摘 要:文章針對原油貿(mào)易計量中溫度、壓力測定及油量計算等標準應用中問題提出改進建議,運用含水測定標準加強接受器的質(zhì)量檢驗,杜絕不合格器具使用。結(jié)合實踐編制螺旋轉(zhuǎn)子渦輪流量計等企業(yè)標準,指導現(xiàn)場使用與維護,延長運行周期。做好有機氯等原油質(zhì)量檢測標準的使用與改進,確保銷售原油準確度和產(chǎn)品質(zhì)量合格。
1 前言
銷售計量和質(zhì)量檢測是原油生產(chǎn)、儲運的#終環(huán)節(jié),其計量準確度和質(zhì)量指標關系到貿(mào)易雙方經(jīng)濟利益,該環(huán)節(jié)涉及標準規(guī)范、儀表器具、操作及檢驗環(huán)節(jié)較多,是原油貿(mào)易交接工作的重點。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)營管理水平的需要,也是維護雙方經(jīng)濟利益的重要工作。
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,通過分布于揚州、泰州等兩市三縣內(nèi)劉陸、沙埝、周 41 等五個集輸站庫,就近裝船水運到相關煉廠。原油外銷呈批次多,批量少,油量結(jié)算頻繁等特點,通過近年來原油銷售過程中的實踐和體會,進行總結(jié)與交流,以提高原油貿(mào)易管理水平。
2 原油計量標準應用與實踐
原油是一種物理和化學性質(zhì)較復雜的工業(yè)原料,在生產(chǎn)、儲運與銷售過程中受溫度、壓力及環(huán)境等因素影響較大,不按@@@照標準規(guī)范進行儲運和交接,會導致計量誤差增加,影響產(chǎn)品質(zhì)量。GB/T 17291 規(guī)定我國以 20℃,101.325kPa 為標準參比條件,通過體積、溫度和壓力計量,密度、含水等基本數(shù)據(jù)測定,計算獲得原油體積和質(zhì)量。涉及的相關標準如圖 1。在此環(huán)節(jié)涉及渦輪流量計、密度計、溫度計、壓力表、天平、儲油罐等十多種計量器具和計量操作,正確的取值與計算,能夠保證原油綜合計量誤差≤ ±0.35%。
2.1 相關原油計量標準應用問題與改進建議
2.1.1 油量計算標準中壓力取值改進建議
GB/T 9109.5-2017《石油和液體石油產(chǎn)品動態(tài)計量》附錄 A2.2 規(guī)定測溫、測壓點應選在距離渦輪流量計的出口#近處 , 并在 6.2.2.4 確定“計算 Cpl 時,油品的計量壓力可取渦輪流量計出口壓力的平均值計算”。而現(xiàn)場各式容積式渦輪流量計在依靠流體推動轉(zhuǎn)子過程中會產(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,在動力粘度 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,會產(chǎn)生約 0.05 MPa 壓力損失,按照標準附錄 B 計算渦輪流量計前后壓力修正系數(shù) Cpl 分別為 1.0012 和 1.0011, 誤差約0.01%。因此取渦輪流量計前壓力計算油量,不能真實表現(xiàn)計量狀態(tài),建議取過濾器與渦輪流量計之間的壓力的平均值作為計算量值。
2.1.2 溫度測定標準建議與改進
溫度是原油計量的關鍵參數(shù),GB/T8927-2008《石油和和液體石油產(chǎn)品溫測量 手工法》描述“溫度測量誤差構(gòu)成石油和液體石油產(chǎn)品數(shù)量測量誤差的較大部分,這一點無論怎樣強調(diào)都不過分”,但GB/T 8927-2008 前言部分已經(jīng)注明“固定式平均溫度計測量油品溫度和管線手工測溫不再作為本標準內(nèi)容”,實際已明確此標準僅適用于靜態(tài)計量。但 GB 9109.5-2017 的 5.3 項只明確溫度計量器具準確度要求,在 A2.2 規(guī)定“測溫、測壓點應選在距離渦輪流量計的出口#近處”,沒有規(guī)定管線溫度計的安裝和測量方法。在實際應用中管線溫度測量受環(huán)境、氣候、管線長度等因素影響較大,目前現(xiàn)場通用做法是測溫部位要求在室內(nèi),測溫孔選在輸油泵和渦輪流量計之間適當位置,以 45o 角迎流插入管線內(nèi)徑 1/3 處,測量溫度要先讀小數(shù)后讀大數(shù)。因此建議 GB/T 8927 等標準增加油品管線溫度計量方法。
