1、如何把握(bw)油氣計量交接的要點共六十二頁主要(zhyo)內(nèi)容概述(i sh)原油動態(tài)計量交接要點成品油動態(tài)計量交接要點天然氣計量交接要點共六十二頁3概 述 在長輸管道的生產(chǎn)管理中原油、成品油、天然氣的收、銷、存及消耗的準確計量是非常重要的。壓縮機效率、泵效率、加熱爐效率等都是通過輸量來測算的，生產(chǎn)運行方式也是根據(jù)輸量來安排的，而輸量是通過計量得到的，所以，除了貿(mào)易交接需要準確計量，長輸管道經(jīng)濟、安全(nqun)、平穩(wěn)的運行也與準確計量緊密相關(guān)。 共六十二頁4概 述 貿(mào)易計量交接的作用是什么呢？對我們管輸企業(yè)(qy)而言，體現(xiàn)在什么指標上呢？ 共六十二頁5概 述 長輸管道(gundo)損耗計

2、算公式 損耗=（本期收油氣+上期庫存）-（本期外銷(wixio)油氣+自用油氣+本期庫存） 共六十二頁損耗控制(kngzh)指標油氣管道在正常運行情況下（不包括泄露等故障狀態(tài)），損耗控制(kngzh)指標為：原油損耗0.2%；成品油損耗0.1%；天然氣損耗0.25%。共六十二頁油品動態(tài)(dngti)計量 目前，中國的原油、成品油貿(mào)易計量都采用計重方式，按空氣中的純油質(zhì)量進行交接，以噸為計量單位。均以管道輸送為主，一般(ybn)采用流量計動態(tài)計量，靜態(tài)計量大部分只作為盤點庫存量的手段。 原油計量一般采用刮板流量計； 成品油計量一般采用質(zhì)量流量計； 共六十二頁 螺旋(luxun)轉(zhuǎn)子流量計質(zhì)量(z

3、hling)流量計超聲流量計渦輪流量計容積式流量計管道動態(tài)計量工作器具共六十二頁天然氣計量(jling) 目前，國際天然氣貿(mào)易計量分為體積計量、質(zhì)量計量和能量計量三種，工業(yè)發(fā)達國家采用以能量計量為主，體積計量為輔的方式，我國天然氣貿(mào)易計量是在法定的質(zhì)量指標下，以體積或能量的方法進行(jnxng)交接計量，目前基本上以體積計量為主，中石油天然氣貿(mào)易計量基本采用體積計量方式，只有很少部分采用能量計量。共六十二頁10質(zhì)量(zhling)計量體積(tj)計量 能量計量 能量計量反映的是天然氣的熱能，最能反映天然氣的特點，是最合理和科學(xué)的計量方式，在世界天然氣貿(mào)易中被廣泛采用。中國目前普遍采用以體積流量

4、作為天然氣貿(mào)易結(jié)算依據(jù)。 三種計量技術(shù)共六十二頁 天然氣計量(jling) 天然氣均以管道輸送為主，采用流量計動態(tài)計量，所以天然氣工作計量器具基本上就是各類流量計、組分分析儀、流量計算機及補償用的壓力、溫度儀表。 隨著西氣東輸工程等大規(guī)模的天然氣管道建設(shè)，管輸天然氣計量設(shè)備、儀表的配備水平迅速提高，在新建的A級計量站中，超聲流量計、渦輪流量計幾乎全部取代了孔板，成為最主要的計量儀表。DN100以上大口徑流量測量(cling)儀表選用4聲道以上的超聲流量計，中小口徑選用渦輪流量計。共六十二頁 油氣計量系統(tǒng)(xtng)計量誤差原油計量(jling)系統(tǒng)計量(jling)誤差：0.35%成品油計量系

5、統(tǒng)計量誤差：0.25%天然氣計量系統(tǒng)（A級）計量誤差：1.0% 共六十二頁13如何用較大的計量誤差實現(xiàn)較小的損耗指標，就是我們今天(jntin)交流的重點如何把握計量交接的要點。隨機誤差 系統(tǒng)誤差概述(i sh)原油成品油天然氣計量誤差0.35%0.25%1.0%公司損耗指標0.17%0.08%0.25%集團損耗指標共六十二頁第二(d r)部分 原油動態(tài)計量要點 動態(tài)計量是指石油在動態(tài)流動條件下進行的流量測量，由流量儀表來完成。目前國內(nèi)原油動態(tài)計量主要有三種類型，一種是原油的體積量由流量計計量，人工讀數(shù)，取樣、化驗，測出原油密度和含水率，人工計算油量。另一種是油量交接的主要參數(shù)體積量、密度、含

