業、可操作性強；②在保證交接計量準確、可靠的前提下，增加了新型電子計量儀器的使用，以提高交接計量工作效率，減少計量人員的工作強度；③統一技術要求，完善與相關標準的協調一致。

該標準在征求意見階段共收回近20條意見或建議，主要集中在“第5章 計量器具”、“第6章計量程序”和“第7章 油量計算”。也正是這3章的內容較原標準變化、增刪的較多，對計量操作、油量計算等交接計量中易產生爭議的事項作出了明確規定，解析了主要修訂條款、修改公式、修改參數的前后變化及其含義，并增加了部分密度測量儀表及其技術性能的要求，給出了液位、密度、溫度等測量過程中影響準確度因素的解決方法。本標準的修訂實施為石油和液體石油產品交接計量的過程管理提供基礎支持，并可全面指導石油和液體石油產品鐵路罐車交接計量工作，有效規范油品交接計量工作。

2 新舊標準的主要差異

2018版新標準主要做了如下幾方面的修改[1]：

1）標準名稱由“石油及液體石油產品鐵路罐車交接計量規程”改為“石油和液體石油產品鐵路罐車交接計量規程”,并增加了標準的英文名稱。

2）新標準適用范圍增加了其他液體石油化工產品鐵路罐車交接計量也可參照該規程執行。

3）調整了標準結構，新標準中增加了范圍、規范性引用文件、術語和定義等章節，刪除了原標準中的“5注意事項”。

4）將原標準中“交接計量的誤差”，修改為“交接計量結果的擴展不確定度”。

5）原標準“計量器具與試劑”修改為新標準的“計量器具”，增加了數字式液位計量裝置、稱量式數字式液體密度計、振動式數字式液體密度計、計量器具的應用，并增加了對數字式計量器具技術性能的要求。

6）重新修改了“計量程序”。新增加了“方法概要、準備工作、操作順序、環境溫度測量”等條款。

7）修改了鐵路罐車在進行交（收）作業時，油品液面穩定時間、罐內油品溫度測量位置、最少點數和測溫停留時間。

8）規定了針對岸罐或管線存油引起的密度分層影響的解決方法。

9）修改了油量計算的公式，刪除了原標準中石油體積系數（K系數）、石油體積溫度系數（f系數），修改為采用體積修正系數（VCF），對罐壁溫度修正計算的相關參數也作了修改。

3 新標準主要技術變化解讀

3.1 交接計量結果的擴展不確定度

“鐵路罐車按本標準進行油品交接計量，其表觀質量交接計量結果的擴展不確定度不大于0.7%”[1]。0.7%這個結果主要是由鐵路罐車檢定結果、罐車容積表使用、罐車檢定滯后、罐體裝油后橫向彈性形變、液位檢尺及液高測量、罐內油品溫度測量、油品密度測量、罐體溫度修正等不確定度分量構成的。按照國家現行的交接計量體系，鐵路罐車在準裝高度下的油品交接計量結果用質量單位表示，因采用間接計量方式，即先計量體積再轉換成質量。考慮到交接計量過程所涉到鐵路罐車的制造技術、檢定技術、運行管理技術、油品的密度、溫度、液高測量技術沒有本質性改變或提高，新標準中交接計量結果的擴展不確定度延續了舊標準的規定，只是將原標準中“交接計量的誤差”（帶有±號），修改為“交接計量結果的擴展不確定度”（不帶±號）。但是，在新標準中由于強調了交接過程的技術細節、規范化操作、新型數字化計量器具的使用、相關標準的協調發展，這些務實的技術措施和手段將有效保證本標準規定的交接計量的不確定度。

3.2 數字式計量器具的應用

鐵路罐車現場交接計量過程主要是檢尺、測溫、取樣。在這些操作過程中，看似彼此獨立的3個測量過程實際是一個過程的3個操作步驟，他們之間并不是相互獨立的，而是相互影響和相互作用的。比如，罐內油品的溫度是與該溫度下油品的液位高度對應的，如果由于測溫時間的延遲導致兩者之間不對應，必將產生測量誤差。因此，檢尺、測溫、取樣（測密度）計量器具的計量性能優良與否及測量過程受外部因素的影響都會直接關系到交接計量結果的準確性。

