降低聯合站稠油交接中計量誤差的研究

延雷

[摘 要]某聯合站輸送的主要是稠油，交接計量方式主要包括：與外部交接計量的動態計量方式，使用的計量器具主要是容積式流量計；以及采油廠內部交接靜態計量方式，主要采用油罐車稱量法，本文著重從誤差的來源分析了用容積式流量計進行原油計量以及罐車稱量法產生誤差的原因，指出了在線安裝自動含水分析儀、自動取樣儀等自動化設備的必要性，以及尋找科學的罐車原油計量方法的迫切性。

[關鍵詞]稠油 交接 動態計量 容積式流量計 靜態計量

中圖分類號：TE564 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2016）11-0039-01

某聯合站成立于1991年，擔負著該油區稠油的處理、計量外輸和污水處理任務，設計年處理原油160萬噸，日處理污水10000m3。目前，主要負責與集輸公司、石油開發中心兩家的外部交接以及與草西管理區的罐車卸油的交接。在與集輸公司及石油開發的動態原油交接中，主要使用的是精度為0.2級的容積式流量計。而在與草西管理區進行交接中，由于是采油廠內部的交接工作，要求的計量方法的精度等級相對弱一些，目前主要采取的是稱量法。在計算過程中，無論所用儀器多么精密，方法多么完善，測量多么細心，所得結果往往不能完全一致，而有一定的誤差，下面就誤差產生的原因、影響程度以及采取的措施進行分析。

一、產生計量誤差的原因

油品計量的正確與否，決定于油品的計量方法、使用工具、操作技術等，每一項都不可小視，它直接或間接的決定著計量的精度，但產生誤差的來源是多方面的，并且影響的程度也有所不同，下面就從誤差的來源分析造成原油計量誤差的原因，即人為誤差、測量裝置誤差、環境誤差和方法誤差。

1、人為誤差

（1）動態計量的人為誤差

根據《原油動態計量·油量計算》規程中，原油純油量的計量公式為：

m=Vt ×ε×K×Cp×Ct（ρ20-0.0011）×（1-W%） （1）

式中 m ———原油純油在空氣中的質量， Kg；

Vt ———原油在t℃時流量計的累計體積量，m3 ；

ε———流量計儀表系數；

K———原油體積系數；

Ct———原油的溫度修正系數；

Cp———原油的體積壓力修正系數；

ρ20 ———原油的標準密度， Kg/ m3 ；

0.0011———空氣浮力修正值；

W%———原油含水質量百分數。

計量化驗人員需要記錄下流量計的讀數（原油體積量）、溫度值、壓力值、密度值和利用蒸餾的方法化驗出含水率等數值用以計算原油純油量。

（1）體積量 樂安聯外輸交接全部使用的是容積式流量計，使用原油管道在線計量交接，體積量的計量是連續的，存在的人為誤差會相互抵消，因此體積量對誤差影響不大。

（2）壓力值 壓力太高或太低均會改變流量計的精度，太高的壓力改變被測介質的體積和流量計的幾何尺寸，高壓力下誤差影響較小。但壓力變動較大時，對平穩外輸有一定的影響。

（3）粘度值 對于容積式流量計來說，粘度改變，泄漏量也隨之改變，由于樂安聯輸送的大部分是稠油，粘度的變化對流量計精度影響較大，由于原油的粘度特性，當溫度降低時，原油粘度顯著增大，油流中雜質和污濁物粘附在殼體內壁和轉子上，改變計量腔的體積，使流量計轉子與殼體，轉子與轉子之間的間隙變小，從而使容積式流量計的漏失量明顯減小，計量值比實際值偏大。反之，當輸油溫度升高，原油粘度減小，漏失量增大，計量值比實際值偏小。

（3）溫度值 溫度的變化除影響粘度外，由于材料的熱脹冷縮性能，溫度的變化使容積式流量計的計量室的容積發生變化，很高的溫度甚至使液體氣化造成兩相流，嚴重破壞流量計的精度。另外，溫度對被測液體的影響也不能忽視。因此一定要進行標準溫度狀態下的體積修正。

