石油计量误差分析

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1、石油计量误差分析石油计量误差分析 在石油及其液体产品的贸易计量交接过程中， 造成油品计量误差 的原因主要有四个方面，即油罐、油轮容积标定的误差、石油计量器 具误差、计量操作误差以及使用石油计量换算表不当造成的误差。在 分析各种误差的基础上，提出降低计量误差的办法。 在国内液体货物的贸易计量中，普遍将油罐和油轮当作计量器 具。然而在使用这些容器交接油品时，计量误差不但不能避免，甚至 会给经营双方带来一定的经济亏损。 一、油罐容积标定误差一、油罐容积标定误差 按 JJG168立式金属罐容量试行检定规程规定，容量为 100 700m3 的油罐，检定的总不确定度不大于 0.2；容量为 700m3 以上

2、 的油罐，检定的总不确定度不大于 0.1，置信度为 95%。然而这一 误差还不包括因底板负重凹陷造成的底量误差。 这一未经计量的误差 数接近于可用容量的 0.3。此种现象的存在严重影响着油品计量的 准确性。 卧式金属罐和铁路油罐车在依据 JJG266卧式金属罐容积检 定规程和 JJG140铁路罐车容积检定规程所标定的容积，与实际 容积之间的误差不超过0.5。 二、计量器具误差二、计量器具误差 在油品计量过程中，计量器具合格与否，与其是否经过周期检定 并给出正确的修正值密切相关。一般来说，计量器具自身的误差因素 有以下几点。 1、 量油尺 JJG398测深钢卷尺检定规程规定，检定量油尺时所加于尺

3、带 的拉力为 10N，但在实际标定时，不排除加力不足或超重的可能性。 这就是说，在其标定时就已产生了误差。另一普遍现象是一把量油尺 频繁使用，虽然该尺尚在检定有效期内，但因尺带严重扭曲，使计量 所得的油高值往往大于实际值，这对收油方来说，必然会造成亏损。 2、 密度计 GB1884石油和液体石油产品密度计测定法规定，连续测定两 个结果之差不应超过下列数值，即 SY型石油密度计允许差数为 0.0005gcm3；SY型石油密度计允许差数为0.001gcm3。 这两个修正值对贸易交接来说，是一个不容忽视的因素。因此对密度 计的标定与否，将直接影响计量精确度。 3、 温度计 测量石油液体的温度计应该是

4、专用的，其最小分度值为 0.2。 如果在检定时不给出修正值或给出错误的修正值， 实际使用时就会造 成石油温度测得值的误差。 三、计量操作误差三、计量操作误差 在油品计量的整个环节中，只要有一处发生误操作或计算错误， 就会造成油品计量结果误差。 1、 油高测量 油高是直接反映罐内储液容量的重要参数之一。 如果储液高度计 量不准，得到的油品数量就会产生人为的误差。在油品高度计量时， 油罐内径越大，油品数量误差就越大。因此，操作人员必须掌握不同 油品的特点，排除计量时可能出现的虚假性，对从装油结束到开始计 量油高还有一个稳油的过程要有充分的认识。对于原油，装油结束后 往往在油表面覆盖有一层泡沫， 因

5、此在存有大量空气泡沫的情况下计 量油罐内的油高，势必有虚假性存在。试验结果表明油液面泡沫影响 油罐装油数量的误差在0.1%左右。 2、 密度计量 油品密度是计算油品数量的第二个重要参数。严格说来，密度计 量必须在室内油品静止状态下进行测定。而在实际工作中，对于经过 输转装油作业后又马上测定密度的单位， 稳油等待时间往往受到客观 因素的影响，在油中所含泡沫未消除的情况下进行密度测量，其测定 结果明显小于真实密度。 3、 温度计量 油温是计算油品数量的第三个重要参数。 在计算油品的标准体积 时，需要测量油品的实际温度。而在计算油品的标准密度时，则需要 测量油品的视温度。结果表明，实际温度测定的准确

