溫度和壓力對(duì)動(dòng)態(tài)計(jì)量油量計(jì)算的影響

油量交接具連續(xù)性、交接量大特點(diǎn)，原油一般呈流體或半流體狀態(tài)，具有可微壓縮性。同其他流體一樣，溫度變化勢(shì)必引起體積變化，原油可微壓縮性又決定壓力對(duì)體積影響不太顯著。在流量計(jì)檢定工作中溫度同樣是影響流量計(jì)系數(shù)變化的主要因素，壓力雖有影響，但和溫度相比較小。無(wú)論大小，都直接關(guān)系到交接雙方經(jīng)濟(jì)利益，這些問(wèn)題應(yīng)該引起我們從事計(jì)量交接工作人員的足夠重視。

一、溫度和壓力對(duì)油量計(jì)算的影響

（一）溫度對(duì)油量計(jì)算的影響

當(dāng)前，我國(guó)動(dòng)態(tài)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)主要執(zhí)行GB9109.1-88《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量一般原則》、GB9109.5-88《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量油量計(jì)算》和GB/T1885-1998《石油計(jì)量表》。在GB9019.5-88《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量油量計(jì)算》中規(guī)定：進(jìn)行油量計(jì)算時(shí)，原油在計(jì)量溫度下體積換算成標(biāo)準(zhǔn)體積。原油標(biāo)準(zhǔn)體積（V20）可通過(guò)原油計(jì)量溫度下體積（Vt）和溫度體積修正系數(shù)（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(shù)Cti與原油溫度t之間呈線性遞減關(guān)系，Cti值會(huì)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(jìn)行油量計(jì)算時(shí)應(yīng)取Cti≤1；當(dāng)t≤20℃時(shí)，有Cti≥1，俄羅斯原油凝點(diǎn)較低，輸送溫度有時(shí)會(huì)低于20℃，進(jìn)行油量計(jì)算應(yīng)取Cti>1。

（二）壓力對(duì)油量計(jì)算的影響

原油及液體石油產(chǎn)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(duì)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(guān)系可表示為：

Vpt=Ve×[1-F×（Pt-Pe）]

式中：

油量計(jì)算時(shí)，需將原油體積修正到標(biāo)準(zhǔn)條件壓力才能獲得原油標(biāo)準(zhǔn)體積V20。

壓力修正系數(shù)（Cpi）和壓縮系數(shù)（F）的關(guān)系式：

Cpi=1/[1-（Pt-Pe）×F]

式中：

Cpi——原油體積壓力修正系數(shù)；

F——石油及液體石油產(chǎn)品壓縮系數(shù)；

kPa-1Pt——原油計(jì)量下的壓力，℃；

Pe——原油飽和蒸氣壓，在計(jì)量溫度下，飽和蒸氣壓不大于101.325kPa時(shí)，設(shè)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(duì)流量計(jì)檢定的影響

目前國(guó)內(nèi)商品原油計(jì)量交接方式中，采用以流量計(jì)為主要器具的動(dòng)態(tài)計(jì)量方式已占主導(dǎo)地位。按照動(dòng)態(tài)計(jì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB9109.1-88《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量一般原則》和GB9109.5-88《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量油量計(jì)算》規(guī)定，在原有體積計(jì)量方面，主要有流量計(jì)系數(shù)交油和流量計(jì)基本誤差交油兩種計(jì)量方法，從理論上講，流量計(jì)系數(shù)交油法比較準(zhǔn)確、合理、公平。

根據(jù)流量計(jì)實(shí)際運(yùn)行情況，應(yīng)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行定期檢定，適當(dāng)處理基本誤差，及時(shí)調(diào)整流量計(jì)系數(shù)。但由于受生產(chǎn)工藝限制，很多時(shí)間流量計(jì)檢定時(shí)的油溫、壓力與生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的油溫、壓力不同。其中溫度是影響流量計(jì)系數(shù)變化的主要因素，壓力雖有影響，但對(duì)流量計(jì)系數(shù)影響較小，因此，檢定與生產(chǎn)運(yùn)行的溫度、壓力應(yīng)盡量保持一致，相差較大時(shí)要進(jìn)行調(diào)整，以消除由此造成的誤差。流量計(jì)檢定現(xiàn)在采用的標(biāo)準(zhǔn)是JJG667-1997《液體容積式流量計(jì)檢定規(guī)程》。

某外輸計(jì)量站用標(biāo)準(zhǔn)體積管在線定檢流量計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)體積管具體參數(shù)如下內(nèi)徑D=358.0mm；壁厚e=10mm；體積管體膨脹系數(shù)βs=3.33×10-11-6℃-1；體積管材料彈性模量ES=2.04×10-11Pa；數(shù)β=780×10-6℃-1；原有標(biāo)準(zhǔn)密度ρ20=855.2kg/m3；液體（原油）壓縮系數(shù)κ=0.847×10-6kPa-1；流量計(jì)工作溫度值tm=40.5℃；流量計(jì)工作壓力Pm=0.32MPa；標(biāo)準(zhǔn)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(jì)系數(shù)變化如何.按照該計(jì)量站年外輸原油1000×104t計(jì)算，溫度和壓力的變化對(duì)油量有何影響？

表1 度和壓力變化時(shí)流量計(jì)系數(shù)的變化情況

由表1可以看出，溫度對(duì)檢定工作的影響較壓力更顯著。當(dāng)流量計(jì)系數(shù)MF=0.9953時(shí)，年外輸原油1000×104t，當(dāng)溫度和壓力發(fā)生變化后MF=0.9954，按照GB9109.5-88《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量油量計(jì)算》規(guī)則ma=Vi?ρ20?（MF?Cpi?Cti?Fa?Cw）。此時(shí)ma=1000.1031×104t，外輸原油差值為Δma=1031t，可見(jiàn)在流量計(jì)檢定中溫度、壓力的真實(shí)取值極為重要。因此為了獲得真實(shí)的溫度、壓力取值，提高流量計(jì)檢定結(jié)果的可靠性，在平時(shí)工作中應(yīng)盡量使流量計(jì)在檢定環(huán)境下運(yùn)行；檢定時(shí)應(yīng)盡量時(shí)檢定溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在原油動(dòng)態(tài)計(jì)量中無(wú)論對(duì)于原油標(biāo)準(zhǔn)體積的計(jì)算還是對(duì)于流量計(jì)系數(shù)的檢定，溫度和壓力都是不容忽視的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。無(wú)論對(duì)于哪一方面的影響最終都會(huì)歸結(jié)到純油量的結(jié)算，影響交接雙方的經(jīng)濟(jì)利益。(end)

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