浅析原油管道实现在线分析计量

南铃铃

摘 要：文章基于容积式流量计结合人工测温测密的计量现状进行研究，通过研究原油管道在线分析密度含水指标，实现并推广原油管道实现在线交接计量。可大大降低计量人员劳动强度，对提高计量准确性，降低计量误差具有重要的作用。

关键词：原油管道；计量交接；在线分析；在线计量

目前国内原油管输上下游计量交接大多采用容积式流量计配备在线体积管，人工或自动取样化验含水及密度的方式计算管输原油交接质量，此种方法在输量较大的交接站由于取样频繁需耗费大量人力，同时受限于计量人员技术能力及含水化验质量无法保证。另外部分管线站点采用质量流量计配备体积管及在线密度计，人工或自动取样测含水的方式计算管输原油交接质量，同样受限于计量人员技术能力

1 计量标准

1.1 原油质量计量交接标准

根据GB/T17291，我国计量标准参比条件温度为20℃，压力为101.325kPa。

1.2 动态计量系统技术条件

根据国标GB/T9109.1原油动态计量一般原则，原油交接综合计量误差应不大于±0.35%。

2 计量系统改进分析

考虑目前原油交接场站大部分为配备容积式流量计进行手工计量，少数进行直接质量计量并人工进行含水检测的情况，对计量系统配备含水及密度实时工况测量，同时根据实时温度压力对含水及密度进行标准参比条件修正，以实现原油实时在线进行体积、密度、温度、压力、含水测量，并由系统根据原油动态计量方法进行计算，出具原油标准体积、含水质量及纯油质量。

2.1 计量系统现状改进

由于体积计量均满足国标要求，因此在目前计量系统基础上对人工操作部分进行改进，增加在线含水分析仪及在线密度计，对测量数据进行温度、压力修正后上传至流量计算机，由流量计算机将数据转换为标准条件下密度及含水，按照BG/T9109.5进行油量计算。

2.2 在线密度测量系统分析

目前国内原油密度人工测量方法有三类，分别为密度计法、比重瓶发和自动密度测定仪。其中比重瓶法通过测量一定体积的油品重量进行计算得出标准条件下的油品密度，此种方法由于误差较大且操作繁琐占用时间均布采用。密度计法利用不同密度液体浮力不同的原理制备，具有操作简便的优点，但需人工读数并同时测定液体温度，环境温度较标准温度较大时须用恒温水浴，存在测量精度受操作技术水平影响较大，需人工记录无法对测量结果直接处理且样品制备等操作较为繁琐的缺点。

自动密度测定仪测量方法是利用U形振动管中不同密度油品振动频率不同的原理进行油品密度测定，具有自动进行密度测定，同时对测量密度进行温度及压力校正，定期校验后采集数据可直接由流量计算机进行处理，测量过程中无需人工参与，同时具有满足贸易结算要求的数据处理软件的优点[2]。

目前自动密度测定仪测量范围在（300～1100）kg/m3时，精度可达0.15kg/m3，重复性0.02kg/m3，稳定性0.15kg/m3/年。同时根据JJG370规定在线密度计检定周期为12个月，因此在线密度计可用于原油管线在线交接计量系统。

2.3 在线含水测量系统分析

原油含水普遍做法是采用蒸馏法进行水含量测定，在线含水测定较少应用于计量交接系统中。由于蒸馏法在前期样品制备及蒸馏操作繁琐，取样随机性大，存在人员劳动强度大，蒸馏时间不足无法破坏乳化水导致含水测量不准确等缺点无法实现自动化管理。在线含水测定目前主要采用短波法、微波法、阻抗法、电容法，在测量含水率较低时，主要采用电容法和阻抗法，其中较为普遍采用的是射频法[3]。

射频法利用油、水对电磁波的阻抗相差较大，通过发射器对测量介质发射高频电磁波时，介质中含水量不同，所产生的电磁波频率也不同的原理，进行介质中含水量检测。

原油中低油含水在线分析仪采用电容射频法可通过加温度补偿，准确测量原油含水值，在含水率≤3.0%范围内精度可达±0.05%，在含水率>3.0%范围内精度可达±1.0%，分辨率0.01%，按照出矿原油技术条件含水率应不超过2.0%，因此射频法在线含水分析满足GB/T9109.1原油动态计量一般原则的规范要求[4]。