6、与否，将直接影 响油品数量的准确性。 4、 修正值 计量器具制造过程中， 因各种客观原因使所标刻度线达不到精度 要求。必须用实测方法予以修正。只有正确使用修正值，才能消除计 量器具自身的误差。 必须对修正值予以重视， 以降低油品计量的误差。 四、石油计量换算表的误差 四、石油计量换算表的误差 在 GB1885石油计量换算表中，包括视密度换算为标准密度、 任意温度的体积换算为标准体积以及计算油品在空气中的质量三个 部分，其中任一部分换算时出现错误，都影响油品数量的准确性。 1、视密度换算 实际计算不宜过细过繁， 只要在计算时将新求插值点靠近上限或 下限，按线性内插法计算即可。虽然结果仍有误差，但

7、最大不会超过 GB1885 标准石油密度的准确度0.0005gcm3。 2、 标准体积换算 国家标准给出两种计算方法，即用石油体积系数(R 值)计算和用 石油体积温度系数（f 值)计算，两者计算的结果基本一致，只是计 算结果在进位和小数修约上稍有差别。 3、 油品质量计算 GB1885 标准给出了两个计算公式，即 m20 . V20 . F m（200.0011)V20 式中 m石油在空气中的质量，g； 20石油 20时的密度，gcm3； V20石油 20时的体积，L； F真空中质量换算到空气中质量的换算系数。 总之，造成油品计量误差的原因很多，但在实际工作中，只要对 产生的误差进行认真分析，

8、不断克服人为误差，提高计量精确度是完 全可以做到的。 进口石油卸船计量误差分析 进口石油卸船计量误差分析 近年来，在宁波市、福建省泉州市等地方不断出现进口原油缺斤短两情况，引起计量界 的关注。其中，进口原油卸船计量在原油进口计量中占有重要位置。科学分析进口原油卸船 计量误差，对于合理处理计量纠纷具有重要意义。 一、 船舱计量误差分析船舶液货舱计量作为动态与静态结合的一种特殊计量方式， 其规 定的综合计量误差为0.5%， 该误差值与目前国家标准规定的立式金属罐的计量误差0.35% 相比要大，主要原因有以下几点： 1.舱容积检定误差 JJG702-2005 船舶液货计量舱容量检定规程规定： （1）

9、小型舱检定结果的扩展不确定度不大于0.3%。 （2）大型规则舱检定结果的扩展不确定度不大于0.2%。 （3）大型不规则舱检定结果的扩展不确定度不大于0.4%。 实际上进口油轮均大于1000m3，只有减载油驳舱的容量相对较小。对油轮、油驳来讲， 均存在规则舱和不规则舱， 因此， 对于油轮舱的容积检定不确定度按规则舱和不规则舱的不 确定度平均值考虑，即 E1=（0.2%+0.4%）/2=0.3%；容量小于1000m3 的油驳舱，其容积 检定不确定度按规则舱和不规则舱的不确定度平均值考虑， 即 E2= （0.3%+0.5%） /2=0.4%2. 环境状况对船舱计量准确性的影响船舶作为计量器具， 液货

10、舱的容积检定容积表是计量油品 的基础，船经过航行运营，舱体往往发生变形； 在油品装卸、运行中产生纵倾、横倾或栱 陷等现象， 比岸罐计量误差的影响因素多。根据国标 GB/T17291-1998 石油液体和气体 计量的标准参比条件的规定，“在计量原油及其液体和气体产品中使用的压力和温度标准 参照比条件是101.325kPa 和20” 。但是，对液货舱的油品液位高度、温度及底水的测量操 作，却不在该标准条件下进行。因为船舶漂浮在水面上，舱位受潮水的波动影响，使计量操 作只能在动态、静态状况下进行。同时，为了安全运行，在装载后每舱都会进行惰性气体充 压， 从而使舱内油品液面产生蒸汽压造成液面不稳定，

11、给计量带来较大的不确定性。 3.船舱液位检测误差检验检疫行业标准 SN/T0993-2001进出口商品重量鉴定规程液体 产品静态计重规定： 测量在20m 以内读数。液位读数估读到厘米，毫米按四舍五入省略 掉，因此，存在着检尺误差。以一艘30万吨级油轮的中舱（33000m3） 为例， 误差为0.5mm 时， 引起的误差为1000m3 左右， 由于大型油轮单舱容积大、舱量多，所以，检尺允差所 引起的容积计量误差也较大。 4.卸油后舱底残留量估计不准而引起的计量误差在卸油作业时，随着油品卸载量的增 加，液面下降、温度也相应降低， 不但会在舱底积聚较多的凝油，而且船外侧舱（靠船壳） 受船外水温的影响，

