论文部分内容阅读
[摘 要]在进行油品计量的时候，需要对影响油品计量准确性的温度、流量等因素进行准确的把握，从而尽量降低油品计量产生的误差。本文结合集输管道结蜡的机理，对产生结蜡的原因以及结蜡现象对油品计量带来的影响进行分析，希望能够通过本文的研究，为相关行业工作人员提供参考。
[关键词]结蜡；计量误差；机理；控制措施
中图分类号：D270 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0314-01
引言
计量站作为进行油品计量工作的主要环节，其计量的水平对油品传输具有重要影响。与此同时，油品计量工作的准确性直接关系着计量单位以及相应的交接单位的利益，因此，必须要加强对油品计量工作的管理。在实际的油品计量工作中，经常会出现因为温度、流量等问题影响计量检定准确性的现象，为了更好的进行油品的输送，深入研究管道结蜡对计量误差的影响具有重要意义。
1 管道结蜡的机理分析
如果油品中具有较高的含蜡量，就会在油品运输过程中出现因温度变化、流速变化等产生的管道结晶问题，这些结晶就会在管道内附着，经过一段时间后就会形成结蜡现象。除此以外，形成的结晶也有可能会随着油品的运输而流动，这就会导致油品种同时存在液体和固体两种相态的物质，并且随着温度或者流量的变化会呈现不同程度增加的趋势。最终会影响管道的内径，使油品输送的阻力增加，对油品的质量的输出流速带来负面影响。通常情况下，进行管道结蜡现象分析时，可以参考以下几个影响机理进行分析：1）分子扩散：如果管道沿线温度低于原油流动温度或析蜡点，集输管道管内壁就会形成石蜡结晶中心，使得溶解的石蜡分子浓度远远小于石油中正在流动的石蜡分子浓度；2）布朗运动：悬浮于原油中的石蜡晶体颗粒会处于无规则的布朗热运动体系中，其又是存在着浓度梯度，那么油中浓度较高的石蜡晶体就会逐步的向管壁附近移动，并且在此位置处沉积下来；3）老化机理：沉积层中的轻烃的扩散方向与原油的流动方向是相反的，这就会降低沉积层的含油量，提高沉积层的含蜡量，这就是所谓的“老化”过程。随着石蜡沉积时间的不断增长，石蜡的硬度以及平均碳原子数都会越来越多，当原油的温度高于其温度时，在管壁位置处会出现结蜡现象，最终使得管壁石蜡沉积越来越多；4）重力沉降：所谓的重力沉降机理就是指液态原油与已经析出的石蜡晶体颗粒之间是存在着密度差的，在重力作用的影响下，石蜡晶体颗粒就会沉积在管壁位置处。
2 管道结蜡原因分析
2.1 温度的影响
1）外界环境条件的影响：如果外界环境条件的温度与油品温度相比较低，就会导致热量交换现象出现，进而使得管壁周围的温度逐渐降低，管壁就会形成一定数量的结晶颗粒，这些结晶逐渐沉积导致管壁周边油品的浓度与管道中心区域油品的浓度出现明显差异，并且温度差距越明显，油品浓度差异越显著，管道中油品的结晶的数量越多，最终在管壁形成管壁结蜡现象。2）输油温度的影响：当原油温度高于析蜡点温度或低于凝点温度时，原油中的蜡沉积较轻微，但是在两者之间却有一个积蜡严重的温度区域，当输油温度较低且位于积蜡严重的温度区域时就会产生严重的蜡沉积。
2.2 油品含水量影响
由于油品中含的水包含大量的钙离子等，会造成管道内壁结垢，结垢不均匀又加强了蜡的附着力。垢和蜡坚固地附着在管道的内壁上，很难将其刮除掉。但是大多计量站接收到的原油已经经过联合站处理，含水较低，因此油品含水结蜡的影响较小。管道结蜡速率的最高点都出现在转相点附近，当原油的含水率不断增加时，集输管道结蜡的速率呈现下降的趋势。在同一含水率和同一集油温度下，原油流量越小，结蜡的速率就越大，而在同一含水率和同一流量下，结蜡速率会随着集油温度的增大而减小。
2.3 油品流量的影响
当管道输送的油品流量较小时，会导致流速变小，这样就加快了原油与环境的换热，从而加快了原油温度的下降。当原油温度下降到析蜡点时，就会有蜡晶析出，从而加快蜡的沉积。
3 管道（温度测量管段）结蜡的确定
下面以同一测温点不同部位温度变化为例，进行分析。可以在进行温度影响研究的时候将管道划分为不同的区段，通过对不同区段的管道选取测温度点进行温度测量，记录温度测量点前后的温度数据，并将数据绘制成相应的图表。通过大量的试验发现，在同一段温度测量点处，其温度变化趋势为从测量点上方起向下方逐渐递减，并且在管道的底部温度最低。出现这一现象的主要原因就是由于油品经过长时间的输送，流速和流量等都发生的一定程度的变化，导致管道出现结蜡现象，并且随着时间的推移，蜡逐渐在管底部沉积。
