大慶油田工程有限公司計量測試研究所

GB/T 9109.1—2016《石油和液體石油產(chǎn)品動態(tài)計量第1部分：一般原則》[1]是我國石油工業(yè)動態(tài)計量行業(yè)綱領(lǐng)性標準，在石油石化動態(tài)計量領(lǐng)域貿(mào)易交接中得到廣泛應(yīng)用。國際上在石油和液體石油產(chǎn)品動態(tài)貿(mào)易計量技術(shù)要求方面具有代表性的現(xiàn)行標準主要有：國際法制計量組織OIML R117-1：2007《非水液體動態(tài)計量系統(tǒng)第1 部分：計量及技術(shù)要求》[2]，美國石油學會石油計量標準API MPMS 6.6：1991《管道計量系統(tǒng)》[3]，俄羅斯國家標準ГOCT P 8.595—2004《原油和石油產(chǎn)品質(zhì)量測量方法的一般要求》[4]，挪威石油標準化組織的NORSOK I-105：2007《液態(tài)烴貿(mào)易計量系統(tǒng)》[5]，這些標準在國際上或一定區(qū)域內(nèi)具有較高的權(quán)威性。本文以上述技術(shù)先進、代表性強的標準為參比對象，從計量器具配備要求等方面對GB/T 9109.1—2016標準計量技術(shù)水平進行了分析與評價。

1 計量器具配備原則

國內(nèi)外主要相關(guān)標準的計量系統(tǒng)配備原則要求見表1?？梢钥闯觯好绹蛯W會、挪威石油標準化組織、俄羅斯和我國標準是基于渦輪流量計、容積式流量計、科里奧利質(zhì)量流量計和時差法液體超聲流量計的液態(tài)烴貿(mào)易計量系統(tǒng)的技術(shù)要求；OIML R117-1：2007 標準技術(shù)要求適用于除水和低溫液體以外的所有介質(zhì)，適用于任何測量原理的流量測量系統(tǒng)，標準適用范圍最寬；俄羅斯ГOCT P 8.595—2004 和GB/T 9109.1—2016 標準對計量系統(tǒng)體積或質(zhì)量測量不確定度指標的要求相近，優(yōu)于OIML R117-1：2007和NORSOK I-105：2007標準。

表1 計量器具配備原則要求Tab.1 Principles and requirements for measuring instruments

2 流量計

流量計是計量系統(tǒng)中的主計量器具，流量計的計量性能對計量站計量系統(tǒng)的流量測量不確定度水平起決定作用。國內(nèi)外標準對流量計的技術(shù)要求見表2?？梢钥闯觯簢鈱α髁坑嬘嬃啃阅艿囊蟛煌谖覈?，NORSOK I-105 標準對流量計的計量性能要求為線性度和重復性指標，容積式流量計和渦輪流量計重復性指標優(yōu)于我國流量計檢定規(guī)程要求；俄羅斯標準及西方石油公司對流量計最大允許誤差性能指標要求不同于GB/T 9109.1—2016，主要是由于流量計分級方法不同，目前我國流量計檢定規(guī)程中沒有相應(yīng)的0.15 級別（除了質(zhì)量流量計外）；俄羅斯標準對質(zhì)量流量計最大允許誤差性能指標要求低于GB/T 9109.1—2016。

3 配套儀表及輔助附屬設(shè)備

3.1 溫度儀表

測量溫度用于體積值和密度值的修正計算時，液體溫度測量準確性會直接影響計量的準確性，溫度測量在動態(tài)貿(mào)易交接計量中是十分重要的環(huán)節(jié)。OIML R117-1：2007 對溫度儀表的性能要求如表3所示，對0.3 級管道計量系統(tǒng)的溫度測量儀表的要求為最大允許誤差±0.30 ℃；API MPMS 6.6的配套標準API MPMS 7 和API MPMS 12 標準要求貿(mào)易計量中，盡可能選擇較高分辨率水平的溫度測量儀表，建議溫度測量最低分度值為0.1 ℃，最大允許誤差為±0.1℃（1～100 ℃），并規(guī)定兩次測量溫度值之間的可接受誤差限為0.05 ℃（標準裝置的校準）和0.1 ℃（流量計校驗）；俄羅斯要求溫度變送器最大允許誤差為±0.2 ℃，玻璃溫度計最大允許誤差為±0.2 ℃（分度值0.1 ℃）；《挪威石油管理局規(guī)定（NPD，2001 年）》要求溫度測量儀表的不確定度限值為0.2 ℃，溫度測量回路溫度值測量不確定度限值為0.3 ℃；GB/T 9109.1—2016要求溫度變送器最大允許誤差為±0.2%，玻璃溫度計最大允許誤差為±0.2 ℃（分度值0.1 ℃）?？梢钥闯?，GB/T 9109.1—2016 和國際標準組織或國外標準的計量技術(shù)要求一樣，溫度測量儀表都要求盡可能采用高性能的溫度變送器，分辨率和重復性等指標要求都較高。

表2 國內(nèi)外標準對流量計技術(shù)要求Tab.2 Technical requirements of flowmeter in domestic and foreign standards

表3 OIML R117-1對溫度壓力儀表的性能要求Tab.3 Performance requirements of OIML R117-1 for temperature and pressure instruments