12、 卸毕后在侧壁会残留一定数量的凝油。 根据 SN/T0993-2001的规定： “残 留量小于卸油前舱内质量的1，可视作卸空；超过1，应由船方说明原因并签字确认，并 从总重量中扣除。”舱底残留量的这种处理方法明显存在计量误差， 如某30万吨级船的舱的 舱容量为28万 t， 其残留量如为0.09（ 小于1） ， 则该舱的残留量达25.2t。而此量又不 作为底量省略了， 所以不可小视这种方法所带来的计量误差。 这些因素将直接影响到整船油 品计量的准确性， 其标准偏差按0.1%计算。 5.船舱测量温度引起的误差国标 GB8927-2008 石油及液体石油产品温度测量法 规定： 船舱内液体温度测量部位

13、与立式金属罐的应一致。 而且选择的测温点相同， 由于船舱所处位 置及不规则的几何形状， 产生的温度测量误差会引起计量误差。春、秋季海水对船舱内油 品温度的影响差不多，使舱内油品温度相对降低小一些；冬、夏季引起舱内温度变化很大， 舱内油品温度变化大于5。对于30多米高的30万吨级的油轮舱内温度变化：中间舱的上、 下温度相差一般在2以内； 而左、 右舱的温度受海水的影响很大， 上、 下温度相差一般在5 左右，冬、夏季温差还要大一些。若按温差2.5估算，对于密度在（850900）kg/m3 区 间、油品体积膨胀系数为0.000732的，则由此引起的计量标准差为0.194%。 6.舱内油品的取样误差舱

14、取样与检尺测量都是通过舱上的计量口进行的，由于惰性气体 的增压作用，使油品在船舱中分布并不完全一致（20万吨级以上的油轮17个舱） 。船舶取样 目前商检执行美国标准 ASTMD4057-2006 石油和石油产品手工取样法的规定，油舱在 4个以下的全部取样，油舱在4到64个舱的取4个油舱的样。随机取样对于船舱存在的不确定 性很大（17个舱的残油、装货港的流程切换混油等影响油品性质） 。随机取样是对于（20万 吨级以上的都充入惰性气体进行油舱增压）少于20个舱的取4个样，并按油种不同取样。少 于4个舱的每舱都要取样，取样时按上、中、下顺序采取。这并不能确保所取的油样代表整 个船所有舱的油样，因为每

15、舱装载后油品受舱内的状况决定，不考虑惰性气体的冲压、装油 前油舱的挂壁的影响和在装货港的装油情况的影响（如倒灌、满罐、罐底、流程切换产生混 油等）是很不规范的。 7.密度测定的误差船舱内油品密度测定执行的标准为 ASTM D 1298-1999（R2005） 用 石油密度计测定原油和液体石油产品密度、相对密度（比重）或 API 比重的实验测定方法 ， 采用的计量标准温度为15。测验方法与国标 GB/T1884-2000原油和液体石油产品密度实 验室测定法（密度计法） 基本一致。岸罐密度测定执行国标 GB/T1884-2000的规定：对试 样作密度和温度的测定，每个试样连续测定两次。密度计读数应

16、准确至0.0001g/cm3，温度 读数应准确至0.1，两次测定温度应在0.5以内，密度的重复性（ 不透明液体） 应在 0.6kg/cm3 以内， 记录测定温度和视密度并换算到标准密度， 最终结果报告至0.1kg/cm3、 20。 8.密度测定时温度变化而引起的误差密度测定规定用0.2分度全浸式水银温度计， 器差 为0.2， 查石油计量表油温20密度值产生的误差为0.00070.2=0.00014。 测温时，按规定测定两次，温度变化在0.5内，并取其平均值。如第一次测定温度为 31.1， 第二次为31.5， 平均值为31.3， 则温度误差分别为31.3-31.1=+0.2、 31.3-31.5=-0.2， 由此产生的误差为0.00070.2=0.00014。 所以，由于温度引起的密度测定误差为（0.00014+0.00014）100%=0.028%。 9.水分测定的误差船舱内油品含水测定执行标