不同参比条件下原油质量计算方法的差异
2016-06-16 11:12阅读：
不同参比条件下原油质量计算方法的差异
不同参比条件下原油质量计算方法的差异
安庆石化计量中心 梁昱
摘要
国外油轮装运原油，计算装载量多是按照美国标准，以体积量交接，将
60℉作为标准参比温度，在船量计算时，采用60℉下的API值计算原油质量。国内油轮装运原油，一般采用15℃作为标准参比温度，采用15℃密度作为标准密度计算原油质量。而国内炼厂在收油计量中，则是按照20℃作为标准参比温度，采用20℃密度计算原油质量。笔者通过计算比较上述三种原油量值计算方法，明确不同参比条件对原油质量计算值的影响。
关键词
石油计量表；ASTM-D1250；GB1885；交接；量值纠纷
1. 引言
国际原油贸易一般以体积数量作为贸易结算的依据，以桶（美桶）或立方米为单位。温度标准参比条件为：英制的标准参比温度为
60℉（约合15.56℃），国际单位制的标准参比温度为15℃。国内商品原油采用质量计量，按空气中的纯油质量进行交接，以吨为基本计量单位。虽然原油质量与压力、温度等状态参数无关，但为了确保原油的标准密度等参数的一致性，我国也规定了统一的压力和温度参比条件，温度参比条件为20℃，压力参比条件为1个大气压。依据上述三种不同的计算方法计算原油质量，差异有多大，成为炼化企业在外购原油交接计量过程中关注的问题。
2.
基于三种参比条件进行原油量值计算方法所做的校验
外轮在我国入境法检计量时，大多以60℉下的API度来计算所承运的原油质量；国内的转运油轮在实际计算原油量值时，则大多基于15℃为标准温度进行原油质量计算；作为收货方的炼厂，在计算罐量时则严格按照中国的国家标准，以20℃作为标准温度进行收油质量的计算。从质量守恒的角度来说，在不考虑储存、运输、中转等质量损失的前提下，无论温度如何变化，原油的质量是恒定不变的。但是在实际的交接计量过程中，应用不同的计算方法却往往会得出不同的质量计算结果，有时会引发量值纠纷。
为明确上述三种原油量值计算方法的差异，笔者以一笔油品温度为36℃，API度为31，容积表载体积量为100000bbl（10万美桶）的原油进行校验计算。
2.1
以60℉作为标准参比条件计算原油质量的过程
这种计算方法基于ASTM（美国材料与试验协会）标准，欧美采用较多。为便于国际交接，外轮商检一般采用这种方法。
（1）36℃换算成华氏温标为96.8℉。
（2）查ASTM
Table-6A表，API=31时，96.5℉对应的VCF值为0.9835，97℉对应的VCF值为0.9832。按内插法计算，96.8℉对应的VCF值为0.9833。
（3）计算桶/吨换算系数T13
T13=（0.042*（535.1911/（API+131.5）-0.0046189）*105+0.5）/105
=0.138137
（4）计算原油质量
M=V*VCF*T13=100000*0.9833*0.138137=13583.011
t。
2.2
以15℃作为标准参比条件计算原油质量的过程
同样是基于ASTM（美国材料与试验协会）标准，这种计算方法日本、阿尔及利亚等国家采用较多。为便于和收货方，也就是中方炼化企业核对，中国转运油轮装载量的检测一般也采用这种算法。为统一数据口径，15℃密度从API度转换得出。
（1）计算60℉下的相对密度
SG60℉=141.5/（131.5+API）
=0.8708
（2）计算15℃对应的华氏温度
F15℃=（15*9/5+32）=59℉
（3）查ASTM
Table-23A表，依据60℉下的相对密度0.8708，查得59℉下的相对密度为0.8712。依据ASTM
D5002，15℃纯水的密度为0.999099，换算为15℃密度为：
ρ15=0.8712*0.999099=0.8704
（4）将体积单位从bbl换算成m3
V=100000*0.1589873=15898.730 m3
（5）查ASTM
Table-54A表，温度为36℃，15℃密度为870.4kg/m3对应的VCF值为0.9829。
（6）计算原油质量
M=V*(ρ15
-1.1)*VCF/1000
=15898.730*（870.4-1.1）*0.9829/1000
=13584.43 t
2.3
以20℃作为标准参比条件计算量值的过程
这种方法中国的炼化企业普遍采用，也是国家标准规定的计量方法。为保证数据来源一致，20℃密度从API度转换得出。
（1）查GB1885-1998《石油计量表》的附表59A，按温度不内插、密度内插的原则查表，温度为15.56℃、密度为869.9kg/m3对应的20℃密度为866.8kg/m3。
（2）将体积换算成立方米
V=100000*0.1589873=15898.730 m3
（3）查GB/T
1885-1998《石油计量表》所附60A表，按温度不内插、密度内插的原则查表，温度为36℃，20℃密度为866.8kg/m3对应的VCF值为0.9870。
（4）计算原油质量
M=V*(ρ15
-1.1)*VCF/1000
=15898.730*（866.8-1.1）*0.9870/1000
=13584.605 t
3. 差异成因理论分析
依据上述三种方法，得出的原油质量分别为13583.011吨、13584.43吨、13584.605吨。GB1885-1998《石油计量表》是依据ISO91-2：1991进行的转换，15℃、60℉、20℃参比条件各不相同，转换后形成数据表格必然存在数据保留位数的差异，最终导致量值差异。
4. 结论
从上文的计算校验可以看出，三个标准所依据的参比条件各不相同，通过一系列查表、换算及计算，质量上差异很小。以差异最大的两个计算结果而言，结果也在0.01%左右，在当前的原油贸易交接环境下，上述三种原油质量计算方法对结算量的影响基本可以忽略。在交接计量过程中，只要严格按照标准进行结算，上述三种参比条件下的质量差异都在准确度范围内。
