提高交接计量精度 降低管输原油损耗

高松

中国石化管道储运分公司 新乡输油处 （河南 新乡 453003）

提高交接计量精度 降低管输原油损耗

高松

中国石化管道储运分公司 新乡输油处 （河南 新乡 453003）

介绍了管道输油单位工艺流程和油量计算，通过收、销油参数的对比，分析了标准器具、环境、人员等引起管输原油差量的原因，提出了如何通过采取流量计系数交接、同时加强对收、销油在体积、密度、含水等参数的监督，来提高原油交接计量精度，降低管输原油损耗。

计量 误差 管输原油

管输原油工艺流程和原油油量的计算

近几年随着管输原油品种的增加，管输油量加大以及混输原油的出现，收、销油的含水、密度分析都由原来的单一油种的分析变成了混合油的化验分析。通过加强对收油口管输原油交接计量及含水密度化验分析的监督；对销油口加强管理，提高原油交接计量精度，降低了管输原油损耗，为企业挽回了效益的流失。

通常管输原油计量交接的工艺流程如图1。

依据流量大小，确定流量计的投用台数。在正常情况下，上游原油经阀1-1→消气器→过滤器→流量计→阀2-1→阀6去下游。流量计检定时，关闭阀2-1，原油经阀3-1→阀5→体积管→阀7去下游。收、销油计量仪表与标准装置的准确度为：流量计精度0.2级，每半年检定一次；石油密度测定极限误差不大于±1kg/m3;原油含水测定极限误差不大于±0.1%；标准体积管的复现性优于±0.02%。依据误差理论，可以得出整个系统的不确定度为±0.35%。

按照上、下游双方所签定的计量交接协议，每2h共同抄一次表头读数、管线温度和压力。使用自动采样器取样，每4h做一次密度分析，每8h做一次含水分析。根据现场所做的各种参数，8h做一次油量结算。原油量的计算依据GB 9109.5-88《原油动态计量油量计算》，每班所结算的原油量m：

图1 管输原油计量交接工艺流程图

式中 V—每8h流量计表头累计值读差，m3;

ρ20—每8h两次标准密度平均值，kg/m3；

Cpi—原油压力修正系数；

VCF—原油体积修正系数；

w─原油含水率，%。

误差产生的原因

1 标准器具误差

用于流量计在线检定的体积管在标定时不可避免地产生误差；用于标定密度计、含水分析仪、温度计、压力表的标准器具本身存在的误差。

2 环境误差

由于各种环境因素与规定的标准状态不一致而引起的测量装置和被测量本身的变化所造成的误差，如平时原油的温度、黏度与检定时不一致而引起流量计基本误差的变化等。

（1）原油黏度对流量计基本误差的影响

计量腔漏失量与计量室的液体黏度成反比关系，即流经流量计的液体黏度愈大，漏失量愈小，引起流量计基本误差向正方向增大；黏度愈小，漏失量愈大，引起流量计基本误差向负方向增大。

（2）原油温度对流量计基本误差的影响

液体在流经流量计计量腔时，为使液体推动转子灵活自如地转动，流量计转子与壳体间有一定的间隙，而且因流量计材质不同受不同温度条件影响发生变化，因此产生一定的漏失量。

即当输油温度较检定温度降低时，引起流量计基本误差向正方向增大，同时，原油黏度与温度成反比关系，温度降低，原油黏度增大，流量计漏失量也下降，引起基本误差向正方向增大。

3 人员误差

按照误差的特点与性质，误差可分为随机误差、系统误差、粗大误差。随机误差一般具有对称性、单峰性、有界性、抵偿性的特征，在原油交接计量中，随机误差由于自身的特征，正负误差可以相互抵消，对于有限次测量，随机误差的算术平均值是一个有限小的量，当测量次数无限增大时，它趋向于零。粗大误差只要监督人员能认真复核每一个分析数据，就可以消除该项误差对计量精度的影响。由于人员读数所产生的误差应当算做系统误差，它的特征是在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变。在多次重复测量同一量值时，该误差不具有抵偿性，且是固定的。在管输原油计量中，被测量的参数有体积、密度、含水、压力、温度5项，若其系统误差分别为：Δ1、Δ2、Δ3、Δ4、Δ5，误差传递系数为1，则总的系统误差按代数和法进行合成为：

依据国家和中国石化股份有限公司以及分公司的有关规程和规定，管输原油的损耗量为：期初库存量+收油量-期末库存量-已销油量-管烧油量。

损耗率为：损耗量/输油量×100%。

管输单位监督的重点

1 体积方面

用于计量原油体积量的流量计一般为腰轮流量计和刮板流量计，同属于容积式流量计。其工作原理是：当被测液体进入流量计后，在流量计进、出口压力差的作用下，推动转子和刮板或腰轮转动，排出固定体积的液体。因此，只要对转子的转数进行累计计数，即能求得流经流量计的体积量。从近几年的监督情况看，虽然流量计在检定时合格，但由于实际操作中多方面的因素以及流量计基本误差受黏度、温度、压力的影响，体积差仍是造成损耗的主要原因，减小体积差应做好以下几项工作：

（1）全面监护收油的交接过程

对于收油站。由于交接流量计一般都在上游，收油站应利用对比流量计监督油田的来油量，发现双方计量的油量相差较大时，及时通知上游检查流量计，启用备用流量计运行。故障流量计要经过检修重新检定合格后方可使用。

