進口原油船運損耗成因及其對策

梁昱

中國石化安慶石化公司 檢驗計量中心 （安徽 安慶 246001）

原油作為不可再生資源，在國民經濟發展中具有重要的戰略意義和先導意義。1993年，中國成為石油產品凈進口國；1996年，中國原油進口量首次突破2 000萬t[1]。2017年，中國原油進口量4.188億t，超越美國成為全球最大的原油進口國，進口依賴度為67.8%。海上油輪仍是中國進口原油的主要運輸方式，中國的十五大原油進口來源國中9個國家需通過印度洋和馬六甲海峽向中國海運，占當年進口原油總量的58.8%[2]。隨著進口量的增加，到港后的“缺斤短兩”問題也日益突出，油輪同時作為計量器具和運輸工具，如何減少運輸損耗，降低加工成本，持續為煉廠所關注。

1 進口原油運輸損耗的成因分析

原油貿易交接過程中，不同國家交接方依據各自國家的標準得出的原油貿易結算數據不一致，出現差量引起糾紛甚至摩擦，影響進口原油平穩交接。原油運輸船舶兼作計量交接器具，無論是艙容計量失準、路途中的揮發還是卸油中的滴漏，都是原油運輸損耗分析關注對象。本文厘清進口原油運輸損耗的成因，從技術標準、計量器具誤差、運輸損耗和卸船損耗4個方面展開。

1.1 裝貨港和卸貨港采用的標準不同

國外油輪裝運原油，計算裝載量多是按照美國標準，以體積量交接，將60℉（15.56℃）作為標準參比溫度，在船量計算時，采用60℉（15.56℃）下的API值計算原油質量。國內油輪裝運原油，一般采用15℃作為標準參比溫度，采用15℃密度作為標準密度計算原油質量。而國內煉廠在油罐收油計量中，則是按照20℃作為標準參比溫度，采用20℃密度計算原油質量。運用不同標準，適用不同參比條件，必然帶來數據上的不一致，這種不一致體現在交接上，構成了運輸損耗的一部分。

從質量守恒的角度，在不考慮儲存、運輸、中轉等質量損失的前提下，無論溫度如何變化，原油的質量是恒定不變的。但是在實際的交接計量過程中，應用不同的計算方法卻往往會得出不同的質量計算結果，有時會引發量值糾紛。為明確上述3種原油量值計算方法的差異，筆者以一批次油品溫度為36℃、API度為31、容積表載體積量為10萬美桶的原油，應用進口原油運輸過程中涉及的3種不同標準，在不同參比條件下進行比對計算。

1.1.1 以60℉作為標準參比條件計算原油質量

這種計算方法基于ASTM（美國材料與試驗協會）標準，歐美采用較多。為便于國際交接，外輪商檢一般采用這種方法。步驟如下。

1）36℃換算成華氏溫標為96.8℉。

2）查ASTM Table-6A表，當API=31時，96.5℉（35.83℃）對應的溫度體積修正系數值Ctl為0.983 5，97℉（36.11℃）對應的溫度體積修正系數值Ctl為0.983 2。按內插法計算，96.8℉（36℃）對應的溫度體積修正系數值Ctl為0.983 3。

3）計算桶/噸換算系數：

T13=[0.042×（535.191 1/（API+131.5）-0.004 6189）×

105+0.5]/105=0.138 137。

4）計算原油質量：

m=V×Ctl×T13=100 000×0.983 3×0.138 137=

13 583.011 t。

1.1.2 以15℃作為標準參比條件計算原油質量

同樣是基于ASTM（美國材料與試驗協會）標準，這種計算方法日本、阿爾及利亞等國家采用較多。為便于和收貨方，也就是中方煉化企業核對，中國轉運油輪裝載量的檢測一般也采用這種算法。為統一數據口徑，15℃密度從API度轉換得出。

