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原油流量计交接计量中存在的几个问题

时间:2018/06/23来源:未知

摘要:国内原油贸易采用流量计交接计量十多年了, 在此期间, 设备及附件、计量检定工作、操作等方面暴露出一些问题。 本文针对这些问题, 提出了改进方法。

0、引言:
  原油计量的准确性对原油生产企业、石油化工行业都是至关重要的 。大家必须掌握石油及石油产品计量器具的结构原理、性能、操作等, 同时在实际使用过程中还要善于发现和解决问题。
  国内用于原油贸易交接计量的计量方式自1991 年以后逐步由原来的立式金属罐(大罐)交接计量改为流量计交接计量 。流量计的使用, 简化了计量工作,降低了各个计量环节操作人员的劳动强度 。
  由于原油生产和中转储运过程复杂, 且原油具有杂质多、黏度高、易污染等特性 ,流量计以及配套设备, 在使用过程中难免会受到原油的污染甚至侵蚀。因此使用中的流量计及附属设备的检定周期被规定为 3 ~ 6 个月 。从频繁的检定要求不难看出 ,流量计计量相对大罐计量来说 ,可靠性是较差的(立式金属罐初检有效期为 3 年,复检有效期为 5 年;从误差理论的角度来看 ,大罐计量是一次性误差 ,而流量计计量是连续性误差 ,大罐计量在计量误差上也优于流量计计量 。在此不赘述)。本文主要谈的是在原油流量计交接计量中, 消气器 、管线采样及检定过程中存在的问题。

1、消气器:
1.1、消气器的作用及现状:

   原油在转运、集输过程中, 由于泵抽空 、气体分离不净 、管线拐弯和爬高 、节流等因素, 融解气会跑出来变成自由气 ,这些气体在管道中占有一定空间 ,它随油流进入流量计内, 流量计会把气体当成原油来计量体积。这样即使流量计具有较高的计量准确度,也无法正确计量出原油的真实体积。为此必须在气体进入流量计前把它去除掉。消气器就是起这个作用的[ 1]。消气器有卧式和立式两种 , 图 1 为立式消气器示意图 。卧式消气器的除气效果好 , 但占地面积大 ,一般不被选用 。
图 1  立式消气器示意图

图 1  立式消气器示意图
  在原油流量计检定规程中规定的检定项目一般有外观检查、耐压试验 、基本误差检定和重复性检定。但其附属设备———消气器的作用和检定通常都被忽略了 。
  据相关资料先容, 运行中的原油管道里气体含量通常占原油总体积的 2 ‰~ 5 ‰左右 。1997 年 11月,某单位将两台超声波流量计安装在原油码头到岸罐的管线上与大罐作对比(没有安装消气器),结果流量计示值大于大罐(检定合格)计量值 10 ‰以上。远远大于 2 ‰~ 5 ‰的理论值 。
  运行中的原油管道里存在影响计量准确度的气体,但在流量计(系统)实际检定过程中 ,往往不见消气器的检定,更为突出的问题是一些用于交接计量的流量计 ,其消气器只是一个摆设 ,根本不起作用。如果某台流量计的消气器发生故障或不起作用,结算出的原油体积量 , 就存在相应误差, 如果该流量计是用在原油贸易计量交接上 ,就会给买方造成相应的损失 。

1.2、对策:
  鉴于以上情况 ,建议针对目前用于原油贸易交接计量的流量计进行一次调查, 对于消气器确实存在问题的 ,应当采取如下措施 :
1)暂时恢复立式金属罐交接计量 ;
2)在流量计(系统)检定过程中尽快制定出明确的、行之有效的消气器检定条款, 安装合格的消气器(可以考虑效仿标准体积管, 选定标准消气器);
3)供需双方通过上级计量主管部门 , 根据不同管道和消气器的具体情况, 测定出相应的气体贴损数额(可参考目前施行的原油贴水办法), 补偿买方损失 。