3.2 壓力儀表

壓力儀表測取的參數(shù)用于油量的修正計算時，國際法制計量組織OIML R117-1：2007對壓力儀表的性能要求見表3。俄羅斯要求壓力變送器最大允許誤差為±0.5%，壓力表最大允許誤差為±0.6%；《挪威石油管理局規(guī)定（NPD，2001年）》要求壓力測量儀表的不確定度限值為0.10%，壓力測量回路壓力值測量不確定度限值為測量值的0.30%；GB/T 9109.1—2016要求壓力變送器最大允許誤差為±0.2%，壓力表最大允許誤差為±0.4%?？梢钥闯?，對用于油量的修正計算壓力儀表的要求，中國和挪威計量性能要求高，國際法制計量組織和俄羅斯要求較低。

3.3 密度測定儀表

歐美等國的油品貿(mào)易體積計量系統(tǒng)的密度測定主要用于油品體積的修正計算和原油品質(zhì)的在線監(jiān)測；我國和俄羅斯等國密度測定主要用于油質(zhì)量計算，密度測量準確程度直接影響油品質(zhì)量計量的準確性。俄羅斯標準要求，計量系統(tǒng)采用間接質(zhì)量法時在線液體密度計最大允許誤差為±0.36 kg/m3，工作標準密度計最大允許誤差為±0.1 kg/m3，計量系統(tǒng)采用直接質(zhì)量法且沒有密度核查裝置的情況下，在線液體密度計的最大允許誤差為±0.30 kg/m3；《挪威石油管理局規(guī)定（NPD，2001 年）》要求在線液體密度計不確定度限值為0.30 kg/m3；GB/T 9109.1—2016 要求在線液體密度計最大允許誤差為±0.5 kg/m3。GB/T 9109.1—2016 規(guī)定的在線液體密度計計量性能低于俄羅斯和挪威標準，這是因為其受限于我國的密度量值溯源能力。

3.4 含水測定儀表

目前，國內(nèi)外在原油量貿(mào)易結(jié)算時，主要采用采樣法實驗室分析測定原油水含量，實驗室分析測定原油含水最大允許誤差為±0.1%；在線含水分析儀表通常用于監(jiān)測原油品質(zhì)（確保含水率不超過0.5%），測量范圍為0～5%（體積分數(shù)）時，建議在線含水分析儀最大允許誤差為±0.1%。俄羅斯、挪威和API標準或技術(shù)報告對含水測定儀表計量性能要求與GB/T 9109.1—2016相同。

3.5 取樣裝置

取樣是以實驗室分析為基礎(chǔ)的，主要是為了取得有代表性樣品，以準確分析密度、含水等參數(shù)。使用原油管線自動取樣器采集的樣品更具有代表性，國外計量站普遍建議采用管線自動取樣器取樣。GB/T 9109.1—2016 要求，當管輸油品為均勻流體，其組成和品質(zhì)不隨時間發(fā)生明顯變化時，可采用手工取樣法，否則應(yīng)采用自動取樣器連續(xù)取樣法。

3.6 流量計算機（或積算儀）

流量計算機廣泛用于石油和液體石油產(chǎn)品貿(mào)易計量系統(tǒng)，其準確與否直接關(guān)系到貿(mào)易的公平性。API MPMS 6.6 的配套標準API MPMS 21.2《用電控測量系統(tǒng)進行液體流量測量》[10]，為動態(tài)測量液態(tài)烴電控系統(tǒng)有效使用提供了指南，采用API系列標準的北海石油公司等多數(shù)西方石油公司要求由信號采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換修約、計算導致的最大允許誤差為±0.05%；俄羅斯標準要求信息處理系統(tǒng)的最大允許誤差為±0.05%；《挪威石油管理局規(guī)定（NPD，2001 年）》要求流量計算機因計算導致的不確定度限值為0.000 1%；GB/T 9109.1—2016 要求流量計算機（或積算儀）的最大允許誤差為±0.05%?？梢钥闯?，國內(nèi)外對流量計算機性能、技術(shù)要求的表述方法存在差異，GB/T 9109.1—2016與俄羅斯標準對流量計算機性能要求一致。

4 標準裝置

國內(nèi)外相關(guān)標準要求動態(tài)計量站盡可能安裝在線檢定或校驗系統(tǒng)，體積管是被用戶廣泛使用的標準裝置。GB/T 9109.1—2016 與國際標準化組織、美國石油學會對體積管技術(shù)要求基本一致：重復性應(yīng)優(yōu)于0.02%，復現(xiàn)性應(yīng)優(yōu)于0.05%，脈沖計數(shù)系統(tǒng)的最大允許誤差為±0.01%。一些西方石油組織或公司對體積管的計量性能提出了更高要求，如《挪威石油管理局（NPD，2001 年）》要求體積管的體積測量不確定度為0.04%（全部4 個容積值），脈沖計數(shù)系統(tǒng)的不確定度為0.001%。

5 結(jié)論

（1）GB/T 9109.1—2016 標準提出的石油和液體石油產(chǎn)品動態(tài)貿(mào)易計量系統(tǒng)計量器具配備水平和一致性方面與國外技術(shù)水平同步，基于標準提出的計量器具配備方案計量站計量系統(tǒng)凈油標準體積擴展不確定度指標（0.25%，k=2）達到國際先進水平。

（2）GB/T 9109.1—2016 標準可促進國內(nèi)石油和液體石油產(chǎn)品動態(tài)計量工作與國際接軌，為涉外貿(mào)易交接計量協(xié)議簽訂、工程設(shè)計及運行糾紛處理過程等工作提供指導和技術(shù)支撐，更好地維護我國企業(yè)的利益。

（3）GB/T 9109.1—2016 標準要求的在線液體密度計儀表性能與國外先進水平存在差距，在線液體密度計技術(shù)應(yīng)用水平主要受制于目前的密度量值溯源能力，隨著密度量值溯源能力改善，計量系統(tǒng)的凈油表觀質(zhì)量不確定度指標還將提高。