關(guān)于原油靜態(tài)計量減小誤差方法的探究

劉笑冰

摘 要：隨著我國進(jìn)口原油上岸數(shù)量的逐年增加，原油儲罐靜態(tài)計量已成為原油碼頭大型站庫的重要原油交接方式。對于原油站庫來說儲罐的靜態(tài)計量的準(zhǔn)確度，直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益，是形成企業(yè)盈虧的重要核心部分。這就要求運銷計量管理上必須以多種形式的計量方法做比對，從影響計量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵因素上下手，抓好運銷計量質(zhì)量。而原油靜態(tài)計量影響因素中的油品取樣、油品化驗、大罐檢定、油品計量方法都對原油計量的準(zhǔn)確性有著重要的影響?；诖?，本文就原油的靜態(tài)計量相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：原油儲罐；計量誤差；原油靜態(tài)計量；誤差控制

油品靜態(tài)計量是油品處于靜止?fàn)顟B(tài)下的計量方式，包括容器計量和衡器計量兩大部分。容器計量是油品在油罐、油船、鐵路罐車、汽車罐車、桶等容器內(nèi)進(jìn)行的計量，在直接上岸的進(jìn)口原油油量交接中，主要采用立式金屬油罐進(jìn)行原油靜態(tài)計量。要做到準(zhǔn)確計量就應(yīng)該盡量減少計量過程中的誤差。根據(jù)油品靜態(tài)計量誤差的原因進(jìn)行分析，主要有以下幾方面的因素：計量儀器準(zhǔn)確度、計量方法的合理性、計量人員的責(zé)任心等。為此，保證計量器具使用的合法性、加強計量人員在工作中的責(zé)任心，合理使用多種計量計算方法比對油量的準(zhǔn)確性，是將油量計算誤差進(jìn)行最小化控制的保證。

1 油庫儲油罐原油靜態(tài)計量交接簡介

原油靜態(tài)計量一般是通過人工檢尺、測溫、取樣并化驗油品的密度、含水率，最后依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計算方法計算出純油量。

1.1 中石化所屬企業(yè)原油儲油罐的計量交接執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是

①GB/T19779-2005；②GB/T13894-1992；③GB/T8927-2008；④GB/T4756-2015；⑤GB/T1884-2000；⑥GB/T8929-2006。

1.2 原油靜態(tài)計量所使用的計量器具

1.2.1 立式金屬油罐

罐體無嚴(yán)重變形，無滲漏，罐體傾斜度不超過設(shè)計高度1%，油罐應(yīng)按相應(yīng)的檢定規(guī)程，由有資質(zhì)的檢定機構(gòu)進(jìn)行檢定，用于貿(mào)易交接計量的油罐必須由有授權(quán)進(jìn)行強制檢定資質(zhì)的檢定機構(gòu)進(jìn)行檢定，并出具符合技術(shù)要求的罐容表及有效的檢定證書。

1.2.2 量油尺

量油尺應(yīng)符合GB13236 ，每半年檢定一次，正確使用檢定證書上提供的修正值量油尺規(guī)格可分為5、10、15、20、30、40、50m 7個規(guī)格。測深量油尺分兩種：尺砣為0.7kg的輕型量油尺，用于測量輕質(zhì)油；尺砣為1.6kg的重型量油尺，用于測量重質(zhì)油品。

1.2.3 量底水尺

采用銅或鋁合金材料制成。其長度為300mm，最小刻度為1mm。亦可用量油尺代替。

1.2.4 便攜式電子測溫儀（PET）

最低分辨率應(yīng)為0.1℃，應(yīng)比對標(biāo)準(zhǔn)溫度計，確保-10℃～35℃范圍內(nèi)在0.2℃以內(nèi)，在-25℃～10℃以及35℃～100℃范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度在0.3℃以內(nèi)。

1.2.5 密度計

應(yīng)符合JJG42《工作玻璃浮計檢定規(guī)程》，每年檢定一次。密度計的最小分度值為0.0005g/cm3。密度測量應(yīng)按GB/T1884-2000中的規(guī)定進(jìn)行。

1.2.6 取樣器

油品取樣器應(yīng)以銅質(zhì)或鋁合金材料制成，取樣要求根據(jù)GB/T4756-1998中的規(guī)定辦理。取樣器的提拉繩應(yīng)由符合防靜電要求的材料制成。

2 引起靜態(tài)計量誤差的原因

2.1 計量器具的因素產(chǎn)生的計量誤差

2.1.1 立式金屬油罐

檢定周期為4年。使用過程中，罐底易發(fā)生變形，這會引起兩個問題：一是檢測液位實高發(fā)生變化。由于變形將引起油罐檢尺零點的變化，造成檢尺數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確；二是引起體積差量。罐底變形分彈性變形和永久變形。當(dāng)發(fā)生彈性變形時，計量雙方每交接一次油量，供方就多付需方一些油量。油罐都是長期運行，罐底會積存沉積物。油溫低時，在罐底、罐壁凝結(jié)厚度不一的硬蠟層。這樣實際上等于在油罐內(nèi)筒體上鑲了一層硬襯里，使油罐有效直徑縮小，相應(yīng)地實際容積也縮??；但購銷雙方交接計量卻仍按油罐變化前的容積表計量，致使收油方在賬面上收的量比實際收到的量要多，即實際上少收了。

