渦輪流量計原油銷售計量及質量測定標準探討

上海自動化儀表針對原油貿(mào)易計量中溫度、壓力測定及油量計算等標準應用中問題提出改進建議，運用含水測定標準加強接受器的質量檢驗，杜絕不合格器實踐編制螺旋轉子渦輪流量計等企業(yè)標準，指導現(xiàn)場使用與維護，延長運行周期。做好有機氯等原油質量檢測標準的使用與改進，確保銷售原油準確度和格。

1 前言

銷售計量和質量檢測是原油生產(chǎn)、儲運的#終環(huán)節(jié)，其計量準確度和質量指標關系到貿(mào)易雙方經(jīng)濟利益，該環(huán)節(jié)涉及標準規(guī)范、儀表器具、操作及檢驗環(huán)油貿(mào)易交接工作的重點。因此，確保銷售原油質優(yōu)量足、用戶滿意，不僅是提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理水平的需要，也是維護雙方經(jīng)濟利益的重要工作。

江蘇油田采油一廠地處水網(wǎng)地帶，年產(chǎn)約 65 萬噸原油經(jīng)過商品化處理后，通過分布于揚州、泰州等兩市三縣內劉陸、沙埝、周 41 等五個集輸站庫，就相關煉廠。原油外銷呈批次多，批量少，油量結算頻繁等特點，通過近年來原油銷售過程中的實踐和體會，進行總結與交流，以提高原油貿(mào)易管理水平。

2 原油計量標準應用與實踐

原油是一種物理和化學性質較復雜的工業(yè)原料，在生產(chǎn)、儲運與銷售過程中受溫度、壓力及環(huán)境等因素影響較大，不按@@@照標準規(guī)范進行儲運和交接誤差增加，影響產(chǎn)品質量。

GB/T 17291 規(guī)定我國以 20℃，101.325kPa 為標準參比條件，通過體積、溫度和壓力計量，密度、含水等基本數(shù)據(jù)測定，計積和質量。涉及的相關標準如圖 1。在此環(huán)節(jié)涉及渦輪流量計、密度計、溫度計、壓力表、天平、儲油罐等十多種計量器具和計量操作，正確的取值與計原油綜合計量誤差≤ ±0.35%。

2.1 相關原油計量標準應用問題與改進建議

2.1.1 油量計算標準中壓力取值改進建議

GB/T 9109.5-2017《石油和液體石油產(chǎn)品動態(tài)計量》附錄 A2.2 規(guī)定測溫、測壓點應選在距離渦輪流量計的出口#近處 , 并在 6.2.2.4 確定“計算 Cpl 時壓力可取渦輪流量計出口壓力的平均值計算”。而現(xiàn)場各式容積式渦輪流量計在依靠流體推動轉子過程中會產(chǎn)生一定壓損，如聯(lián)盟莊集輸站 DN150 口徑轉子渦輪流量計，在動力粘度 50mPa.s、1.5 MPa 工作壓力150m 3 /h 狀態(tài)下，根據(jù)壓力損失曲線，會產(chǎn)生約 0.05 MPa 壓力損失，按照標準附錄 B計前后壓力修正系數(shù) Cpl 分別為 1.0012 和 1.0011, 誤差約0.01%。因此取渦輪流量計前壓力計算油量，不能真實表現(xiàn)計量狀態(tài)，建議取過濾器與渦輪流力的平均值作為計算量值。

2.1.2 溫度測定標準建議與改進

溫度是原油計量的關鍵參數(shù)，GB/T8927-2008《石油和和液體石油產(chǎn)品溫測量 手工法》描述“溫度測量誤差構成石油和液體石油產(chǎn)品數(shù)量測量誤差的較點無論怎樣強調都不過分”，但GB/T 8927-2008 前言部分已經(jīng)注明“固定式平均溫度計測量油品溫度和管線手工測溫不再作為本標準內容”，實際已明用于靜態(tài)計量。但 GB 9109.5-2017 的 5.3 項只明確溫度計量器具準確度要求，在 A2.2 規(guī)定“測溫、測壓點應選在距離渦輪流量計的出口#近處”，沒度計的安裝和測量方法。在實際應用中管線溫度測量受環(huán)境、氣候、管線長度等因素影響較大，目前現(xiàn)場通用做法是測溫部位要求在室內，測溫孔選在輸量計之間適當位置，以 45ｏ 角迎流插入管線內徑 1/3 處，測量溫度要先讀小數(shù)后讀大數(shù)。因此建議 GB/T 8927 等標準增加油品管線溫度計量方法。