在新標準中增加了數字式液位計量裝置（油品液位、溫度測量）、稱量式數字式液體密度計、振動式數字式液體密度計。與傳統的計量器具相比，新型數字式計量器具的應用，在相同準確度等級的條件下可以有效提高測量結果的準確性和可靠性，大大縮短了測量時間，減少了人員、環境帶來的影響。

3.3 計量程序及操作方法

1）液位測量穩定時間。新標準規定了鐵路罐車在進行收、發油作業時，應在油品液面穩定后開始測量。鐵路罐車收、發油穩定時間分別不少于15 min（輕質油）和30 min（重質油）。鐵路罐車在進行收、發油作業時必須符合規定的穩定時間才能進行計量操作，一方面是安全的考慮，油品進出罐車時可能會積累靜電荷，而靜電荷的消散要有一定的時間；另一方面是準確計量的考慮，油品液面的不穩定會造成液位測量誤差而導致計量差量。在標準的修訂過程中，現場實測了在不同穩定時間測量的液位高度，并借鑒相關的標準、規范綜合給出了穩定時間不少于15 min（輕質油）和30 min（重質油），如在規定的時間內液位仍沒能穩定，交接雙方協商后可適當延長液面穩定時間至穩定狀態。

2）量油尺的修正。量油尺應正確使用檢定證書給定的修正值,修正值表中的修正值以量油尺可變系統誤差的形式存在。實際測量時，必須對測量結果加以修正。

3）試油膏、試水膏。試油膏、試水膏均勻地涂在尺上后浸入試油中，顏色變化清晰，完全發生變化的時間不應超過10 s，停留10 s與停留20 s的示值變化不應超過0.5 mm。納入計量器具管理的試油膏、試水膏計量性能正確與否直接關系到液位測量結果的準確性，新購試油膏、試水膏使用前應在實驗室內做性能測試，技術性能的測試結果應與本標準的技術要求一致，符合要求方可使用。

4）溫度測量點數和停留時間。新標準對罐內油品溫度測量位置、最少點數和測溫停留時間做了新的規定，詳見表1、表2。

新標準滿足了GB/T 8927—2008《石油和液體石油產品溫度測量手工法》中測溫停留時間[2]等技術要求。

表2中規定的測溫停留時間是保證測溫裝置和罐內油品溫度達到平衡的最少時間。在滿足這個時間條件下測溫裝置測量的結果才是準確可靠的。如果采用水銀溫度計測溫裝置，要盡快在測溫裝置內油品溫度降損之前準確地讀取溫度值，否則讀取的油溫必然低于實際油溫。

罐內油品的溫度測量數據在油量計算過程中有兩方面用途：①對容器壁溫度修正，將容器從標準溫度下的檢定容積（容器容積表示值）修正到使用溫度下的實際容積；②用于查找油品的體積修正系數，就是將油品從計量溫度下的體積修正到標準體積的修正系數VCF。

標準規定罐車油品液位測量后要立即測溫，檢尺和測溫要同步進行。一般情況下，裝車前的油溫要比大氣的溫度高得多，裝入罐車內油品溫度下降的比較快，這時測量的油品溫度值比檢尺時測量的溫度要低，會造成不可忽略的計量誤差。而便攜式電子溫度計可快速測量罐車內油品溫度。

表2 測溫停留時間[2]

5）罐車溫度測量。原標準規定罐車測溫數量與取樣數量相同，新標準規定如果運載車輛分為多個罐，通常應在每個罐上測量溫度。當多個罐車裝載來自同一油罐的非加熱油品時，而且所有的罐車有相同的罐體型號、車輛型號、標稱容積、相同的環境條件，同為裸罐或保溫罐時，隨機選擇最少3個罐車測量溫度。