2.1.2 量油尺

檢定周期為6個月。原油檢空尺通常使用測深量油尺，其技術(shù)要求應(yīng)符合GB13236-2011，尺帶扭折、彎曲，會給交接計量帶來較大誤差。

2.1.3 溫度計

立式金屬油罐測溫通常使用便攜式電子測溫儀。在實際工作中，電子溫度計受環(huán)境影響較大，會發(fā)生顯示溫度與實際溫度不符的情況。從石油計量表中的溫度體積修正系數(shù)表（60A）可知：每差1℃將會帶來萬分之七的計量誤差。

2.2 計量人員的因素導(dǎo)致的誤差

原油貿(mào)易交接中，大罐的檢尺、測溫、取樣、油品密度測量、含水分析等均以人工操作為準(zhǔn)。計量人員的計量水平高低和工作責(zé)任心的強弱，會直接影響到計量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，導(dǎo)致計量誤差的產(chǎn)生。

2.3 計量操作因素導(dǎo)致的誤差

2.3.1 檢尺

檢空尺主要用于對重質(zhì)油液位高度測量，即測量液面至參照點之間的空間高度（俗稱檢空高）。要求檢尺時先將液面穩(wěn)定30分鐘以上，以免液面波動產(chǎn)生測量誤差。在檢尺操作中，計量人員進(jìn)行兩次連續(xù)測量，兩次的讀數(shù)差值不大于2mm，檢尺數(shù)據(jù)方可有效。兩次相差不大于1mm時，取第一次測量值作為油高。兩次相差大于1mm時，取兩個測量值的平均值作為油高。為此，在操作時如果存在拿尺不穩(wěn)、不熟練、不按要求操作，只進(jìn)行一次檢尺等情況，都會出現(xiàn)粗大誤差。對于10萬方儲罐1毫米誤差引起的體積量差量近50m3。

2.3.2 取樣

手工取樣執(zhí)行GB/T4756-2015。在標(biāo)準(zhǔn)中，要求取樣位置要按照實際油高即油水總高減水高來確定，大于4.5米時至少在液面高度的1/6、1/2、5/6處三點取樣。對于三級取樣操作，規(guī)定為避免擾動下部液面，必須從上部到底部依次取樣。油品的品質(zhì)對樣品的代表性也存在一定影響，當(dāng)所取油品密度、粘度偏大時，油品會呈現(xiàn)抱團現(xiàn)象，此時取得油樣就不能夠代表油品的品質(zhì)。通常情況下，密度小且粘度也較小的油品取樣后更具代表性。

2.3.3 測溫

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，使用電子測溫儀測量油品溫度時，油高低于3米時取油高中部測溫；油高在3-4.5米時，取油高的1/6、5/6處測溫；油高大于4.5米時分別取1/6、1/2、5/6處測溫，將測得溫度的算數(shù)平均數(shù)為油品的溫度。如果三點測溫的溫度有一點與平均溫度相差大于1℃，則必須在上部中部之間加測一點，中部與下部之間加測一點，也通過5點測溫數(shù)據(jù)計算出算數(shù)平均值，作為油品的溫度。實際工作中，存在測量點溫度大于平均溫度1℃，而不再增加測溫點重新確定品均值的情況，造成溫度測量誤差。

2.3.4 計算方式

靜態(tài)計量油量計算目前是GB/T19779和GB9110兩個標(biāo)準(zhǔn)并行，計算方法存在不同之處：①量油尺、罐壁的溫度修正方法不同；②靜壓力修正公式不同；③標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍不同。而在實際工作中還存在兩個標(biāo)準(zhǔn)分不清楚，方法混用，量油尺和罐壁的溫度修正溫度取值不明確等現(xiàn)象，導(dǎo)致最后計算的油量出現(xiàn)偏差。

在使用立式油罐進(jìn)行交接時，進(jìn)油前后分別要做一次檢罐工作，通過檢尺、測溫、取樣化驗分析得出油品的標(biāo)準(zhǔn)密度和含水率；再利用油量計算的步驟計算出進(jìn)油前后的標(biāo)準(zhǔn)體積、毛油量和純油量。用進(jìn)油后尺的毛油量和純油量減去進(jìn)油前尺的毛油量和純油量，得到本次進(jìn)出油品的實際毛油量和純油量。但是罐底油和所進(jìn)油品的密度相差較大時，可能存在油品混合不均勻。一般罐底油為2.5米，整罐油進(jìn)滿后這2.5米的底油將上升至油品的最上層，當(dāng)整罐油取樣時遵循三點取樣法上層1/6處取樣，取到樣品的品質(zhì)更具代表的其實是進(jìn)油前的底部樣，當(dāng)三點取樣混合比例樣時，這一樣品混合后影響的是整個樣品的1/3品質(zhì)。這樣就使得整罐油的計算結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差。

