摘 要：文章針對(duì)原油貿(mào)易計(jì)量中溫度、壓力測(cè)定及油量計(jì)算等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中問題提出改進(jìn)建議，運(yùn)用含水測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)接受器的質(zhì)量檢驗(yàn)，杜絕不合格器具使用。結(jié)合實(shí)踐編制螺旋轉(zhuǎn)子渦輪流量計(jì)等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)使用與維護(hù)，延長(zhǎng)運(yùn)行周期。做好有機(jī)氯等原油質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的使用與改進(jìn)，確保銷售原油準(zhǔn)確度和產(chǎn)品質(zhì)量合格。
1 前言
銷售計(jì)量和質(zhì)量檢測(cè)是原油生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)的#終環(huán)節(jié)，其計(jì)量準(zhǔn)確度和質(zhì)量指標(biāo)關(guān)系到貿(mào)易雙方經(jīng)濟(jì)利益，該環(huán)節(jié)涉及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、儀表器具、操作及檢驗(yàn)環(huán)節(jié)較多，是原油貿(mào)易交接工作的重點(diǎn)。因此，確保銷售原油質(zhì)優(yōu)量足、用戶滿意，不僅是提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理水平的需要，也是維護(hù)雙方經(jīng)濟(jì)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(yáng)州、泰州等兩市三縣內(nèi)劉陸、沙埝、周 41 等五個(gè)集輸站庫(kù)，就近裝船水運(yùn)到相關(guān)煉廠。原油外銷呈批次多，批量少，油量結(jié)算頻繁等特點(diǎn)，通過近年來原油銷售過程中的實(shí)踐和體會(huì)，進(jìn)行總結(jié)與交流，以提高原油貿(mào)易管理水平。
2 原油計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用與實(shí)踐
原油是一種物理和化學(xué)性質(zhì)較復(fù)雜的工業(yè)原料，在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)和交接，會(huì)導(dǎo)致計(jì)量誤差增加，影響產(chǎn)品質(zhì)量。GB/T 17291 規(guī)定我國(guó)以 20℃，101.325kPa 為標(biāo)準(zhǔn)參比條件，通過體積、溫度和壓力計(jì)量，密度、含水等基本數(shù)據(jù)測(cè)定，計(jì)算獲得原油體積和質(zhì)量。涉及的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如圖 1。在此環(huán)節(jié)涉及渦輪流量計(jì)、密度計(jì)、溫度計(jì)、壓力表、天平、儲(chǔ)油罐等十多種計(jì)量器具和計(jì)量操作，正確的取值與計(jì)算，能夠保證原油綜合計(jì)量誤差≤ ±0.35%。
2.1 相關(guān)原油計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用問題與改進(jìn)建議
2.1.1 油量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中壓力取值改進(jìn)建議
GB/T 9109.5-2017《石油和液體石油產(chǎn)品動(dòng)態(tài)計(jì)量》附錄 A2.2 規(guī)定測(cè)溫、測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)選在距離渦輪流量計(jì)的出口#近處 , 并在 6.2.2.4 確定“計(jì)算 Cpl 時(shí)，油品的計(jì)量壓力可取渦輪流量計(jì)出口壓力的平均值計(jì)算”。而現(xiàn)場(chǎng)各式容積式渦輪流量計(jì)在依靠流體推動(dòng)轉(zhuǎn)子過程中會(huì)產(chǎn)生一定壓損，如聯(lián)盟莊集輸站 DN150 口徑 UF- Ⅱ螺旋轉(zhuǎn)子渦輪流量計(jì)，在動(dòng)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(huì)產(chǎn)生約 0.05 MPa 壓力損失，按照標(biāo)準(zhǔn)附錄 B 計(jì)算渦輪流量計(jì)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(jì)前壓力計(jì)算油量，不能真實(shí)表現(xiàn)計(jì)量狀態(tài)，建議取過濾器與渦輪流量計(jì)之間的壓力的平均值作為計(jì)算量值。
2.1.2 溫度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)建議與改進(jìn)
溫度是原油計(jì)量的關(guān)鍵參數(shù)，GB/T8927-2008《石油和和液體石油產(chǎn)品溫測(cè)量 手工法》描述“溫度測(cè)量誤差構(gòu)成石油和液體石油產(chǎn)品數(shù)量測(cè)量誤差的較大部分，這一點(diǎn)無論怎樣強(qiáng)調(diào)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(jì)測(cè)量油品溫度和管線手工測(cè)溫不再作為本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容”，實(shí)際已明確此標(biāo)準(zhǔn)僅適用于靜態(tài)計(jì)量。但 GB 9109.5-2017 的 5.3 項(xiàng)只明確溫度計(jì)量器具準(zhǔn)確度要求，在 A2.2 規(guī)定“測(cè)溫、測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)選在距離渦輪流量計(jì)的出口#近處”，沒有規(guī)定管線溫度計(jì)的安裝和測(cè)量方法。在實(shí)際應(yīng)用中管線溫度測(cè)量受環(huán)境、氣候、管線長(zhǎng)度等因素影響較大，目前現(xiàn)場(chǎng)通用做法是測(cè)溫部位要求在室內(nèi)，測(cè)溫孔選在輸油泵和渦輪流量計(jì)之間適當(dāng)位置，以 45ｏ 角迎流插入管線內(nèi)徑 1/3 處，測(cè)量溫度要先讀小數(shù)后讀大數(shù)。因此建議 GB/T 8927 等標(biāo)準(zhǔn)增加油品管線溫度計(jì)量方法。
