温度和压力对动态计量油量计算的影响

2013-10-11 13:38:02来源: 21ic
油量交接具连续性、交接量大特点,原油一般呈流体或半流体状态,具有可微压缩性。同其他流体一样,温度变化势必引起体积变化,原油可微压缩性又决定压力对体积影响不太显著。在流量计检定工作中温度同样是影响流量计系数变化的主要因素,压力虽有影响,但和温度相比较小。无论大小,都直接关系到交接双方经济利益,这些问题应该引起我们从事计量交接工作人员的足够重视。

一、温度和压力对油量计算的影响

(一)温度对油量计算的影响

当前,我国动态计量标准主要执行GB9109.1-88《原油动态计量一般原则》、GB9109.5-88《原油动态计量油量计算》和GB/T1885-1998《石油计量表》。在GB9019.5-88《原油动态计量油量计算》中规定:进行油量计算时,原油在计量温度下体积换算成标准体积。原油标准体积(V20)可通过原油计量温度下体积(Vt)和温度体积修正系数(Cti)相乘得到。即:V20=Vt•Cti=Cti=V20/Vt=ρt/ρ20=[ρ20–υ(t-20)]/ρ20=1-[υ(t-20)]/ρ20由上式可知原油温度体积修正系数Cti与原油温度t之间呈线性递减关系,Cti值会随原油温度升高而递减。大庆原油属于高粘易凝原油,一般采用热油管道输送,外输温度一般在30℃~50℃之间,进行油量计算时应取Cti≤1;当t≤20℃时,有Cti≥1,俄罗斯原油凝点较低,输送温度有时会低于20℃,进行油量计算应取Cti>1。

(二)压力对油量计算的影响

原油及液体石油产品体积随压力变化而变化,一般随压力升高,体积缩小。在一定压力下,密度较大油品体积变化相对较小,密度较小油品体积变化较大。

原油压力与体积之间的关系可表示为:

Vpt=Ve×[1-F×(Pt-Pe)]

式中:

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油量计算时,需将原油体积修正到标准条件压力才能获得原油标准体积V20。

压力修正系数(Cpi)和压缩系数(F)的关系式:

Cpi=1/[1-(Pt-Pe)×F]

式中:

Cpi——原油体积压力修正系数;

F——石油及液体石油产品压缩系数;

kPa-1Pt——原油计量下的压力,℃;

Pe——原油饱和蒸气压,在计量温度下,饱和蒸气压不大于101.325kPa时,设Pe=0;由上式可知Cpi值是随着压力升高而增大的。

二、温度和压力对流量计检定的影响

目前国内商品原油计量交接方式中,采用以流量计为主要器具的动态计量方式已占主导地位。按照动态计量执行标准GB9109.1-88《原油动态计量一般原则》和GB9109.5-88《原油动态计量油量计算》规定,在原有体积计量方面,主要有流量计系数交油和流量计基本误差交油两种计量方法,从理论上讲,流量计系数交油法比较准确、合理、公平。

根据流量计实际运行情况,应对流量计进行定期检定,适当处理基本误差,及时调整流量计系数。但由于受生产工艺限制,很多时间流量计检定时的油温、压力与生产运行时的油温、压力不同。其中温度是影响流量计系数变化的主要因素,压力虽有影响,但对流量计系数影响较小,因此,检定与生产运行的温度、压力应尽量保持一致,相差较大时要进行调整,以消除由此造成的误差。流量计检定现在采用的标准是JJG667-1997《液体容积式流量计检定规程》。

某外输计量站用标准体积管在线定检流量计,标准体积管具体参数如下内径D=358.0mm;壁厚e=10mm;体积管体膨胀系数βs=3.33×10-11-6℃-1;体积管材料弹性模量ES=2.04×10-11Pa;数β=780×10-6℃-1;原有标准密度ρ20=855.2kg/m3;液体(原油)压缩系数κ=0.847×10-6kPa-1;流量计工作温度值tm=40.5℃;流量计工作压力Pm=0.32MPa;标准体积管工作温度te=40.3℃;体积管工作压力Ps=0.30MPa;如果工作温度升高1℃,工作压力升高0.1MPa,流量计系数变化如何.按照该计量站年外输原油1000×104t计算,温度和压力的变化对油量有何影响?

表1 度和压力变化时流量计系数的变化情况
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由表1可以看出,温度对检定工作的影响较压力更显著。当流量计系数MF=0.9953时,年外输原油1000×104t,当温度和压力发生变化后MF=0.9954,按照GB9109.5-88《原油动态计量油量计算》规则ma=Viρ20(MFCpiCtiFaCw)。此时ma=1000.1031×104t,外输原油差值为Δma=1031t,可见在流量计检定中温度、压力的真实取值极为重要。因此为了获得真实的温度、压力取值,提高流量计检定结果的可靠性,在平时工作中应尽量使流量计在检定环境下运行;检定时应尽量时检定温度场、压力场处于稳定状态。

三、结语

综上所述,在原油动态计量中无论对于原油标准体积的计算还是对于流量计系数的检定,温度和压力都是不容忽视的两个关键参数。无论对于哪一方面的影响最终都会归结到纯油量的结算,影响交接双方的经济利益。(end)

关键字:动态计量  油量计算  流量计系数

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/1011/article_7928.html
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