3 控制誤差的幾點措施

3.1 嚴(yán)格管理計量器具

為保證計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對計量器具實行分類管理，定期對計量器具送檢，保證使用的計量器具在檢定周期以內(nèi)。避免出現(xiàn)有超期或不合格計量器具在用的情況。在計量器具使用上減少一切引起計量誤差的幾率。正確使用檢定證書上的修正值。

在使用立式油罐作為計量器具時，如果發(fā)現(xiàn)罐底嚴(yán)重變形、罐底沉積物增加，罐內(nèi)壁結(jié)蠟嚴(yán)重等問題時，合理安排大罐的清罐、大修等工作。在計量中立式油罐還必須符合以下3個條件：①最低液位：高于出口管線上邊緣300mm，浮頂油罐高于起浮高度200mm左右；②油罐收付油檢尺前須先排放罐底游離水；③原油罐內(nèi)收付油前后相連管線工藝狀態(tài)一致。

3.2 提高計量人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作責(zé)任心

首先，計量人員要相對穩(wěn)定，由技術(shù)人員對計量交接人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)更新要及時宣貫學(xué)習(xí)，對于一些關(guān)鍵性的操作要強化練習(xí)，計量交接人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)能夠迅速地得到提高和增強。第二，對異常情況的把控能力。計量人員要對輸油工藝和油品品質(zhì)的準(zhǔn)確掌握，靈活應(yīng)對計量工作中的突發(fā)情況。發(fā)生油品油量短缺時，能夠分析計量工作中哪些是影響數(shù)據(jù)偏差的因素，如何用合理的計量方法解決找到誤差產(chǎn)生的原因。第三，計量人員除了熟練掌握原油計量方法和操作技能，更應(yīng)具備良好的職業(yè)道德和行為規(guī)范，熱愛本職工作。對計量工作的正確理解。通過這些措施，盡量避免人為的因素造成的計量誤差。

3.3 減少因計量方法因素產(chǎn)生的誤差

3.3.1 減少檢尺環(huán)節(jié)誤差

檢尺時選擇檢定證書的修正值更均勻的測深量油尺，能夠更正確計算修正值以便減少計量器具的器差影響；檢尺前液面穩(wěn)定30min，保證儲罐內(nèi)油品液面靜置時間充足，減少因油品液面不平穩(wěn)影響檢尺的準(zhǔn)確度；在檢空尺時必須連續(xù)兩次相差不超2mm，以杜絕檢尺粗大誤差；檢空尺時，當(dāng)尺錘進(jìn)入液面后再慢慢下尺，使整數(shù)刻度值對準(zhǔn)計量口上部的參照點，保持5秒左右再提尺讀數(shù)。提尺瞬間保持穩(wěn)定。冬天檢查油品是否存在凝油現(xiàn)象，預(yù)防出現(xiàn)假液位。

3.3.2 減少取樣環(huán)節(jié)誤差

取樣時掌握油罐內(nèi)油品品質(zhì)。當(dāng)取樣條件符合規(guī)定后，根據(jù)油品的品質(zhì)，決定是否需要加密取樣使取得的樣品更具代表性。等比例混合時，保證每份的體積一樣，建議留存取樣瓶中的中部樣品。

3.3.3 減少測溫環(huán)節(jié)誤差

使用便攜式電子測溫儀測溫，保證測溫儀的電量充足導(dǎo)絲完好無損測溫探頭靈敏無污物。上罐前與標(biāo)準(zhǔn)溫度計進(jìn)行比對，二者之差不應(yīng)超過0.3℃。當(dāng)油品溫度分層時要適當(dāng)增加測溫點。盡量選擇在交接油品進(jìn)罐后24小時內(nèi)完成罐撿工作，減少因環(huán)境溫度與油品溫度差異較大對測溫引起影響。

3.3.4 其他應(yīng)注意事項

一是掌握進(jìn)罐原油計劃，盡量安排相近品質(zhì)油品進(jìn)同一儲油罐；二是掌握進(jìn)罐前的罐底油種品質(zhì)、管線存油品質(zhì)、卸油油品品質(zhì)數(shù)量，確保進(jìn)油后所取樣品能夠代表儲罐整體原油的品質(zhì)。三是如果出現(xiàn)進(jìn)罐原油密度與罐底油密度差異較大進(jìn)罐，油罐檢尺時做到加密取樣，多點測溫，保證取得更具代表性的數(shù)據(jù)。四是在油罐進(jìn)完油之后，首先使用加權(quán)平均法計算油罐內(nèi)油品的密度、數(shù)量與檢尺后的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)出現(xiàn)較大差異是對油品進(jìn)行復(fù)檢，找到差異點，減少誤差的可能性。

4 結(jié)論與建議

隨著中國進(jìn)口石油數(shù)量的激增，計量交接在石油貿(mào)易中的作用越來越凸顯。原油計量交接數(shù)據(jù)不僅直接體現(xiàn)一個企業(yè)的管理水平，更重要的是直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益。為此，嚴(yán)格把控計量交接的每一個環(huán)節(jié)，努力減少計量誤差，建設(shè)公平公正的貿(mào)易氛圍，是計量交接工作的重中之重。