原油动态交接计量影响因素分析及控制

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原油动态交接计量影响因素分析及控制

摘 要:长输原油管道动态计量交接是原油贸易交接的主要方式,要提高动态计量结果的准确度就要有效控制各种误差因素。根据动态流量计油量计量公式,本文分析了原油动态计量质量误差,确定了主要误差源,结合体积计量、油品密度、油品含水率等主要影响因素,提出了减少动态计量误差的控制措施。

关键词:动态计量 误差 影响因素 控制

随着高精度计量仪表不断投入现场应用,原油动态计量交接方式在长输原油管道贸易交接计量过程中得到了广泛应用。目前,动态交接计量主要采用流量计配玻璃密度浮计计量方式,交接计量过程中存在油品采样、水分测定、密度测量等人工操作以及流量计仪器误差等误差源。为此,需要分析影响计量误差的因素,确定主要误差来源,采取措施控制主要误差分量,提高动态交接计量的准确度,有效地维护企业经济效益和交接计量的公平性和准确性。

一、原油动态计量质量误差分析

1.原油动态计量公式推导

根据《GB/T 9109.5-2009石油和液体石油产品油量计算动态计量》与《GB/T

1885-1998石油计量表》,流量计配玻璃密度浮计的原油动态计量公式为

式中,Vt为计量温度t下的流量计累计体积值,ρ20为原油的标准密度,Cplm为原油压力修正系数,VCF20为原油体积温度修正系数,Cw为原油含水系数,MF为流量计系数。

根据原油标准密度、原油体积压力修正系数、原油体积温度修正系数、原油含水系数与式样温度t1、原油体积系数β、试样温度下的油品密度ρt1、原油含水百分数W、原油计量下的压力p等参数的关系,原油动态计量公式可以转化为

2.误差传播系数计算

根据间接测量误差传播公式,可以推导出

3.误差分量比重分析

为分析各个变量对原油动态计量质量误差影响的大小,现对每一分量占原油计量误差的比重进行分析。

4.主要影响因素的确定

考虑到原油体积系数β、原油压缩系数F值很小且压力与温度值可以精确计量,不难看出、t、p分量对原油动态计量质量误差的比重小,是影响动态交接计量误差的次要因素,影响原油动态交接误差的主要因素有油品体积、油品密度、油品含水量。

二、主要计量误差原因分析

1.体积计量误差

管输原油体积采用流量计连续计量,流量计检定与交接计量时普遍采用流量计系数法,即交接双方按照约定定期检定流量计,由在线体积管向下量值传递确定流量计系数,并采用流量计系数修正计量结果。因此,流量计系数最终决定流量计的体积计量误差。

2.原油密度误差

原油密度是原油一个重要参数,随原油主要成分比例和温度的变化而变化。一般采用分时手工取样和实验室测量密度值的方法,原油密度值的误差主要源于取样误差与密度测量误差。当油品品种变化频繁或混配不均时,手工取样样品不具有代表性,取样的密度数据存在相当大的随机性。

3.油品含水量误差

受脱水工艺和管道输送条件影响,管段内的原油含水量随时可能发生变化。与原油密度测量误差分析类似,原油含水量测量误差主要源于取样误差和测量误差。其中,取样误差源于手工取样不具有代表性和油品含水量随机变化这一对矛盾;根据《GB/T 8929-2006原油含水量的测定(蒸馏法)》,测量误差主要源于溶剂的选择、样品的均化处理、蒸馏时间三个要素。

三、动态计量交接误差控制

根据原油动态计量质量误差分析结果,减少原油动态交接误差应设法减少油品体积、油品密度、油品含水量的误差。考虑到原油计量影响因素众多、复杂,交接计量环节均涉及人的因素,因此,应做好以下工作,才能降低交接计量误差。

1.选用计量准确度较高的计量仪器

在原油动态计量过程中,使用的计量仪器仪表较多。在选用计量仪器时,应选用合适测量范围、较高准确度和已给定修正系数的测量仪器,并经专业计量机构强制检定,确保计量仪器符合准确度要求。

2.采用自动取样方式替代手工取样方式

《GB/T 4756-1998石油液体手工取样法》规定,每隔两小时进行一次取样。

由于原油品种多、掺混不均,手工取样得到的样品进行密度和含水量测定时得到的结果的代表性较差。为此,推荐采用《SY/T 5317-2006石油液体管道自动取样法》,使用合适的自动取样器,从管线中间部位按时间比例或流量比例取样,确保取样均匀,改善样品的代表性,解决人工取样代表性差引入的计量误差。

3.做好计量器具的周期检定与维护管理

用于管输原油交接的计量器具必须经检定机构强制检定,并出具检定证书,确保其符合相关国家标准及规程的精度要求;使用时,要严格按检定证书的修正值进行必要的修正。同时,做好计量器具的日常检查与维护管理,发现有明显误差的计量器具,应立即更换。

四、结论语

管输原油动态交接计量工作“差之毫厘,失之千里”,因此,除采用更高准确度的计量仪器仪表、优化采样方式等措施降低主要影响因素的误差分量外,还需要关注温度、压力等影响因素,通过加强管输原油交接计量标准规范的执行,有效降低计量交接误差,提高交接计量结果的准确度,确保交接计量活动的公平性,有效维护企业的经济效益和企业形象。