油品静态计量误差1-1

1、油品计量误差和油品损耗,主要内容 分析石油静态计量误差 分析石油动态计量误差 油品长输管道输差及原因分析 油品损耗原因及损耗类型 油品损耗在损耗管理中的分类与计算 降低损耗的措施,作为一名油品计量人员，全面了解，正确分析各类误差产生的原因，才能提出、制定出有针对性的解决办法和相应措施，尽量降低、减少误差。使石油计量结果(尤其商业贸易计量)符合目前国家计量标准、规程规定误差范围和购销双方都可以接受的准确程度；通过对油品损耗产生的原因进行分析，全面掌握油品损耗产生的原因和类型，才能在平时的工作中，尽最大限度的进行控制，从而降低油品损耗，节约能源。,模块概述,分析石油静态计量误差,油品静态计量，是油

2、品处于静止状态下的一种计量方式。油品静态计量包括容器计量和衡器计量两大部分,容器计量是油品在油罐、油船、铁路罐车、汽车罐车、桶等容器内进行的计量，计量的基本原理是一致的，方法基本相似，其差异是计量器具的形式和所装油品种类不同。,衡器计量是采用磅秤、汽车衡、静态轨道衡等进行的计量。静态计量历史悠久，是最典型的一种计量方式.,一、立式金属罐计量误差 及其产生原因,根据我国已颁布的石油及液体石油产品采用立式金属罐进行油品交接计量规程规定，油品交接计量误差为035，该误差主要包括如下七项。,1油罐容积检定误差 根据JJG 16387立式金属罐容量试行检定规程，油罐容积检定结果误差不超出0.2%，即E1

3、=0.2%。,2油罐检尺误差 测定油罐内油品液面高度时的误差，由量油尺的器差和检尺时的随机误差组成。符合国标GB 3236-91石油用量油尺和钢围尺技术条件的石油量油尺最小刻度为1mm。允许1mm的读数差，产生的误差1=0.12。,3油罐内测定油品平均温度引起的误差 油品交接计量为标准温度下的体积或质量。根据国标GBT 172911998石油液体和气体计量的标准参比条件规定，“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比条件应该是101315kPa和200C。,因此在油品计量过程中，一般要求先测量出罐内油品的平均实际温度，再换算到标准参比温度(20)。但由于油罐容积较大，无论是加温罐

4、或不加温罐，要获得其内部储存油品比较精确的平均温度较为困难。如未保温的轻质成品油罐、测温孔在罐壁的向阳面和背阳面温差就较大；单盘浮顶罐夏季强阳光照射，罐内上层油品温度远比中层、下层储存油品温度高，冬季则相反；加温油罐通过盘管加温、油品受热产生传导和对流，其温度梯度与加温时间、进油速度有关，测温时，尽管按罐内上、中、下油层测温取其平均值，但仍有一定的误差。,参考国内外有关资料，罐内油品平均温度必须在05oC以内；玻璃温度计的器差为0：3oC；规程规定两次测温不超过一个刻度(02oC)、并取平均值，考虑了读数及其他随机因素的出现，以上温度因素误差合计1。由于1的误差，查石油体积数时，引起的误差啦=

5、008。,4在化验室测密度时产生误差,根据国标GBT 18842000原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)规定，测定密度用的玻璃浮子密度计必须符合中石化行业标准SHT 0316石油密度计技术条件，在仿标中，用于油品商业贸易计量的有SY-02型、SY一05和SY一1型密度计三种。这三种密度计其最小分度值分别是0.0003、0.0007、0.0005，平均最小分度值为0.0005。在密度测定时，读数读至最接近刻度间隔的15，即分别为：0.00006、0.00014、0.0001，其平均最小估读值为0.0001。,因此，测定中存在一个0.0005的随机误差。密度计本身还存在一个器差，对不同

