摘 要:隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,我國對能源的需求越來越大,當(dāng)前,我國作為原油消耗大國,每年需要大量進口各類能源,滿足發(fā)展的需要。我國原油產(chǎn)量位居世界前列,但是從持續(xù)發(fā)展的角度看,還無法做到自給自足。原油是能源的重要部分,其地位關(guān)乎國家戰(zhàn)略和國計民生,作為重要的基礎(chǔ)能源,國內(nèi)市場需求量龐大,能夠?qū)崿F(xiàn)可替代的可再生能源短期還做不到充足供給,從可持續(xù)發(fā)展的長遠(yuǎn)角度來看,在未來相當(dāng)長時間內(nèi),我國對原油的進口依賴度還比較高。做好能源的檢驗至關(guān)重要,本文主要通過對進口原油中明水檢測重要性和必要性的探討,提出進口原油明水檢測方法,以此為科學(xué)檢測提供正確的參考。
關(guān)鍵詞:進口原油;明水檢測;透明取樣管
隨著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展,對能源的需求量不斷提升,我國是全球最大原油進口國,對原油進口依賴程度越來越高,至2022年,我國的進口原油達5.08億噸,占全球原油貿(mào)易量二成以上。我國的原油進口渠道較廣泛,以此避免出現(xiàn)能源荒,確保國內(nèi)能源充足穩(wěn)定。近年來,隨著國際形勢的不斷變化,我國原油進口也變得越來越多元化,這是發(fā)展趨勢更是發(fā)展的必然。從傳統(tǒng)層面看,我國對中東沙特阿拉伯、伊拉克、阿聯(lián)酋等國家原油進口量較大,占比較高,隨著與俄羅斯外交政策的強化,當(dāng)前對俄進口也占了較大的比重。我國對原油進口的通道主要依靠海上油輪運輸,這是當(dāng)前最為普遍的一種進口原油運輸方式,從Refinitiv數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況看,2022年,我國海運進口4.39億噸原油,其中并不包括沿海運輸,全年進口量86.4%。為了保證原油安全,需要在海運原油接卸時做好明水檢驗,通過明水檢驗,確保收貨一方經(jīng)濟利益,減少對管道輸送動力消耗,避免出現(xiàn)金屬管道設(shè)備結(jié)垢或者腐蝕,最為關(guān)鍵的一點是提升煉化產(chǎn)品的質(zhì)量,保證使用安全,對原油的精準(zhǔn)管控非常重要,是保證國家能源安全的重要環(huán)節(jié)。
一、進口原油狀況及檢驗的作用
(一)進口原油狀況
原油根據(jù)產(chǎn)地的不同,有著不同的狀態(tài),但從整體看,原油水分形態(tài)是有多種存在狀態(tài)的,根據(jù)存在狀態(tài)不同分為游離水、懸浮水、乳化水和溶解水四種形態(tài)。其中,游離水從油品中析出,會分層沉積,沉入原油的底部,這種形態(tài)的水分布是明水主要來源;懸浮水是微粒狀懸浮物,呈現(xiàn)懸浮的狀態(tài),分布到原油中,這種情況主要是存在黏性原油中,通過一定的時間會慢慢自然沉降,成為游離水;乳化水呈現(xiàn)極細(xì)滴狀形態(tài),在原油中均勻分布,這種形態(tài)相對于懸浮水是較難分離的;溶解水會以溶解到原油中的方式存在,根據(jù)不同的溫度變化,形成了不同的分解速度,溫度升高則出現(xiàn)更高溶解性。那么,針對原油存在的水質(zhì)情況,我們需要對原油做好脫水工藝處理,這樣才能確保原油的品質(zhì),經(jīng)過脫水處理的原油,主要是脫去懸浮水和乳化水,使少量游離水和溶解水保持在原油里,進一步提高原油的質(zhì)量,為后期加工提供良好的基礎(chǔ)。
(二)原油檢驗的作用
