进口原油船舱检验中的明水检测探析

2024-10-23 00:00:00曹岩
经济技术协作信息 2024年10期

摘 要:随着经济和社会的快速发展,我国对能源的需求越来越大,当前,我国作为原油消耗大国,每年需要大量进口各类能源,满足发展的需要。我国原油产量位居世界前列,但是从持续发展的角度看,还无法做到自给自足。原油是能源的重要部分,其地位关乎国家战略和国计民生,作为重要的基础能源,国内市场需求量庞大,能够实现可替代的可再生能源短期还做不到充足供给,从可持续发展的长远角度来看,在未来相当长时间内,我国对原油的进口依赖度还比较高。做好能源的检验至关重要,本文主要通过对进口原油中明水检测重要性和必要性的探讨,提出进口原油明水检测方法,以此为科学检测提供正确的参考。

关键词:进口原油;明水检测;透明取样管

随着我国经济与社会的发展,对能源的需求量不断提升,我国是全球最大原油进口国,对原油进口依赖程度越来越高,至2022年,我国的进口原油达5.08亿吨,占全球原油贸易量二成以上。我国的原油进口渠道较广泛,以此避免出现能源荒,确保国内能源充足稳定。近年来,随着国际形势的不断变化,我国原油进口也变得越来越多元化,这是发展趋势更是发展的必然。从传统层面看,我国对中东沙特阿拉伯、伊拉克、阿联酋等国家原油进口量较大,占比较高,随着与俄罗斯外交政策的强化,当前对俄进口也占了较大的比重。我国对原油进口的通道主要依靠海上油轮运输,这是当前最为普遍的一种进口原油运输方式,从Refinitiv数据统计情况看,2022年,我国海运进口4.39亿吨原油,其中并不包括沿海运输,全年进口量86.4%。为了保证原油安全,需要在海运原油接卸时做好明水检验,通过明水检验,确保收货一方经济利益,减少对管道输送动力消耗,避免出现金属管道设备结垢或者腐蚀,最为关键的一点是提升炼化产品的质量,保证使用安全,对原油的精准管控非常重要,是保证国家能源安全的重要环节。

一、进口原油状况及检验的作用

(一)进口原油状况

原油根据产地的不同,有着不同的状态,但从整体看,原油水分形态是有多种存在状态的,根据存在状态不同分为游离水、悬浮水、乳化水和溶解水四种形态。其中,游离水从油品中析出,会分层沉积,沉入原油的底部,这种形态的水分布是明水主要来源;悬浮水是微粒状悬浮物,呈现悬浮的状态,分布到原油中,这种情况主要是存在黏性原油中,通过一定的时间会慢慢自然沉降,成为游离水;乳化水呈现极细滴状形态,在原油中均匀分布,这种形态相对于悬浮水是较难分离的;溶解水会以溶解到原油中的方式存在,根据不同的温度变化,形成了不同的分解速度,温度升高则出现更高溶解性。那么,针对原油存在的水质情况,我们需要对原油做好脱水工艺处理,这样才能确保原油的品质,经过脱水处理的原油,主要是脱去悬浮水和乳化水,使少量游离水和溶解水保持在原油里,进一步提高原油的质量,为后期加工提供良好的基础。

(二)原油检验的作用

随着我国对原油进口量的依赖度增加,对原油检验的工作量也越来越大,其重要程度不言而喻,随着原油进口激增,也对当前的检验提出了更高的要求,同时,也需要更专业的检验人员及设备。检验时,一般情况下,正常的检验无可争议,只是在对油轮重量检验过程中,底部明水测算过程中是最容易引起争议的一个环节。因为底部明水计量是否精准直接影响到的是进口商经济利益,如果明水过多,还容易出现存储、管输、加工的问题,各个环节都要受到影响,如果处理不当,还会导致安全责任事故,针对原油的质量与安全,要求原油在卸船前必须科学检验,计算出明水量,这样,才能确保接卸方、储存方、收货方的利益,做到心中有数,保证安全。

二、进口原油中明水来源

我们要了解原油的明水来源,才能做到精准检测,有效提取各种数据,为接送各方提供依据。明水对原油质量与安全影响大,原油明水来源多,因为在原油开采过程中,会有许多的环节,明水由各个环节得来,概括看,既有原油自身产地导致的明水,也有开采、脱水、运输环节产生出来的明水,更有甚者也存在人为干预,明水来源的因素较多,要通过有效的手段做好检测,才能确保质量与安全。

