中——哈原油管道阿拉山口大罐计量可靠性分析

陈群尧 常健辉 田蒙 郭沂 傅振东

（1.中哈管道有限责任公司中国分公司；2.中哈管道有限责任公司）

1 问题的提出

中-哈（中国—哈萨克斯坦）原油管道阿拉山口计量站流量计如果出现突发性故障，按照应急预案启用阿拉山口至独山子原油管道首站的 1201#、1202#大罐作为临时备用计量方案。由于2011年阿拉山口至独山子原油管道首站只对1201#大罐按照JJG 168—2005《立式金属罐容量检定规程的规定》进行了计量检定，但是，1202#大罐超过了检定周期还未检定。另外，按照国家标准GB 13894—1992《石油和液体石油产品液位测量法（手工法）》规定，遇5级以上大风，则不允许计量人员上罐进行人工检尺工作。因此，给中-哈原油管道输油任务的完成及阿拉山口计量站计量工作带来了很大困难。为此，临时启用1202#大罐计量，必要时采用雷达液位仪进行临时检尺数据采集，这些数据是中国、哈萨克斯坦两国双方贸易交接的依据，其可靠性是中国、哈萨克斯坦两国十分关注的问题。

2 大罐人工检尺与雷达液位仪计量

2.1 数据的获取

在5级风力以下，取5组1201#、1202#两罐的人工检尺数据和雷达液位数据，见表1。

2.2 数据校正

根据ISO 9403-2000《原油运输责任货物检验导则》标准计算，对表1的数据经过温度和压力修正，详见表2和表3。

表1 1201#、1202#大罐检尺及雷达液位测试数据

表2 1201#大罐检尺及雷达液位仪测试温度压力修正数据

表3 1202#大罐检尺及雷达液位仪测试温度压力修正数据

2.3 计算标准偏差［1］

依据公式：

式（1）中：S——标准偏差；n——每个罐样本数目，个，1201#、1202#罐均为n=5；xi——各样本后尺减前尺的值，t；——所有样本后尺减前尺后的平均值，t。当计算人工检尺的标准偏差时，xi用ai代入，用a均代入，xi-用ai-a均代入；当计算雷达液位仪检尺的标准偏差时，xi用bi代入，用b均代入，xi-用bi-b均代入。

1201#罐：人工检尺S人1201=4603.07；雷达液位仪检尺S雷1201=4594.80。

1202#罐：人工检尺S人1202=1762.62；雷达液位仪检尺S雷1202=1755.16。

2.4. 计算变异系数［1］

依据公式：

式（2）中：CV——变异系数，%；计算人工检尺变异系数时，用a均代入；计算雷达液位仪检尺变异系数时，用b均代入。

1201#罐：人工检尺CV人1201=21.15%；雷达液位仪检尺CV雷1201=21.14%。

1202#罐：人工检尺CV人1202=7.26%；雷达液位仪检尺CV雷1202=7.25%。

1201#和1202#大罐人工检尺和雷达液位仪检尺测定值的变异系数都很稳定。

3 F检验

如果F＜F表，表明两组数据的精密度不存在显著性差异；

如果F≥F表，表明两组数据的精密度存在显著性差异。

f为自由度，f=n-1=5-1 =4，查表 4，F表=6.39。

计算得：

大罐1201#和1202#采用雷达液位仪检尺和人工检尺在精密度上没有显著性差异，结果可信。

表4 可信度为95%的F检验比对

4 T检验

T检验［3］，是用于小样本（样本容量＜30）的两个平均值差异程度的检验方法。它是用T分布理论来推断差异发生的概率，从而判定两个平均数的差异是否显著。其统计量T值的计算公式为：

式（3）中：、——分别为所有样本人工检尺和雷达液位仪检尺后尺减前尺后的平均值（用a均代入，x2用b均代入），t；x1、x2——分别为每个样本人工检尺和雷达液位仪检尺后尺减前尺的数值（x1用ai代入，x2用bi代入），t；n1、n2——分别为各罐人工检尺和雷达液位仪检尺的样本数，个。

根据自由度f=n-1=5-1 =4，及计算得到的T值，并根据表5选择不同的概率值，在一定的概率范围内从表6查T值，找出规定的T理论值并进行比较。

根据两组样本平均数之间的差异程度，根据式（3）T值计算得到：

根据表6，f=n-1=5-1 =4，P＞0.05，查表6，得：

以上计算说明，大罐1201#和大罐1202#用雷达液位仪检尺误差不显著，则采用雷达液位仪检尺的数据是可信的。

表5 T值与差异显著性关系*

表6 T界值*

5 比对分析

5.1 大罐1202#与大罐1201#精度的比对分析

查表 4，F表=6.39，由于F＜F表，故，1201#大罐与1202#罐在计量精度方面不存在显著性差异。

5.2 大罐1202#与大罐1201#误差的比对分析

根据公式：

式（4）中：、——分别为1201#、1202#罐所有样本绝对误差的平均值，t；y1、y2——分别为1201#、1202#罐各样本的绝对误差，t。

将表7中的相关数据代入式（4）得到：T比=1.42

表 7 1201#罐与 1202#罐数据

对照表6，f=n-1=5-1 =4，P＞0.05，查表6，得：T表=2.776

以上计算说明，大罐1201#和大罐1202#之间数据误差不显著。换言之，采用虽然1202#大罐过了检定期，但期数据的真实性和可靠性是可信的。

6 结语

一是，大罐检尺与雷达液位仪测试结果没有显著差异，在紧急情况下，可以用雷达液位仪进行大罐液的检尺工作。

二是，计量检定超期的1202#大罐的计量结果与经过计量检定的1201#大罐的计量结果也没有显著性差异，计算结果表明，1202#大罐的数据变动性优于1201#大罐。

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