SY/T5670—2018《石油和液体石油产品交接计量规程》标准解读

高军，夏伟

中国石油大庆油田工程有限公司计量测试研究所 （黑龙江 大庆 163712）

0 引言

根据石油工业标准化技术委员会《关于印发2016年石油天然气行业标准制修订计划的通知》（油标委字〔2016〕23号）要求，SY/T 5670—1993《石油和液体石油产品铁路罐车交接计量规程》被列入2016年标准修订计划（计划号：20160232），2017年完成。

新版SY/T 5670—2018《石油和液体石油产品交接计量规程》由国家能源局于2018年10月29日发布，自2019年3月1日实施。为了便于及时了解和执行新规程，将对标准修订的背景、新旧标准的差异及主要内容的技术变化进行解读。

1 标准修订背景

铁路罐车作为油品交接计量过程中采用的重要计量方式，在油田、石化炼化、销售等企业广泛应用。随着油品交接量的不断增加，油品生产企业、运营企业和销售企业对控制油品输差和损耗越来越重视，完善和统一油品交接计量操作程序和过程管理，既能避免和减少交接计量争议的发生，又可提高油品的流转效率。在跟踪研究国内外石油和液体石油产品静态交接计量技术发展趋势的基础上，借鉴国内在静态交接计量技术领域长期积累的经验和经过验证的新技术成果，提出修订SY/T 5670—1993的计划。

新修订的SY/T 5670—2018基于以下原则：①方便油气生产、运营企业一线交接计量技术人员使用，结构简洁、内容专业、可操作性强；②在保证交接计量准确、可靠的前提下，增加了新型电子计量仪器的使用，以提高交接计量工作效率，减少计量人员的工作强度；③统一技术要求，完善与相关标准的协调一致。

该标准在征求意见阶段共收回近20条意见或建议，主要集中在“第5章 计量器具”、“第6章计量程序”和“第7章 油量计算”。也正是这3章的内容较原标准变化、增删的较多，对计量操作、油量计算等交接计量中易产生争议的事项作出了明确规定，解析了主要修订条款、修改公式、修改参数的前后变化及其含义，并增加了部分密度测量仪表及其技术性能的要求，给出了液位、密度、温度等测量过程中影响准确度因素的解决方法。本标准的修订实施为石油和液体石油产品交接计量的过程管理提供基础支持，并可全面指导石油和液体石油产品铁路罐车交接计量工作，有效规范油品交接计量工作。

2 新旧标准的主要差异

2018版新标准主要做了如下几方面的修改[1]：

1）标准名称由“石油及液体石油产品铁路罐车交接计量规程”改为“石油和液体石油产品铁路罐车交接计量规程”,并增加了标准的英文名称。

2）新标准适用范围增加了其他液体石油化工产品铁路罐车交接计量也可参照该规程执行。

3）调整了标准结构，新标准中增加了范围、规范性引用文件、术语和定义等章节，删除了原标准中的“5注意事项”。

4）将原标准中“交接计量的误差”，修改为“交接计量结果的扩展不确定度”。

5）原标准“计量器具与试剂”修改为新标准的“计量器具”，增加了数字式液位计量装置、称量式数字式液体密度计、振动式数字式液体密度计、计量器具的应用，并增加了对数字式计量器具技术性能的要求。

6）重新修改了“计量程序”。新增加了“方法概要、准备工作、操作顺序、环境温度测量”等条款。

7）修改了铁路罐车在进行交（收）作业时，油品液面稳定时间、罐内油品温度测量位置、最少点数和测温停留时间。

8）规定了针对岸罐或管线存油引起的密度分层影响的解决方法。

9）修改了油量计算的公式，删除了原标准中石油体积系数（K系数）、石油体积温度系数（f系数），修改为采用体积修正系数（VCF），对罐壁温度修正计算的相关参数也作了修改。