2.4 温度压力检测系统

原油计量系统温度压力测量采用0.1级温度变送器及压力变送器，A级铂电阻。

2.5 流量计算机

原油交接计量计算机管理系统数据处理按照GB9109.1及GB9109.5对计量交接数据进行处理，自动进行平均温度、压力、流量、标准密度、压缩系数、温度修正系数、压力修正系数、流量计系数等的查表和计算，并出具计量交接凭证。

3 改造后计量系统计量特性分析

对照GB/T9109.1计量要求，改进后计量系统可满足贸易交接用。

4 结束语

根据原油计量系统运行及研究情况，对现有计量系统加装在线密度计及在线射频含水分析仪，可完全满足原油在线分析计量要求，微机计量系统可综合采集温度、压力、容积式流量计、在线密度计及含水分析信号，按照国标9109.5进行计算，出具计量交接凭证。实现原油在线化验分析将极大的提高计量交接误差，同时降低人员工作量及劳动强度。

参考文献

[1]国家质量技术监督局.GBT 9109.1-2010 原油动态计量 一般原则[M].北京：中国标准出版社，2010.

[2]王志学.在线测量原油密度计特性[J].油气储运，1996，8：37-39.

[3]魏勇，于厚全，陈强，等.原油含水率在线测量仪的实验研究[J].石油仪器，1996，26（6）：1-2.

[4]国家质量技术监督局.GBT 25104-2010 原油水含量的自动测定 射频法[M].北京：中国标准出版社，2010.endprint

摘 要：文章基于容积式流量计结合人工测温测密的计量现状进行研究，通过研究原油管道在线分析密度含水指标，实现并推广原油管道实现在线交接计量。可大大降低计量人员劳动强度，对提高计量准确性，降低计量误差具有重要的作用。

关键词：原油管道；计量交接；在线分析；在线计量

目前国内原油管输上下游计量交接大多采用容积式流量计配备在线体积管，人工或自动取样化验含水及密度的方式计算管输原油交接质量，此种方法在输量较大的交接站由于取样频繁需耗费大量人力，同时受限于计量人员技术能力及含水化验质量无法保证。另外部分管线站点采用质量流量计配备体积管及在线密度计，人工或自动取样测含水的方式计算管输原油交接质量，同样受限于计量人员技术能力

1 计量标准

1.1 原油质量计量交接标准

根据GB/T17291，我国计量标准参比条件温度为20℃，压力为101.325kPa。

1.2 动态计量系统技术条件

根据国标GB/T9109.1原油动态计量一般原则，原油交接综合计量误差应不大于±0.35%。

2 计量系统改进分析

考虑目前原油交接场站大部分为配备容积式流量计进行手工计量，少数进行直接质量计量并人工进行含水检测的情况，对计量系统配备含水及密度实时工况测量，同时根据实时温度压力对含水及密度进行标准参比条件修正，以实现原油实时在线进行体积、密度、温度、压力、含水测量，并由系统根据原油动态计量方法进行计算，出具原油标准体积、含水质量及纯油质量。

2.1 计量系统现状改进

由于体积计量均满足国标要求，因此在目前计量系统基础上对人工操作部分进行改进，增加在线含水分析仪及在线密度计，对测量数据进行温度、压力修正后上传至流量计算机，由流量计算机将数据转换为标准条件下密度及含水，按照BG/T9109.5进行油量计算。

2.2 在线密度测量系统分析

目前国内原油密度人工测量方法有三类，分别为密度计法、比重瓶发和自动密度测定仪。其中比重瓶法通过测量一定体积的油品重量进行计算得出标准条件下的油品密度，此种方法由于误差较大且操作繁琐占用时间均布采用。密度计法利用不同密度液体浮力不同的原理制备，具有操作简便的优点，但需人工读数并同时测定液体温度，环境温度较标准温度较大时须用恒温水浴，存在测量精度受操作技术水平影响较大，需人工记录无法对测量结果直接处理且样品制备等操作较为繁琐的缺点。

自动密度测定仪测量方法是利用U形振动管中不同密度油品振动频率不同的原理进行油品密度测定，具有自动进行密度测定，同时对测量密度进行温度及压力校正，定期校验后采集数据可直接由流量计算机进行处理，测量过程中无需人工参与，同时具有满足贸易结算要求的数据处理软件的优点[2]。