6、的密度计，器差值也不同。据经验统计，在0.810.85范围的密度计器差为0.0002，因此在化验测定密度时产生的误差为仍 = (O.0005+0.0002)= 0.0007,5化验室测密度时因温度误差而产生的误差,密度时规定用0.2分度全浸式水银温度计，器差为0.2，查石油计量表油品20oC密度值产生的误差以=(0.0007)(0.2)=0.00014。 由于测温时，按新规程规定测温两次，温度变化在0.5oC内，并取其平均值。,如第一次测温为31.1，第二次为31.5，平均值为313oC。那么温度误差分别为31.3oC一31.1=+0.2oC； 31.3C一31.5oC=一02oC。由此产生的

7、密度测定误差值为: (0.0007)(0.2oC)=0.00014。 5=a+b，则由于温度误差引进的密度测定误差为ar5=(000014)+(000014)100：0028。,6水分测定的误差,由于原油进行交接计量时，一般都计算纯油质量，所以均需进行油品含水率测定，扣除 油中的含水量。我国原油纯油质量计算公式是： me=m(1一w) (511) 式中 me原油纯油质量，kg或t； m原油混油质量，kg或t； w原油中水分百分含量(或称含水率)。 石油及液体石油产品中水分测定法主要分为应用于测定液体石油产品水分测定法(蒸馏法)和应用于原油的水含量测定法(蒸馏法),根据GBT 26088标准规定

8、，其水分接收器最小刻度为0.03mL，而GBT 892988标准规定，其水分接收器最小刻度为0.05mI。，按规定，油品商品交接时，对于外贸出口原油，其含水率控制在0.5以下；对于内销原油，其含水率控制在1.5以下。鉴于此，两种测定方法中，水分接受器的最大器差为0.05mL，即=0.0005 。,另外在测定过程中平行试验结果不超过一个刻度，并取平均值。考虑实际测定中的随机因素(如读数差、试管壁残留水分、水分蒸发以及电炉温度控制不当、蒸发不完全等)取随机误差d=0.0005，则两项误差和为6，即：6=c+d =O.0010。,7. 采用新标准密度表所产生的误差,目前我国执行国标GBT 18851

9、998石油计量表(简称新计量表)。该标准是等同采用国际标准ISo911991石油计量表。而ISO 912标准是全面采用美、英两国ASTM 1250一IP200石油计量表的内容。而美、英两国AsTM 1250一IP200石油计量表是以世界上绝大多数原油、成品油试样为基础进行测试的结果编制的。因而其代表面广、代表性强、应用广泛。,我国以前执行的国标GBT 188583石油计量换算表是根据我国国产原油及成品油测试得出石油密度系数(7值)的公式和密度计玻璃体膨胀系数以及玻璃一油品的毛细管常数变化，编制出我国的视密度换算表等。,在国内油品购销贸易中，使用GBT 188583标准是没有问题的，但随着我国油

10、品进出口额数量的增加和中国加入世贸组织，仍使用(；BT 188583标准显然不符合世界石油贸易惯用做法；而执行ISO912石油计量表标准(即GBT 18851998)则是大势所趋。 但是由于原国标GBT 188583石油计量换算表与新国标GBT 18851998石油计量表两标准编表的基础数据不同，因此国内油品计量时套用新标准的石油计量表，难免存在误差。此误差据估计值约为0.05，即7=0.0005。,立式金属罐油品交接计量综合极限误差的合成：,对于单个油罐：,以上这种误差合成是当使用单一的油罐及配套的单一容积表时产生的结果。实际上，油品交接计量使用的都是分罐。由于分罐使用，油罐的容积误差具有抵

11、偿性。当采用两个以上的油罐时，油品交接计量综合误差，按下式计算：,上述误差项是一系列误差因素中可以定性并能定量的系统误差和随机误差的综合。而还有许多误差因素虽然可以定性而无法定量；而有此误差因素存在于某类油罐上，如浮顶罐，但在另类油罐上却不存在，由于这种误差因素不具备广泛性，因而无法列人误差合成计算中去。,二、铁路罐车计量误差及其产生原因,铁路罐车，既是装载液体石油及石油化工产品的专用工具，又是特定的计量容器。铁路罐车的计量是一项繁琐的工作，并且受许多外在因素干扰，容易产生较大的误差。鉴于此原部标SYL 0283石油及液体石油产品铁路罐交接计量规程和JJG 101489罐内液体石油产品计量技术