隨著我國對原油進口量的依賴度增加,對原油檢驗的工作量也越來越大,其重要程度不言而喻,隨著原油進口激增,也對當(dāng)前的檢驗提出了更高的要求,同時,也需要更專業(yè)的檢驗人員及設(shè)備。檢驗時,一般情況下,正常的檢驗無可爭議,只是在對油輪重量檢驗過程中,底部明水測算過程中是最容易引起爭議的一個環(huán)節(jié)。因為底部明水計量是否精準(zhǔn)直接影響到的是進口商經(jīng)濟利益,如果明水過多,還容易出現(xiàn)存儲、管輸、加工的問題,各個環(huán)節(jié)都要受到影響,如果處理不當(dāng),還會導(dǎo)致安全責(zé)任事故,針對原油的質(zhì)量與安全,要求原油在卸船前必須科學(xué)檢驗,計算出明水量,這樣,才能確保接卸方、儲存方、收貨方的利益,做到心中有數(shù),保證安全。
二、進口原油中明水來源
我們要了解原油的明水來源,才能做到精準(zhǔn)檢測,有效提取各種數(shù)據(jù),為接送各方提供依據(jù)。明水對原油質(zhì)量與安全影響大,原油明水來源多,因為在原油開采過程中,會有許多的環(huán)節(jié),明水由各個環(huán)節(jié)得來,概括看,既有原油自身產(chǎn)地導(dǎo)致的明水,也有開采、脫水、運輸環(huán)節(jié)產(chǎn)生出來的明水,更有甚者也存在人為干預(yù),明水來源的因素較多,要通過有效的手段做好檢測,才能確保質(zhì)量與安全。
(一)原油生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的明水
原油產(chǎn)于地下,油氣資源和水是“孿生共存”,它們同時存在地下巖層中,二者根據(jù)地殼的變動,不斷頻繁交換,在這個變化的過程中,導(dǎo)致原油天然含有水分,這是原油存在的特性導(dǎo)致的29d71f44864683dbebd2676bc52bc59f39462a1cdcb6f4ee2024e608e7716a26。在油田開采的過程中,隨著開采量的增加就會加深深度,到達一定的深度后,油田地層水分則會更多,原油含水率也就更大。原油開采時,地下變空,為了保持地殼均衡,則要注入大量的水,以此緩解地層自身的壓力,通過注水確保了開采區(qū)域的平衡,維護地殼穩(wěn)定,注入的水分也是原油明水的主要來源。輕質(zhì)原油和中質(zhì)原油的黏度不高,很容易和明水分離,而重質(zhì)原油和超重原油黏度高,不利于明水分離,檢測時,影響了測量準(zhǔn)確度。對于新開采出來的原油,需要進行簡單的處理,比如脫水后使其變?yōu)榧儍粲推?,這個過程需要特定的設(shè)備來完成。從當(dāng)前的處理工藝上看,脫水技術(shù)主要是化學(xué)脫水、加熱沉降脫水和電脫水三種方式,這就要根據(jù)原油的具體情況而選擇技術(shù)類型。其中,化學(xué)脫水主要是利用破乳劑來完成,通過改變舊有油水界面進一步促進水分子快速聚集,達到油水分離的目標(biāo);加熱沉降脫水較為麻煩,要用沉降罐對原油混合物做到加熱,通過檢測原油黏度變化和物質(zhì)自身重力做到分離的目標(biāo);電化學(xué)脫水是利用現(xiàn)代化的電脫器處理,主要針對的是低含水量原油,利用外加高壓電場打破原有油水界面,破壞油水之間的平衡,以此保證原油中的水滴快速集聚,以此達到油水分離的目標(biāo)。不論是哪一種分離技術(shù),都有其優(yōu)勢與弱點,主要是受到破乳劑質(zhì)量性能、沉降罐溫度、原油混合物沉降、電場強度等有關(guān),任何一種因素都會影響到處理的最終效果,如果控制不當(dāng),還會影響到原油含水率不達標(biāo)的狀況[1]。
(二)原油裝載運輸過程中產(chǎn)生的明水
原油運輸主要是靠油輪進行,那么,在原油裝船的各個階段也會產(chǎn)生明水,一般情況下,港口會用輸油管做好裝船作業(yè),如果油管路徑長、輸送時間長,會造成大量原油產(chǎn)生管道內(nèi)滯留,影響原油的輸送,為了更好地保證時間,確保原油能夠順利裝輪,使原油連續(xù)進行裝船作業(yè),同時也是避免出現(xiàn)高黏度重質(zhì)原油對管道堵塞,一些港區(qū)會用明水沖洗管線,以將滯留在管道中的原油全部進入貨艙。此時,部分儲存于船艙管線內(nèi)的明水無法在裝貨港進行計量,但是會反映在所有的計量數(shù)據(jù)中。運輸情況也會對卸貨港明水情 況產(chǎn)生影響。原油黏度對溫度變化敏感,若油輪在運抵卸貨港前未對船艙加熱,船艙溫度降低會導(dǎo)致原油黏度增大,延長明水分離沉淀時間。在原油運輸過程也會出現(xiàn)較大量的明水,如果是遇惡劣天氣導(dǎo)致船身顛簸,不但影響到了艙內(nèi)油水界面穩(wěn)定,更會造成明水量的混合[2]。