6、水、壓力、溫度等值，全部采用儀表連續(xù)(linx)測量，并且直接算出純油量。 還有就是采用質(zhì)量流量計直接測量管輸油品的質(zhì)量。共六十二頁 流量計配玻璃密度計法 Mn=Vt MFCtlCpl Csw20Fa式中：Mn空氣中的質(zhì)量Vtt溫度下油品的體積(tj)Ctl體積修正系數(shù)20標準密度MF流量計系數(shù) Fa 空氣浮力修正系數(shù)Cpl壓力修正系數(shù)Csw含水系數(shù)原油(yunyu)油量計算共六十二頁 流量計配玻璃密度計法 Mn=Vt MFCtlCpl Csw20Fa式中：Mn空氣中的質(zhì)量Vtt溫度下油品的體積（流量計直接測量）Ctl體積修正系數(shù)（根據(jù)油溫、20查表）20標準密度（根據(jù)視溫、視密查表）MF流量

7、計系數(shù) （根據(jù)檢定結(jié)果計算）Fa 空氣浮力(fl)修正系數(shù)（根據(jù)20查表）Cpl壓力修正系數(shù)（根據(jù)油壓、 15計算）Csw含水系數(shù)（直接分析）原油(yunyu)油量計算共六十二頁 Vt除了人為和信號傳輸問題，沒有誤差Ctl約0.07%/，溫度(wnd)影響與計量結(jié)果反向20按比例同向影響計量結(jié)果MF按比例同向影響計量結(jié)果Fa 除了人為，沒有誤差Cpl約0.01%/0.1MPa，壓力影響與計量結(jié)果同向 Csw按比例同向影響計量結(jié)果各參數(shù)影響(yngxing)程度共六十二頁 容積式流量計 容積式流量計（positive displacement flowmeter），簡稱PD流量計。它利用機械測量

8、元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)計量室逐次(zh c)、重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流量體積總量。共六十二頁流量計殼體刮板(u bn)軸承刮板(u bn)刮板軌跡流體測量室轉(zhuǎn)子凸輪內(nèi)殼體靜止液體測量原理共六十二頁流動(lidng)剖面共六十二頁21影響(yngxing)容積式流量計準確度的因素Vol/Rev 受以下因素的影響:測量室體積(tj)（排量）通過間隙的漏失量Volume = x RevsVolRev式中： Volume流量計流量； Vol/Rev 流量計每轉(zhuǎn)過流體積； Revs 流量計轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)。共六十二頁流量計基本(jbn)檢定原理標準值_計量(jli

9、ng)值 = 流量計系數(shù)不管體積管或流量計的類型，基本原理是類似的共六十二頁流量計系數(shù)(MF) Meter Factor它是油品通過流量計的實際(shj)體積（或質(zhì)量）與流量計指示體積（或質(zhì)量）的比值。共六十二頁Double FoldedSkid PackageSingle U-bend共六十二頁球型標準(biozhn)體積管Pressure Gage andVent Connections共六十二頁在線(zi xin)檢定流量儀表離線檢定結(jié)果只能說明其在檢定條件下的計量特性；當現(xiàn)場的安裝、操作、環(huán)境等條件不同于檢定條件時，其計量特性會有所改變，給現(xiàn)場的測量結(jié)果帶來附加的誤差，而且往往并不知道