12、规范，均规定铁路罐车(常)计量准确度为0.7。因此看出铁路罐车是目前容器计量方式中误差较大的一种。铁路罐车计量产生误差的主要因素有如下九项。,1铁路罐车容积检定误差,根据JJG 14091铁路罐车容积检定规程，罐车容积检定的总不确定度小于049。即E1=0.4，远大于立式金属油罐的容积检定误差。其原因，虽然都是采取几何测量法，但由于铁路罐车容积小(一般为4060m。)，因此测量中出现的同样误差，在容积较大的立式金属罐(1000100000m。)影响程度就较小，而在铁路罐车上，影响程度就相对严重些。,2容积表使用不当而引起的计量误差,由于铁路罐车数量巨大，而且车型、型号又存在很大的差别，因此容易

13、发生容积表使用不当的问题，由此引起的计量误差约在0.5左右。 容积表使用不当主要表现在两个方面：,(1)套表存在的误差,国家铁路罐车容积计量检定站90罐计字第9号“关于使用中罐车计量若干问题的答复”规定；罐车上各处涂打的表号不一致或车上表号不属于该车型、型号罐车，按无表号罐车处理，其容积按该车型、型号规定用表计算。如662型车、罐表号为X13524，显然属于给表错误，应采用X13115表计算容积，不允许用A524表计算容积。根据以上答复精神，所以对XB容积表号(旧表)超出该车型号排表范围的或表号不一致的，对新表超出该车型号规定字头的，其更正方法是一律按型号使用“通用表”，即所谓套用表方法。 然

14、而这一规定是有计量误差的，因为出现上述问题的罐车不一定正好与规定的通用表号一致。,(2)关于不按规定使用增补容积表而产生的计量误差,有的部门、企业对凡罐车上刷有增补表号为X17401534表的车、已不去查该表号的容积表或有关文件允许的车，没有容积表情况下采用“对照表”上指定的“代用表”来计算容积，而是采用去掉“XB”字头后，按该车的实际车型、型号的字头和车上新给表号数码组成的容积表计算容积。由于这种错误的做法，再加之新表与增补表之间的差额较大，由此而产生一定的计量误差。,3因铁路罐车运转特点而造成容积检定滞后所产生的计量误差,按JJG 14091铁路罐车容积检定规程规定：“对装载油品的铁路罐车

15、检定周期为五年”，然而由于我国铁路罐车数量巨大、铁路线长，往往罐车投入运行后，行踪不定，完全做到按周期进行容积检定是不可能的。尤其是一些罐车虽然经过检定，但投人营运后由于各种原因，诸如呼吸阀不畅或损坏使罐体变形，车辆运行中的颠簸或急刹车以及意外碰撞等情况使罐体变形、紧固件的松动、罐体检位等都会影响罐体实际容积与容积表的一致性 但是上述存在种种问题的罐车却无法及时进行容积复检重新编制容积表，仍然继续使用原容积表，就会造成较大的误差。据有关部门估计，此类误差(晚)约为0.1 5左右。,4罐车装油后对罐体不进行温度修正而引起的计量误差,根据JJG 101489罐内液体石油产品计量技术规范规定，应对罐

16、体进行温度修正。罐车热胀冷缩的容积计算公式：,在实际计量过程中，许多企业单位仍未进行温度对罐体钢板容积的修正，由此造成的计量误差(3)约为021。,5罐车装油后发生横向弹性变形引起的计量误差,罐车装油后罐体在产生永久性变形和弹性变形。而对永久性变形、在罐车容积检定中已经进行了修正。但弹性变形没有予以考虑。 罐车装油后，由于液体压强作用，使罐体发生弹性变形，即竖直径减少，横直径增大，其变形最大部分在装油高度的1/2处。经测试、轻质油罐发生弹性变形严重，据不完全统计，平均高差达9.6mm，引进的容积计量误差达0.43%。重质油罐车由于有加热套钢板故发生变形的情况就较轻。,由于装盛原油及重质油品罐车

