淺議原油貿易計量誤差及應對措施

楊含軍 郜金平

(中海油(青島)重質油加工工程技術研究中心有限公司，青島 256600)

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淺議原油貿易計量誤差及應對措施

楊含軍 郜金平

(中海油(青島)重質油加工工程技術研究中心有限公司，青島 256600)

通過對原油貿易過程中質量流量計計量、船舶計量和儲罐計量的誤差分析，找出影響計量誤差的因素，提出了減少計量誤差的建議或措施。

原油貿易；計量誤差；建議措施

0 引言

隨著國內經濟快速發展，物流高速發展，運輸業急劇增加，市場對油品需求越來越大，因此原油資源需求和供應日益增強，原油貿易交接日趨頻繁。由于原油在貿易交接過程中，計量誤差不可避免，如何減少原油貿易交接過程的計量誤差，提高計量準確度，確保貿易雙方的利益，這對原油貿易交易雙方非常重要。

中國海洋原油資源從海上平臺開采到煉制成相關的石油產品交付到最終客戶手中，大致需經過油井轉移到陸地終端、陸地終端裝船運至指定港口、卸船經管輸到煉油廠原油儲罐這幾步驟，現對這些過程的原油計量誤差分析，提出減少計量誤差的建議，確保貿易雙方利益，降低貿易糾紛風險。

1 質量流量計計量

目前中國海洋原油基本上都是通過陸地終端裝船進行原油銷售和運輸，此過程原油貿易計量主要以質量流量計為主，一般使用科里奧利質量流量計較多。

1.1 質量流量計計量誤差分析

由于中國海洋渤海灣原油屬于低硫環烷基重質原油，原油密度基本大于0.96g/cm3以上，該原油粘度非常大，在貿易交接裝船過程中，原油容易出現掛壁現象，掛壁是計量誤差的主要影響因素。減少計量誤差的建議：降低重質原油掛壁現象，最有效的途徑是在確保原油輸送安全的前提下，適當提高輸送介質溫度；其次做好相關儲罐及輸送管線的保溫工作，并采用管線伴熱；同時對質量流量計采用雙面蒸汽伴熱均勻，巖棉鐵皮保溫。

1.2 質量流量計計量影響因素

1.2.1 零點漂移

盡管科里奧利質量流量計的制造和調試工藝方面已對零點漂移采取了預防措施，最大限度的減小零點漂移，但零點漂移仍然存在。減少計量誤差建議：在流量下限,零點漂移就不可忽視，零點漂移主要來源于傳感器，可通過定期調零的方法，減小零點漂移。

1.2.2 外來應力

科里奧利質量流量計的安裝，尤其是傳感器的安裝，“無應力”是至關重要的。這里“無應力”是指要力求避免或減小因安裝造成的應力，以保證傳感器正常工作。減少計量誤差建議：安裝過程中質量流量計管徑與管道管徑相差較大，建議在主管道中加裝U型彎，質量流量計裝在U型彎上，以消除外來應力的影響。

1.2.3 振動

科里奧利質量流量計的原理和結構決定了外界振動對它的測量會造成影響。減少計量誤差建議：在管線振動較大的地方安裝小口徑流量計，可在流量計的進出端用軟管連接,而將流量計本身固定在堅實穩固的基礎或減振板上。若在這種管線上安裝大口徑流量計，需要用膨脹節來消振，但必須在膨脹節與傳感器之間加裝有堅固支撐的短接，否則，由于管道的伸縮造成附加應力，計量數據會失準。在相鄰兩條管線上并聯安裝兩臺傳感器時，也要注意保持兩者之間的距離，防止相互影響。

2 船舶計量

原油從陸地終端裝船后經船運至客戶指定港口，并將原油卸船至港口岸罐。在原油卸船過程中，涉及計量過程主要是船舶計量，分析船舶計量誤差影響因素，提出減少計量誤差的建議，確保貿易雙方利益。