10、該附加誤差的大小甚至方向，判斷其是否會引起測量超差也就無從談起。只有與運行條件相似的在線檢定才能實現(xiàn)真正的儀表檢定，因為它能真正即如各種因素對儀表性能的影響，才能保證量值傳遞鏈或溯源鏈的連續(xù)(linx)和封閉。共六十二頁在線(zi xin)檢定的科學(xué)性對物性參數(shù)影響的修正對操作條件影響的修正對安裝條件影響的考慮對環(huán)境影響的考慮在線(zi xin)檢定的最大缺點就是現(xiàn)場條件很難滿足檢定規(guī)程的要求。共六十二頁28漏失(lu sh)量公式 漏失(lu sh)量 (q) = KXc3PLc 式中:K 單位常數(shù)P 間隙兩側(cè)的壓差Xc 間隙寬度Lc 間隙長度 液體絕對粘度 共六十二頁29 漏失量變化原因流

11、量(liling) (P)粘度摩擦 (P)磨損 次要 主要共六十二頁30主要(zhyo)漏失途徑1、轉(zhuǎn)子上下端面(dunmin)2、轉(zhuǎn)子與擋塊之間3、刮板槽口4、刮板端面5、刮板上下端面12345共六十二頁31 粘度 漏失(lu sh)量 計量值 MF值2. 溫度 粘度 漏失量 計量值 MF值粘度(zhn d)、溫度、MF值之間的關(guān)系共六十二頁32 實測(sh c)（刮板流量計）共六十二頁 質(zhì)量流量計 Mn=MtMFFaCw式中：Mn空氣中的質(zhì)量Mt質(zhì)量流量計累計量MF流量計系數(shù) Fa 空氣浮力(fl)修正系數(shù)Cw含水系數(shù)成品油計量(jling)系統(tǒng)共六十二頁質(zhì)量(zhling)流量計Emer

12、son質(zhì)量(zhling)流量計E+H質(zhì)量流量計ABB質(zhì)量流量計Krohne質(zhì)量流量計共六十二頁35 在雙管型質(zhì)量流量計當中，入口處的分流管把流入的介質(zhì)均等地一分為二，送到兩根測量管中，這樣保證了100%的介質(zhì)流經(jīng)測量管 兩根測量管由于驅(qū)動線圈的作用，產(chǎn)生以支點為軸的相對震動(zhndng)。當測量管中有流量時，產(chǎn)生如圖所示的科里奧利現(xiàn)象。 F = m * a 科里奧利質(zhì)量(zhling)流量計的工作原理共六十二頁36流量(liling)檢測原理共六十二頁372.9098 克/秒/微秒相位差與流量標定(bio dn)系數(shù)共六十二頁38振蕩(zhndng)頻率與密度的關(guān)系共六十二頁39 安裝平穩(wěn)

13、消除應(yīng)力為滿足(mnz)零點調(diào)整要求，流量計出口應(yīng)安裝閥門應(yīng)安裝在管線最低點，管內(nèi)充滿油品。質(zhì)量流量計前后應(yīng)采用支架固定應(yīng)遠離輸油泵等干擾源。質(zhì)量(zhling)流量計的安裝要求共六十二頁質(zhì)量(zhling)流量計在線檢定共六十二頁41 一、安裝 科氏力質(zhì)量流量計對安裝應(yīng)力、機械震動比較敏感，不當安裝所造成的管道應(yīng)力會影響流量計振動管的自由振動，影響流量計的頻率輸出；機械震動也會干擾輸出信號的檢測，最終將影響流量示值。判斷安裝質(zhì)量的指標-驅(qū)動(q dn)增益DRIVE 20% 質(zhì)量(zhling)流量計計量要點共六十二頁42 二、氣化 容積式流量計計量的油品中夾雜氣體，僅僅是將這部分氣體當成(

14、dn chn)油品進行計量，計量結(jié)果偏大，科氏力質(zhì)量流量計計量的油品中含少量氣體將導(dǎo)致計量失準，劇烈的氣化將導(dǎo)致計量失效。定性的結(jié)論是：油品中夾雜氣體會導(dǎo)致流量偏高且大幅波動。要點：1、確保流量計背壓不低于油品飽和蒸汽壓的1.25倍；流量計安裝在調(diào)節(jié)閥上游；裝車的流量計要確保進出管線處于滿管狀態(tài)。 2、從報警信息和密度顯示等判斷是否存在氣化現(xiàn)象。質(zhì)量流量計計量(jling)要點共六十二頁43 三、調(diào)零 科氏力質(zhì)量流量計的零點值直接參與流量計算，不當?shù)恼{(diào)零將帶來遠大于1%的計量誤差。要點：1、條件(tiojin)不具備，寧可不調(diào)零；2、調(diào)零后流量計要重新在線檢定/校準；3、調(diào)零后的零點值要與出廠