1）計算60℉下的相對密度：

SG60℉=141.5/（131.5+API）=870.8 kg/m3。

2）計算15℃對應的華氏溫度：

F15℃=（15×9/5+32）=59 ℉。

3）查ASTMTable-23A表，依據60℉下的相對密度870.8 kg/m3，查得59℉下的相對密度為871.2 kg/m3。依據ASTMD5002，15℃純水的密度為0.999 099 kg/m3，換算為15℃密度為：

ρ15=0.871 2×0.999 099=870.4 kg/m3。

4）將體積單位從美桶換算成立方米：

V=100 000×0.158 987 3=15 898.730 m3。

5）查ASTM Table-54A表，溫度為36℃，15℃密度為870.4 kg/m3對應的溫度體積修正系數值Ctl為0.982 9。

6）計算原油質量：

m=V×（ ρ15-1.1）×Ctl/1 000=15 898.730×

（870.4-1.1）×0.982 9/1 000=13 584.43 t。

1.1.3 以20℃作為標準參比條件計算量值

中國的煉化企業普遍采用這種方法，也是國家標準規定的計量方法。為保證數據來源一致，20℃密度從API度轉換得出。

1）查GB/T 1885—1998《石油計量表》的附表59A，按溫度不內插、密度內插的原則查表，溫度為15.56℃、密度為869.9 kg/m3對應的20℃密度為866.8 kg/m3。

2）將體積換算成立方米：

V=100 000×0.158 987 3=15 898.730 m3。

3）查GB/T 1885—1998《石油計量表》所附60A表，按溫度不內插、密度內插的原則查表，溫度為36℃，20℃密度為866.8 kg/m3對應的溫度體積修正系數值Ctl為0.987 0。

4）計算原油質量：

m=V×(ρ15-1.1)×0.987 0/1 000=15 898.730×

（866.8-1.1）×0.987 0/1 000=13 584.605 t。

1.1.4 校驗結論

依據上述3種方法，得出的原油質量分別為13 583.011 t、13 584.43 t、13 584.605 t。GB/T 1885—1998《石油計量表》是依據ISO 91-2：1991進行的轉換[3]，15℃、60℉（15.56℃）、20℃參比條件各不相同，轉換后形成數據表格存在數據保留位數的差異，最終導致量值差異。從上文的計算校驗可以看出，3個標準所依據的參比條件各不相同，通過一系列查表、換算及計算，質量差異很小。差異最大的2個計算結果也在0.01%左右，在當前的原油貿易交接環境下，上述3種原油質量計算方法對結算量的影響基本可以忽略。在交接計量過程中，只要嚴格按照標準進行結算，上述3種參比條件下的質量差異都在可接受范圍內。

1.2 交接用計量器具的誤差

原油交接，按交接時原油的狀態可分為動態交接和靜態交接。交接時所用計量器具不同，操作過程各異，誤差的來源和最終結果也不一致。

1.2.1 靜態交接

靜態交接，最常見的是油罐交接，以檢尺、取樣、分析作為確定量值的主要過程，國外油輪發出時的提單量和國內大型油庫中轉出庫量一般采用這種方式較多。在該過程中，量油尺本身的誤差、人工測量的誤差、取樣點的準確與否、密度和含水分析的儀器誤差、人工讀密度和含水儀表刻度的讀差，都會對交接計量結果造成影響。綜合地說，嚴格按國家標準進行操作和計算，油量計算總的不確定度應不超過±0.25%[4]。

除了油罐，船舶的油艙、汽車罐車、鐵路罐車也可作為原油計量交接的容器，汽車衡、軌道衡等計量儀器也可作為原油靜態計量器具。其中，鐵路罐車和不規則船艙的不確定度是最大的，可達±0.4%；規則船艙的不確定度則要小得多，僅±0.2%[5]。