2、交接计量中的取样:
2.1、手工取样的缺陷:
2.1.1、存在的问题:

  目前原油贸易流量计交接计量的原油试样, 大部分都是采用手工取样 。对于原油和非均匀石油液体,连续自动管线取样是最好的方法[ 2]。一般只有在自动取样器出现故障或需要维修时才会需要手工取样 。同样因为原油的复杂特性 , 在实验室或出产时准确度很高的仪器、仪表, 在生产实际使用过程中都会大打折扣 。也就是说, 原油流量计交接计量采用手工取样是不得已而为之 。
  G B/ T 4756 — 1998 石油液体手工取样法 5.4关于管线取样器中规定, 管线手工取样器是由一个适当的管线取样头和一个隔离阀组成 。同时还对取样头的管径、开口方向、距离等做了一些说明。
  对取样做一些必要的规定, 目的是为了保证用于化验分析的样品能够代表被取样的油品 。而规定不明确, 往往导致在管线取样头施工安装过程中 ,需方没有到现场监护 ,这样就有可能出现取样头的开口不成 45°朝向液体流动方向的现象 , 造成取样的“先天不足” 。在手工取样过程中 , 因为没有严格的规定 ,常常出现操作方采用对己方有利的方式操作等弊端(如避开水流采样等)。

2.1.2、应对措施:
1)明确规定在管线取样器的施工安装过程中 ,供需双方必须同时在现场 ;
2)针对不同管径的输油管线 , 明确取样管线管径,测算并规定从取样口放出非有效样品(死油)的数量(比如取样管头容积的 2 倍),避免取样的随意性。

2.2、输油管线中流体流速对样品的影响:
  为了油品试样的均匀,规程规定试样应该从水平安装在流量计出口端管线的流体湍流区(雷诺数 Re>2000)的取样头采取[ 1]。一般情况下雷诺数[ 3]Re都能满足要求。以钟-荆 、魏-荆两条输油线为例 。钟 -荆 :D =0.205m , ρ=860.0kg/m3, μ=22.21 ×10-3Pa.s , 输油量 =90m3/h , v =0.757m/s 。魏 -荆 :D =0.412m , ρ=878.8kg/m3, μ=32.52 × 10-3Pa.s , 输 油 量 = 130m3/h , v =0.268m/ s 。根据 Re =Dv ρμ,得Re钟 -荆 =6009Re魏 -荆 =2984式中, D 为管线内径(m);v 为流体流速(m/s);ρ为流体密度(kg/m3);μ为动力黏度(Pa.s)。
  目前河南油田分企业至荆门分企业的原油输量是 130m3/h 左右。随着原油产量的下降 ,如果输油量降到 90m3/h 以下, Re 将小于 2000 , 那时管道中的流体将形成层流, 在管线采样器上所采取的油样就不再具有代表性了 。对于这个问题, 应该引起大家的注意。

3、关于检定证书:
  用于原油贸易交接计量的流量计的合格的检定证书 ,应该视为原油购销合同的一部分 ,供需双方都应存档。一则表示双方权利对等 , 二来可以更好的熟悉流量计的状况 , 为流量计的检定、故障处理、报废等工作提供第一手资料, 为客观、公正、准确的交接计量原油提供有效的依据 。


4 、结束语:
  科技在不断进步, 法制在逐步健全。原油流量计计量工作也需要在实际应用中发展和完善。事实上在原油贸易计量中 ,以立式金属罐交接计量还大量存在。本文并不是把两种计量方式进行比较, 因为原油流量计计量确实是直观便捷 ,大大减轻了计量操作人员的劳动强度 。但在以上问题, 尤其是消气器的问题没有得到有效解决之前 ,将流量计用于原油贸易交接计量是不适宜的。希翼有关计量主管部门重视原油流量计计量工作中出现的问题, 所有和原油计量有关的科研、生产技术和计量操作人员都来关注原油计量工作, 使原油交接计量工作更合理 、更快捷、更准确。

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