15、零點值比較。 質(zhì)量(zhling)流量計計量要點共六十二頁44 四、檢定 科氏力質(zhì)量流量計在線檢定一般采用(ciyng)體積管+在線密度計方式進行，在線密度計的密度值直接等比例影響檢定結(jié)果，而振動管密度計對安裝要求很高。要點：1、嚴格按要求安裝在線密度計，主要是應(yīng)力問題； 2、檢定前用標準玻璃密度計與在線密度計進行比對，在比對允許范圍內(nèi)才可檢定。 質(zhì)量流量計計量(jling)要點共六十二頁第四部分 天然氣計量(jling)要點Z=Vm(真實(zhnsh)/Vm(理想)Vnn= VffPnVn/(TnZn)= PfVf/(TfZf)M=VffEn=VnHsnvEn=MHsnm共六十二頁46 天然

16、氣體積(tj)量計算公式p0、T0、V0、Z0代表標況絕對壓力MPa、熱力學(xué)溫度K、標況瞬時流量(liling)Nm3/h，和標況壓縮因子。p、 T、 V、 Z 代表工況絕對壓力MPa、熱力學(xué)溫度K、工況瞬時流量m3/h，和工況壓縮因子。 共六十二頁47 從公式中可以看出，p0為101.325kPa，T0為293.15K，均是固定值，對計量結(jié)果V0的計算沒有影響；Z0在常見組分、標況條件下一般為0.998，對計量結(jié)果V0基本沒有影響；而p、 T、 V、 Z的測量均對計量結(jié)果V0有較大影響。GB/T 18603中對A級計量系統(tǒng)配套(pi to)儀表的準確度要求分別是：溫度0.5、壓力0.2%、工

17、況體積流量0.75%。天然氣計量(jling)共六十二頁48 V 與V0是直接正比關(guān)系，也就是說在V的準確度達到GB/T 18603要求0.75%的條件下， V0依然會產(chǎn)生同方向的0.75%的計量誤差，是計量結(jié)果最大的誤差源，我國對貿(mào)易計量交接流量計實行檢定管理，目前基本上出1.0%的檢定證書(zhngsh)。減少這部分誤差的方法主要是采用流量計系數(shù)修正法，對流量計的檢定流量逐點修正，修正后的流量計計量不確定度由重復(fù)性、標準裝置不確定度和流量計穩(wěn)定性構(gòu)成，可以大幅降低V的實際計量誤差，視流量計穩(wěn)定性的不同，一般可以達到（0.40.6）%左右。工況體積對計量(jling)結(jié)果的影響共六十二頁49

18、 p與V0是直接正比關(guān)系，也就是說在p的準確度達到GB/T 18603要求0.2%的條件下， V0依然會產(chǎn)生同方向的0.2%的計量誤差；同時，工況壓力測量誤差會引起壓縮因子的計算誤差，p增加0.1%，Z減小約0.01%。影響(yngxing)壓力變送器測量值誤差主要有以下2個方面：1、設(shè)備本身的測量誤差，2、環(huán)境溫度及太陽直射的影響。工況壓力對計量(jling)結(jié)果的影響共六十二頁50 要點：1、因壓力變送器的最大允許誤差是用輸出量程的百分數(shù)表示的， 所以，減少其測量誤差，首先應(yīng)選取與最大測量值配套量程的變送器；其次，變送器送檢應(yīng)索取檢定數(shù)據(jù)，常用測量點示值誤差應(yīng)較小，如果較大的應(yīng)視情況更換，

19、或交接方共同加修正值，而不是使用檢定證書(zhngsh)得出的“合格”結(jié)論即可。工況壓力(yl)對計量結(jié)果的影響共六十二頁51 2、雖然壓力變送器在其銘牌標明的工作溫度范圍內(nèi)可以正常工作，但其在室外較高溫度下工作，尤其暴曬在陽光下，將加速儀表老化，同時，因此時變送器的工作溫度與實驗室檢定溫度差異較大，有實驗數(shù)據(jù)表明，其壓力測量值與進行了防曬保護的壓力變送器測量值的差值達10kPa以上，即影響(yngxing)計量結(jié)果0.1%以上，而且其變化方向不定。所以，現(xiàn)場安裝的壓力變送器應(yīng)增加防曬措施。工況壓力對計量(jling)結(jié)果的影響共六十二頁52 T 與V0是直接反比關(guān)系，也就是說在T的準確度達到