2.1.3 G B 9110 等油量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)引用問題
目前儲(chǔ)油罐靜態(tài)計(jì)量有GB 9110-1988《原油立式金屬罐計(jì)量油量計(jì)算》和 GB/T19779-2005《石油和液體石油產(chǎn)品油量計(jì)算 靜態(tài)計(jì)量》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中GB 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 60A 中 VCF20 代替。二是相關(guān)參數(shù)錄取規(guī)則與配套標(biāo)準(zhǔn)不匹配，如油品水分測(cè)定要求“符合 GB8929《原油水含量測(cè)定法》，測(cè)得值應(yīng)準(zhǔn)確讀到水分接受器的一個(gè)刻度”，而新修訂 GB 8929-2006 要求“水含量結(jié)果修約到 0.025%”。建議對(duì) GB 9110-1988 進(jìn)行修訂或明確由 GB/T 19779-2005 代替。
2.2 用標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)計(jì)量器具配備及使用
2.2.1 依靠標(biāo)準(zhǔn)杜絕不合格含水化驗(yàn)接受器使用
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計(jì)量器具是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，如果采用偽劣或不合格計(jì)量器具，使用錯(cuò)誤的操作方法，就會(huì)產(chǎn)生較大的計(jì)量誤差。按照 GB/T 8929-2006《原油水含量的測(cè)定 蒸餾法》配備 5mL 含水接受器必須符合標(biāo)準(zhǔn)文本圖 1 要求，而圖 2 為某集輸站一支用于原油含水測(cè)定的接受器，其尺寸與標(biāo)準(zhǔn)明顯不符。
目前測(cè)定油品含水測(cè)量主要采用 GB/T 260 和 GB/T 8929 二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，但后一種針對(duì)原油含水測(cè)定，因接受器采用虹吸管結(jié)構(gòu)，使原油中水分的回收率較高，檢驗(yàn)結(jié)果為貿(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(biāo)準(zhǔn)要求，增加餾分油的回收阻力，導(dǎo)致水分測(cè)定值低于實(shí)際值，同時(shí)在高溫條件下容易因氣阻產(chǎn)生沖樣，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(jìn)行密封性和回收試驗(yàn)，正常使用中要保持內(nèi)腔清潔、干燥，刻度示值清晰。因此，使用單位和供應(yīng)部門按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)與驗(yàn)收，杜絕不合格及偽劣計(jì)量器具的使用，確保外輸原油含水率等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測(cè)定。
2.2.2 制訂企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)外輸渦輪流量計(jì)使用
與維護(hù)
渦輪流量計(jì)是原油計(jì)量的重點(diǎn)器具，針對(duì)外輸原油批次多，密度、粘度范圍大的實(shí)際，經(jīng)過調(diào)研和篩選，選用國(guó)內(nèi)某合資公司生產(chǎn)的 UF- Ⅱ螺旋轉(zhuǎn)子渦輪流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱UF -Ⅱ），UF -Ⅱ所采用螺旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，具有壓損低、適應(yīng)范圍廣，重復(fù)性好，量程比高等特點(diǎn)，尤其是器差調(diào)整裝置采用了 9 組油浸錐形齒輪系結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)精準(zhǔn)，微調(diào)誤差 ±0.05%，機(jī)械磨損低（詳見圖3）。但 UF- Ⅱ在現(xiàn)場(chǎng)因操作維護(hù)不當(dāng)，出現(xiàn)如下問題：
（1）過濾網(wǎng)規(guī)格確定問題。因原油動(dòng)力粘度 >50 mPa.s，過濾網(wǎng)太密會(huì)增大渦輪流量計(jì)壓損，太稀則無法保證原油純凈度要求，機(jī)械雜質(zhì)易卡堵螺旋轉(zhuǎn)子，經(jīng)過試@@@驗(yàn)確定渦輪流量計(jì)壓損≤ 50kPa，選擇 40 目濾網(wǎng)。
