原油貿易計量中凈重量計算方法的差異分析

施盛林，張達智，崔立，馬德起

1.天津口岸檢測分析開發服務有限公司 （天津 300457）2.天津海關化礦金屬材料檢測中心 （天津 300456）

原油貿易中，一般以毛重量作為運費結算依據，以凈重量作為貨物結算依據，所以原油貿易計量的準確性直接影響著買賣雙方的經濟效益[1]。原油凈重量計算方法的影響因素有兩個：一是沉淀物是否參與凈重量計算，二是凈重量計算的順序，這體現在計量標準的差異上。毛量扣除水含量（水的質量分數）或扣除水含量和沉淀物計算得到凈重量。其表現形式通常是凈重量（t）、凈體積（20℃，m3）或凈桶（60 ℉，BBLS），采用體積流量計動態計量和容器靜態計量最先得到的量都是毛體積（20℃，m3），在計算凈重量時，計算順序不同，計算結果也存在差異。因而有必要梳理原油貿易計量標準，研究標準之間的差異，確定這些方法因素帶來的差異率是否顯著。本文僅討論計算順序帶來的影響。

1 原油中水和沉淀物測定

1.1 相關標準

原油中水含量的結果表示分為質量分數和體積分數兩種形式[2]，因此整理出現行使用的相關標準（表1）。

GB/T 8929—2006、GB/T 260—2016 和 GB/T 6531—1986為測定水含量和沉淀物的經典方法，為仲裁方法。GB/T 6533—1986離心法不能精確分析含有較小水滴的穩定乳化液的水含量，GB/T 11146—2009和GB/T 8929—2006可替代其用于水含量的測量[3]。GB/T 26986-2011同樣適用于測定原油水含量，但大量物質和多種化合物凝聚或發生氧化還原反應會干擾卡爾·費休電位滴定法測定水含量。原油中干擾物質僅可能是硫醇和離子硫化物。當水的質量分數在0.05%～2.00%時，質量分數小于0.05%的硫干擾是很小的[4]。

表1 原油中水和沉淀物測定的相關標準

1.2 水的質量分數和體積分數的換算

原油中水含量的計算方式以質量分數ω或體積分數φ計，以%表示。其中，假定水的密度為1g/cm3，關系式為：

式中：V0為做空白試驗時接收器中水的體積，mL；V1為試樣的體積，mL；V2為接收器中水的體積，mL；m為試樣質量，g；ρ為樣品密度，g/cm3。

可知水的質量分數與體積分數的關系式為：

1.3 沉淀物的質量分數和體積分數的換算

沉淀物的質量分數X，以%表示。關系式為：

式中：A為沉淀物質量，g；B為試樣質量，g。

如若按照體積分數報告沉淀值時，要計算出沉淀物的體積和沉淀物的體積占原試樣的分數。當沉淀物的主要部分是砂子（二氧化硅，密度為2.32 g/cm3）和少量的其他天然存在的物質（密度小于砂子）時，對所獲得的沉淀物就要使用2.0 g/cm3這個任意密度。求沉淀物的體積分數是把沉淀物的質量分數乘上原油20℃的密度，再除以2.0 g/cm3。可知沉淀物的體積分數Y，以%表示，關系式為：

式中ρ未知時取0.85 g/cm3。

通過油品類別和貿易協議，按GB/T 260—2016或GB/T 8929—2006測定水的質量分數或體積分數，按GB/T 6531—1986測定沉淀物的質量分數或體積分數，將二者相加作為沉淀物和水的質量分數和體積分數。也可按照GB/T 6533—2012一次測出原油中水和沉淀物的質量分數或體積分數[6-7]，但不作為仲裁方法。

沉淀物和水有體積分數和質量分數兩種確定方式，應根據油量計算是基于體積還是基于質量來選擇使用，故沉淀物和水的質量分數表示為：

沉淀物和水的體積分數表示為：

2 原油動態、靜態計量中毛重量、凈重量計算

2.1 相關標準

根據國內現有原油計量標準，對凈重量計算方法進行了整理，見表2。

表2 原油動、靜態計量中毛、凈重量計算的相關標準

由表2得知，原油動態、靜態計量標準凈重量計算方法中，水含量及沉淀物選取存在差異。一是部分標準未考慮沉淀物的影響；二是部分標準僅考慮ω，可計算凈重量，未提供凈體積的計算方法。

2.2 原油凈重量計算方法

2.2.1 凈重量的計算

凈重量計算如圖1所示。

圖1 凈重量的計算示意圖

計算公式為：

通過分析，除水含量及沉淀物選取不同之外，mgw和Vns各標準計算方法相同，凈重量mnw存在兩種計算方法，一種是通過Vns得到的，記作mnw；另一種是通過mgw得到的，記作mnw′。這兩種計算方法均可在相關標準中找到依據：GB/T 19779—2005《石油和液體石油產品油量計算 靜態計量》中13.4.1基于體積 公式（18）：mn=Vns×WCF；SN/T 2389.13—2013《進出口商品容器計重規程第13部分:石油及其液態產品船艙靜態計重》中5.4.6計算表觀質量公式（11）：mn=Vns×WCF。

2.2.2 凈重量計算方法差異分析

分析公式mnw與mnw′，可做如下推導：mnw－mnw′=Vns×Fw－mgw×（1-msw）=Vgs×（1-Vsw）×Fw-Vgs×Fw×（1-msw）=Vgs×Fw×(msw-Vsw)。

以原油20℃密度為850.0～950.0 kg/m3、水質量分數為0.25%～1.00%、20℃毛體積為100 000 m3時，按照前面分析得到的公式計算，結果見表3。

由表3可得，密度越小、水含量越大，mnw和mnw′的差異越大。兩種原油凈重量的計算方法與原油密度、水含量有關，且存在差異，從而影響貿易結算。

表3 原油凈重量動靜態計量差異分析表

以某油田一批外輸原油為例，20℃密度為936.1 kg/m3、水含量（質量分數）為0.95%、20℃毛體積為104657.250m3時，mnw=96924.911 t，mnw′=96984.313t，差異量59.403 t，差異率0.61‰。可以推算，計算方法差異引發的貿易結算額相差約12萬元。

3 結束語

原油作為國際貿易最先開展的商品，國內外相關標準已沿用多年。原油凈重量的計算需通過20℃毛體積、20℃密度、水的質量分數或體積分數計算得到，由于各種標準規定既可采用凈體積計算，也可采用毛重量計算，計量人員容易產生誤解，認為兩種計算方法得到的結果相等。本文經過對標準原文的分析和嚴密的數學推導，證明了差異的存在，給出了差異率和實例。對原油密度檢驗標準的分析可知，利用密度結果采用凈體積計算凈重量欠妥。建議在修訂標準過程中，取消凈體積計算凈重量的方法，僅保留毛重量計算凈重量的計算方法，減少由此帶來的貿易爭議。