20、GB/T 18603要求0.5的條件下， V0依然會產(chǎn)生反方向的約0.17%的計量誤差；同時，溫度測量誤差會引起壓縮因子的計算誤差， 溫度每增加0.5，計量結(jié)果V0減少約0.30%，大于0.17%的部分是由于T引起工況壓縮因子變化所造成，T增加工況壓縮因子增加，且隨著溫度的增加壓縮因子增加的量值逐漸減小，對計量結(jié)果也逐漸減小。 溫度每變化0.5，即變化0.17%（相對293.15K而言），工況壓縮因子變化0.1%以上，可以看出溫度對壓縮因子的影響(yngxing)大于壓力對壓縮因子的影響(yngxing)。工況溫度對計量(jling)結(jié)果的影響共六十二頁53 要點：1、溫度變送器送檢應(yīng)索取檢定

21、數(shù)據(jù)，常用測量點示值誤差應(yīng)較小，較大的應(yīng)視情況更換，或交接方共同加修正值，而不是使用檢定證書得出“合格”結(jié)論即可。 2、雖然溫度變送器在其銘牌標明的工作(gngzu)溫度范圍內(nèi)可以正常工作(gngzu)，但其在室外較高溫度下工作(gngzu)，尤其暴曬在陽光下，將加速儀表老化，而且，由于太陽直射，金屬保護套管的蓄熱及傳導(dǎo)的影響，測溫元件感受到的不是所測天然氣的真實溫度，而是二者的相互疊加，實驗數(shù)據(jù)表明，太陽暴曬下的溫度變送器測量值偏高1以上，即計量結(jié)果V0減少0.6%以上。所以，現(xiàn)場安裝的溫度變送器應(yīng)增加防曬措施。工況溫度對計量(jling)結(jié)果的影響共六十二頁54 Z 與V0是直接反比關(guān)系，

22、直接影響計量結(jié)果，Z 是計算值，與壓力、溫度和天然氣組分相關(guān)，前面已介紹溫度、壓力對Z的影響，本節(jié)重點介紹天然氣組分對Z的影響。管輸天然氣中甲烷含量通常(tngchng)在90%以上，其中C1至C3，N2、CO2含量在總含量中占據(jù)比重較大，其他組分含量較少，工況壓縮(y su)因子對計量結(jié)果的影響共六十二頁55 甲烷(ji wn)變化1% N2變化1% CO2變化1% C2變化1% C3變化1% 7MPa -0.52% -0.30% 0.15% 0.38% 0.73% 10MPa -0.73% -0.47% 0.25% 0.55% 1.06%組分影響壓縮(y su)因子簡表共六十二頁56 目前

23、，天然氣長輸管道組分分析一般采取首站安裝在線色譜分析儀 ，實時分析組分數(shù)據(jù)，送入流量計算機進行計量(jling)計算，管道沿線分輸站根據(jù)首站組分數(shù)據(jù)手工置入。在線色譜分析儀一般采用外標法定量，對原始結(jié)果歸一處理，測定過程中所引入的不確定度在計算過程中被抵消，因此，檢測過程中的不確定度主要由以下2個不確定度分量組成：1、樣品氣測定過程中定量重復(fù)性的不確定度，2、標準氣的不確定度。工況壓縮(y su)因子對計量結(jié)果的影響共六十二頁57 因天然氣中甲烷含量達90%以上，很多無證標準氣的甲烷組分不確定度超過1%，從上述可知對計量結(jié)果的影響是很大的，因此，計量交接點的色譜分析儀必須使用有標物證書的標準氣。另外，當標準氣各組分濃度(nngd)與樣品各組分濃度(nngd)不十分接近時，校正因子可能并不可靠，需要考慮校正因子的非線性引入的不確定度。工況壓縮因子對計量結(jié)果(ji gu)的影響共六十二頁58