定期检查体积管的内壁，查看内涂层脱落是否严重，避免因体积管内壁结蜡而造成用体积管检定流量计时失准。流量计检定时，要求油田必须做到检定时原油的温度、密度应尽量接近平时的输油温度和密度，温度差应控制在±5℃以内，密度不能低于平时输油时的平均密度。否则要求油田重新检定。

收油站在原油停输时应关闭流量计出口阀，防止原油倒流，造成重复计量。首站计量监督人员应注意检查油田流程，防止通过卸压而造成原油倒流。

（2）销油采用流量计系数交接

流量计在不同流量点其修正系数不一样，某销油站4台流量计各流量点的系数如表1，从表1中可以看出，低流量点对收油方不利、高流量点对交油方不利。在实际操作中应通过协商使流量计尽可能运行在中流量。

由于流量计本身误差曲线随着运行时间不断下滑的特性，每次流量计检定都将流量计的误差调整为相对正向误差。为了使原油交接计量科学、准确、公平、公正，消除流量计系数对体积计量的影响，提高原油交接计量的准确度，维护输油单位的合法利益，与下游单位协商实行流量计系数交接。流量计系数管理办法即：流量计在某一流量下，其指示值与标准值之间存在偏差，对此偏差进行修正，以实现零误差交接计量的方法。

表1 某站流量计系数表

2 密度操作方面

密度分析采用GB/T 1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法》（密度计法），管输原油的密度相对比较稳定，当发生双方密度差异较大时，要尽快查找原因，避免连续发生。为此在密度分析方面要做好以下几项工作：

（1）加强原油采样监督，防止对方在样品中混入不具代表性的液体。

（2）在做样前，严禁摇样。摇样时会产生气泡，当密度计放入原油时，气泡会吸附在密度计的表面，使密度计所受到的浮力增大，造成密度示值偏大。由于中原油田原油属于含蜡原油，凝点一般在21～25℃，做样时的温度应高于凝点12℃，而现场做样时的温度采用33℃，通过实验得出，此温度下气泡不易从原油中溢出，这就要求应严格避免摇样。另外，在把试样转移到密度计量筒时，也应避免试样飞溅和生成气泡，如果原油的表面有气泡，要用一片清洁的滤纸把气泡去除。

（3）在试验期间应避免空气流动；密度计要垂直于油面,如倾斜会阻碍密度计的下沉,使密度示值偏大;密度计应自由地漂浮在原油中,并有足够下沉时间,观察液面不再有新的弯月面形成时,才可以读数。

（4）监督人员应认真核对试验温度、视密度、密度计的修正值、标准密度值后方可在化验单上签字。

（5）严格监护，规范双方的化验操作。

3 含水分析方面

当发现管输原油含水较大时，应及时和上游联系，查明含水大的原因，避免长时间管输原油含水过大。在做原油含水分析时，应注意以下事项：

（1）在量取试样前，应剧烈振荡试样，把粘附在容器底部和壁上的水都摇下来，使水和原油混合均匀，否则，所分析出的原油含水率会低于实际含水率。

（2）应有足够的蒸馏时间，在含水较大时，不应少于1h，否则，原油中的含水不能完全被蒸馏出来，造成原油含水分析偏小。

（3）注意检查通入冷凝器的循环水是否打开。

（4）注意控制样品的沸腾速度，馏出物应以每秒2～5滴的速度滴进接收器，监督人员发现速度慢时，应及时协调处理。

（5）接受器和它的内含物应冷却到室温，用带有胶皮圈的铁丝把粘附在接受器壁上的水刮入水层里，然后才能读数。

4 原油管线温度方面

原油管线温度直接影响VCF值的计算，例如原油实际温度30℃，而现场错记成29℃，标准密度为0.8660,通过查表可得：30℃时 VCF=0.9918，29℃VCF=0.9926。

在计算原油量时采用29℃时的VCF值，会造成所算出的油量偏大约0.1%，所以应确保原油管线温度准确。温度计插孔内应注入润滑油且不能有杂物，这样可以保证温度计示值尽可能接近原油的实际温度；在记录温度时，各支温度计的示值差不应超过0.2℃，否则，应及时查找原因；同时应注意停输时管线温度会明显下降，停输期间所记录的温度在计算油量时不能参加计算。

取得的效果

通过加强计量监督，建立监督人员对比考核制度，每月按每人所监督的班次建立密度、含水、体积量对照表，对监督好的人员予以奖励。收油站建立留样制度，当发现双方化验数据相差悬殊时，再次对备用油样进行化验分析，从而找到问题的根源，确保各种测量参数准确，提高了管输原油交接计量的准确度，该输油单位连续3年完成管道储运分公司管输原油输差损耗的指标，管输原油损耗率逐年下降，2006年损耗率由2005年的2.51‰下降到2.33‰，直到2008年，输差损耗率保持在2.25‰以下，对实现增输降耗具有重要意义。

An introduction is given to the process flow and oil amount calculation of pipeline oil transportation units.By the contrast of oil acceptance and marketing parameters,reasons about the crude oil shortage caused by the standard equipment,environment and staffs are analyzed.At last,some suggestions are put forward about how to improve the precision of crude oil transferring measurement and reduce the wastage of crude oil in pipeline by applying the coefficient transferring of flow meters and by enhancing the supervision for the parameters of volume,density and water-cut in accepting and marketing petroleum.

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2010-05-21