3 新标准主要技术变化解读

3.1 交接计量结果的扩展不确定度

“铁路罐车按本标准进行油品交接计量，其表观质量交接计量结果的扩展不确定度不大于0.7%”[1]。0.7%这个结果主要是由铁路罐车检定结果、罐车容积表使用、罐车检定滞后、罐体装油后横向弹性形变、液位检尺及液高测量、罐内油品温度测量、油品密度测量、罐体温度修正等不确定度分量构成的。按照国家现行的交接计量体系，铁路罐车在准装高度下的油品交接计量结果用质量单位表示，因采用间接计量方式，即先计量体积再转换成质量。考虑到交接计量过程所涉到铁路罐车的制造技术、检定技术、运行管理技术、油品的密度、温度、液高测量技术没有本质性改变或提高，新标准中交接计量结果的扩展不确定度延续了旧标准的规定，只是将原标准中“交接计量的误差”（带有±号），修改为“交接计量结果的扩展不确定度”（不带±号）。但是，在新标准中由于强调了交接过程的技术细节、规范化操作、新型数字化计量器具的使用、相关标准的协调发展，这些务实的技术措施和手段将有效保证本标准规定的交接计量的不确定度。

3.2 数字式计量器具的应用

铁路罐车现场交接计量过程主要是检尺、测温、取样。在这些操作过程中，看似彼此独立的3个测量过程实际是一个过程的3个操作步骤，他们之间并不是相互独立的，而是相互影响和相互作用的。比如，罐内油品的温度是与该温度下油品的液位高度对应的，如果由于测温时间的延迟导致两者之间不对应，必将产生测量误差。因此，检尺、测温、取样（测密度）计量器具的计量性能优良与否及测量过程受外部因素的影响都会直接关系到交接计量结果的准确性。

在新标准中增加了数字式液位计量装置（油品液位、温度测量）、称量式数字式液体密度计、振动式数字式液体密度计。与传统的计量器具相比，新型数字式计量器具的应用，在相同准确度等级的条件下可以有效提高测量结果的准确性和可靠性，大大缩短了测量时间，减少了人员、环境带来的影响。

3.3 计量程序及操作方法

1）液位测量稳定时间。新标准规定了铁路罐车在进行收、发油作业时，应在油品液面稳定后开始测量。铁路罐车收、发油稳定时间分别不少于15 min（轻质油）和30 min（重质油）。铁路罐车在进行收、发油作业时必须符合规定的稳定时间才能进行计量操作，一方面是安全的考虑，油品进出罐车时可能会积累静电荷，而静电荷的消散要有一定的时间；另一方面是准确计量的考虑，油品液面的不稳定会造成液位测量误差而导致计量差量。在标准的修订过程中，现场实测了在不同稳定时间测量的液位高度，并借鉴相关的标准、规范综合给出了稳定时间不少于15 min（轻质油）和30 min（重质油），如在规定的时间内液位仍没能稳定，交接双方协商后可适当延长液面稳定时间至稳定状态。

2）量油尺的修正。量油尺应正确使用检定证书给定的修正值,修正值表中的修正值以量油尺可变系统误差的形式存在。实际测量时，必须对测量结果加以修正。

3）试油膏、试水膏。试油膏、试水膏均匀地涂在尺上后浸入试油中，颜色变化清晰，完全发生变化的时间不应超过10 s，停留10 s与停留20 s的示值变化不应超过0.5 mm。纳入计量器具管理的试油膏、试水膏计量性能正确与否直接关系到液位测量结果的准确性，新购试油膏、试水膏使用前应在实验室内做性能测试，技术性能的测试结果应与本标准的技术要求一致，符合要求方可使用。

4）温度测量点数和停留时间。新标准对罐内油品温度测量位置、最少点数和测温停留时间做了新的规定，详见表1、表2。

新标准满足了GB/T 8927—2008《石油和液体石油产品温度测量手工法》中测温停留时间[2]等技术要求。

表2中规定的测温停留时间是保证测温装置和罐内油品温度达到平衡的最少时间。在满足这个时间条件下测温装置测量的结果才是准确可靠的。如果采用水银温度计测温装置，要尽快在测温装置内油品温度降损之前准确地读取温度值，否则读取的油温必然低于实际油温。

罐内油品的温度测量数据在油量计算过程中有两方面用途：①对容器壁温度修正，将容器从标准温度下的检定容积（容器容积表示值）修正到使用温度下的实际容积；②用于查找油品的体积修正系数，就是将油品从计量温度下的体积修正到标准体积的修正系数VCF。

标准规定罐车油品液位测量后要立即测温，检尺和测温要同步进行。一般情况下，装车前的油温要比大气的温度高得多，装入罐车内油品温度下降的比较快，这时测量的油品温度值比检尺时测量的温度要低，会造成不可忽略的计量误差。而便携式电子温度计可快速测量罐车内油品温度。