2.1.3 G B 9110 等油量計算標準引用問題
目前儲油罐靜態(tài)計量有GB 9110-1988《原油立式金屬罐計量油量計算》和 GB/T19779-2005《石油和液體石油產(chǎn)品油量計算 靜態(tài)計量》兩個標準。在現(xiàn)場實踐中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。二是相關參數(shù)錄取規(guī)則與配套標準不匹配,如油品水分測定要求“符合 GB8929《原油水含量測定法》,測得值應準確讀到水分接受器的一個刻度”,而新修訂 GB 8929-2006 要求“水含量結(jié)果修約到 0.025%”。建議對 GB 9110-1988 進行修訂或明確由 GB/T 19779-2005 代替。
2.2 用標準指導計量器具配備及使用
2.2.1 依靠標準杜絕不合格含水化驗接受器使用
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計量器具是實現(xiàn)準確計量的物質(zhì)基礎,如果采用偽劣或不合格計量器具,使用錯誤的操作方法,就會產(chǎn)生較大的計量誤差。按照 GB/T 8929-2006《原油水含量的測定 蒸餾法》配備 5mL 含水接受器必須符合標準文本圖 1 要求,而圖 2 為某集輸站一支用于原油含水測定的接受器,其尺寸與標準明顯不符。
目前測定油品含水測量主要采用 GB/T 260 和 GB/T 8929 二個標準,但后一種針對原油含水測定,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)格不符合標準要求,增加餾分油的回收阻力,導致水分測定值低于實際值,同時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,須進行密封性和回收試驗,正常使用中要保持內(nèi)腔清潔、干燥,刻度示值清晰。因此,使用單位和供應部門按照標準進行檢驗與驗收,杜絕不合格及偽劣計量器具的使用,確保外輸原油含水率等數(shù)據(jù)準確測定。
2.2.2 制訂企業(yè)標準指導外輸渦輪流量計使用
與維護
渦輪流量計是原油計量的重點器具,針對外輸原油批次多,密度、粘度范圍大的實際,經(jīng)過調(diào)研和篩選,選用國內(nèi)某合資公司生產(chǎn)的 UF- Ⅱ螺旋轉(zhuǎn)子渦輪流量計(以下簡稱UF -Ⅱ),UF -Ⅱ所采用螺旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),具有壓損低、適應范圍廣,重復性好,量程比高等特點,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),傳動精準,微調(diào)誤差 ±0.05%,機械磨損低(詳見圖3)。但 UF- Ⅱ在現(xiàn)場因操作維護不當,出現(xiàn)如下問題:
(1)過濾網(wǎng)規(guī)格確定問題。因原油動力粘度 >50 mPa.s,過濾網(wǎng)太密會增大渦輪流量計壓損,太稀則無法保證原油純凈度要求,機械雜質(zhì)易卡堵螺旋轉(zhuǎn)子,經(jīng)過試@@@驗確定渦輪流量計壓損≤ 50kPa,選擇 40 目濾網(wǎng)。