目前自动密度测定仪测量范围在（300～1100）kg/m3时，精度可达0.15kg/m3，重复性0.02kg/m3，稳定性0.15kg/m3/年。同时根据JJG370规定在线密度计检定周期为12个月，因此在线密度计可用于原油管线在线交接计量系统。

2.3 在线含水测量系统分析

原油含水普遍做法是采用蒸馏法进行水含量测定，在线含水测定较少应用于计量交接系统中。由于蒸馏法在前期样品制备及蒸馏操作繁琐，取样随机性大，存在人员劳动强度大，蒸馏时间不足无法破坏乳化水导致含水测量不准确等缺点无法实现自动化管理。在线含水测定目前主要采用短波法、微波法、阻抗法、电容法，在测量含水率较低时，主要采用电容法和阻抗法，其中较为普遍采用的是射频法[3]。

射频法利用油、水对电磁波的阻抗相差较大，通过发射器对测量介质发射高频电磁波时，介质中含水量不同，所产生的电磁波频率也不同的原理，进行介质中含水量检测。

原油中低油含水在线分析仪采用电容射频法可通过加温度补偿，准确测量原油含水值，在含水率≤3.0%范围内精度可达±0.05%，在含水率>3.0%范围内精度可达±1.0%，分辨率0.01%，按照出矿原油技术条件含水率应不超过2.0%，因此射频法在线含水分析满足GB/T9109.1原油动态计量一般原则的规范要求[4]。

2.4 温度压力检测系统

原油计量系统温度压力测量采用0.1级温度变送器及压力变送器，A级铂电阻。

2.5 流量计算机

原油交接计量计算机管理系统数据处理按照GB9109.1及GB9109.5对计量交接数据进行处理，自动进行平均温度、压力、流量、标准密度、压缩系数、温度修正系数、压力修正系数、流量计系数等的查表和计算，并出具计量交接凭证。

3 改造后计量系统计量特性分析

对照GB/T9109.1计量要求，改进后计量系统可满足贸易交接用。

4 结束语

根据原油计量系统运行及研究情况，对现有计量系统加装在线密度计及在线射频含水分析仪，可完全满足原油在线分析计量要求，微机计量系统可综合采集温度、压力、容积式流量计、在线密度计及含水分析信号，按照国标9109.5进行计算，出具计量交接凭证。实现原油在线化验分析将极大的提高计量交接误差，同时降低人员工作量及劳动强度。

参考文献

[1]国家质量技术监督局.GBT 9109.1-2010 原油动态计量 一般原则[M].北京：中国标准出版社，2010.

[2]王志学.在线测量原油密度计特性[J].油气储运，1996，8：37-39.

[3]魏勇，于厚全，陈强，等.原油含水率在线测量仪的实验研究[J].石油仪器，1996，26（6）：1-2.

[4]国家质量技术监督局.GBT 25104-2010 原油水含量的自动测定 射频法[M].北京：中国标准出版社，2010.endprint

摘 要：文章基于容积式流量计结合人工测温测密的计量现状进行研究，通过研究原油管道在线分析密度含水指标，实现并推广原油管道实现在线交接计量。可大大降低计量人员劳动强度，对提高计量准确性，降低计量误差具有重要的作用。

关键词：原油管道；计量交接；在线分析；在线计量

目前国内原油管输上下游计量交接大多采用容积式流量计配备在线体积管，人工或自动取样化验含水及密度的方式计算管输原油交接质量，此种方法在输量较大的交接站由于取样频繁需耗费大量人力，同时受限于计量人员技术能力及含水化验质量无法保证。另外部分管线站点采用质量流量计配备体积管及在线密度计，人工或自动取样测含水的方式计算管输原油交接质量，同样受限于计量人员技术能力

1 计量标准

1.1 原油质量计量交接标准

根据GB/T17291，我国计量标准参比条件温度为20℃，压力为101.325kPa。

1.2 动态计量系统技术条件

根据国标GB/T9109.1原油动态计量一般原则，原油交接综合计量误差应不大于±0.35%。

2 计量系统改进分析

考虑目前原油交接场站大部分为配备容积式流量计进行手工计量，少数进行直接质量计量并人工进行含水检测的情况，对计量系统配备含水及密度实时工况测量，同时根据实时温度压力对含水及密度进行标准参比条件修正，以实现原油实时在线进行体积、密度、温度、压力、含水测量，并由系统根据原油动态计量方法进行计算，出具原油标准体积、含水质量及纯油质量。