6）環境溫度測量。新標準建議采用移動式測溫裝置在裝、卸油棧橋背光位置測量一次或多次溫度，也可采用本地氣象站提供的數據，取平均值作為環境氣體溫度。關于罐車周圍環境溫度的測量，因沒有相應的標準明確其測量方法，具體細節由交接雙方協議。如：陰天時選擇測量避風處的環境溫度，晴天時選擇避風處分別測量陽光和陰影下的環境溫度，然后取平均值。

7）密度分層的解決辦法。新標準在罐車取樣章節中重新規定了針對岸罐或管線存油引起的密度分層影響的解決辦法，對裝載或預計裝載不均勻油品時，應依據2018版新標準6.6.4條款進行取樣。嚴格遵從統一的取樣方法，能保證整列罐車油品的均勻性；對不均勻油品取樣時，當樣品用于密度、水或沉淀物分析時，不應對樣品進行物理組合，但可以對各樣品的分析結果進行數學組合。

8）實驗室密度測量。2018版新標準6.7.2條款中要求使用玻璃石油密度計測量樣品密度時，應在罐內油品溫度的±3℃范圍內，且保證油品流動性，以減少體積修正的誤差。

3.4 油量計算

1）采用了新的石油體積修正系數。2018版新標準刪除了原標準中石油體積系數（K系數）、石油體積溫度系數（f系數）的使用，修改為采用體積修正系數（VCF），對罐壁溫度修正計算的相關參數也作了修改。詳見表3。

表3 新舊標準油品標準體積的計算公式

其中，石油體積修正系數的差異是GB/T 1885—1983《石油計量表》[3]與GB/T 1885—1998《石油計量表》[4]之間的差異導致的。

2）采用了GB/T 19779—2005《石油和液體石油產品油量計算靜態計量》中新的罐壁溫度修正系數公式[5]。新舊標準罐壁溫度修正系數對照表詳見表4。

表4 新舊標準的罐壁溫度修正系數

CTSh（罐壁溫度修正系數）修正的是溫度變化對油罐橫截面積的影響，故采用公式CTSh=1+2a（ts-20）計算。此處應該注意的是：無論是保溫罐還是非保溫罐，都采用該公式計算，計算前量油尺測量的油高數據應按ht=h20(1+a(td-20))對尺長做溫度修正。

3.5 對附錄A的說明

2018版新標準“附錄A鐵路罐車準裝高度范圍確定方法”對罐車載重、準裝高度的確定給出了方法，JJG 140—2008《鐵路罐車容積》中對計量性能的要求是鐵路罐車容積檢定結果的擴展不確定度不大于0.4%（k=2）[6],前提是在罐車的準裝高度范圍內；當超過準裝高度時，其容積的檢定結果不能保證在規程規定的范圍之內。因此，在準裝高度范圍內裝運石油和液體石油產品是保證交接計量準確可靠的前提。

鐵路罐車除了具有計量功能以外，還具有運輸和耐壓的功能。為了保證鐵路罐車的安全運輸，在罐車的設計、制造時都有嚴格的技術要求，既要考慮計量的功能又要考慮運輸和耐壓的功能。由于運輸途中環境溫度的變化、運輸條件的變化等，罐體、罐內油品的溫度受外界的影響因素都在發生變化，如果所裝載的油品超過準裝高度，必定給罐體的強度、剛度以及罐體結構帶來危害。因此，鐵路罐車使用時，既不能超過其載重，也不能超過其準裝高度，這是保證鐵路罐車運輸安全的必要條件。

4 結束語

鐵路罐車作為油品交接計量的重要計量器具，本次的修訂可以說意義重大，它為廣大的油氣生產、運營企業和銷售企業的一線交接計量技術人員提供了結構簡潔、內容專業、可操作性強的技術文件。2018版新標準統一了技術要求，內容上注重技術要點及邏輯關系的表述，并進一步完善了與相關技術標準的協調一致。在保證交接計量準確可靠的前提下，增加了新型電子計量儀器的使用，為提高交接計量工作的管理效率，減少交接計量人員的工作強度及技術的連續性奠定了堅實可靠的基礎。