1油品的计量差量分析

2020年1月14日主讲：周懋民返回☆我国现行的石油产品计量交接采用空气中的质量，即商业质量的数值进行贸易结算。•用静态或动态的计量方法，首先得到体积量，再由人工或管线自动取得油样，对油样进行密度和含水量的分析，然后计算出油品的商业质量。•是在线自动测得油品的质量，经过计算得到油品的商业质量。第十五章油品的计量差量分析返回•无论采用静态计量还是动态计量的方式，作为一种计量器具，其自身和在使用的过程中都必然产生各类误差，存在着许多影响计量器具准确度的内外因素。•被测的石油和石油产品品质繁多，在不同的工况条件下，其物理变化很大，直接影响着测量的准确度。•计量器具使用过程中，人员的操作和管理水平的不同，对测量结果的准确性也有很大影响。•了解和研究油品计量产生误差的原因，对其进行认真的分析，采取有效的措施，尽量降低和减少误差，提高计量准确度是十分必要的。第十五章油品的计量差量分析返回•在油品计量中，静态计量和动态计量所用的计量器具是不同的：•静态计量采用各类容器，如立式金属罐、卧式罐、油船、铁路罐车、汽车油罐车等计量器具测得体积量。•动态计量采用各类流量计，如容积式流量计、速度式流量计等计量器具测得油品的体积量。•计量器具使用带来的误差是不容忽略的。十五/一/油品体积计量误差分析返回☆立式金属罐的误差，包括已定性又定量的已知误差，同时又包括许多可定性但无法定量或既不能定性又难以定量的误差因素。明确误差产生的原因，找出解决办法，是保证计量准确度的关键。1.油罐容量表误差造成的体积量差：通常在操作和计量中采用容量表进行计算。立式油罐的容量表是根据JJG168－2005《立式金属罐容量》检定规程对油罐进行检定后得到的，但也无法回避可能带来的误差。为此，检定规程明确给出了立式金属罐容量表的误差。100～700m3，扩展不确定度为0.2％；700m3以上，扩展不确定度为0.1％；十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回2.油高测量误差造成的量差：•根据GB/T13894－1992《石油和液体石油产品测温测量法》，当用量油尺测量油品高度时，其重复性误差为±1mm，读数估读误差为±0.5mm。•计量员操作熟练程度：计量员的正确操作是非常重要的。油品计量员检尺操作时，要保证参照点唯一，下尺要稳，读数要准，速度要快。否则操作水平不同会使误差变化很大。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•量油尺的读数修正：当用量油尺测量油罐的油高时，如果测量时量油尺的温度不同于检定温度（20℃），量油尺会发生膨胀或收缩，按照GB/T19779－2005《石油和液体石油产品油量计算静态计量》标准的要求，应将量油尺观察读数加上检定证书给出的修正值，再修正到其检定温度下的读数，计算出量油尺在20℃实际液位高度，修正公式：Hs＝(Hd＋Hc)×[1＋α(ty－20)]十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•检尺总高的波动：当立式油罐储存油品时受到温度的影响，油罐的罐体同样也要膨胀和收缩，造成检尺的总高有不同程度的变动。当用量油尺测量油品空高时，应注意油罐的检尺口总高随罐壁温度变化产生膨胀或收缩，而油罐容量表给出的通常是标准温度下的高度。因此，在由空高和检尺口总高计算油品高度时，检尺口总高的膨胀或收缩也应按照GB/T19779－2005标准的要求进行修正。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•非保温立式油罐的油高修正（检空法）：对于非保温罐，假定检尺口总高的变化仅由罐壁浸液部分膨胀收缩引起，而且浸液罐壁温度等于液体温度，浸液罐壁只发生竖直方向膨胀或收缩。即用检尺口总高减去观察空高，再乘以上式公式的修正系数F然后计算出实际的油品实高。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•保温立式油罐的油高修正（检空法）：对于保温罐，假定油气空间和液体空间与罐内液体具有相同温度，而且油罐检尺口总高整体膨胀或收缩，在油气空高测定用的量油尺也膨胀或收缩。