原油动态计量技术在仪长管道上的应用

林红梅 吕根群

中国石化集团管道储运公司 仪长输油处 （湖北 武汉 430077）

原油动态计量技术在仪长管道上的应用

林红梅 吕根群

中国石化集团管道储运公司 仪长输油处 （湖北 武汉 430077）

介绍了仪长管道原油动态交接计量的现状，探讨了原油动态计量交接中误差产生的原因，分析了流量计、原油密度、原油含水量、油品温度和压力以及其它因素引起的误差，提出了消减误差的方法及措施。

原油动态计量 长输管道 流量计

仪长管道原油动态交接计量的现状

仪长原油管道起于江苏省仪征市，止于湖南省长岭市，管道途经江苏、安徽、江西、湖北、湖南五省。管道入口输油量2 700×104t，管道沿途逐站分输，依次向安庆、九江、武汉、长岭、荆门五家炼化企业输送原油，管道全长971km。建5座计量站，体积管5套，美国刮板流量计16台，主要采用原油动态计量交接方式。目前为了降低成本和减少枯水季节船运原油带来的安全风险，沿江各大炼油企业逐渐取消了船运方式，管道输送已成为其原油供给的主要方式，管输量呈逐年递增之势，且计量纠纷时有发生。因此研究原油动态计量的规律，同时把握不同性质的原油对动态计量的影响，对提高计量精度、减少计量纠纷、维护公司效益、树立企业形象具有重要的意义。

影响原油动态计量交接准确性的主要因素

原油管输采用的是动态在线计量，按计量方式分为3种，一是以体积计量的流量计配玻璃浮计计量方式；二是以体积计量的流量计配在线密度计计量方式，通常配备流量计算机；三是直接显示质量计量结果的质量流量计。仪长管道采用的是以体积计量的流量计配玻璃浮计计量方式，根据 GB/T 9109.5-2009《石油和液体石油产品油量计算动态计量》,流量计配玻璃浮计计量方式中影响油品质量的主要因素有流量计系数、油品密度、原油含水量、油品温度及管线压力五大方面。

原油动态计量交接中误差产生的原因

1 流量计引起的误差

刮板式容积流量计虽然能够满足原油计量的要求，但也存在一定的误差。因为刮板式容积流量计系数的确定方式是通过一系列的量值传递过程得到的，即用标准金属罐装置检定标准体积管，再用标准体积管装置检定流量计，从而确定流量计的系数。在这一系列的量值传递过程中，流量计系数要受到众多因素的影响，包括标准金属罐、标准体积管及流量计本身的系统误差，用标准金属罐检定体积管时产生的人工误差，用标准体积管检定流量计的人工误差，以及检定过程中存在的系统误差，还有体积管和流量计内壁结蜡对精度的影响等，这些都不可避免地最终累加在流量计系数上，使得通过标定得到的流量计系数存在一定的误差。

另外，原油的黏度也会对标准体积管和容积式流量计的检定产生影响，容积式流量计的泄漏量与原油黏度成反比，原油黏度与析蜡程度成正比。原油黏度对检定结果的影响趋势是：黏度上升，流量计的泄漏量下降，流量计呈正误差；黏度下降，流量计的泄漏量增加，流量计呈负误差。检定与运行时原油黏度不同，对计量结果的影响也是非常严重的，因此要注意在流量计检定时要使用原油黏度基本一致的介质进行检定。根据原油的物性，采取伴热保温、热洗清蜡、介质置换等不同方法防止体积管和流量计内壁结蜡也是非常重要的。同时考虑到流量计的运行中可能产生误差的各种情况，在双方签订计量交接协议时，对可能出现的影响因素都进行了相应的详细规定。

2 原油密度引起的误差

原油密度是计算油品重量的一个重要参数，它随原油的主要化学成分比例的变化而变化。由于原油管输是动态连续运行的，虽然油品密度不是一成不变的，但密度测量只能定时抽样化验，再取平均值参与交接油量计算。

这样就使得取用的密度数据存在相当大的随机性，对油量计算结果的准确性具有极大影响。以日输油量 12 000t为例，油品密度的波动范围在± 0.1%。那么仅此一项产生的日计量误差就有12t左右，年输量按400×104t计算，误差就达4 000t，而实际上原油密度的波动远远不止这一数字，原油密度对交接油量的巨大影响由此可见一斑。