4 管道结蜡对计量误差的影响
4.1 管道结蜡对流量计检定的影响
清蜡前状态，结蜡对流量计检定误差影响较大；对管道进行清蜡后，在体积管和流量计温度一致的情况下，对流量计进行了检定，流量计系数，与清蜡前相比存在系数差值，进而影响到油品计量交接的公平性。
4.2 管道结蜡对温度体积修正系数的影响
通过对原油体积温度修正系数表的数据统计可知：在密度一定的情况下，温度与温度体积修正系数呈反相关关系，当温度变化时，温度体积修正系数也会变化。当管道结蜡时，会使原油实际测量温度降低，进而因温度测量管段结蜡导致温度测量值與实际温度出现差值，从而导致温度体积修正系数增大，最终影响到油品计量交接的准确性。
5 控制管道结蜡对计量误差影响的措施
通过分析，可以发现，管道结蜡会在一定程度上影响油品计量工作的准确性，因此，要降低管道结蜡对油品计量误差的影响，就必须采取具有针对性的措施予以控制。通常情况下，可以采取的措施包含以下几方面途径：1）加强对油品计量检定数据等的检查，如果在检查中发现存在影响计量工作准确性的因素，就应该及时控制，采取必要的措施进行处理；2）加强对计量工作的监管和控制，各岗位工作人员严格按照相应的规范开展工作，注重对计量工作人员的培训，提高他们的专业技能水平，与此同时，还要做好各环节之间的沟通，确保出现问题能够及时沟通、处理；3）发现管道有结蜡现象，应及时清理结蜡管线；4）提高管线所处的环境温度。
结语
管道结蜡是影响油品计量和运输的重要因素，只有充分认识到管道结蜡的机理以及相关影响因素，对其中含水量、流速以及温度等进行系统的研究，准确把握各个影响因素的规律，为提高计量工作的准确性创造条件。特别是在进行油品集输管道设计过程中，要充分考虑到管道结蜡问题，尽量降低因管道结蜡给计量工作造成的影响。
参考文献
[1] 宋涛，赵瑾，李国锋.管道结蜡对计量误差的影响[J].计测技术，2016，05：52-54.
[2] 赵瑾，宋涛，李国锋，刘亚丽.管道结蜡对油品计量误差的影响[J].上海计量测试，2016，06：43-45.
[3] 赵瑾，宋涛，李国锋.管道结蜡对计量误差的影响[J].中国计量，2017，03：93-94.
[关键词]结蜡；计量误差；机理；控制措施
中图分类号：D270 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0314-01
引言
计量站作为进行油品计量工作的主要环节，其计量的水平对油品传输具有重要影响。与此同时，油品计量工作的准确性直接关系着计量单位以及相应的交接单位的利益，因此，必须要加强对油品计量工作的管理。在实际的油品计量工作中，经常会出现因为温度、流量等问题影响计量检定准确性的现象，为了更好的进行油品的输送，深入研究管道结蜡对计量误差的影响具有重要意义。
1 管道结蜡的机理分析
如果油品中具有较高的含蜡量，就会在油品运输过程中出现因温度变化、流速变化等产生的管道结晶问题，这些结晶就会在管道内附着，经过一段时间后就会形成结蜡现象。除此以外，形成的结晶也有可能会随着油品的运输而流动，这就会导致油品种同时存在液体和固体两种相态的物质，并且随着温度或者流量的变化会呈现不同程度增加的趋势。最终会影响管道的内径，使油品输送的阻力增加，对油品的质量的输出流速带来负面影响。通常情况下，进行管道结蜡现象分析时，可以参考以下几个影响机理进行分析：1）分子扩散：如果管道沿线温度低于原油流动温度或析蜡点，集输管道管内壁就会形成石蜡结晶中心，使得溶解的石蜡分子浓度远远小于石油中正在流动的石蜡分子浓度；2）布朗运动：悬浮于原油中的石蜡晶体颗粒会处于无规则的布朗热运动体系中，其又是存在着浓度梯度，那么油中浓度较高的石蜡晶体就会逐步的向管壁附近移动，并且在此位置处沉积下来；3）老化机理：沉积层中的轻烃的扩散方向与原油的流动方向是相反的，这就会降低沉积层的含油量，提高沉积层的含蜡量，这就是所谓的“老化”过程。随着石蜡沉积时间的不断增长，石蜡的硬度以及平均碳原子数都会越来越多，当原油的温度高于其温度时，在管壁位置处会出现结蜡现象，最终使得管壁石蜡沉积越来越多；4）重力沉降：所谓的重力沉降机理就是指液态原油与已经析出的石蜡晶体颗粒之间是存在着密度差的，在重力作用的影响下，石蜡晶体颗粒就会沉积在管壁位置处。