2.1 船舶計量誤差影響因素

2.1.1 船舶縱傾影響

縱傾修正用于補償由于船艙縱向橫截面不水平所引起的液位變化，用船尾吃水讀數減去船頭吃水讀數的結果表示縱傾。減少計量誤差建議：在油輪艙容積表中可以查到縱傾修正，通常是對測量實高或空擋進行修正，或者對總計量體積的體積調整量。

2.1.2 橫傾修正

橫傾修正用于補償因油船縱向豎直面不垂直于水平面時所引起的液位變化。通常從船舶上的橫傾儀可以讀出油船的橫傾值，如果沒有橫傾或者懷疑它的準確性，則可以由船身中部的左舷和右舷吃水讀數來計算橫傾。

2.1.3 艙內液位空距、貨油溫度產生的影響

對于油輪貨艙內的貨油空距和溫度的計量是整個船運原油到港貿易計量工作中最重要環節，計量的準確性將能夠直接影響最終貨物量計算的準確性，其中艙內原油溫度每上升或下降1℃會使油量計量結果隨之產生0.6%～0.9%的變化，因此，其計量的準確性不容小覷。

2.1.4 船艙容積不確定性的影響

根據JJG 702—2005《船舶液貨計量艙容量》檢定規程規定：1)小型艙檢定結果的擴展不確定度不大于0.3%；2)大型規則艙檢定結果的擴展不確定度不大于0.2%；3)大型不規則艙檢定結果的擴展不確定度不大于0.4%。實際上國際原油貿易中用于原油運輸的油輪均大于1000m3，只有減載油駁艙的容量相對較小。對油輪、油駁來講，均存在規則艙和不規則艙，因此，對于油輪艙的容積檢定不確定度按規則艙和不規則艙的不確定度平均值考慮。

2.1.5 環境狀況的影響

船舶作為計量器具，液貨艙的容積檢定容積表是計量油品的基礎，根據GB/T 17291—1998《石油液體和氣體計量的標準參比條件》的規定，“在計量原油及其液體和氣體產品中使用的壓力和溫度標準參比條件是101.325kPa和20℃” ，但是，如果液態烴類在20℃條件下的蒸氣壓大于大氣壓力，則標準參比壓力應該等于20℃下的平衡壓力，也可采用合同規定的其他壓力和溫度作為標準參比條件。

2.1.6 底油計量影響

在卸油作業時，隨著油品卸載量的增加，液面下降、溫度也相應降低,不但會在艙底積聚較多的凝油，而且船外側艙(靠船殼)受船外水溫的影響，卸畢后在側壁會殘留一定數量的凝油。根據SN/T 0993—2001的規定：“殘留量小于卸油前艙內質量的0.1%可視作卸空；超過0.11%，應由船方說明原因并簽字確認，并從總重量中扣除”。

3 儲罐計量

原油卸船后進入岸上儲罐，經管道、火車或汽車轉運至煉廠進行加工，因此儲罐計量是計量中最重要的一環，做好儲罐計量，減少計量誤差非常重要。儲罐計量誤差影響因素主要有儲罐容積標定誤差、計量器具誤差、計量操作誤差和計量換算誤差等。

3.1 儲罐容積誤差

根據JJG 168—2005《立式金屬罐容量》檢定規程規定，容量為 100～700m3的油罐，檢定的總不確定度不大于0.2%；容量為700m3以上的油罐，檢定的總不確定度不大于0.1%。減少計量誤差建議：按照JJG 168—2005《立式金屬罐容量檢定規程》的要求和標準進行檢定，并出具檢定容量檢定報告，在日常使用過程中定期比對儲罐計量和發貨的流量計計量。

3.2 計量器具誤差

在油品計量過程中，計量器具本身誤差也會影響計量精度，一般來說，計量器具自身的誤差因素有以下幾點。

3.2.1 量油尺誤差

根據JJG 4—1999《鋼卷尺檢定規程》規定，檢定量油尺時輕砣尺所加于尺帶的拉力9.8N，重砣尺所加于尺帶的拉力15.7N，但在實際標定時，不排除加力不足或超重的可能性。另一普遍現象是一把量油尺頻繁使用，雖然該尺尚在檢定有效期內，但因尺帶嚴重扭曲，使計量所得的油高值往往大于實際值，這對收油方來說，必然會造成虧損。