(三)人工干預(yù)因素產(chǎn)生的明水
隨著地緣政治局勢和世界經(jīng)濟的不確定性,是人為因素的主要成因,特別是國際油價長期高位震蕩,在利益的驅(qū)使下,很多的國際貿(mào)易會出現(xiàn)虛假現(xiàn)象,通過造假提高自身的利益,特別是原油成本與市場之間的巨大利益,導(dǎo)致了經(jīng)營商、船方和檢測方的不確定性,各方都會考慮自身的利益,在這樣的背景下,各方都會采用多種方式影響計量結(jié)果。
三、進口原油明水檢測方法
根據(jù)以上分析,就需要通過科學(xué)的方式做好原油的明水檢測與檢驗,從目前的技術(shù)條件看,有兩種方式,一是油水界面儀(UTI)檢測,二是試水膏檢測。
(一)油水界面儀檢測
這種檢測方法的工作原理較為復(fù)雜,主要是利用了油水不同電導(dǎo)率出現(xiàn)的差異性傳輸信號進行分別,通過激發(fā)設(shè)備終端發(fā)聲器出現(xiàn)的差異化聲響出現(xiàn)的波動數(shù)值分辨,可以在聲音變化界面讀取油水界面儀尺刻度,這樣能夠精準(zhǔn)地對底水高度確認(rèn)。油水界面儀是一種先進的設(shè)備,是當(dāng)前最為普遍的一種檢測儀器,能夠滿足大多數(shù)油品底部明水測量需要,整體看,設(shè)備的靈敏度高、讀數(shù)精確,在使用過程中需要做好操控,有時候也會出現(xiàn)誤讀數(shù)據(jù)的問題,比如對瀝青混合物明水測量就會出現(xiàn)提示音反應(yīng)延時的問題,如果不能掌握時間點就進行讀數(shù),就會出現(xiàn)測量錯誤問題[3]。
(二)試水膏檢測
試水膏作為敏感度極高的化學(xué)試劑,遇水就會出現(xiàn)變色反應(yīng),這種化學(xué)試劑敏感度極高,要選擇使用質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的試水膏,如果質(zhì)量不合格,則會在油中或其他化工液體產(chǎn)品中不發(fā)生反應(yīng),使用試水膏時,需要根據(jù)油品的狀態(tài)來進行,特別是對原油明水檢測過程中,試水膏需要滿足各類技術(shù)條件,需要根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定來進行,達到檢測的標(biāo)準(zhǔn)與要求。試水膏選擇時要檢查是否過期,如果因為保存不當(dāng)導(dǎo)致性能變化,則需要更新產(chǎn)品,保證其化學(xué)性質(zhì)準(zhǔn)確性。原油檢測時,根據(jù)環(huán)境條件選擇不同的檢測方式,試水膏輕便易于攜帶、成本較低的特性,決定了其檢測的適用性,特別是對一般油品明水檢測中發(fā)揮著重要的作用。對于油品黏稠度較大的原油,對試水膏會產(chǎn)生一定的影響,如果是特重油品測量,則會在檢測過程中出現(xiàn)黏稠油液包裹試水膏表面的問題,此時底部明水接觸不到試水膏,更無法保證二者發(fā)生變色反應(yīng);還有一些油溫高的油品會造成試水膏融化的問題,影響到了檢測的效果與質(zhì)量,其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也會存在差異。外部的環(huán)境也是影響性能發(fā)揮的主要因素,特別是經(jīng)過長時間運行的油輪,溫度差異性較強,貨倉內(nèi)形成水汽聚集艙頂、艙壁和測量管內(nèi)的現(xiàn)象,此時使用試水膏檢測,也無法快速發(fā)生性能反應(yīng),影響到檢測數(shù)據(jù)精度,使用試水膏檢測在實際應(yīng)用中爭議性較大。
四、進口原油明水檢測實操注意事項