(2)UF- Ⅱ 82 型渦輪流量計排氣問題。原油飽和蒸汽壓改變會因閃蒸產(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,因為石墨軸承的優(yōu)點是耐磨系數(shù)高,缺點是不耐高溫,易脆,如不及時排除氣體,轉(zhuǎn)子軸與軸承運行過程中磨擦產(chǎn)生的熱量因氣穴阻隔,形成局部高溫,導致石墨軸承損壞(詳見圖 4)。如 某 聯(lián) 合 站 一 臺 編 號 82-096 UF-Ⅱ 82 渦輪流量計 2012 年 4 月檢定合格,6 月中旬外輸量與儲油罐比對誤差 >3%(標準< ±0.2%),超過了≤ ±1% 的誤差范圍,并運行時聲音異常,對此技術(shù)部門通知立即停用,啟用備用渦輪流量計。隨后經(jīng)過體積管在線測試,其準確度為 -0.23%,檢定與測試數(shù)據(jù)見表 1
聯(lián)系廠家技術(shù)人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)四個石墨軸承均不同程度碎裂,原因是近期油罐工藝問題進入氣體且沒有及時排除,致使 UF- Ⅱ超量程空載運行產(chǎn)生故障。針對上述問題,組織技術(shù)人員編制了 Q/SHJS 0487《UF—Ⅱ螺旋轉(zhuǎn)子渦輪流量計使用及保養(yǎng)規(guī)程》企業(yè)標準,通過現(xiàn)場指導使用,杜絕了錯誤的操作方式,延長了渦輪流量計使用壽命和精度穩(wěn)定性,年節(jié)省外修費用 10 多萬元。如 82-096 渦輪流量計于2012 年 6 月維修后,遵循標準規(guī)定的使用維護方法,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)重復性。
3 質(zhì)量測定標準的應用與完善
原油有機氯超標,會給煉油裝置帶來嚴重的氯腐蝕及安全運轉(zhuǎn)問題,因此,有機氯含量是確定原油質(zhì)量的關鍵指標。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用 GB/T18612-2011《原油有機氯含量測定》等標@@@準,開展有機氯測定工作,確保有機氯含量< 1mg/kg。
3.1 原油有機氯測定標準完善與改進。
GB/T 18612 標準規(guī)定采用 GB/T 6536方法獲得原油中初熘點~ 204℃石腦油,再按照方法 B 燃燒氧化微庫侖法測定有機氯。現(xiàn)場實踐中,204℃前只能分析原油全餾程中約 70% 有機氯,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,測定初熘點~ 204℃和204℃~ 320℃二段餾分有機氯含量,再按照餾分總收率計算有機氯含量,2017 年標準修改為直接測定初熘點~ 320℃有機氯含量。
3.2 制訂操作規(guī)范,提高標準應用效果
有機氯測定環(huán)節(jié)多、時間長、技術(shù)要求高,為確保測定準確、高效,避免操作失誤,編制了《采油一廠原油有機氯檢測操作規(guī)范》對樣品的錄取、均化,餾分油的洗滌、提純,器具配備、檢定和維護,數(shù)據(jù)計算確認等步驟進行規(guī)范,確保檢測數(shù)據(jù)重復性誤差≤ ±5%。通過源頭把關、過程跟蹤和外銷管控,切實履行“每一滴油都是承諾”的質(zhì)量目標,杜絕了有機氯超標事件發(fā)生。
4 結(jié)束語
標準是原油生產(chǎn)銷售和質(zhì)量控制的準則與指南,針對網(wǎng)絡化逐漸普及生產(chǎn)崗位的實際,將原油計量與質(zhì)量標準的紙質(zhì)和電子文本配備到操作和化驗崗位,并將標準的學習與實踐溶入崗位培訓和技術(shù)競賽,提高標準貫徹效果。
加強原油銷售計量與質(zhì)量標準在應用中監(jiān)督考核,如沙 20 集輸站輸前樣含水<0.3% 才能輸油,劉陸集輸站針對瓦莊原油物性復雜,容易產(chǎn)生含水率波動問題,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)易計量糾紛明顯減少,提高了企業(yè)信譽和生產(chǎn)管理水平。