(一)原油生产过程中出现的明水

原油产于地下,油气资源和水是“孪生共存”,它们同时存在地下岩层中,二者根据地壳的变动,不断频繁交换,在这个变化的过程中,导致原油天然含有水分,这是原油存在的特性导致的29d71f44864683dbebd2676bc52bc59f39462a1cdcb6f4ee2024e608e7716a26。在油田开采的过程中,随着开采量的增加就会加深深度,到达一定的深度后,油田地层水分则会更多,原油含水率也就更大。原油开采时,地下变空,为了保持地壳均衡,则要注入大量的水,以此缓解地层自身的压力,通过注水确保了开采区域的平衡,维护地壳稳定,注入的水分也是原油明水的主要来源。轻质原油和中质原油的黏度不高,很容易和明水分离,而重质原油和超重原油黏度高,不利于明水分离,检测时,影响了测量准确度。对于新开采出来的原油,需要进行简单的处理,比如脱水后使其变为纯净油品,这个过程需要特定的设备来完成。从当前的处理工艺上看,脱水技术主要是化学脱水、加热沉降脱水和电脱水三种方式,这就要根据原油的具体情况而选择技术类型。其中,化学脱水主要是利用破乳剂来完成,通过改变旧有油水界面进一步促进水分子快速聚集,达到油水分离的目标;加热沉降脱水较为麻烦,要用沉降罐对原油混合物做到加热,通过检测原油黏度变化和物质自身重力做到分离的目标;电化学脱水是利用现代化的电脱器处理,主要针对的是低含水量原油,利用外加高压电场打破原有油水界面,破坏油水之间的平衡,以此保证原油中的水滴快速集聚,以此达到油水分离的目标。不论是哪一种分离技术,都有其优势与弱点,主要是受到破乳剂质量性能、沉降罐温度、原油混合物沉降、电场强度等有关,任何一种因素都会影响到处理的最终效果,如果控制不当,还会影响到原油含水率不达标的状况[1]。

(二)原油装载运输过程中产生的明水

原油运输主要是靠油轮进行,那么,在原油装船的各个阶段也会产生明水,一般情况下,港口会用输油管做好装船作业,如果油管路径长、输送时间长,会造成大量原油产生管道内滞留,影响原油的输送,为了更好地保证时间,确保原油能够顺利装轮,使原油连续进行装船作业,同时也是避免出现高黏度重质原油对管道堵塞,一些港区会用明水冲洗管线,以将滞留在管道中的原油全部进入货舱。此时,部分储存于船舱管线内的明水无法在装货港进行计量,但是会反映在所有的计量数据中。运输情况也会对卸货港明水情 况产生影响。原油黏度对温度变化敏感,若油轮在运抵卸货港前未对船舱加热,船舱温度降低会导致原油黏度增大,延长明水分离沉淀时间。在原油运输过程也会出现较大量的明水,如果是遇恶劣天气导致船身颠簸,不但影响到了舱内油水界面稳定,更会造成明水量的混合[2]。

(三)人工干预因素产生的明水

随着地缘政治局势和世界经济的不确定性,是人为因素的主要成因,特别是国际油价长期高位震荡,在利益的驱使下,很多的国际贸易会出现虚假现象,通过造假提高自身的利益,特别是原油成本与市场之间的巨大利益,导致了经营商、船方和检测方的不确定性,各方都会考虑自身的利益,在这样的背景下,各方都会采用多种方式影响计量结果。

三、进口原油明水检测方法

根据以上分析,就需要通过科学的方式做好原油的明水检测与检验,从目前的技术条件看,有两种方式,一是油水界面仪(UTI)检测,二是试水膏检测。

(一)油水界面仪检测

这种检测方法的工作原理较为复杂,主要是利用了油水不同电导率出现的差异性传输信号进行分别,通过激发设备终端发声器出现的差异化声响出现的波动数值分辨,可以在声音变化界面读取油水界面仪尺刻度,这样能够精准地对底水高度确认。油水界面仪是一种先进的设备,是当前最为普遍的一种检测仪器,能够满足大多数油品底部明水测量需要,整体看,设备的灵敏度高、读数精确,在使用过程中需要做好操控,有时候也会出现误读数据的问题,比如对沥青混合物明水测量就会出现提示音反应延时的问题,如果不能掌握时间点就进行读数,就会出现测量错误问题[3]。