2.1.3 G B 9110 等油量計算標準引用問題

目前儲油罐靜態(tài)計量有GB 9110-1988《原油立式金屬罐計量油量計算》和 GB/T19779-2005《石油和液體石油產(chǎn)品油量計算 靜態(tài)計量》兩個標準。在9110-1988 已經(jīng)缺乏可操作性，主要有以下原因，一是文本中引用的 GB 1884、GB 1885 已經(jīng)制修訂，如石油體積系數(shù) K值已由 GB 1885-1998 表 6代替。二是相關參數(shù)錄取規(guī)則與配套標準不匹配，如油品水分測定要求“符合 GB8929《原油水含量測定法》，測得值應準確讀到水分接受器的一個刻度GB 8929-2006 要求“水含量結果修約到 0.025%”。建議對 GB 9110-1988 進行修訂或明由 GB/T 19779-2005 代替。

2.2 用標準指導計量器具配備及使用

2.2.1 依靠標準杜絕不合格含水化驗接受器使用

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計量器具是實現(xiàn)準確計量的物質基礎，如果采用偽劣或不合格計量器具，使用錯誤的操作方法，就會產(chǎn)生較大的計量誤差。按照 GB/T 8929-2006《原油蒸餾法》配備 5mL 含水接受器必須符合標準文本圖 1 要求，而圖 2 為某集輸站一支用于原油含水測定的接受器，其尺寸與標準明顯不符。

目前測定油品含水測量主要采用 GB/T 260 和 GB/T 8929 二個標準，但后一種針對原油含水測定，因接受器采用虹吸管結構，使原油中水分的回收率較為貿(mào)易雙方普遍接受。圖 2 中 B 接受器虹吸管規(guī)格不符合標準要求，增加餾分油的回收阻力，導致水分測定值低于實際值，同時在高溫條件下容易因氣存在安全隱患，B 接受器檢查后立即銷毀。新接受器經(jīng)檢定合格shou次使用前，須進行密封性和回收試驗，正常使用中要保持內腔清潔、干燥，刻度示此，使用單位和供應部門按照標準進行檢驗與驗收，杜絕不合格及偽劣計量器具的使用，確保外輸原油含水率等數(shù)據(jù)準確測定。

2.2.2 制訂企業(yè)標準指導外輸渦輪流量計使用

與維護

渦輪流量計是原油計量的重點器具，針對外輸原油批次多，密度、粘度范圍大的實際，經(jīng)過調研和篩選，選用國內某合資公司生產(chǎn)的 UF- Ⅱ螺旋轉子渦下簡稱UF -Ⅱ），UF -Ⅱ所采用螺旋轉子結構，具有壓損低、適應范圍廣，重復性好，量程比高等特點，尤其是器差調整裝置采了 9 組油浸錐形齒輪系精準，微調誤差 ±0.05%，機械磨損低（詳見圖3）。但 UF- Ⅱ在現(xiàn)場因操作維護不當，出現(xiàn)如下問題：

（1）過濾網(wǎng)規(guī)格確定問題。因原油動力粘度 >50 mPa.s，過濾網(wǎng)太密會增大渦輪流量計壓損，太稀則無法保證原油純械雜質易卡堵螺旋轉子，經(jīng)過試@@@驗確定渦輪流量計壓損≤ 50kPa，選擇 40 目濾網(wǎng)。