2.1 计量系统现状改进

由于体积计量均满足国标要求，因此在目前计量系统基础上对人工操作部分进行改进，增加在线含水分析仪及在线密度计，对测量数据进行温度、压力修正后上传至流量计算机，由流量计算机将数据转换为标准条件下密度及含水，按照BG/T9109.5进行油量计算。

2.2 在线密度测量系统分析

目前国内原油密度人工测量方法有三类，分别为密度计法、比重瓶发和自动密度测定仪。其中比重瓶法通过测量一定体积的油品重量进行计算得出标准条件下的油品密度，此种方法由于误差较大且操作繁琐占用时间均布采用。密度计法利用不同密度液体浮力不同的原理制备，具有操作简便的优点，但需人工读数并同时测定液体温度，环境温度较标准温度较大时须用恒温水浴，存在测量精度受操作技术水平影响较大，需人工记录无法对测量结果直接处理且样品制备等操作较为繁琐的缺点。

自动密度测定仪测量方法是利用U形振动管中不同密度油品振动频率不同的原理进行油品密度测定，具有自动进行密度测定，同时对测量密度进行温度及压力校正，定期校验后采集数据可直接由流量计算机进行处理，测量过程中无需人工参与，同时具有满足贸易结算要求的数据处理软件的优点[2]。

目前自动密度测定仪测量范围在（300～1100）kg/m3时，精度可达0.15kg/m3，重复性0.02kg/m3，稳定性0.15kg/m3/年。同时根据JJG370规定在线密度计检定周期为12个月，因此在线密度计可用于原油管线在线交接计量系统。

2.3 在线含水测量系统分析

原油含水普遍做法是采用蒸馏法进行水含量测定，在线含水测定较少应用于计量交接系统中。由于蒸馏法在前期样品制备及蒸馏操作繁琐，取样随机性大，存在人员劳动强度大，蒸馏时间不足无法破坏乳化水导致含水测量不准确等缺点无法实现自动化管理。在线含水测定目前主要采用短波法、微波法、阻抗法、电容法，在测量含水率较低时，主要采用电容法和阻抗法，其中较为普遍采用的是射频法[3]。

射频法利用油、水对电磁波的阻抗相差较大，通过发射器对测量介质发射高频电磁波时，介质中含水量不同，所产生的电磁波频率也不同的原理，进行介质中含水量检测。

原油中低油含水在线分析仪采用电容射频法可通过加温度补偿，准确测量原油含水值，在含水率≤3.0%范围内精度可达±0.05%，在含水率>3.0%范围内精度可达±1.0%，分辨率0.01%，按照出矿原油技术条件含水率应不超过2.0%，因此射频法在线含水分析满足GB/T9109.1原油动态计量一般原则的规范要求[4]。

2.4 温度压力检测系统

原油计量系统温度压力测量采用0.1级温度变送器及压力变送器，A级铂电阻。

2.5 流量计算机

原油交接计量计算机管理系统数据处理按照GB9109.1及GB9109.5对计量交接数据进行处理，自动进行平均温度、压力、流量、标准密度、压缩系数、温度修正系数、压力修正系数、流量计系数等的查表和计算，并出具计量交接凭证。

3 改造后计量系统计量特性分析

对照GB/T9109.1计量要求，改进后计量系统可满足贸易交接用。

4 结束语

根据原油计量系统运行及研究情况，对现有计量系统加装在线密度计及在线射频含水分析仪，可完全满足原油在线分析计量要求，微机计量系统可综合采集温度、压力、容积式流量计、在线密度计及含水分析信号，按照国标9109.5进行计算，出具计量交接凭证。实现原油在线化验分析将极大的提高计量交接误差，同时降低人员工作量及劳动强度。

参考文献

[1]国家质量技术监督局.GBT 9109.1-2010 原油动态计量 一般原则[M].北京：中国标准出版社，2010.

[2]王志学.在线测量原油密度计特性[J].油气储运，1996，8：37-39.

[3]魏勇，于厚全，陈强，等.原油含水率在线测量仪的实验研究[J].石油仪器，1996，26（6）：1-2.

[4]国家质量技术监督局.GBT 25104-2010 原油水含量的自动测定 射频法[M].北京：中国标准出版社，2010.endprint