17、弹性变形较轻，则罐车弹性变形引起平均计量误差(4)可按043%12=0.215%估算。,6由铁路罐车轨道倾斜引进的计量误差,按铁路罐车检定规程规定“罐车应停放在平直的轨道上”。但在实际工作中，铁路罐车的容积检定和油品交接计量却与规程规定的条件存在一定的差距。由于工程施工质量，地质条件变化以及维护保养力度不够等原因造成轨道不同程度的倾斜，由此而产生罐车装液高度的误差。,当两轨道不在同一水平线上时，又存在着高差。引起罐车内液面高差，由此引起的容积计量误差(5)估计为0.08。,7. 因装入罐车内油品液面稳定时问不足而引起的液位高度测量误差,按JJG 1014一89罐内液体石油产品计量技术规范和中国

18、石化总公司散装油品计量规程规定：铁路罐车内油品液面稳定时间是轻质油15min，重质油30min。 由于铁路部门对推进装车线的油罐车装、卸油时间有严格的规定，因此在实际操作过程中难以达到规定的液面稳定时问。重质油品尤为严重，在30min内混合于油中的空气泡沫尚得不到全部消失，由此引起液面高度的测量误差。以润滑油罐车装完后停放2030min为例，首末次高差平均值为2.58mm，产生的容积误差(6)达0.089。,8罐车内油品温度测量误差引起的容积误差,测量罐车油品温度产生的测量误差主要有两点： 其一，是不按罐车测温技术规范测温，每批车只在罐车中间测温一次，其温度值缺乏代表性。 其二，是测温时间不足

19、，使其测量值偏离真实值。由于上述两种原因，致使罐内油品温度测量值与实际值出入较大，如按温度1估算，由此引进的容积计量误差(7)约为0.11。,9现场测密度不准确引进的计量误差,液体油品密度测定按GBT 18842000原油和液体石油产品密度实验室测量法(密度计法)规定；“使试样完全浸没在恒温溶液体表面以下，在试验期间能保持试验温度在0.25以内”。,但是一些油品销售单位在装车栈桥上测定油品密度，由于受风、雨、雾，振动等外界环境影响，根本达不到规程规定的测定条件，难以保持恒温，测得的密度值必然失准，由此而产生一定的计量误差。经有关单位验证，现场测定的温度值+5，化验室内测得的密度值的误差值约在0

20、.043031范围。该误差(8)，取其平均值为0.17。,由于使用铁路罐车计量时，往往是几台或几十台同时装卸油品，因此罐车之间的计量误差项中，有的可以互相抵消，有的可能是互相叠加。因为是多罐车同时进行计量操作，其综合计量误差按下式计算：,(三)船舶液货舱计量误差及影响因素,关于船舶液货舱计量操作，目前尚没有国家颁布的规程，只有国家商检部门颁布的行业标准。在该标准中，船舶液货舱计量作为静态计量的一部分，规定其综合计量误差为03。该误差值比目前国家标准中立式金属罐的计量误差(0.35%)还小。另外在国际石油贸易计量中，通用惯例在短重索赔的计量误差，在20世纪90年代前规定不超出0.5(质量)，20

21、世纪90年代后规定不超出0.4(质量)。这是比较现实的。 船舶液货舱计量误差的主要因素包括如下八项。,1容积检定误差,按JJG 70290船舶液货舱容量试行检定规程规定如下两点： (1)容量小于1000m3，规则舱检定的不确定度不大于0.3；不规则舱检定的不确定度不大于0.5 %。 (2)容积大于或等于1000m3。，规舱检定的不确定度不大于0.2；不规则舱检定的不确定度不大于0.4。,不论是装运成品油或原油的油轮，实际情况是其舱容量一般均大于1000m3以上，而油驳舱容量相对较小，大都不大于1000m3。 对油轮、油驳来讲，均存在规则舱和不规则舱。因此对于容量大于1000m3。的油轮舱其容积