表2 测温停留时间[2]

5）罐车温度测量。原标准规定罐车测温数量与取样数量相同，新标准规定如果运载车辆分为多个罐，通常应在每个罐上测量温度。当多个罐车装载来自同一油罐的非加热油品时，而且所有的罐车有相同的罐体型号、车辆型号、标称容积、相同的环境条件，同为裸罐或保温罐时，随机选择最少3个罐车测量温度。

6）环境温度测量。新标准建议采用移动式测温装置在装、卸油栈桥背光位置测量一次或多次温度，也可采用本地气象站提供的数据，取平均值作为环境气体温度。关于罐车周围环境温度的测量，因没有相应的标准明确其测量方法，具体细节由交接双方协议。如：阴天时选择测量避风处的环境温度，晴天时选择避风处分别测量阳光和阴影下的环境温度，然后取平均值。

7）密度分层的解决办法。新标准在罐车取样章节中重新规定了针对岸罐或管线存油引起的密度分层影响的解决办法，对装载或预计装载不均匀油品时，应依据2018版新标准6.6.4条款进行取样。严格遵从统一的取样方法，能保证整列罐车油品的均匀性；对不均匀油品取样时，当样品用于密度、水或沉淀物分析时，不应对样品进行物理组合，但可以对各样品的分析结果进行数学组合。

8）实验室密度测量。2018版新标准6.7.2条款中要求使用玻璃石油密度计测量样品密度时，应在罐内油品温度的±3℃范围内，且保证油品流动性，以减少体积修正的误差。

3.4 油量计算

1）采用了新的石油体积修正系数。2018版新标准删除了原标准中石油体积系数（K系数）、石油体积温度系数（f系数）的使用，修改为采用体积修正系数（VCF），对罐壁温度修正计算的相关参数也作了修改。详见表3。

表3 新旧标准油品标准体积的计算公式

其中，石油体积修正系数的差异是GB/T 1885—1983《石油计量表》[3]与GB/T 1885—1998《石油计量表》[4]之间的差异导致的。

2）采用了GB/T 19779—2005《石油和液体石油产品油量计算静态计量》中新的罐壁温度修正系数公式[5]。新旧标准罐壁温度修正系数对照表详见表4。

表4 新旧标准的罐壁温度修正系数

CTSh（罐壁温度修正系数）修正的是温度变化对油罐横截面积的影响，故采用公式CTSh=1+2a（ts-20）计算。此处应该注意的是：无论是保温罐还是非保温罐，都采用该公式计算，计算前量油尺测量的油高数据应按ht=h20(1+a(td-20))对尺长做温度修正。

3.5 对附录A的说明

2018版新标准“附录A铁路罐车准装高度范围确定方法”对罐车载重、准装高度的确定给出了方法，JJG 140—2008《铁路罐车容积》中对计量性能的要求是铁路罐车容积检定结果的扩展不确定度不大于0.4%（k=2）[6],前提是在罐车的准装高度范围内；当超过准装高度时，其容积的检定结果不能保证在规程规定的范围之内。因此，在准装高度范围内装运石油和液体石油产品是保证交接计量准确可靠的前提。

铁路罐车除了具有计量功能以外，还具有运输和耐压的功能。为了保证铁路罐车的安全运输，在罐车的设计、制造时都有严格的技术要求，既要考虑计量的功能又要考虑运输和耐压的功能。由于运输途中环境温度的变化、运输条件的变化等，罐体、罐内油品的温度受外界的影响因素都在发生变化，如果所装载的油品超过准装高度，必定给罐体的强度、刚度以及罐体结构带来危害。因此，铁路罐车使用时，既不能超过其载重，也不能超过其准装高度，这是保证铁路罐车运输安全的必要条件。

4 结束语

铁路罐车作为油品交接计量的重要计量器具，本次的修订可以说意义重大，它为广大的油气生产、运营企业和销售企业的一线交接计量技术人员提供了结构简洁、内容专业、可操作性强的技术文件。2018版新标准统一了技术要求，内容上注重技术要点及逻辑关系的表述，并进一步完善了与相关技术标准的协调一致。在保证交接计量准确可靠的前提下，增加了新型电子计量仪器的使用，为提高交接计量工作的管理效率，减少交接计量人员的工作强度及技术的连续性奠定了坚实可靠的基础。