原油結(jié)蠟對標準體積管檢測精度影響的分析

夏廣娜　（大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心）

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原油結(jié)蠟對標準體積管檢測精度影響的分析

夏廣娜（大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心）

標準體積管是原油動態(tài)計量時用于原油流量計檢定的標準器。標準段內(nèi)原油的結(jié)蠟程度，會直接影響流量計檢定時投球的次數(shù)。通過實驗，對影響體積管標準段結(jié)蠟的因素進行了系統(tǒng)分析。當環(huán)境溫度、管壁溫度較低時體積管標準段就會發(fā)生結(jié)蠟，增加投球次數(shù)，導致虧油和能耗增加。減少因外界溫度低造成的體積管結(jié)蠟，減少能耗，北方應將標準體積管建造在室內(nèi)，提高室內(nèi)溫度，同時在標準段上加裝電伴熱裝置，在大流量下，對原油進行預熱，進而減少結(jié)蠟，減少投球次數(shù)，降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能減排。

標準體積管；原油流量計；結(jié)蠟；能耗

大慶油田油氣水計量檢定站的標準體積管流量標準裝置是以原油實液為介質(zhì)的原油流量計檢定裝置，標準體積管的標準體積是體積管2個檢測開關(guān)之間所置換的體積［1］。球形置換器在標準體積管內(nèi)運行，置換器將2個檢測開關(guān)間的液體置換出來，通過計算，換算到原油流量計標準檢定條件下的體積值，通過與原油流量計的體積相比較，計算出受檢的原油流量計的系數(shù)和誤差［2］。在檢定過程中，由于原油物性及檢定程序等因素，會引起體積管結(jié)蠟，一旦出現(xiàn)結(jié)蠟積垢，就會對整個計量系統(tǒng)帶來系統(tǒng)誤差，不僅會影響檢定效率，而且會使投球次數(shù)增多，增加能耗。

1　結(jié)蠟原因分析

1） 輸油溫度偏低，使油品接近或處于析蠟點范圍，同時體積管所處的環(huán)境溫度也偏低，使體積管溫度低于輸油溫度，加劇了油品的結(jié)蠟進程（圖1）。

圖1　大慶原油油溫與結(jié)蠟強度關(guān)系

2）原油及一些成品油中含水較高，而水的礦化度很高，含有大量的鈣、鎂離子，長期使用會造成體積管內(nèi)壁結(jié)垢。結(jié)垢不均勻會造成標準體積管管段結(jié)蠟附著力強，不容易被檢定置換器刮掉［3］。

3）當體積管的管段外壁溫度較低時，油品結(jié)蠟現(xiàn)象更為嚴重。當管段外壁溫度低于原油析蠟點時，原油油溫與標準管段外壁溫差相差越大時，標準管段內(nèi)原油結(jié)蠟越嚴重。而當標準管段內(nèi)管壁溫度接近或高于油溫時，不結(jié)蠟。實際上，在標準體積管內(nèi)壁的結(jié)蠟厚度是不均勻的，內(nèi)壁油溫較低部位比油溫較高部位結(jié)蠟要厚，管底部比管上部結(jié)蠟要厚。

2　結(jié)蠟帶來的影響

大慶原油的含蠟量為32.3%，凝固點是31.4℃，析蠟點是39.0℃。若標準體積管所處的室內(nèi)溫度、體積管管壁溫度低于油溫，就會加速了體積管標準管段內(nèi)壁上的結(jié)蠟。

原油流量計誤差的下降均與體積管所處的環(huán)境溫度、體積管管壁的溫度都有著密切的關(guān)系。但當檢定前增加投球次數(shù)，會使檢定后流量計的誤差出現(xiàn)上移，這說明檢定前增加投球次數(shù)能夠減少標準體積管內(nèi)壁的結(jié)蠟，減少測量誤差。但如果單憑增加投球次數(shù)，當達到一定程度后，其所達到的效果就不會那么明顯了，相反還會加速體積管液壓系統(tǒng)的損壞和球的磨損，增加耗電量，增加能耗。另外，標準體積管結(jié)蠟，使標準體積變小，誤差曲線下滑，這對于流量計來說，就相當于桿秤秤砣變小，造成虧油現(xiàn)象。

3　解決措施

3.1體積管安裝

在北方以及冬季氣溫較低的南方必須將體積管建在室內(nèi)，并提供能保證標準體積管檢定裝置正常檢定的室內(nèi)采暖供熱系統(tǒng)，使標準體積管所處的環(huán)境溫度接近或高于輸油溫度。

3.2在標準管段上加裝電伴熱裝置

當壁溫高于原油溫度時，管壁幾乎不結(jié)蠟。體積管安裝在室內(nèi)，盡管有采暖供熱設施，但也很難使體積管壁溫接近或高于輸油溫度。在標準管段上加裝雙層保溫套，在雙層保溫套中間，加裝電伴熱裝置，將溫度自動控制在輸油溫度的±3℃范圍，減少體積管結(jié)蠟，降低能耗。

3.3對原油進行預熱

標準體積管內(nèi)的置換器為空心橡膠球，球心內(nèi)部充滿液體，其直徑比標準體積管內(nèi)徑大2%～4%，具有一定的彈性。檢定球在標準體積管內(nèi)部運行的同時，起到清蠟的作用。因此，將流量計安裝到裝置上后，流量計應在70%～100%最大流量下運行5 min，對原油進行預熱后，方可進行檢定實驗。

3.4體積管的清洗

用水溫不超過（63±2）℃的清水清洗內(nèi)部含涂塑層的體積管。內(nèi)部采用重腐蝕防護粉末涂料涂層的體積管，清洗水溫不高于（70±2）℃。在熱水清洗過程中適當加入一些防垢劑，可提高防垢、清垢的效果。另外，還可以用輕柴油清洗浸泡標準體積管，用于溶解體積管內(nèi)壁的石蠟。

3.5現(xiàn)場應用

2012年，針對體積管容易發(fā)生結(jié)蠟的問題，對大慶油田油氣水計量檢定站原有原油流量計檢定裝置標準體積管進行了改造，更換了3套體積管流量標準裝置及相關(guān)的控制系統(tǒng)，加裝了蒸汽伴熱系統(tǒng)。表1為系統(tǒng)改造前后的能耗情況。

表1　改造前后系統(tǒng)能耗情況

4　結(jié)論

在對原油流量計的檢定過程，標準體積管的結(jié)蠟與否直接關(guān)系到流量計的檢定精確度，降低流量計的測量誤差。通過提高標準體積管所處的環(huán)境溫度，對標準管段增加電伴熱等措施，減少了原油的結(jié)臘，減少了投球次數(shù)，減少了虧油量，降低了能耗。但在具體的加熱操作中尚需不斷摸索經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新，不斷改進，才能真正實現(xiàn)節(jié)能降耗。

［1］徐滌.原油標準體積管結(jié)蠟造成的后果及解決方法［J］.天津城市建設學院學報，2000（1）：53-55.

［2］葛勝坤.如何降低原油流量計的檢定能耗［J］.石油石化節(jié)能，2012（8）：45-46.

［3］高軍.結(jié)蠟引起體積管的附加誤差［J］.油氣田地面工程，2000 （1）：50-52.

（編輯杜麗華）

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.05.003

夏廣娜，2008年畢業(yè)于大慶石油學院（過程裝備與控制工程專業(yè)），從事原油流量計檢定、防護類儀表檢測工作，E-mail：xiaguangna520@126.com，地址：大慶市讓胡路區(qū)西賓路522號技術(shù)監(jiān)督中心油氣水計量檢定站，163453。

2016-02-22