(二)试水膏检测

试水膏作为敏感度极高的化学试剂,遇水就会出现变色反应,这种化学试剂敏感度极高,要选择使用质量优质的试水膏,如果质量不合格,则会在油中或其他化工液体产品中不发生反应,使用试水膏时,需要根据油品的状态来进行,特别是对原油明水检测过程中,试水膏需要满足各类技术条件,需要根据国家的相关规定来进行,达到检测的标准与要求。试水膏选择时要检查是否过期,如果因为保存不当导致性能变化,则需要更新产品,保证其化学性质准确性。原油检测时,根据环境条件选择不同的检测方式,试水膏轻便易于携带、成本较低的特性,决定了其检测的适用性,特别是对一般油品明水检测中发挥着重要的作用。对于油品黏稠度较大的原油,对试水膏会产生一定的影响,如果是特重油品测量,则会在检测过程中出现黏稠油液包裹试水膏表面的问题,此时底部明水接触不到试水膏,更无法保证二者发生变色反应;还有一些油温高的油品会造成试水膏融化的问题,影响到了检测的效果与质量,其产生的数据也会存在差异。外部的环境也是影响性能发挥的主要因素,特别是经过长时间运行的油轮,温度差异性较强,货仓内形成水汽聚集舱顶、舱壁和测量管内的现象,此时使用试水膏检测,也无法快速发生性能反应,影响到检测数据精度,使用试水膏检测在实际应用中争议性较大。

四、进口原油明水检测实操注意事项

检测前,我们要做好功课,充分掌握油轮出发地,装载油品类型,油种理化自然特性,中途的相关信息等,只有这样才能保证检测的精确度。有的装港明水是零的,也需要检测,因为在运输过程中,会产生许多不确定性,到港后原油也会有明水析出,阿曼原油就会出现这样的情况。如果检测标准不同,数据存在争议,则会出现各方的矛盾,针对这样的情况,需要做好精准测量与检测,才更加具备说服力,强化戒备心,避免出现争议引起不必要的国际矛盾。通常,特重质原油或沥青混合物底水测量容易出现各种争议,这种货物胶质、沥青质、蜡含量高,检测时很容易出现测量尺锤包裹、试水膏失效、界面仪变声的问题,所以操作时,需要按照操作规程,确保操作科学可靠,油水界面仪下降出现水响则表明尺头触水,这时我们就需要不断摇动油水界面仪手柄,达到全面浸泡冲洗包裹的目的,声音停止记录此时尺带刻度,反复在1cm 范围内不间断地移动,直到找出油水界面,保证检测的标准与精确。

五、关于明水检测仪器设备改进的设想

通过上述的分析,我们也看到了明水检测的方法还存在不科学的地方,鉴于明水检测设备和方法的缺陷,则需要不断总结经验,创造性进行发展,使设备和方法更加科学有效,随着技术的不断进步与发展,要想准确测量各种原油中明水含量,需要用现代技术,提高检测质量,更好地服务各方。有效做好明水检测设备创新与技术更新是当前和今后一个时期的关键点。比如油水界面仪上的改进,可以将油水界面仪尺头部位进一步延长,更好地接触水面,需要在尺头加装取样管,方便随时取油,要在取样管底端设计一个进油口,安装封闭严密的伸缩阀门,取样管需要使用玻璃制品,通过透明材质能够直观看到油品情况,底端和油水界面仪零点做到平齐设计改进,取样管上要明确标准刻度,这样通过对取样管的刻度认定,能够准确读出取样管内明水和原油界面数值,这样的改进大大提高了测量的精确度,也减少了人为干预出现的误差。另外,原油船在初次船舱计量的过程中,船方一般会将船舶首尾吃水差调到零的位置,此时舱内液面明水界面保持水平,如果在这个时候取样,那么管明水高度和船舱明水高度能够保持一致,更加能够直观读取舱底明水高度。原油重质与轻质的检测方法不同,其难易程度也不同,对于超重质黏稠原油的检测,要想精准检测,则需要将取样器放到指定高度进行采样,对样品检测就能够快速知晓货物的明水情况。

结语

综上所述,在原油检测过程中,需要掌握各方面的信息,综合运用各种手段进行科学检测与分析,以此,才能实现精准检测的目标,避免出现数据上的争议,保证各方利益。不断创新检测的设备与技术,联合各方共同探讨明水检验仪器设备改进思路,提高检测方法,更好地完善检测条件,共同维护原油明水检验检测公平有序进行。充分用好科技应用,探索“智慧商检”应用场景,加强跨关区信息联动、执法互助和综合研判,为国家经济建设与社会发展作出积极贡献。

参考文献:

[1]曲效建,杨磊,刘志腾.进口原油船舶明水增多原因及对策研究[J]质量与认证,2021(07):54-56.

[2]刘冲伟,史清刚,安正国,等.进口原油船舱计重时游离水计量探究[J]中国石油和化工标准与质量,2017(05):26-28.

[3]赵魁民,陈晓梅,宋伟.进口原油船舱检验中的明水检测[J]质量与认证,2022(06):53-55.