環(huán)境溫度和油品溫度兩個因素是影響原油計量誤差的重要因素，當外界氣候條件或者輸送油品性質發(fā)生變化時，流量計計量將會產生較大誤差。中石化京唐輸油處承擔多個煉化企業(yè)的油品輸送任務，油品來源和物性復雜多樣。企業(yè)在計量過程中應用美國Ｓｍｉｔｈ刮板式流量計，并且對油品進行有選擇的標定，這就導致未標定的油品在計量中產生一定誤差，同時這種誤差會隨著氣候變化而變化，而較大的誤差則會對企業(yè)的正常計量帶來糾紛。研究中通過實驗測量的流量數據，采用多因素分析方法，對環(huán)境溫度和油品溫度兩個因素進行對比分析，在此基礎上對企業(yè)應用刮板流量計計量時的溫度控制給出相關的建議。

0.引 言

在原油貿易計量中，由于受到油品內在性質和外界環(huán)境因素的雙重干擾，計量精度會發(fā)生變化。提高原油計量精度，不僅是對設備本身的高要求，同時也是對計量環(huán)境的高要求。而這一計量環(huán)境包括計量時的外界環(huán)境以及油品性質。因此，在原油計量中，要控制油品的物化性質和外條件不能變化劇烈，這樣才能使計量精度準確可靠。

刮板流量計是一種應用較為廣泛的容積式流量計，其計量原理就是將原油分割成一個個標準且已知的小容積，***后通過累加得到，因此計量時的誤差也具有累積性。在設定好的計量環(huán)境下，刮板式流量計的計量誤差不影響到正常的交易計量。但是在實際計量中，計量環(huán)境會發(fā)生一些較大變化。例如文獻中分析，京唐輸油處只有在計量油品性質以及計量的環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時才有明顯的誤差。文獻從 ＭＦ系數和泄露量的角度分析刮板流量計產生的原因，當原油粘度維持在一定的范圍內時，ＭＦ系數保持不變，而原油粘度變化劇烈時，流量計的泄露量發(fā)生變化，計量誤差增大。

京唐輸油處輸油任務重，原油多為國外進口油品，性質相差比較大，無法做到逐一標定。當以某一固定 ＭＦ系數作為誤差修正標準時，若油品粘度相差很大，或原油物性受周圍環(huán)境溫度變化較大時，計量結果的可信度將會降低。本文通過設計實驗室計量對比環(huán)道實驗，得到流量數據結果，分析油品溫度和環(huán)境溫度對刮板式流量計計量精度的影響影響規(guī)律。

１.實驗準備

本實驗的目的是在室內建立環(huán)道，通過溫度控制，改變油品和環(huán)境的溫度，得到油品粘度和環(huán)境溫度的一系列參數，進而研究油品粘度和環(huán)境溫度對刮板流量計計量誤差的影響。

此輸油處輸送原油的種類高達到３７種，根據船方數據顯示油品粘度***大的是幫嘎（１８９ｍｍ２／ｓ，５０℃），油 品粘 度 *** 小的是韋杜 里 （０．９６ｍｍ２／ｓ，５０℃），油品粘度相差較大?，F場流量交接采用美國Ｓｍｉｔｈ刮板式流量計對油品進行計量，在冬季對流量計進行標定過程中，發(fā)現存在誤差較大的情況。

通過對現場輸送油品取樣，選擇代表性的原油作為實驗樣品。圖１為普魯托尼原油以及沙輕原油的粘度隨溫度的變化曲線，即原油的粘溫曲線。

其中，普魯托尼原油凝點為１０℃，反常點１９℃，析蠟 點 為 ２５℃，蠟 質、膠 質 及 瀝 青 質 總 量 為１６．７ｗｔ％。沙輕原油凝點為－２０℃以下，析蠟點為１０℃以下，蠟質、膠質及瀝青質總量為 １３．５５ｗｔ％。

***終確定普魯托尼原油和沙輕原油作為實驗油品。

２.實驗裝置與方法

圖２為刮板流量計實驗的環(huán)道流程圖。

原油溫控箱控制進入標準流量計中的原油溫度，使其溫度恒定在原油析蠟點以上，實驗中進入標準流量計中的原油溫度恒為２５℃。原油溫控箱中的中間隔板將其分為兩個腔室，分別盛滿沙輕原油和普魯托尼原油。每個腔室有兩條支路管線，一條與油泵相連接，通過閥門１、閥門２進行控制；一條與實驗刮板流量計連接，通過閥門７和閥門８進行控制。