即用检尺口总高减去观察空高，再乘以上式公式的修正系数F然后计算出实际的油品实高。对于外浮顶保温罐，液高的修正方法同非保温罐。•保温罐和非保温罐的检空尺和检实尺的修正系数是一样的，但公式推导是不同的。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•油面稳定时间：检尺前油面稳定时间不够，会造成检尺的误差，从而造成体积量差。3.水高测量误差造成的体积量差：•器具误差和读数误差：量水尺的基本误差为±0.5mm，读数估读误差为±0.5mm，测量重复性误差为±1mm。•乳化油造成测量误差：一般在量水尺上涂试水膏，当输送油时含水进罐，会产生乳化油，乳化层的存在增大了水高的测量误差，也会造成了油品体积量的计量差。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•4.油罐罐壁温度造成的体积量差：油罐经检定后，给出的容量表是20℃的容量表。在计量油品时，往往油罐罐壁温度不是20℃，因此对非20℃的容量表要进行温度修正。按照GB/T19779－2005《石油和液体石油产品油量计算静态计量》标准修正公式为：Vt＝VB[1＋2α（t－20）]Vt—油罐内油品的体积，m3；VB—油罐容量表表载体积，m3；α—罐壁材质的线膨胀系数，1/℃（低碳钢取取α＝0.000012）；t—油罐计量时的罐壁温度，℃。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•油罐罐壁温度通常受罐内油品计量时温度和罐外环境温度的影响。•对于保温罐，罐壁温度可以采用罐内的油品温度的平均值。•对非保温罐，罐壁温度按下式计算：t＝[（7×ty）＋ta]/8ty—罐内油品的平均温度，℃；ta—油罐周围的环境温度（一般在周围4个方向测出环境温度取算术平均值），℃十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回5.油罐储油后因液体静压力的增大造成的体积量差：•油罐储油后，随着油品液位的升高，对油罐产生的液体静压力也不断增大，在金属罐内产生环向应力，使罐体的容积也随之增大。因此，要对油品体积量进行压力修正。•根据JJG168-2005《立式金属罐容量检定规程》，每个罐的检定容量表中都给出了用4℃时的水密度为1g/cm3编制的静压力容量修正表，在使用时应将相应的静压力容量修正值乘以液体实际密度与4℃时的水密度为1g/cm3的比值（相对密度：d4t），求得ΔVP，即油品在这个液位高度下的静压力容量修正值。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•严格地讲，油罐在静压力作用下，会造成油罐总高度的缩小，在这种状态下，即便对用量油尺测量油品的实高时影响不大，但对采用检空尺测量油高时会有直接影响，这些直接影响将造成体积量差。一般情况下，液面每升高1m检尺总高变动约0.2～0.4mm。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回6.罐内油品温度测量误差造成体积的量差：•油罐内的油品温度场是不均匀的。对于原油罐，由于罐内加热盘管在罐底部，罐内温度场很不均匀。对其它石油产品罐，夏季的向阳面和背阳面因环境温度相差较大，也影响着罐内油品温度场的均匀。因此，对于油罐内油品温度的测量应严格按照GB/T8927－2008《石油和液体石油产品温度测量法手工法》标准进行，测量温度计的示值应估读到0.1℃。在标准中推荐使用便携式电子温度计（PET），有条件的可以采用平均温度计。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回•不能把固定安装在罐壁上的指示式双金属温度计的指示值作为油罐测量油温的计量器具。•油罐内油品温度的测量误差直接影响油品体积修正系数VCF的确定，同时也影响着将油罐表载体积修正到计量温度下的体积的计算。油品计量温度的误差，也直接造成了体积量差。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回7.