因此，在密度测量操作过程中会产生一系列的系统误差、人工误差，主要由所使用的计量器具、实验温度差异、操作方法正确与否、数据读取是否规范等因素引起的。

3 原油含水量引起的误差

原油的含水测定采用的是实验室蒸馏法，所采样品的代表性；所使用的装置包括接收器、天平本身存在系统误差；操作过程中称量试样、读取数据时会产生人工误差；加热过程不规范会出现水分损失或水分馏出不完全；实验仪器不按时清洗会使蒸馏出的水分粘附在仪器内表面无法读取，等等，这些都会直接导致油品计量误差。为了尽可能的减小误差，我们采用管线自动取样器进行采样，规定分析时由供方操作，接方监护，并在协议中详细规定了可能出现的各种情况，保证水分测定的准确。

4 油品温度、压力引起的误差

测量石油液体使用的精密温度计最小分度值为0.1℃，精密压力表分度值为10kPa，除了系统误差，使用时还会产生测量误差，但相对密度、含水而言，温度压力引起的误差较小。

5 其它因素引起的误差

在油品计量的整个环节中，只要有一处发生误操作或计算错误，就会造成油品计量结果的误差。如利用《石油换算表》将视密度换算为标准密度时出现错误等。

消减误差的方法及措施

管输计量虽然存在众多影响计量精度的因素，但在实际工作中，只要对产生的误差进行认真分析，不断克服人为因素，提高计量精确度是完全可以做到的。

1 流量计计量误差

按期检定计量器具，用于贸易交接的计量器具必须经国家检定机构强制检定，并出具检定证书，以确保使用的计量器具和设备符合精度条件，确保在检定周期内使用。使用时应按检定证书上的修正值进行修正.这样可以有效地降低由计量器具本身引起的系统误差。

（1）流量计基本误差补量法油量计算补差计算方法

根据每台流量计前后两次(半年或1个月)检定的基本误差平均值和这一时间内按流量计基本误差法计算的累计纯油量，分别计算出各台流量计的补差油量。单台流量计补差计算公式为：

其中：mB—补差油量。如果mB为正，则甲方补给乙方；如果mB为负，则乙方补给甲方。

mn—按流量计基本误差法计算的累计纯油量

Ep—在某排量下前后两次检定的基本误差平均值

计算举例

武汉计量站2#流量计在2009年10月20日和11月18日两次检定结果见表1，在这一期间内，该台流量计累计运行667h，表头累计指示值为204 850m3，日常按流量计基本误差法累计纯油量为183 413.035t，求这段时间内的原油补差量。

表1 2009年10月份和11月份流量计系数表

计算这台流量计运行的平均排量。

根据两次检定结果计算在307m3/h排量下的基本误差平均值。

10月20日在307m3/h排量下的基本误差为：

11月18日检定流量计器差调整前在307m3/h排量下的基本误差为：

基本误差平均值为：

计算这台流量计运行667h的补差油量为：

因为mB为负，则乙方补给甲方8.437t原油。

（2）流量计系数补量法油量计算补差计算方法

根据每月标定的流量计系数，每日乘此系数，每月再进行系数修正，进行补差计算。

2 加强技术培训，提高员工素质

计量操作人员必须经过专业技术培训，熟悉计量法律、法规，熟练地掌握油品计量操作技能、并经考试合格后持证上岗。专业的计量操作员能有效地降低操作过程中出现的人工误差。

3 杜绝违规操作，减少误差

如果不按正确的操作规程进行操作，就会产生较大的误差。尤其是在实验室测定原油密度和含水的过程中，不按规定称样、加热时间不够、加热方法不对等习惯性偏差都会直接导致计量误差的产生。因此，必须要求操作人员增强责任心，严格按章操作，以减少人工误差的产生。

总之，原油管输计量要使用计量器具，就必然会存在误差，在计量过程中要绝对消除误差是不可能的。但是，通过加强油品的计量管理，严格执行各类计量操作规程，不断提高计量技术水平及计量精度，尽量避免人为引起的误差，这些都可以有效的降低计量误差，提高计量的准确度。

[1]GB/T 9109.5-2009石油和液体石油产品油量计算动态计量[S].

[2]GB/T 9109.1-88原油动态计量一般原则[S].

[3]GB/T 8929 2006原油水含量测定法（蒸馏法）[S].

[4]GB/T 1884-2000石油及液体石油产品密度实验室测定法[S].

[5]GB/T 1885-1998石油计量表[S].

[6]SY 5317-2006石油液体管线自动取样法[S].

An introduction is given to the present state of crude dynamic measuring transfer at Yichang Pipelines,followed by the exploration on the causes of errors in the crude dynamic measuring transfer.Then the analysis focuses on the errors caused by flow meters,crude density,water content of crude,temperature and pressure of oil products,and other factors.And finally some countermeasures are put forward so as to eliminate the errors.

crude dynamic measurement;long distance pipeline;flow meter

林红梅(1964-)，女，工程师，1988年毕业于江汉石油学院采油工程专业，现从事生产运销工作。

2010-01-20