原油管输计量中易疏忽的若干影响因素分析

　　0　引言

　　管道已成为我国原油主要输送方式,计量多采用容积式流量计,准确的管输交接受到供需双方极大重视,但目前仍有若干影响管输原油准确交接计量的因素未得到足够重视。

　　1　原油体积管内壁结蜡对检定流量计的影响

　　1.1　原油在管腔内壁结蜡现象概述

　　含蜡原油是一种多相烃混合物,我国油田原油含蜡量较大,如辽河油田沉北原油含蜡量达45%,大庆原油含蜡25%以上,胜利原油也有15%左右的含蜡量。在与管壁径向温差的作用下,原油中的石蜡会在管道内壁产生沉积,减小管道有效流通面积。内壁石蜡沉积现象在原油流量计和配套标准体积管计量腔内同样产生,使计量腔实际容积减小,直接影响到原油准确计量。尤其是标准体积管内壁结蜡,对系统准确度影响更大。国内在用原油体积管的工艺流程不尽相同,有的体积管作为原油管道使用,有的体积管检定完流量计后只是将其中的余压泄放即退出运行,体积管测量段中仍充满原油。但无论哪种工艺流程,体积管内壁都会结蜡。由于不同油田产原油的析蜡温度不同,体积管内壁结蜡的状况也不尽相同。如果体积管作为管道走油使用,体积管内壁结蜡的厚度大致相同,这一厚度可以计算。体积管内存原油而停止走油时,其结蜡厚度只能靠经验估计。体积管内壁一旦结蜡,全部清除是很困难的。在体积管的有效检定周期内,体积管内壁的蜡垢必然会影响流量计的检定结果。

　　1.2　原油体积管内壁结蜡对检定流量计的影响

　　流量计计量腔蜡垢的影响可通过每年定期标定而消除,但体积管检定周期为3年,一旦其内壁结蜡,则形成对流量计的错误评价。以双向容积V=2m3,通径D=300mm的标准体积管为例,V=(L为标准体积管计量段等效长度)。不考虑球计量侧面积影响,其计量段等效表面积S=LDπ=4V/D=(8/0.3)m2=26.67m2。对式V=微分:

　　dV=(LπD/2)dD;dD造成的相对误差为:

　　dV/V=[(LπD/2)dD]/()=(2/D)dD

　　显见,标准体积管通径越小,影响越大。代入D=300mm有:

　　dV/ V=6.67dD

　　直径300 mm的标准体积管内壁表面析蜡0.5mm厚时,其容积相对误差达0.67%。代入S=4V/D验算,结果相同。

　　显见,体积管内壁结蜡,会附加[(2/D)dD]的系统误差,形成流量计呈负误差的错误结论,损害了需方权益。

　　1.3　防止体积管内壁结蜡

　　原油在管腔内流动时,析蜡的主要影响因素是温度,如果管腔内壁温度有梯度,受温度分布不均匀影响,各处结蜡程度不同。另外,内壁表面的粗糙度也会影响蜡的析出,表面越光滑,结蜡和蜡晶长大越困难。防止体积管内壁结蜡是原油交接计量的一个重要课题。鉴于原油物性的复杂性与品质差异,不同油种、不同季节的结蜡状况各不相同。防止体积管内壁结蜡的方法、清防蜡工艺也不尽相同,如伴热保温、热洗清蜡、介质置换等。对经常(例如按月或不同油品)使用体积管的用户,建议采用伴热保温措施。