罐壁结蜡造成体积量差：•罐内壁结蜡多发生在原油储罐内。对于含蜡高和高凝固点的原油储罐，罐底内部装有加热盘管，罐底部油品温度较高，随着液面的上升温度逐渐降低，有时罐内壁出现结蜡现象，好像油罐内壁形成一层薄层蜡石衬里，使油罐内直径变小，相应地有效容积也减小，这就会直接造成体积量差。因此，应了解所计量油品的性质，恰当控制计量温度，防止罐内壁结蜡现象的发生。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回8.罐底变形造成的体积量差：•在油罐的罐底设计时都有一个倾斜度，约15％。由于现在大部分储罐是软基础的油罐，油罐在装油后罐底板向下沉，发生了弹性变形。不仅如此，有的因施工建罐时施工质量问题，罐的基础条件也不理想，装油后罐底会发生永久性变形。•对于没有焊接检尺基准板的油罐，由于罐底的变形可能造成检尺基准点的变动，使得检尺不准。对于在罐壁上焊接基准板的油罐，当罐受液体静压力作用较大时，也会使检尺基准板发生不同程度的倾斜，造成检尺的误差，这些都加大了体积的量差。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回9.油罐相关阀门的开关情况造成的体积量差：油罐区各油罐之间均由管线和阀门连接。当向一油罐进油或由另一油罐发油时，应保证该罐是独立的，应保证将与其他油罐连接的阀门关严并无渗漏。如果相关阀门没有关紧或渗漏就会发生窜油，直接造成油量计量的体积量差。10.修正计算不正确造成的体积差量：油罐容量各项修正计算不准确也会造成体积量差，因此，各项计算要认真进行，并应注意要求保留小数的位数，按规定进行数字修约。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回11.罐体的椭圆度和倾斜造成体积量差:•根据JJG168-2005《立式金属罐容量检定规程》的规定，油罐的椭圆度不超过1％，倾斜度不超过1°，就是说，新建的罐允许存在一定的偏差，但在编制容量表时按正规的油罐进行编表的，当油罐在允许偏差范围内，是隐含着体积的量差。十五/一/油品体积…/一、立式金属罐计量油品时体积量差分析返回1.船容表的误差造成体积量差：船容表是根据JJG702－2005《船舶液货舱容量》检定后得出的，对于小型舱（单舱总容量≤300m3的液货舱），其舱容检定结果的扩展不确定度不大于0.3％，P＝0.95；对于大型规则舱（单舱总容量＞300m3的液货舱），其舱容检定结果的扩展不确定度不大于0.2％，P＝0.95。对于大型不规则舱，其舱容检定结果的扩展不确定度不大于0.4％，P＝0.95。同时要求：为了保证扩展不确定度达到以上要求，液货计量舱内的液体的最小可测高度应大于500mm，并明确地给出了各类型的油轮、油驳的舱容表的误差。十五/一/油品体积…/二、油轮、油驳计量油品时体积量差分析返回•值得注意的是，现在用的油船因检定条件的限制，许多油船的舱容表是超期使用的。另外，因不正之风的存在，已发现有的船方有两套舱容表，其收油时使用小舱容表，同样油高算出的油量少，待其发油时用大舱容表，同样油高时计算出的油量多。因此，对油船的差量应建立正常差量技术档案，了解其差量的基本规律。十五/一/油品体积…/二、油轮、油驳计量油品时体积量差分析返回•2.油轮上油高测量误差造成的体积差量：船舶液货舱是属于静态计量器具的一种。但船舶漂在水面上，其状态极受天气的影响，因此油高检尺的操作实际不是在静止状态下进行的，检尺测量油高的误差就会比较大。另外，船舶的舱容表是船处于正浮状态下制作的，在进行油高测量后一定要按检定舱容表中给出的值进行纵倾修正。但在实际作业中船舶的浮动状态不可能保持在正浮状态，也就是船舶还存在横倾，但目前油轮的检定证书上一般没有给出横倾修正的数值，有的船方在油轮到港后，通过调整左右配载，以使横倾降到最小，但是因此项未做修正会造成检尺测量误差增大，也造成了体积量的差。十五/一/油品体积…/二、油轮、油驳计量油品时体积量差分析返回3.船舱测油品温度偏差造成体积量差：•船舱的形状是多样的。有规则形状的大型的油轮，其油舱较多，排列位置有居中的，有靠舷的。居中油舱几何形状较规则，油温相对均衡，而靠舷的油舱本身几何形状不规则，同时有