22、检定不确定度按规则舱和不规则舱检定的不确定度平均值考虑，即E=(0.2+O.4)2=03。 而对容量小于1000m3。的油驳舱，其容积检定不确定度也取规则舱和不规则舱检定不确定度的平均值，即E2=(03+05)2=04。,2不良环境状况对船舱计量准确性的影响,船舶液货舱是属于静态计量器具的一种。但是，对液货舱内油品液位高度、温度等计量参数的测量操作，却不是在空气符合静态条件下进行的。这是因为船舶是漂浮在水面上，受天气等环境影响非常严重，使计量操作只能在动态状况下进行。鉴于这种情况，原国家商检局行业标准SNT 018593进出口商品重量鉴定规程一石油及其液体产品静态计重中，对船舱的检尺误差规定得

23、较宽，测量次数为35次，取其平均值。,由于大型油轮单舱容积也相当大，因此检尺允差所引起的容积计量误差也是相当可观的。见表511，容积误差值在O11017，取平均值口。=014 %。对于小型油轮或油驳，其检尺允差也需要调查。,船舱检尺允差产生的计量误差,3舱底残留量估算不准而引起的计量误差,一些油品(如原油、重油、重质油等)凝固点较高，装卸过程中必须给予加热，方可进行作业。尤其是卸油作业，随着油品卸载量增加，液面下降、油温也相应降低，不但会在舱底聚集较多的凝油，而且船外侧舱(靠船壳)受舷外水温度的影响，在侧壁也会残留一定数量的凝油。这些凝油原则上应由人工下舱掏净卸下计量。然而人工掏净方法对小舱的

24、船尚可实施，而对于大型油轮则困难较大。所以，对大型油轮采用热油（热水）通过洗舱机、冲刷舱侧壁与舱顶，使凝油受热下淌至舱底，通过测量，扣除底水，计算或目侧估算残留油液的数量。,一般做法是：对于小于整舱油品质量的0.1的舱底残留量，可作为无残留量处理；超过0.1舱底残留量，应由船方签字确认并从总的卸油重量中扣除，以区别原装短量与洗舱不净所致短量。这种处理方法，明显地存在计量误差，其误差值(a2)可按0.1估算。,4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引起的计量误差,油船液货舱不同于具有规则形状的立式金属罐。大型油轮油舱很多，排列位置有居中、有靠舷。居中油舱油温相对较均衡，而靠舷油

25、舱由于本身几何形状不规则，又紧靠舱外港口，所以舱内温度差异较大。 无论是大型油轮，还是小型油驳，舱内油温偏低的两弦侧舱均占较大的比例，再加之装卸船时间较长，更加剧了中间舱与两弦侧舱内上下油层之间的温度差异。,实际情况证明，装船时，岸罐内同样油温的油品先后输入船舱，先装入舱的油品，立即开始降温，而先装入两舷侧舱的油品温降更为严重；后装入舱的油品，温降较慢，后装人中舱的油温可能基本没有什么变化。据有关资料介绍，各船舱内油温最高相差35。若按保守的估算，温差为2.5，对于密度在730840kgm3的轻质油品、体胀系数为O000969，密度为850900 kgm3的中质油品体胀系数为0000732，密

26、度为9101000 kgm3的重质油品的体胀系数为00010623。平均体胀系数为0000775。 舱内温差若按25计算，则由此引起的计量误差(a3)为000194(0.194)。,5化验室测密度时产生的计量误差,由于船舱计量过程与立罐基本一致，故其测密度时产生的计量误差(4)也取 0.07。,6化验室测密度时因温度测量误差而引起的计量误差,测密度时因温度测量误差引起的计量误差值与立式金属罐相同，故(as)取0.028。,7水分测量引起的计量误差(a6),因为油舱内油品计量，国内仍执行纯油重量计量，所以仍与立式金属罐交接一样测量油品中含水率(对于成品油则是检验品质指标是否合格)。由油品水分测量

