朱新亮

摘要：在管輸原油的計量交接過程中引起計量產(chǎn)生誤差的因素很多，如原油物理性質(zhì)差異大（如黏度、含蠟等），運行工況較復(fù)雜（如溫度、壓力等），計量設(shè)備差異（如流量計的準確度、穩(wěn)定性等），以及人為操作、管理因素影響（如運行時參數(shù)、檢定流量計參數(shù)讀取等），都會給計量帶來一定誤差，這其中的原油結(jié)臘問題也是重要的影響因素之一。因此，做好結(jié)蠟問題的有效處理對于提升計量精準度至關(guān)重要。基于此，本文主要分析管輸原油計量交接過程中由于管道結(jié)蠟對管輸原油動態(tài)交接計量的影響，并提出了解決對策。

關(guān)鍵詞：交接計量;含蠟原油;處理措施

1.長輸管道內(nèi)原油結(jié)蠟的原因

管道結(jié)蠟是在輸送原油的管道內(nèi)壁上逐漸沉積了某一厚度的石蠟、膠質(zhì)凝油、沙石和其他機械雜質(zhì)的混合物。原油中的石蠟，指的是十六烷以上的正構(gòu)烷烴的混合物，引起管道內(nèi)壁結(jié)蠟的關(guān)鍵因素是溫度。當(dāng)管道輸送的原油溫度低于其析蠟點時，就有蠟結(jié)晶體析出。其中一部分沉積在管道內(nèi)壁上，緊貼管壁，其顏色是褐色發(fā)暗，類似細紗的薄層，其他是蠟，有一定的剪切強度。一般來說，輸油溫度是造成管道結(jié)蠟的主要原因，而環(huán)境溫度是輔助原因?；蛘哒f，所輸原油溫度達到析蠟點而造成管道結(jié)蠟，環(huán)境溫度（低于輸油溫度時）加速了結(jié)蠟過程。

一般情況下輸送原油的溫度、管道管壁溫度與結(jié)蠟量之間存在以下關(guān)系：

（1）原油溫度不變，管壁溫度低于原油凝固點時，蠟沉積速率一直升高;管壁溫度接近于凝固點時，蠟沉積速率增大后將趨于一個平衡值。管壁溫度不變，隨著油壁溫差的增大，蠟沉積速率逐漸增大。

（2）結(jié)蠟量隨油壁之間溫差（正溫差）的增大迅速增加。當(dāng)油溫高于析蠟溫度時，蠟晶停止析

出，已析出的蠟晶會重新溶解到原油中，這時結(jié)蠟量隨著油壁之間溫差（負溫差）的增加迅速下降。

2.原油結(jié)蠟對動態(tài)計量流量計系數(shù)的影響

2.1對標準體積管的影響

標準體積管是用來檢定在線流量計誤差大小的標準檢定裝置。標準體積管的進出口兩個檢測開關(guān)之間的管段稱為標準容積段，在壓力為101.325kPa，溫度在20℃的標準條件下，標定球在標準容積段內(nèi)運行時所置換出水的體積，就是標準體積管的標準體積值。標準體積管與流量計串聯(lián)，可用標準體積值來核查在線流量計的準確性。如同已知一桶水的標準體積為10L.那么這一桶水完全通過流量計，流量計的示值就應(yīng)為10L，否則視為流量計失準。例如，某原油在45℃以上結(jié)蠟不多，30-40℃為結(jié)蠟高峰區(qū)，低于30℃為結(jié)蠟遞降區(qū);由于標準體積管與在線流量計是串聯(lián)工藝，如果標準體積管長期處于通油狀態(tài)，該原油輸送溫度總是處于32—33℃，因此標準體積管必然形成結(jié)蠟，加之體積管受所處室溫環(huán)境的影響，標準體積管內(nèi)壁結(jié)蠟層就會漸漸積累起來?？梢哉f，輸油溫度是造成標準體積管結(jié)蠟的主要原因，而環(huán)境溫度是輔助原因;或者說，所輸原油溫度達到析蠟點而造成了標準體積管結(jié)蠟，環(huán)境溫度加劇了結(jié)蠟程度。

標準體積管結(jié)蠟，使標準體積管的標準體積變小，用此標準器檢定流量計會造成誤差曲線下移，使流量計計量結(jié)果偏高、多計數(shù)少給油，給下游造成巨大損失卻無從查出。對原油流量計系數(shù)交接計量過程，標準體積管的結(jié)蠟問題應(yīng)引起注意，特別是當(dāng)一組流量計同時發(fā)生誤差特性曲線上升或下滑時，應(yīng)認真分析判定是否結(jié)蠟，采取相應(yīng)措施以防“假數(shù)真算”，給收油方帶來巨大經(jīng)濟損失，造成大量虧油。