檢測前,我們要做好功課,充分掌握油輪出發(fā)地,裝載油品類型,油種理化自然特性,中途的相關(guān)信息等,只有這樣才能保證檢測的精確度。有的裝港明水是零的,也需要檢測,因為在運輸過程中,會產(chǎn)生許多不確定性,到港后原油也會有明水析出,阿曼原油就會出現(xiàn)這樣的情況。如果檢測標(biāo)準(zhǔn)不同,數(shù)據(jù)存在爭議,則會出現(xiàn)各方的矛盾,針對這樣的情況,需要做好精準(zhǔn)測量與檢測,才更加具備說服力,強化戒備心,避免出現(xiàn)爭議引起不必要的國際矛盾。通常,特重質(zhì)原油或瀝青混合物底水測量容易出現(xiàn)各種爭議,這種貨物膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、蠟含量高,檢測時很容易出現(xiàn)測量尺錘包裹、試水膏失效、界面儀變聲的問題,所以操作時,需要按照操作規(guī)程,確保操作科學(xué)可靠,油水界面儀下降出現(xiàn)水響則表明尺頭觸水,這時我們就需要不斷搖動油水界面儀手柄,達到全面浸泡沖洗包裹的目的,聲音停止記錄此時尺帶刻度,反復(fù)在1cm 范圍內(nèi)不間斷地移動,直到找出油水界面,保證檢測的標(biāo)準(zhǔn)與精確。
五、關(guān)于明水檢測儀器設(shè)備改進的設(shè)想
通過上述的分析,我們也看到了明水檢測的方法還存在不科學(xué)的地方,鑒于明水檢測設(shè)備和方法的缺陷,則需要不斷總結(jié)經(jīng)驗,創(chuàng)造性進行發(fā)展,使設(shè)備和方法更加科學(xué)有效,隨著技術(shù)的不斷進步與發(fā)展,要想準(zhǔn)確測量各種原油中明水含量,需要用現(xiàn)代技術(shù),提高檢測質(zhì)量,更好地服務(wù)各方。有效做好明水檢測設(shè)備創(chuàng)新與技術(shù)更新是當(dāng)前和今后一個時期的關(guān)鍵點。比如油水界面儀上的改進,可以將油水界面儀尺頭部位進一步延長,更好地接觸水面,需要在尺頭加裝取樣管,方便隨時取油,要在取樣管底端設(shè)計一個進油口,安裝封閉嚴(yán)密的伸縮閥門,取樣管需要使用玻璃制品,通過透明材質(zhì)能夠直觀看到油品情況,底端和油水界面儀零點做到平齊設(shè)計改進,取樣管上要明確標(biāo)準(zhǔn)刻度,這樣通過對取樣管的刻度認(rèn)定,能夠準(zhǔn)確讀出取樣管內(nèi)明水和原油界面數(shù)值,這樣的改進大大提高了測量的精確度,也減少了人為干預(yù)出現(xiàn)的誤差。另外,原油船在初次船艙計量的過程中,船方一般會將船舶首尾吃水差調(diào)到零的位置,此時艙內(nèi)液面明水界面保持水平,如果在這個時候取樣,那么管明水高度和船艙明水高度能夠保持一致,更加能夠直觀讀取艙底明水高度。原油重質(zhì)與輕質(zhì)的檢測方法不同,其難易程度也不同,對于超重質(zhì)黏稠原油的檢測,要想精準(zhǔn)檢測,則需要將取樣器放到指定高度進行采樣,對樣品檢測就能夠快速知曉貨物的明水情況。
結(jié)語
綜上所述,在原油檢測過程中,需要掌握各方面的信息,綜合運用各種手段進行科學(xué)檢測與分析,以此,才能實現(xiàn)精準(zhǔn)檢測的目標(biāo),避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的爭議,保證各方利益。不斷創(chuàng)新檢測的設(shè)備與技術(shù),聯(lián)合各方共同探討明水檢驗儀器設(shè)備改進思路,提高檢測方法,更好地完善檢測條件,共同維護原油明水檢驗檢測公平有序進行。充分用好科技應(yīng)用,探索“智慧商檢”應(yīng)用場景,加強跨關(guān)區(qū)信息聯(lián)動、執(zhí)法互助和綜合研判,為國家經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展作出積極貢獻。
參考文獻:
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