原油贸易计量中净重量计算方法的差异分析

施盛林，张达智，崔立，马德起

1.天津口岸检测分析开发服务有限公司 （天津 300457）2.天津海关化矿金属材料检测中心 （天津 300456）

原油贸易中，一般以毛重量作为运费结算依据，以净重量作为货物结算依据，所以原油贸易计量的准确性直接影响着买卖双方的经济效益[1]。原油净重量计算方法的影响因素有两个：一是沉淀物是否参与净重量计算，二是净重量计算的顺序，这体现在计量标准的差异上。毛量扣除水含量（水的质量分数）或扣除水含量和沉淀物计算得到净重量。其表现形式通常是净重量（t）、净体积（20℃，m3）或净桶（60 ℉，BBLS），采用体积流量计动态计量和容器静态计量最先得到的量都是毛体积（20℃，m3），在计算净重量时，计算顺序不同，计算结果也存在差异。因而有必要梳理原油贸易计量标准，研究标准之间的差异，确定这些方法因素带来的差异率是否显著。本文仅讨论计算顺序带来的影响。

1 原油中水和沉淀物测定

1.1 相关标准

原油中水含量的结果表示分为质量分数和体积分数两种形式[2]，因此整理出现行使用的相关标准（表1）。

GB/T 8929—2006、GB/T 260—2016 和 GB/T 6531—1986为测定水含量和沉淀物的经典方法，为仲裁方法。GB/T 6533—1986离心法不能精确分析含有较小水滴的稳定乳化液的水含量，GB/T 11146—2009和GB/T 8929—2006可替代其用于水含量的测量[3]。GB/T 26986-2011同样适用于测定原油水含量，但大量物质和多种化合物凝聚或发生氧化还原反应会干扰卡尔·费休电位滴定法测定水含量。原油中干扰物质仅可能是硫醇和离子硫化物。当水的质量分数在0.05%～2.00%时，质量分数小于0.05%的硫干扰是很小的[4]。

表1 原油中水和沉淀物测定的相关标准

1.2 水的质量分数和体积分数的换算

原油中水含量的计算方式以质量分数ω或体积分数φ计，以%表示。其中，假定水的密度为1g/cm3，关系式为：

式中：V0为做空白试验时接收器中水的体积，mL；V1为试样的体积，mL；V2为接收器中水的体积，mL；m为试样质量，g；ρ为样品密度，g/cm3。

可知水的质量分数与体积分数的关系式为：

1.3 沉淀物的质量分数和体积分数的换算

沉淀物的质量分数X，以%表示。关系式为：

式中：A为沉淀物质量，g；B为试样质量，g。

如若按照体积分数报告沉淀值时，要计算出沉淀物的体积和沉淀物的体积占原试样的分数。当沉淀物的主要部分是砂子（二氧化硅，密度为2.32 g/cm3）和少量的其他天然存在的物质（密度小于砂子）时，对所获得的沉淀物就要使用2.0 g/cm3这个任意密度。求沉淀物的体积分数是把沉淀物的质量分数乘上原油20℃的密度，再除以2.0 g/cm3。可知沉淀物的体积分数Y，以%表示，关系式为：

式中ρ未知时取0.85 g/cm3。

通过油品类别和贸易协议，按GB/T 260—2016或GB/T 8929—2006测定水的质量分数或体积分数，按GB/T 6531—1986测定沉淀物的质量分数或体积分数，将二者相加作为沉淀物和水的质量分数和体积分数。也可按照GB/T 6533—2012一次测出原油中水和沉淀物的质量分数或体积分数[6-7]，但不作为仲裁方法。

沉淀物和水有体积分数和质量分数两种确定方式，应根据油量计算是基于体积还是基于质量来选择使用，故沉淀物和水的质量分数表示为：

沉淀物和水的体积分数表示为：

2 原油动态、静态计量中毛重量、净重量计算

2.1 相关标准

根据国内现有原油计量标准，对净重量计算方法进行了整理，见表2。

表2 原油动、静态计量中毛、净重量计算的相关标准

由表2得知，原油动态、静态计量标准净重量计算方法中，水含量及沉淀物选取存在差异。一是部分标准未考虑沉淀物的影响；二是部分标准仅考虑ω，可计算净重量，未提供净体积的计算方法。

2.2 原油净重量计算方法

2.2.1 净重量的计算

净重量计算如图1所示。

图1 净重量的计算示意图

计算公式为：

通过分析，除水含量及沉淀物选取不同之外，mgw和Vns各标准计算方法相同，净重量mnw存在两种计算方法，一种是通过Vns得到的，记作mnw；另一种是通过mgw得到的，记作mnw′。这两种计算方法均可在相关标准中找到依据：GB/T 19779—2005《石油和液体石油产品油量计算 静态计量》中13.4.1基于体积 公式（18）：mn=Vns×WCF；SN/T 2389.13—2013《进出口商品容器计重规程第13部分:石油及其液态产品船舱静态计重》中5.4.6计算表观质量公式（11）：mn=Vns×WCF。

2.2.2 净重量计算方法差异分析

分析公式mnw与mnw′，可做如下推导：mnw－mnw′=Vns×Fw－mgw×（1-msw）=Vgs×（1-Vsw）×Fw-Vgs×Fw×（1-msw）=Vgs×Fw×(msw-Vsw)。

以原油20℃密度为850.0～950.0 kg/m3、水质量分数为0.25%～1.00%、20℃毛体积为100 000 m3时，按照前面分析得到的公式计算，结果见表3。

由表3可得，密度越小、水含量越大，mnw和mnw′的差异越大。两种原油净重量的计算方法与原油密度、水含量有关，且存在差异，从而影响贸易结算。

表3 原油净重量动静态计量差异分析表

以某油田一批外输原油为例，20℃密度为936.1 kg/m3、水含量（质量分数）为0.95%、20℃毛体积为104657.250m3时，mnw=96924.911 t，mnw′=96984.313t，差异量59.403 t，差异率0.61‰。可以推算，计算方法差异引发的贸易结算额相差约12万元。

3 结束语

原油作为国际贸易最先开展的商品，国内外相关标准已沿用多年。原油净重量的计算需通过20℃毛体积、20℃密度、水的质量分数或体积分数计算得到，由于各种标准规定既可采用净体积计算，也可采用毛重量计算，计量人员容易产生误解，认为两种计算方法得到的结果相等。本文经过对标准原文的分析和严密的数学推导，证明了差异的存在，给出了差异率和实例。对原油密度检验标准的分析可知，利用密度结果采用净体积计算净重量欠妥。建议在修订标准过程中，取消净体积计算净重量的方法，仅保留毛重量计算净重量的计算方法，减少由此带来的贸易争议。