2 管道结蜡原因分析
2.1 温度的影响
1）外界环境条件的影响：如果外界环境条件的温度与油品温度相比较低，就会导致热量交换现象出现，进而使得管壁周围的温度逐渐降低，管壁就会形成一定数量的结晶颗粒，这些结晶逐渐沉积导致管壁周边油品的浓度与管道中心区域油品的浓度出现明显差异，并且温度差距越明显，油品浓度差异越显著，管道中油品的结晶的数量越多，最终在管壁形成管壁结蜡现象。2）输油温度的影响：当原油温度高于析蜡点温度或低于凝点温度时，原油中的蜡沉积较轻微，但是在两者之间却有一个积蜡严重的温度区域，当输油温度较低且位于积蜡严重的温度区域时就会产生严重的蜡沉积。
2.2 油品含水量影响
由于油品中含的水包含大量的钙离子等，会造成管道内壁结垢，结垢不均匀又加强了蜡的附着力。垢和蜡坚固地附着在管道的内壁上，很难将其刮除掉。但是大多计量站接收到的原油已经经过联合站处理，含水较低，因此油品含水结蜡的影响较小。管道结蜡速率的最高点都出现在转相点附近，当原油的含水率不断增加时，集输管道结蜡的速率呈现下降的趋势。在同一含水率和同一集油温度下，原油流量越小，结蜡的速率就越大，而在同一含水率和同一流量下，结蜡速率会随着集油温度的增大而减小。
2.3 油品流量的影响
当管道输送的油品流量较小时，会导致流速变小，这样就加快了原油与环境的换热，从而加快了原油温度的下降。当原油温度下降到析蜡点时，就会有蜡晶析出，从而加快蜡的沉积。
3 管道（温度测量管段）结蜡的确定
下面以同一测温点不同部位温度变化为例，进行分析。可以在进行温度影响研究的时候将管道划分为不同的区段，通过对不同区段的管道选取测温度点进行温度测量，记录温度测量点前后的温度数据，并将数据绘制成相应的图表。通过大量的试验发现，在同一段温度测量点处，其温度变化趋势为从测量点上方起向下方逐渐递减，并且在管道的底部温度最低。出现这一现象的主要原因就是由于油品经过长时间的输送，流速和流量等都发生的一定程度的变化，导致管道出现结蜡现象，并且随着时间的推移，蜡逐渐在管底部沉积。
4 管道结蜡对计量误差的影响
4.1 管道结蜡对流量计检定的影响
清蜡前状态，结蜡对流量计检定误差影响较大；对管道进行清蜡后，在体积管和流量计温度一致的情况下，对流量计进行了检定，流量计系数，与清蜡前相比存在系数差值，进而影响到油品计量交接的公平性。
4.2 管道结蜡对温度体积修正系数的影响
通过对原油体积温度修正系数表的数据统计可知：在密度一定的情况下，温度与温度体积修正系数呈反相关关系，当温度变化时，温度体积修正系数也会变化。当管道结蜡时，会使原油实际测量温度降低，进而因温度测量管段结蜡导致温度测量值與实际温度出现差值，从而导致温度体积修正系数增大，最终影响到油品计量交接的准确性。
5 控制管道结蜡对计量误差影响的措施
通过分析，可以发现，管道结蜡会在一定程度上影响油品计量工作的准确性，因此，要降低管道结蜡对油品计量误差的影响，就必须采取具有针对性的措施予以控制。通常情况下，可以采取的措施包含以下几方面途径：1）加强对油品计量检定数据等的检查，如果在检查中发现存在影响计量工作准确性的因素，就应该及时控制，采取必要的措施进行处理；2）加强对计量工作的监管和控制，各岗位工作人员严格按照相应的规范开展工作，注重对计量工作人员的培训，提高他们的专业技能水平，与此同时，还要做好各环节之间的沟通，确保出现问题能够及时沟通、处理；3）发现管道有结蜡现象，应及时清理结蜡管线；4）提高管线所处的环境温度。
结语
管道结蜡是影响油品计量和运输的重要因素，只有充分认识到管道结蜡的机理以及相关影响因素，对其中含水量、流速以及温度等进行系统的研究，准确把握各个影响因素的规律，为提高计量工作的准确性创造条件。特别是在进行油品集输管道设计过程中，要充分考虑到管道结蜡问题，尽量降低因管道结蜡给计量工作造成的影响。
参考文献
[1] 宋涛，赵瑾，李国锋.管道结蜡对计量误差的影响[J].计测技术，2016，05：52-54.
[2] 赵瑾，宋涛，李国锋，刘亚丽.管道结蜡对油品计量误差的影响[J].上海计量测试，2016，06：43-45.
[3] 赵瑾，宋涛，李国锋.管道结蜡对计量误差的影响[J].中国计量，2017，03：93-94.