（2）UF- Ⅱ 82 型渦輪流量計排氣問題。原油飽和蒸汽壓改變會因閃蒸產(chǎn)生氣體，UF- Ⅱ 82 使用前須排除石墨軸承密封蓋內的氣體，因為石墨軸承的優(yōu)數(shù)高，缺點是不耐高溫，易脆，如不及時排除氣體，轉子軸與軸承運行過程中磨擦產(chǎn)生的熱量因氣穴阻隔，形成局部高溫，導致石墨軸承損壞（詳見圖合 站 一 臺 編 號 82-096 UF-Ⅱ 82 渦輪流量計 2012 年 4 月檢定合格，6 月中旬外輸量與儲油罐比對誤差 >3%（標準＜ ±0.2%)，超過了≤ ±1% 的誤行時聲音異常，對此技術部門通知立即停用，啟用備用渦輪流量計。隨后經(jīng)過體積管在線測試，其準確度為 -0.23%，檢定與測試數(shù)據(jù)見表 1聯(lián)系廠家技術人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)四個石墨軸承均不同程度碎裂，原因是近期油罐工藝問題進入氣體且沒有及時排除，致使 UF- Ⅱ超量程空載運行產(chǎn)生故問題，組織技術人員編制了 Q/SHJS 0487《UF—Ⅱ螺旋轉子渦輪流量計使用及保養(yǎng)規(guī)程》企業(yè)標準，通過現(xiàn)場指導使用，杜絕了錯誤的操作方式，延長使用壽命和精度穩(wěn)定性，年節(jié)省外修費用 10 多萬元。如 82-096 渦輪流量計于2012 年 6 月維修后，遵循標準規(guī)定的使用維護方法，使用 5 年多來，在況下，保持了良好的精度穩(wěn)定性與檢定數(shù)據(jù)重復性。

3 質量測定標準的應用與完善

原油有機氯超標，會給煉油裝置帶來嚴重的氯腐蝕及安全運轉問題，因此，有機氯含量是確定原油質量的關鍵指標。按照 Q/SH 0564《自產(chǎn)原油》要求來，江蘇油田采油一廠用 GB/T18612-2011《原油有機氯含量測定》等標@@@準，開展有機氯測定工作，確保有機氯含＜ 1mg/kg。

3.1 原油有機氯測定標準完善與改進。

GB/T 18612 標準規(guī)定采用 GB/T 6536方法獲得原油中初熘點～ 204℃石腦油，再按照方法 B 燃燒氧化微庫侖法測定有機氯?，F(xiàn)場實踐中，204℃前只餾程中約 70% 有機氯，方法正確但缺乏代表性。因此，Q/SH 0564 規(guī)定按照GB/T 18612 方法，測定初熘點～ 204℃和204℃～ 320℃二段餾分有機氯餾分總收率計算有機氯含量，2017 年標準修改為直接測定初熘點～ 320℃有機氯含量。

3.2 制訂操作規(guī)范，提高標準應用效果

有機氯測定環(huán)節(jié)多、時間長、技術要求高，為確保測定準確、高效，避免操作失誤，編制了《采油一廠原油有機氯檢測操作規(guī)范》對樣品的錄取、均化，滌、提純，器具配備、檢定和維護，數(shù)據(jù)計算確認等步驟進行規(guī)范，確保檢測數(shù)據(jù)重復性誤差≤ ±5%。通過源頭把關、過程跟蹤和外銷管控，切實履行是承諾”的質量目標，杜絕了有機氯超標事件發(fā)生。

4 結束語

標準是原油生產(chǎn)銷售和質量控制的準則與指南，針對網(wǎng)絡化逐漸普及生產(chǎn)崗位的實際，將原油計量與質量標準的紙質和電子文本配備到操作和化驗崗位，習與實踐溶入崗位培訓和技術競賽，提高標準貫徹效果。

加強原油銷售計量與質量標準在應用中監(jiān)督考核，如沙 20 集輸站輸前樣含水<0.3% 才能輸油，劉陸集輸站針對瓦莊原油物性復雜，容易產(chǎn)生含水率波動過程中 2h 監(jiān)控分析含水，確保外輸原油質優(yōu)量足，幾年來貿(mào)易計量糾紛明顯減少，上海自動化儀表提高了企業(yè)信譽和生產(chǎn)管理水平。