1.2.2 動態交接

國內陸上油田原油出廠時往往采用動態計量，也就是流量計交接的方式，比如江蘇油田采用雙轉子流量計交接后裝船出廠。動態計量方面，依據GB/T 9109.5—2017《石油和液體石油產品動態計量 第5部分：油量計算》5.2款之規定[6]，用作貿易交接計量的流量計,準確度等級應不低于0.2級。標準所指流量計，既包含質量流量計這類可直接測量質量的儀器，也包括容積流量計，如刮板流量計、雙轉子流量計這類通過測量體積再經過人工化驗分析，間接得出質量的儀器。針對前一種情況，最后的交接結果準確度在0.2%之內是沒有問題的；對于后一種，因為取樣、化驗分析環節的存在，不可避免存在密度、含水測定的誤差。這種測量的綜合計量誤差應不大于±0.35%。

1.3 航行過程中的損失

油輪運輸是目前我國進口原油的重要途徑。管道輸送目前主要應用于陸上運輸，且因技術較新，若應用于從國外跨海進口原油則很多方面還有待完善。

1.3.1 輕組分揮發

油輪長時間航行中，原油輕組分揮發，會產生部分貨物損失。航行中的滿載油輪，由于原油溫度和環境溫度的變化，貨油艙的蒸汽壓力出現明顯的晝夜正負壓變化。一般白天氣溫高時艙內原油蒸發量大，很快就達到或超過P/V閥的設定壓力。為了避免艙內壓力過大，船員就通過開啟閥門釋放貨油艙壓力，通常白天要放1～2次。而當夜幕來臨時環境溫度低，貨油艙壓力迅速降低，直至貨油艙出現負壓。開啟閥門釋放壓力的同時，油氣釋放，輕組分揮發損失[7]。

1.3.2 污油艙、燃油艙及暗艙問題

原油的運輸船舶內部結構復雜，一些老舊船舶往往經過多次改造，內部管線、船艙間難免存在滲漏。在長途運輸中，原油從這些滲漏點逐漸進入污油艙和燃油艙。少數不良船方，借改造之機加裝暗艙，在運輸途中將原油倒入，卸油完成后再找機會賣出，從中牟利。這就對貨主造成損失。

1.4 卸油過程中的損失

1.4.1 卸油溫度的影響

原油作為一種混合物，不同品種的油品物性差異較大。比如，安哥拉產凱撒杰原油，凝固點-28℃，常溫下都是液態；安哥拉產卡濱達原油，凝固點18℃，略微加溫即可卸油；印尼產辛塔原油和葦杜里原油，凝固點均在40℃附近，常溫下為固態，需要加溫卸油。卸油時，船方、貨主有時出于加快卸油速度、避免船舶滯期的考慮，在沒有摸清原油物性的情況下，一味地追求高溫卸油，能耗非常嚴重，輕組分大量揮發，不僅損耗大，對周邊環境也有影響。

1.4.2 管線存油

接卸的原油存在于油輪的船艙和管線里。船艙內的原油很容易引起卸油方注意，而卸油管線往往被貨主所忽視。以一艘5萬t級的大慶456號油輪為例，裝運量一般在3萬t左右，卸油管線中的原油量為33 t，若未對這部分原油加以吹掃，管線收回后原油倒流回船艙，將直接導致貨主0.11%的損失。

1.4.3 空艙裝油

油輪裝貨前剛從大修廠出來，艙底無剩余油品，艙壁干凈；卸油后原油掛壁，存在底艙油腳無法卸凈，產生損失。

1.4.4 加溫系統老化

老舊船舶的加溫系統服役時間較長，大修時往往只是保持其原有功能，而不會進行改造。老式的加溫系統對艙底和艙壁的加熱效果大多不足，容易造成艙底無法卸凈和掛壁損失。

1.4.5 船方人員責任心和卸油設備問題

在接卸過程中，船方人員是否盡力接卸與設備是否好用是兩個重要問題。在監卸過程中，船方有時會以不能讓卸油泵空轉、避免艙底泥沙損傷機泵為理由，拒絕卸凈底艙。船方選用不合適的接卸方法和卸油設備，也可能導致底倉難以卸凈，而底倉接卸不凈，帶給接收方的將是直接的效益損失，必須引起重視。

