（管道公司生产处王志学）
摘要长距离输油管道受运行压力、温度以及土壤约束力影响，管道的容积会发生变化，同时管内的油品体积也会随着温度、压力发生变化。介绍了油品受压力、温度影响的修正方法及影响程度，给出压力、温度对油品影响的修正方法及管存油量计算方法。 主题词管道管存油量计算方法
一、概述
计算长输管道管存油量是输油企业盘点及平衡管输损耗的重要手段。目前，大多采用固定管道容积乘以油品标准密度的方式计算管存油量，此方法没有考虑压力、温度对管道容积及油品体积的影响。仅以压力影响为例，假如管道平均运行压力为5MPa，那么对油品体积的影响约为4‰。仅此压力一项对管存油量的影响将远远大于安装在管道进出口两端的2‰流量计准确度，如果再考虑温度的影响因素，那么影响还将加大，由此可见，计算管存油量时，应考虑到压力、温度的影响因素，特别是当输送油品的油量小于管存量时，压力、温度的影响更是不容忽视。
二、压力、温度及土壤约束力对管道容积的影响
输油管道受运行压力、温度的影响，管道容积将会发生变化，计算管道容积时要进行相应的压力、温度修正。
1、压力影响
管道受压后会产生膨胀，压力修正系数用式1计算。
（1）
式中：Cps—管道材料的压力修正系数；
Ps—管道内液体的压力，MPa；
D—管道公称内径，mm；
E—管道材质的弹性模数，MPa；
B—管道的壁厚，mm。
按式1计算不同压力下的管容压力修正系数，见表1。
阿拉伯音乐
表1 不同压力下的管道压力修正系数
管道压力，MPa 0.15 2.8 5.0 8.5
徐铁骏
饰琳琅压力修正系数Cps 1.0000 1.0004 1.0010 1.0013
2、温度影响
管壁温度变化，会引起管道容积发生变化，温度修正系数用式2计算。
Cts＝1+βp（ts－20）（2）
式中：Cts—管道材料温度的修正系数；
βp—为管道材质的体膨胀系数，1/℃；
ts—为管道的壁温，℃。
按式2计算不同温度下的管容温度修正系数，见表2。
表2 不同温度下的管道温度修正系数
管道温度，℃ 1 15 37 45
温度修正系数Cts 0.9994 0.9998 1.0006 1.0008
3、土壤约束力影响
目前输油管道大多采用直埋方式铺设，利用土壤对埋地管道的约束力来克服管道的膨胀力，加之管材强度潜力，在一定的温度、压力变化范围内抵消管道的膨胀力。
三、压力、温度对油品体积的影响计算方法
油品具有可压缩性及热胀冷缩特性，所以当油品压力、温度发生变化时，要进行相应的修正。
1、油品的压缩系数
当作用在流体上的压力增加时，流体所占有的体积将会缩小，这种特性称为流体的压缩性。用数学公式表示如式3。
（3）
式中：Cpl—油品的压缩系数；
Ppj—油品工作压力， kPa；
ppj：平均压力，
（4）
p1：管段起点压力， p2：管段终点压力。
Pe—油品饱和蒸气压，在计量温度下，饱和蒸气压不大于101.325 kPa时，设Pe＝0；
F—油品缩系数。
F＝e x×10－6
X＝－1.620 80+[21.592 t+0.5×（±1.0）]×10－5 +[87096.0/ρ152+0.5×（±1.0）]×10－5 +[420.92 t /ρ152+0.5×（±1.0）]×10－5 式中t—油品计量下温度，℃；
ρ15—油品在15 ℃时的密度，kg/m3。
按式3计算不同压力下的油品压力修正系数，见表3。
表3 不同压力下的油品压力修正系数
管道压力，MPa 0.15 2.8 5.0 8.5
压力修正系数Cpl 1.0001 1.0023 1.0041 1.0070
2、油品温度修正系数Ctl
休克的原则油品与任何物质一样，具有热胀冷缩的特性，这种随温度变化的性质称为油品的膨胀性。在油品体积—温度修正时，用数学公式表示如式5：
Ctl＝1＋β（tpj－tr）（5）
式中：Ctl－油品温度修正系数；
β－油品的膨胀系数,1/℃；
tpj－油品的温度,℃；
tr－基准温度, ℃。
油品平均温度按式6计算。
（6）
式中tpj: 平均温度，
一剑震神州t1 ：管段起点温度, ℃；
t2 ：管段终点温度, ℃。
在实际计算过程中，油品温度修正系数Ctl按GB／T1885《石油计量表》查表得出。已知某油品的标准密度，换算出该油品从计量温度下体积修正到标准体积的体积修正系数的步骤：
1）根据油品类别选择相应油品的体积修正系数表；
2）确定标准密度在体积修正系数表中的密度区间；
3）在标准密度栏中查已知的标准密度值，在温度栏中到油品的计量温度值，二者的交叉数即为该油品由计量温度修正到标准温度的体积修正系数。
如果已知标准密度介于标准密度行中两相邻标准密度之间，则采用内插法。准温度值不用内插，以较接近的温度值查表。
计算不同温度下的油品温度修正系数，见表4。
表4 不同温度下的油品温度修正系数
管道温度，℃ 1 15 37 45
温度修正系数Ctl 1.0160 1.0042 0.9855 0.9787
四、管存油量计算方法
由表1～表4内具体修正系数可知，一般由于温度、压力对管道产生的膨胀力对管容影响较小，同时土壤会对管道产生约束力，这样温度、压力、土壤约束力对管容变化的影响较小，在管容计算上可忽略；在计算管存油量时只需考虑温度、压力对油品的影响即可。
依据GB／T9109.5及GB／T1885，管存油量应按式6计算。
（6）
式中：
M—管存油品质量；
VB—管道容积；
ρ20—油品在20℃时密度；avas
Fa—空气浮力修正系数，查GB／T9109.5－2009附录获得。
五、管存油量计算
以某条输油管线为例，按式6计算与传统计算方法计算结果见表5。
表5 两种计算方法计算结果
温度，℃压力，MPa ρ20，
kg/m3
油量，t 备注
按式6计算5.1 4.3 841.1 388233 油量按站分段计算，
然后求和。
按传统方法计算841.1 382750 管道容量按
455059m3。
两种计算方法相差5483 t，相差1.4％。
六、结论
长输管线高压运行，计算管线内管存油量时，应考虑温度、压力因素的影响，应对温度、压力进行修正，以得到准确的管存油量。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议