原油冷卻箱控制進入實驗刮板流量計的原油溫度，使原油溫度達到實驗要求的２０，１５，１０℃。原油冷卻箱中同樣分為兩個腔室，分別盛滿沙輕原油和普魯托尼原油。每個腔室分別有兩條支路管線，一條與標準流量計相連接，通過閥門３、閥門４控制；另一條與實驗刮板流量計相連接，通過閥門５、閥門６進行控制。

外部溫度控制箱模擬刮板流量計計量過程中的外界環(huán)境溫度。實驗中，外部溫度控制箱模擬環(huán)境溫度分別達到１５，４，－５，－１０℃。

實驗開始前，由原油溫控箱將油溫升至２５℃，打開油泵，使原油在環(huán)道中試運行一段時間。實驗開始后，按照預定方案，設置原油冷卻箱的冷卻溫度、外部溫度控制箱的環(huán)境溫度。通過對比標準流量計和實驗刮板流量計的流量讀數，得到油品溫度和環(huán)境溫度對計量的影響，***終反映出油品粘度和環(huán)境溫度對刮板流量計計量的影響。

3.實驗結果

表１為沙輕和普魯托尼原油在不同的油溫和刮板流量計不同的環(huán)境溫度下的流量計量結果。

由表可知，兩種性質相差很大的原油，在實驗過程中呈現出的規(guī)律是一致的，均是隨著油溫和環(huán)境溫度降低，計量結果增大，但是兩者的增大趨勢有所不同。對于沙輕原油而言，刮板流量計的環(huán)境溫度在４℃以上時，刮板流量計計量結果的變化幅度非常小，到－１０℃計量誤差才稍有變化。但是，普魯托尼原油隨油溫和環(huán)境溫度的變化，刮板流量計計量結果變化比較大，其誤差隨環(huán)境溫度的改變要遠遠大于沙輕原油，誤差基本為正。

為了進一步分析油品溫度和環(huán)境溫度此兩種因素哪種對刮板流量計計量的影響起決定作用，我們采用雙因素方差分析的方法，分析兩種因素的影響顯著程度大小，以期得到影響的關鍵因素。

４.雙因素影響的方差分析

運用統(tǒng)計學里多因素方差分析的方法，分析油品溫度和環(huán)境溫度對刮板流量計計量的影響程度大小。如下列公式所示為雙因素方差分析的關鍵公

 從表２中兩個因素的Ｆ 值對比可以看出，兩種原油分別計算得到的油品溫度的Ｆ 值均大于環(huán)境溫度的Ｆ 值，這說明油品溫度在對刮板流量計計量的影響中占有主導地位。但是普魯托尼的油品溫度Ａ 的Ｆ 值比環(huán)境溫度Ｂ 的Ｆ 值要大很多（分別為１０１１９９和４８７７１），而沙輕原油的油品溫度Ａ 的Ｆ值與環(huán)境溫度Ｂ 的Ｆ 值相差不大（分別為５７１２和４４２４）。這說明原油的物性越差（這里指析蠟點高、凝點高、膠質瀝青質含量高、粘度高、流動性差等），

在計量過程中油品溫度對計量結果的影響也越大。我們知道，油品物性越差，油品溫度對油品的粘度影響越大，因此影響流量計計量誤差的根本原因是油品粘度的劇烈變化，在計量過程中，要格外注重油品溫度的影響。

５.結束語

通過雙因素的方差分析，得出環(huán)境溫度和油品溫度都對流量計的計量有很大的影響，同時此兩個因素的交叉作用也是非常顯著的。因此，在刮板流量計計量過程中，要從環(huán)境溫度和油品溫度兩方面考慮，維持相對較穩(wěn)定的一個外在環(huán)境和內部溫度，可以有效的減少流量計的計量誤差。另外，原油的物性越差，其計量誤差隨油品溫度的變化而劇烈變化，在很小的油品溫度變化范圍內，計量誤差可能發(fā)生較大的變化。因此對于物性差的原油在計量中要重點控制油品的溫度。