（4）密度值和含水率從式（1） 中可以看出，密度和含水的示值誤差將直接影響純油量的計算，所以密度值和含水率的準確讀取非常關鍵，這就要求計量化驗人員要嚴格按照正確的操作方法進行操作，我站配備的計量化驗職工都是經過了專門的培訓取證，責任心特別強，因此為我站精確計量外輸把好了重要的一關。

（2）原油罐車稱量法的人為誤差

在與草西管理區卸油工作剛剛開始時，由于卸油工作還處于摸索階段，難免存在著誤差，目前主要采用稱量法，計量罐車運油量。即：對油罐車稱重載、空載質量，測量卸液量體積，以及分別測罐車內油和水的密度，從而計算罐車拉運的原油量。其原理和方法是：

G總=G水+G油 （2）

式中：G總、G水、G油分別是罐車拉來的總質量、水的質量和油的質量。G總通過電子衡稱量獲得。計算罐車運油質量， 可以通過電子衡對運油罐車重載和空載時稱量，方便地得到G總。G水通過取樣化驗獲得，G油即由二者很方便的求出。

計量人員需要記錄罐車卸油前、卸油后的重量，在卸油的過程中取樣化驗含水。

（1）拉油車進站前及卸油后原油稱重誤差。

（2）原油取樣不當產生誤差，這也是產生誤差的主要原因，取樣的代表性如何，取樣的方法，是一次取樣還是取幾個樣的綜合值進行平均，無論那種方法取樣，都存在著較大的誤差。下一步我站還要進一步研究試驗別的方法。

（3）化驗原油含水值過程中產生的誤差。

2、測量裝置誤差

產生誤差的原因除了人的因素，主要還取決于計量這些值的計量器具的準確度等級。樂安聯有來液流量計、污水流量計等，相對于外輸交接流量計來說，精度等級都相對較低，而對于動態計量來說，精度等級越高，產生的誤差也就越小。

（1）容積式流量計 容積式流量計運動部件之間以及運動部件與殼體間的間隙極小，流量計運行時，微小的固體顆粒都會導致流量計磨損，產生泄漏量，從而產生誤差。

q=kXc3ΔP/μLc （3）

式中 q ———流量計的泄漏量，m3；

Xc ———轉子與殼體之間的間隙長度，m；

L c ———轉子與殼體之間的間隙寬度，m；

ΔP ———流量計前后的壓差，MPa；

k ———常數，取0.0833；

μ ———原油的動力粘度，Pa·s。

根據式（3）可知，影響流量計示值誤差的因素為流量計的磨損、前后壓差以及原油粘度。

2、環境誤差

環境溫度主要影響流量計的計量準確度和檢定結果。溫度的變化將影響到油品粘度、流量計的運動部件與殼體的變形，進而影響到流量計的泄漏量。原油的粘度與流量計的泄漏量成反比，對流量計計量誤差的影響較大；油溫將影響原油粘度、體積管的標準容積、流量計計量腔容積及泄漏量，也是影響流量計計量誤差的主要因素。

4、使用方法誤差

目前在動態取樣方面，樂安聯采用的是人工取樣和自動取樣器并用的方式，很大程度上避免了取樣方法產生的誤差，但罐車稱重法在取樣方法上存在較大誤差，不過罐車取樣屬于內部交接，對整個采油廠無影響，但為精確各礦之間的產量，下一步我們將在這方面做足工作，主要還是能尋找到一種科學的計量方法。

二、減小計量誤差的方法

（1）由于樂安聯處理的主要是稠油，粘度高，難以輸送，因此加強計量器具和工作標準的管理，減小測量裝置誤差尤為重要。主要是采用準確度等級較高、穩定性較好的計量器具。保養維護好計量器具和工作標準，經常清洗過濾器，防止原油中的雜質對流量計的損壞。外輸溫度控制較高的范圍之內，以降低油品的粘度，易于平穩外輸。

（2）嚴格按照流量計的檢定時間要求進行檢定，樂安聯外輸流量計采用半年一檢的方式，目前樂安聯的流量計不能實現在線檢定，必須送到專門檢定部門進行檢定，這就要求流量計必須有運行有備用，技術人員隨時掌握檢定周期，不能超期限使用。

（3）采用先進的計量手段，減小方法誤差。用自動溫度記錄儀、自動含水分析儀及自動取樣儀等自動化的先進儀器代替或監護手工操作，可以大大提高原油外輸量的準確度。

參考文獻

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