27、引起的计量误差与立式金属罐计量情况基本相同，故其计量误差(a6)取01。,8关于船舶液货舱容积检定周期长不适应实际需要而产生的计量误差,船舶液化舱与铁路罐车类似，是活动的计量容器。液货舱的容积检定及其容积表是船舱作为计量器具从事计量工作的基础。船舶经过航行营运，尤其大型远洋油轮，船体往往发生变形；船舶在油品装卸、运行中产生纵、横倾或拱、陷均在所难免，因此影响容器计量的准确性的因素远较岸罐为多。按国家检定规程规定岸罐容量检定周期为四年，然而船舶液货舱检定周期为十年。,显然，船舶液货舱容积检定周期偏长，根本无法适应船舶营运中产生纵、横倾或拱、陷而使液货舱容量变化的实际情况，使其容量表载容量值与舱实

28、际容量值随时间的延长，其误差值不断增长，直接对油品计量准确性产生影响，产生误差。 究竟能产生多大误差，这将依据船舶吨位、运营周期长短、载货频率、装卸油品时进出舱的顺序及操作方法、遇到恶劣天气状况的频率等不同情况而定。,一般来讲，这样大型油轮由此产生的计量误差偏大，内河航运的油驳产生的计量误差相对小些。目前尚缺乏系统的这方面资料，按保守的估算，此项误差(7)至少在005)上。 综合上述已知误差，船舶液货舱综合计量误差(质量)估计为：,此综合误差为单船计算，若多船考虑，此误差可降低。,四、衡器计量误差及调修,1质量衡器计量误差,1)误差来源 衡器计量属于质量静态计量范畴。其质量计量误差来源主要包括

29、： (1)砝码误差：指砝码的稳定性(物理和化学方面的)，砝码的检定精度，砝码间的直线性和砝码材料密度。 (2)物料(样品)误差：指物料的物理状态，物料的物理、化学性质及稳定性、物料的数量。,(3)容器误差：指容器的形状、容器的材质及其物理、化学性质，稳定性，容器的数量。 (4)衡器的误差：指它的正确性、灵敏性、稳定性和示值不变性(也包括衡量零部件加制造，装配调整及其检定精度)。 (5)称量法误差：称量法种类较多，但其称量结果极难一致，由此而引进称量法误差。 称量法可分为比例称量法、一般替代称量法、门捷列法称量法、交换称量法、砝码组合比较法、去皮称量法、空气浮力计算法等。,(6)环境误差：可分为

30、空气浮力(包括空气密度的变化)、温度(包括测量操作人员的体温和辐射热量)、湿度(包括砝码表面的吸附问题)、气压、涡流、气流(包括测量人员的呼吸等所产生的气流、室内温差形成的对流)、振动(包括大地、机器设备、仪表及操作人员活动时所引进的冲击、振动)、磁场(包括地磁场、电磁场的影响)、静电(包括操作者所引起的摩擦带电及静电感应等)，等等。 (7)人员误差：指由于测量人员生理上的最小分辨率、感觉器官的生理变化、反应速度、熟练程度、固有的操作和观测习惯，以及由于不谨慎而造成的失误引起的误差。,2)质量计量误差分类及产生原因,质量计量误差按性质可分为系统误差，随机误差和粗大误差三类。,(1)质量计量中系统误差的分类、产生原因及消除方法。 系统误差可分为固定系统误差和可变系统误差两类。造成衡器计量的系统误差原因主要有： 计量器具、杠杆臂比偏差、砝码的器差等设备造成的系统误差。 空气密度、湿度、温度变化及重力加速度等环境因素造成的系统误差。 测量人员读数、记录等操作过程中始终偏向一方面造成的系统误差。 不同称量方法造成的系统误差。,消除系统误差一般采用如下方法： 采用修正值的办法把已知的系统误差从测量结果中消除掉。 在测量过程中，根据系统误差的性质，选择适当的测量方法，