溫度和壓力對動態計量油量計算的影響

發布：2018-12-18 | 點擊：人次

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在原油動態計量中，溫度和壓力是兩個重要參數，不僅直接影響原油標準體積計算，在流量計檢定工作中也起著不可忽視的作用。無論是原油標準體積還是流量計檢定工作zui終都會影響純油量結算，進而影響到原油交接雙方的經濟利益。

關鍵字：動態計量，流量計系數，純油量，原油工作壓力

油量交接具連續性、交接量大特點，原油一般呈流體或半流體狀態，具有可微壓縮性。同其他流體一樣，溫度變化勢必引起體積變化，原油可微壓縮性又決定壓力對體積影響不太顯著。在流量計檢定工作中溫度同樣是影響流量計系數變化的主要因素，壓力雖有影響，但和溫度相比較小。無論大小，都直接關系到交接雙方經濟利益，這些問題應該引起我們從事計量交接工作人員的足夠重視。

一、溫度和壓力對油量計算的影響

（一）溫度對油量計算的影響

當前，我國動態計量標準主要執行GB9109.1-88《原油動態計量一般原則》、GB9109.5-88《原油動態計量油量計算》和GB/T1885-1998《石油計量表》。在GB9019.5-88《原油動態計量油量計算》中規定：進行油量計算時，原油在計量溫度下體積換算成標準體積。原油標準體積（V20）可通過原油計量溫度下體積（Vt）和溫度體積修正系數（Cti）相乘得到。即：V20=Vt•Cti=Cti=V20/Vt=ρt/ρ20=[ρ20–υ（t-20）]/ρ20=1-[υ（t-20）]/ρ20由上式可知原油溫度體積修正系數Cti與原油溫度t之間呈線性遞減關系，Cti值會隨原油溫度升高而遞減。大慶原油屬于高粘易凝原油，一般采用熱油管道輸送，外輸溫度一般在30℃～50℃之間，進行油量計算時應取Cti≤1；當t≤20℃時，有Cti≥1，俄羅斯原油凝點較低，輸送溫度有時會低于20℃，進行油量計算應取Cti>1。

（二）壓力對油量計算的影響

原油及液體石油產品體積隨壓力變化而變化，一般隨壓力升高，體積縮小。在一定壓力下，密度較大油品體積變化相對較小，密度較小油品體積變化較大。

原油壓力與體積之間的關系可表示為：

Vpt=Ve×[1-F×（Pt-Pe）]

式中：

油量計算時，需將原油體積修正到標準條件壓力才能獲得原油標準體積V20。

壓力修正系數（Cpi）和壓縮系數（F）的關系式：

Cpi=1/[1-（Pt-Pe）×F]

式中：

Cpi——原油體積壓力修正系數；

F——石油及液體石油產品壓縮系數；

kPa-1Pt——原油計量下的壓力，℃；

Pe——原油飽和蒸氣壓，在計量溫度下，飽和蒸氣壓不大于101.325kPa時，設Pe=0；由上式可知Cpi值是隨著壓力升高而增大的。

二、溫度和壓力對流量計檢定的影響

目前國內商品原油計量交接方式中，采用以流量計為主要器具的動態計量方式已占主導地位。按照動態計量執行標準GB9109.1-88《原油動態計量一般原則》和GB9109.5-88《原油動態計量油量計算》規定，在原有體積計量方面，主要有流量計系數交油和流量計基本誤差交油兩種計量方法，從理論上講，流量計系數交油法比較準確、合理、公平。

根據流量計實際運行情況，應對流量計進行定期檢定，適當處理基本誤差，及時調整流量計系數。但由于受生產工藝限制，很多時間流量計檢定時的油溫、壓力與生產運行時的油溫、壓力不同。其中溫度是影響流量計系數變化的主要因素，壓力雖有影響，但對流量計系數影響較小，因此，檢定與生產運行的溫度、壓力應盡量保持一致，相差較大時要進行調整，以消除由此造成的誤差。流量計檢定現在采用的標準是JJG667-1997《液體容積式流量計檢定規程》。

某外輸計量站用標準體積管在線定檢流量計，標準體積管具體參數如下內徑D=358.0mm；壁厚e=10mm；體積管體膨脹系數βs=3.33×10-11-6℃-1；體積管材料彈性模量ES=2.04×10-11Pa；數β=780×10-6℃-1；原有標準密度ρ20=855.2kg/m3；液體（原油）壓縮系數κ=0.847×10-6kPa-1；流量計工作溫度值tm=40.5℃；流量計工作壓力Pm=0.32MPa；標準體積管工作溫度te=40.3℃；體積管工作壓力Ps=0.30MPa；如果工作溫度升高1℃，工作壓力升高0.1MPa，流量計系數變化如何.按照該計量站年外輸原油1000×104t計算，溫度和壓力的變化對油量有何影響？

表1度和壓力變化時流量計系數的變化情況

由表1可以看出，溫度對檢定工作的影響較壓力更顯著。當流量計系數MF=0.9953時，年外輸原油1000×104t，當溫度和壓力發生變化后MF=0.9954，按照GB9109.5-88《原油動態計量油量計算》規則ma=Vi•ρ20•（MF•Cpi•Cti•Fa•Cw）。此時ma=1000.1031×104t，外輸原油差值為Δma=1031t，可見在流量計檢定中溫度、壓力的真實取值極為重要。因此為了獲得真實的溫度、壓力取值，提高流量計檢定結果的可靠性，在平時工作中應盡量使流量計在檢定環境下運行；檢定時應盡量時檢定溫度場、壓力場處于穩定狀態。

三、結語

綜上所述，在原油動態計量中無論對于原油標準體積的計算還是對于流量計系數的檢定，溫度和壓力都是不容忽視的兩個關鍵參數。無論對于哪一方面的影響zui終都會歸結到純油量的結算，影響交接雙方的經濟利益。

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