2.2對刮板流量計的影響

刮板流量計屬容積式流量計.可計量原油的體積量。其工作原理為：在流量計測量室內(nèi)有兩對或三對可旋轉(zhuǎn)的刮板，在轉(zhuǎn)子圓筒的槽內(nèi)刮板沿徑向滑動。在有壓流體的作用下，推動刮板與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。刮板把流體連續(xù)不斷地分割成單個的體積，然后利用驅(qū)動齒輪和計數(shù)指示機構(gòu)計量出流體總量。其動作過程如圖l所示。

當(dāng)刮板處于如圖1（a）所示位置時，刮板A和D全部伸出轉(zhuǎn)子與計量腔內(nèi)壁接觸、刮板B和C全部收縮到轉(zhuǎn)子里。當(dāng)被測液體進入流量計后推動刮板和轉(zhuǎn)子沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子和刮板轉(zhuǎn)八分之一圈，即刮板處于圖1（b）的位置時，刮板A仍全部伸出，刮板D開始收縮，刮板C仍處于全部收縮狀態(tài)，刮板B開始伸出。轉(zhuǎn)子和刮板旋轉(zhuǎn)四分之一圈，即刮板處于圖1（c）的位置時，刮板A和B全部伸出，此時被測液體充滿由刮板A、刮板B、轉(zhuǎn)子、殼體內(nèi)腔以及上下蓋板組成的空間，當(dāng)刮板轉(zhuǎn)動到如圖1（d）所示的位置時，刮板A和B之間的液體由于A的逐漸縮回開始排出，與此同時，刮板c開始伸出，在刮板B和c之間又開始形成精確計量的液體體積。四個刮板每旋轉(zhuǎn)一圈是四個體積的流量（流量計若為三對刮板，則排出六個體積的流量）從而達到對被測介質(zhì)進行計量的目的。

從刮板流量計的工作原理可以看出，流量計刮板和殼體之間存在一定的間隙，因此流量計肯定存在漏流。所謂漏流，就是運動著的零部件之間、零部件與殼體之間均有一定的間隙，通過此間隙泄漏的流量稱為漏流。容積式刮板流量計輸送含蠟高的油品時，流量計計量腔內(nèi)容易黏附石蠟，這樣就會使流量計轉(zhuǎn)子與殼體之間的間隙變小，漏流變小;刮板流量計工作原理主要靠計量腔體的容積，但是由于結(jié)蠟現(xiàn)象的存在，造成計量腔的容積變小。兩者都使實際流過流量計的體積量小于流量計表頭指示量，其計量誤差向正值方向增加。因此對于計量高含蠟原油時，要經(jīng)常注意結(jié)蠟對計量準確度的影響。如果連續(xù)三次檢定，流量計基本誤差一直向著正方向變化，基本誤差值越來越大。那么基本可以判定有結(jié)蠟情況出現(xiàn)。

3.原油結(jié)蠟解決措施

3.1針對體積管結(jié)蠟采取的措施

（1）熱水清洗浸泡法

用60～65℃的熱水清洗浸泡60～90min，并保證標準體積管內(nèi)的水也達到60～65℃。根據(jù)經(jīng)驗，環(huán)境溫度在15℃以上，一般可除掉結(jié)蠟，然后馬上通原油，待標準體積管溫度與所輸原油溫度平衡后，立即進行流量計檢定。此方法簡單、易操作、實用可靠，但應(yīng)注意水溫不能超過65℃，否則可能引起標準體積管內(nèi)壁涂層脫落，其條件是必須保證有熱源給水加熱。

（2）電伴熱法

在標準體積管外壁加電伴熱帶。在使用標準體積管之前，將標準體積管管壁溫度全部平均加熱到析蠟點以上，即50～65℃，時間為10～12h以上，一般可除掉結(jié)蠟。然后馬上通原油，待溫度平衡后，立即進行流量計檢定。不足之處是投資高、耗時、溫度加熱不易均勻，除蠟可能不徹底。

（3）蒸汽加熱法

在標準體積管入口處通入蒸汽，使體積管內(nèi)部溫度達50～65℃，時間4h左右，可除掉結(jié)蠟。而后馬上通原油，待溫度平衡后，立即進行流量計檢定。其優(yōu)點簡單方便，缺點是溫度不易控制，且要求四季有蒸汽。

（4）提高原油的輸送溫度

如果原油輸油站具備給原油加熱的設(shè)施，提高原油的輸送溫度，使體積管或流量計內(nèi)壁的結(jié)蠟消融，是最簡單實用的方法。

3.2針對流量計結(jié)蠟采取的措施

（1）電伴熱法

在流量計外壁加電伴熱帶，將流量計外壁溫度全部平均加熱到析蠟點以上，即40～65℃。

（2）提高環(huán)境溫度

提高環(huán)境溫度，盡可能減少結(jié)蠟程度。

（3）調(diào)節(jié)輸油的溫度

根據(jù)輸送原油的品質(zhì)及季節(jié)變化，適當(dāng)調(diào)節(jié)輸油的溫度。

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