如何提高立式金属罐成品油密度测量的准确性

魏奕

中国石油西北销售兰州分公司（甘肃兰州730070）

■计量

如何提高立式金属罐成品油密度测量的准确性

魏奕

中国石油西北销售兰州分公司（甘肃兰州730070）

通过分析立式金属罐测量密度容易被忽视的4个细节，对不均匀油品如何准确进行密度测量进行了探讨，并对不均匀油品未增加测量点造成的数量差异进行了分析。建议增加测量点，对多点测量结果进行算术平均得出较为准确的整罐油品的密度，最大程度得出准确的油品数量。

成品油；密度测量；立式金属罐

在石油储运和销售环节，由于储运设施的限制，管道、铁路、公路等运输方式并存，加之一、二次物流配送体系建设现状，很多油库存在同一具油罐同一批次或不同批次接收多种油源，甚至同一条输油管道、同一批次也存在多油源混合的情况，导致油罐接收油品并非单一、均质油品，存在物理性质、化学性质等物化性能的差异，为快速、准确地测量罐存油品密度带来一定难度。

1 立式金属罐测量密度容易被忽视的细节

经过观察，发现立式金属罐测量密度时有4个细节容易被操作人员忽视，这也是日常油品正常情况下密度测量不准确的最主要原因。

1.1 稳油时间不足

测量大罐密度前，必须确保罐内油品静置达到稳定状态。根据JJF 1014—1989《罐内液体石油产品计量技术规范》规定，测量任何罐内的油面，必须待油面稳定和泡沫基本消失后再进行测量。立式罐（包括浮顶罐）轻质油品收、发油后稳定时间应分别达到2 h、30 min；卧式罐轻质油品收发油后稳定时间应达到15 min。液面测量如此，取样和密度测量也应遵循。对于多油源、多批次进油后的油罐，更应延长油品在罐内静置稳定时间，确保油品在罐内达到相对稳定的混合状态，这是准确进行密度测量的前提条件[1]。

1.2 取样不符合要求

将罐存油品一概视为均匀石油液体，正常进行在线密度测量或取样测量。甚至简化取样点数，以单一中部点样代替组合样进行密度测量[2]，这样取样不符合要求。

1.3 未加修正值

很多操作人员为了省事，日常操作计算时并不对温度计、密度计的示值误差进行修正，导致本可以避免的系统误差未能避免，计量器具的检定结果并未得到应用。

测得某油样视温度为35℃,视密度为740 kg/m3，温度计和密度计的修正值分别为0.08℃、-0.15 kg/m3。未加修正值得出的标准密度为753.3 kg/m3，加修正值后得出的标准密度为753.1 kg/m3。仅标准密度一项计量，如不进行修正，对于1个10 000 m3油罐，油量将虚增近2 t，对于几十万方库容的油库，造成数量差异不容忽视。

1.4 罐顶操作条件限制导致读数误差较大

立式金属罐设计时罐顶并不要求设立人工计量操作平台，那么操作人员随机误差差异较大，体现在以下几方面：一是读数视线位置不水平引起的读数误差；二是罐内外温度、压力差异较大，造成油品迅速挥发导致密度变化；三是视温度、视密度读数同步差异较大导致标准密度不准确[3]。

2 不均匀油品的密度测量

根据GB/T 4756—2015《液体石油产品手工取样法》规定，对不能判断是否是均匀石油液体的油品，应先从液位的上部、中部、下部（出口处）采集样品，分别检验密度，如果试验结果的变化范围超过±1 kg/m3,则认为不是均匀油品。应采取例行样或全层样。

取样工具不完备时，仍采取点样，但应加密采样点数，至少应达到5个取样点，分别增加上部和中部之间、中部和下部之间两个点样[4-5]。对于分层情况严重的油罐，最好达到每隔1m采样，分别进行密度测量，并不应对各点样品进行物理组合。

3 不均匀油品各点测量结果的合成

不均匀油品虽不应对各点样品进行物理组合，但可对各样品的分析结果进行数学组合，不应对视密度和视温度单独平均后直接得出标准密度。数据处理过程如下：分析每个测量点的测量数据（视密度、视温度），对可疑值进行复测确认；计算每个测量点的标准密度；对每个测量点的标准密度进行算术平均，作为罐存油品的标准密度。

某立式金属罐为半地埋式油罐，环境年平均温度为5.9℃。油品来源为4家炼厂油品管道分输。由于油源不单一，且半地埋油罐上、下部温度不均衡，因此罐存油品发生不均匀储存的可能性较大。该罐参照高度为17.8 m，罐存油品液位10 326 mm。对该罐油品进行上、中、下3点取样，测量密度，自上而下，数据如表1所示。

表1 某立式金属罐上、中、下3点测量油品密度数据

由于上、下液位标准密度差值达到了4.8 kg/m3，怀疑油品分层情况较严重。对该罐油品增加取样点至每隔1 m进行取样测密度，结果如表2所示。

对7个取样点的标准密度进行算术平均,得出826.3 kg/m3为该罐油品较为接近真值的平均密度。

4 不均匀油品未增加测量点造成的数量差异分析

很多油库也分析到库存油品可能存在不均匀现象，但仍沿用以前的加权平均算法。公式如下：

表2 某立式金属罐上、中、下3点每隔1 m测量密度数据

以上文油品为例，正常采取3点分别求得标准密度之后带入上式计算平均密度为：

两结果相对误差率e为：

由于该公式各点标准密度加权权重是较早由经验得出，而目前实际情况造成油品罐内分布不均匀的情况复杂多样，该经验算法实际上已不能起到加权平均的作用，因此该算法不建议采用。

5 结论

立式金属罐进行密度测量时，应首先注意容易被忽视的4个细节，其次根据正常3点取样测量的标准密度判定，如果罐存油品存在不均匀分布的情况，应增加测量点，对多点测量结果进行算术平均得出较为准确的整罐油品的密度。方能最大程度得出准确的油品数量，确保油库实物保管帐准确。

[1]肖素琴.油品计量员读本[M].北京：中国石化出版社,2001.

[2]潘丕武.石油计量技术[M].北京：中国计量出版社,2009.

[3]中国石油天然气集团公司职业技能鉴定指导中心.油品计量工[M].山东：中国石油大学出版社,2012.

[4]金德亮.原油计量中存在的人为误差与减少误差的方法[G]//中国计量协会石油计量分会.油气计量技术论坛论文集.北京：石油工业出版社,2012：11.

[5]曾强鑫.油品计量基础[M].2版.北京：中国石化出版社, 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

左学敏

2017-05-03

魏奕（1978-）,男,工程师，现从事成品油质量计量管理工作。