（2）UF- Ⅱ 82 型渦輪流量計(jì)排氣問題。原油飽和蒸汽壓改變會(huì)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(nèi)的氣體，因?yàn)槭S承的優(yōu)點(diǎn)是耐磨系數(shù)高，缺點(diǎn)是不耐高溫，易脆，如不及時(shí)排除氣體，轉(zhuǎn)子軸與軸承運(yùn)行過程中磨擦產(chǎn)生的熱量因氣穴阻隔，形成局部高溫，導(dǎo)致石墨軸承損壞（詳見圖 4）。如 某 聯(lián) 合 站 一 臺(tái) 編 號(hào) 82-096 UF-Ⅱ 82 渦輪流量計(jì) 2012 年 4 月檢定合格，6 月中旬外輸量與儲(chǔ)油罐比對(duì)誤差 >3%（標(biāo)準(zhǔn)＜ ±0.2%)，超過了≤ ±1% 的誤差范圍，并運(yùn)行時(shí)聲音異常，對(duì)此技術(shù)部門通知立即停用，啟用備用渦輪流量計(jì)。隨后經(jīng)過體積管在線測(cè)試，其準(zhǔn)確度為 -0.23%，檢定與測(cè)試數(shù)據(jù)見表 1
聯(lián)系廠家技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)四個(gè)石墨軸承均不同程度碎裂，原因是近期油罐工藝問題進(jìn)入氣體且沒有及時(shí)排除，致使 UF- Ⅱ超量程空載運(yùn)行產(chǎn)生故障。針對(duì)上述問題，組織技術(shù)人員編制了 Q/SHJS 0487《UF—Ⅱ螺旋轉(zhuǎn)子渦輪流量計(jì)使用及保養(yǎng)規(guī)程》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)使用，杜絕了錯(cuò)誤的操作方式，延長(zhǎng)了渦輪流量計(jì)使用壽命和精度穩(wěn)定性，年節(jié)省外修費(fèi)用 10 多萬元。如 82-096 渦輪流量計(jì)于2012 年 6 月維修后，遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的使用維護(hù)方法，使用 5 年多來，在不調(diào)整器差情況下，保持了良好的精度穩(wěn)定性與檢定數(shù)據(jù)重復(fù)性。
3 質(zhì)量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與完善
原油有機(jī)氯超標(biāo)，會(huì)給煉油裝置帶來嚴(yán)重的氯腐蝕及安全運(yùn)轉(zhuǎn)問題，因此，有機(jī)氯含量是確定原油質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。按照 Q/SH 0564《自產(chǎn)原油》要求，2013年以來，江蘇油田采油一廠運(yùn)用 GB/T18612-2011《原油有機(jī)氯含量測(cè)定》等標(biāo)@@@準(zhǔn)，開展有機(jī)氯測(cè)定工作，確保有機(jī)氯含量＜ 1mg/kg。
3.1 原油有機(jī)氯測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)完善與改進(jìn)。
GB/T 18612 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用 GB/T 6536方法獲得原油中初熘點(diǎn)～ 204℃石腦油，再按照方法 B 燃燒氧化微庫(kù)侖法測(cè)定有機(jī)氯。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中，204℃前只能分析原油全餾程中約 70% 有機(jī)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(cè)定初熘點(diǎn)～ 204℃和204℃～ 320℃二段餾分有機(jī)氯含量，再按照餾分總收率計(jì)算有機(jī)氯含量，2017 年標(biāo)準(zhǔn)修改為直接測(cè)定初熘點(diǎn)～ 320℃有機(jī)氯含量。
3.2 制訂操作規(guī)范，提高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用效果
有機(jī)氯測(cè)定環(huán)節(jié)多、時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)要求高，為確保測(cè)定準(zhǔn)確、高效，避免操作失誤，編制了《采油一廠原油有機(jī)氯檢測(cè)操作規(guī)范》對(duì)樣品的錄取、均化，餾分油的洗滌、提純，器具配備、檢定和維護(hù)，數(shù)據(jù)計(jì)算確認(rèn)等步驟進(jìn)行規(guī)范，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差≤ ±5%。通過源頭把關(guān)、過程跟蹤和外銷管控，切實(shí)履行“每一滴油都是承諾”的質(zhì)量目標(biāo)，杜絕了有機(jī)氯超標(biāo)事件發(fā)生。
4 結(jié)束語(yǔ)
標(biāo)準(zhǔn)是原油生產(chǎn)銷售和質(zhì)量控制的準(zhǔn)則與指南，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化逐漸普及生產(chǎn)崗位的實(shí)際，將原油計(jì)量與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的紙質(zhì)和電子文本配備到操作和化驗(yàn)崗位，并將標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐溶入崗位培訓(xùn)和技術(shù)競(jìng)賽，提高標(biāo)準(zhǔn)貫徹效果。
加強(qiáng)原油銷售計(jì)量與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)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(duì)瓦莊原油物性復(fù)雜，容易產(chǎn)生含水率波動(dòng)問題，在輸油過程中 2h 監(jiān)控分析含水，確保外輸原油質(zhì)優(yōu)量足，幾年來貿(mào)易計(jì)量糾紛明顯減少，提高了企業(yè)信譽(yù)和生產(chǎn)管理水平。
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