3.2.2 溫度計誤差

測量石油液體使用的溫度計最小分度值為0.2℃。如果檢定時不給出修正值或給出錯誤的修正值，使用時就會造成測量溫度的誤差。

3.2.3 密度計誤差

GB/T 1884—2000《原油和液體石油產品密度計實驗室測定法》規定，連續測定兩個結果之差不應超過下列數值，即透明或低粘度原油和液體石油產品密度計最大刻度允許誤差為±0.5kg/m3；不透明原油和液體石油產品密度計最大刻度允許誤差為±0.6kg/m3。

3.3 計量操作誤差

在油品計量的整個環節中，大部分需要人工操作(流量計除外)，因此存在計量操作誤差的可能。

3.3.1 油高測量誤差

油高是直接反映罐內儲液容量的重要參數之一，如果計量不準，就會產生人為誤差。在油品高度計量時，油罐內徑越大，產生的誤差就越大。減少計量誤差建議：正確的測量應該在進油終止，液面已趨向穩定或泡沫消失時進行。液面的穩定時間，罐車、臥式油罐：輕質油不少于15min，重質油不少于30min；立式油罐：輕質油不少于30min，重質油不少于3h。

3.3.2 密度測量誤差

油品密度是計算油品數量的第二個重要參數，嚴格說來，密度計量必須在室內油品靜止狀態下進行測定。而在實際工作中受到時間、環境等客觀因素的影響，在油中所含泡沫未消除的情況下進行密度測量，其測定結果明顯小于真實密度。另外，由于油品長時間靜止有分層現象，而化驗密度用的樣品通常是上、中、下分層采取后混合而成這本身就是一個近似值，與真實值之間必定存在一定的誤差。

3.3.3 溫度測量誤差

油溫是計算油品數量的第三個重要參數，在計算油品的標準體積時，需測量油品的實際溫度；在計算油品的標準密度時，需測量油品的實際溫度，因此實際溫度測定的準確與否，將直接影響油品數量的準確性。在測量過程中，受測溫位置、測溫時間以及環境溫度的影響，測量結果與真實值之間會存在一定誤差。

3.3.4 修正值

計量器具在制造過程中，因各種客觀原因使所標刻度線達不到精度要求。所以必須用實測方法予以修正。只有正確使用修正值，才能消除計量器具自身的誤差。

3.4 計量換算誤差

在GB 1885—1998《石油計量表》中，包括視密度換算為標準密度、任意溫度的體積換算為標準體積以及計算油品在空氣中的質量三個部分，其中任一部分換算時出現錯誤,都會影響油品數量的準確性。

3.4.1 視密度換算誤差

實際計算不宜過細過繁，只要在計算時將新求插值點靠近上限或下限,按線性內插法計算即可。

3.4.2 標準體積換算誤差

在標準密度欄查找已知的標準密度值，在溫度欄中找到油品的計量溫度值，二者的交叉數即為該油品由計量溫度修正到標準溫度的體積修正系數。由于已知標準密度介于標準密度行中兩相鄰標準密度之間，不采用內插法，僅以較接近的溫度值查表，因此在體積修正系數上稍有差別。

4 結束語

對原油貿易計量誤差淺議分析，提出相應建議或措施，結合工作實際，應用精度更高的計量器具，并在檢定周期內使用，根據儲罐運行情況及時清罐，并對儲罐定期檢定，加強計量和化驗人員培訓，提高操作技能，克服人為誤差，實現原油貿易精確計量是可行的。

[1] 楊榮花,王于德,王改新.原油靜態計量誤差原因分析[J].計量技術,2002(11):58-59

[2] 王軍.原油交接計量準確性探析[J].中國石油和化工標準與質量,2011(5):37-38

[3] 張啟平,魏祥毓,唐秋林,劉志中.科里奧利效應質量流量計[J].儀器儀表與分析監測,2010,28(14):727-728

[4] GB/T 1884—2000原油和液體石油產品密度計實驗室測定法

[5] GB 1885—1998石油計量表

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.12.25