2 應對措施

2.1 了解租用的船舶，建立系統資料

在租用運輸工具前，應了解其適載性能及歷次運輸記錄。在收集資料的基礎上，應盡快建立各類油品裝載技術的系統研究，減少租船過程和裝卸作業中的盲目性，充分了解船方的加溫系統是否適合油品的運輸與裝卸；現場調查，避免暗艙的存在[8]。對于油輪的運輸損耗加以統計，選擇合適油輪裝載；減少乃至避免使用空艙油輪裝油。

2.2 專人全程跟蹤，分析油種性質

設置專職的監裝監卸人員，對進口原油裝船、運輸、卸船全過程跟蹤。監裝監卸涉及的知識體系較為復雜，不僅要懂得計量知識，還要對油輪結構有一定了解，對卸油工藝、索賠流程要熟悉，現場處置能力要求高。因此，企業需要培養專職的監裝監卸人員，加強對進口原油各環節的監管力度，發現短量立即求證，證實后當即提交抗議書，避免拖延時間導致損耗原因難以查清。

2.3 合理控制溫度和閥門，減少蒸發損失

海運油輪在外海域長時間航行，內河油輪在省市之間航行，在氣溫較高的情況下，若沒有對閥門進行正確設定，難以避免油氣外泄、損耗增大。所以需要正確設定閥門壓力，同時定期檢查密封設備，適時噴水降溫，減少晝夜溫差的壓力釋放，減少輕組分蒸發損耗。

卸油時，必須充分考慮到原油流動性和避免輕組分揮發，以凝固點和初餾點為上、下限，科學控制卸油溫度，減少卸油損耗和掛壁損耗。一些特殊的油種，初餾點與凝固點非常接近。在這種時候，建議以考慮原油流動性為主，提高卸油溫度，加快卸油速度，通過縮短卸油時間來減少揮發損耗和掛壁損耗。

2.4 檢測非貨油艙高度，避免油品串線

為保證油輪的正常行駛和清艙需要，油輪除了貨油艙之外還設有燃油艙、污油艙及壓載水艙等。各艙之間一般有管線連通，若發生油品串線，輕則貨油損失，重則影響船舶的正常行駛。所以，避免油品串線，不僅是減少貨油損失的需要，也是油輪安全航行的必要條件。

基于這一要求，在油輪裝油前后以及卸油前后，應該首先要求船方提供油輪結構圖，明確非貨油艙位置，對油輪的非貨油艙的液位進行檢測，并在裝油后的一系列計量過程中進行復測，避免船方將貨油串入污油艙或燃油艙，導致貨主油量虧損。

2.5 制定考核基數，掃凈油輪底艙

油輪到港后，核查油輪是否卸凈的重要指標是卸后底艙量。要確保油輪卸凈，一是要加強卸油工藝管理，提前了解油品性質，對高凝點原油進行提前預熱，區別對待正常卸油和底艙掃艙，及時將貨油泵切換到下一個要卸的油艙，保持足夠的吃水差，最后利用艙底集油槽將艙底油一并卸出；二是要制定考核基數，根據卸油裝置條件逐年提高標準，促進卸油單位加強底艙考核與監督。

3 降耗效果

2010—2019年，企業落實對措，派人員監護每批次水運原油進廠，關注貨油艙液位及閥門狀態，逐年降低底艙考核基數，水運進口原油損耗持續降低（圖1）。

圖1 到港駁船底艙考核基數變化柱狀圖

企業同時加強二程船底艙卸凈監督，設立基準目標，以近年來的數據為例（圖2）。

圖2 二程船卸后底艙柱狀圖

2010—2019年企業降低了水運原油途耗0.26%（圖3），按每年進廠600萬t原油計算，減少損失近1.56萬t，價值近5 000萬元。

圖3 水運原油年份途耗率變化柱狀圖

5 結束語

中國進口原油數量越來越大，進口原油價格高于國內原油，提高進口原油的利用效率，是企業不容推脫的社會責任。進口原油的船運路途和時間均較長，若損耗監管不到位，超額損耗難以避免，甚至發生原油偷盜。通過在進口原油的各運輸環節加強過程監督，提前做好相應準備，采用合適的卸油方式，可以有效減少損耗的發生。