1、ICS 75.180.30 E 98 GB 和国国家标准-H: ./、中华人民GB/T 27867一2011/1803171 : 1988 石油液体管线自动取样法Petroleum liquid-Automatic pipeline sampling (ISO 3171: 1988 , IDT) 2011-12-30发布中华人民共和国国家质量监督检验检技总局中国国家标准化管理委员会2012-06-01实施-.发布GB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 目次前言.m 引言.N 1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 原则5 取样点选择(包括液流调整)86 截面测试
2、.10 7 取样探头设计8 取样器设计和安装9 控制设备.1810 流量测量1811 样品接收器和容器12 样品处理.20 13 安全措施.22 14 操作方法.15 取样系统检验16 取样系统总不确定度估算附录A(规范性附录)油中水分散度估算.附录B(规范性附录)原油终端含水率截面测试举例.附录c(规范性附录)取样位置初选指南.54 参考文献.56 I GB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 目U吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用ISO3171: 1988(石油液体管线自动取样法)(英文版)。本标准做了下列编辑性修改z一一为适
3、应国内阅读习惯，将原国际标准集中放在标准正文之后的图例改放在标准正文首次引用该图例的文字段落之后。本标准由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)归口。本标准起草单位:石油工业计量测试研究所。本标准主要起草人z郑琦、阮增荣、历勇、赵成海。E GB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 51 采集管线中流动介质的样品，是为了测定其所代表的一定数量介质的平均组成和品质。对管线中一定数量介质的样品进行分析，可以测定其组成、水和沉淀物含量，或密度、蒙古度、蒸气压等任何其他重要属性。手工管线取样法适用于均匀液体，其组成和品质不随时间发生明显变化。如果不是这种情况，建议采用自
4、动取样法，因为自动取样是从管线中连续或重复地提取多个小样，由此保证该批量液体的任何组成变化都能反映到所采集的样品中。为了使样品尽可能具有代表性，应满足本标准中有关取样点液体均匀性的要求及小样提取频率的要求。应考虑采用手工取样法提供备份样品，以备自动取样器不能正常工作时使用，但手工取样会因管线条件改变而增加不确定性(见IS03170)。本标准所描述的设备和技术通常用于稳定原油的取样，但如果已经考虑有关的安全措施和样品处理的难度，则可用于非稳定原油和炼制产品。对于密度、水和沉淀物的测定，采集代表性原油样品是一个关键过程。大量研究表明，在输送过程中测定原油具有代表性的参数值，要有下面四个不同的步骤:
5、a) 管内介质的流动条件满足要求;b) 取样要可靠、有效，确保取样率与管内流量成比例;c) 样品保存和运输满足要求;d) 样品制备和细分满足实验室精密分析要求。本标准参考了目前使用的取样方法和设备类型，但并不排除将来使用现在尚未开发的具有工业用途的新型设备，前提是这样的设备能获得代表性样品，并符合本标准的通用要求和方法。本标准的第16章与JJF1059-1999(跚量不确定度评定与表示在不确定度分类及其计算方法方面存在差异，采用时需注意区别，避免混淆。本标准的附录包括有关管内液流混合的理论和截面测试计算方法，还给出了确定取样器安装位置的基本指南。N GB/T 27867-2011/ISO 31
6、71:1988 石油液体管线自动取样法1 范围本标准给出了用自动方式采集管输原油和液体石油产品的代表性样品的推荐方法。注z尽管在整个标准中始终使用原油这一术语，但在技术和设备适用的条件下，本标准同样可用于其他石油液体。本标准不适用于液化石油气和液化天然气的取样。本标准的主要用途是为规范、测试、操作、维护和监测原油取样器提供指导。原油取样操作为以下测定项目提供代表性样品:a) 原油组成和品质;b) 总含水量;c) 不能作为输送原油成分的其他杂质。如果测定a)、b)和c)的取样操作相互抵触，则可要求分别取样。注:实验室的分析结果可用于输送原油申报泊量的调整计算，但本标准不包括该调整方法。本标准包括
7、样品处理，涉及将所采集样品转送至实验室仪器内的各个方面。本标准描述了确信为目前可能采集到最具代表性样品的取样方法和操作，因而能准确地进行含水测定。但是，用自动取样器采集的管内样品的含水测定准确度，不仅取决于构成取样系统的各个部件的配置和特性，还取决于后续分析方法的准确性。第16章介绍了评价自动取样系统和分析测试总不确定度的理论方法。第15章描述了用于现场的实用测试步骤。有关各方通常应达成协议，规定某一特定的自动取样系统的允许准确度范围。在第15章的表4中，根据实际测试结果的准确度指标，对自动取样系统的性能进行分类。这些指标可作为合格性能的参考和个别协议的基础。2 规范性引用文件下列文件对于本文
8、件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 23256一2009石油液体管线自动取样测定石油液体中水含量的自动取样器性能的统计学评估CISO/TR9494:1997 ,IDT) ISO 3170 石油液体手工取样法(Petroleumliquids-Manual sampling) ISO 3165 工业用化学产品的取样(Samplingof chemical products for industrial use-Safety in sampling) ISO 3734 原油和燃料油中水
9、和沉淀物测定(离心法)(Crude petroleum and fuel oils-Determina tion of water and sediment一Centrifugemethod) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。1 GB/T 27867-2011 /ISO 3171: 1988 3. 1 合格(准确度)限acceptable (accuracy) limits 在该范围内，相对于真值或其他规定值，所测定的样品含水率是可接受的。3.2 自动取样器automatic sampler 能够从流过管线的液体中采集代表性样品的系统。该系统由取样探头及分液装置、辅助控制器和样品接收
10、器等组成。3.2.1 间歇式取样器intermittent sampler 从液流中提取液体的某一系统。该系统的样品接收器用于接纳从液流中提取的各单位样品，控制装置可改变与流量成比例的取样频率或单位样品的体积，以控制取样量。3.2.2 连续式取样器Cntinuons sampler 从液流中提取液体的某一系统。该系统具有连续地从主管线提取与流量成比例液量的分液装置，还包括中间样品接收器和经过二级提取使样品进入最终接收器的控制装置。3.3 计算样晶体积calculated sample volume 用单位样品体积乘以实际采集的单位样品个数得到的理论样品体积。3.4 主管人员competent
11、person 因其受过培训、具有经验，并掌握理论和实际知识，而能够发觉装置和设备中存在的故障或缺欠，并能对其后续适用性作出权威判断的人员。注:主管人员应有足够的授权，以确保按照其建议采取必要的措施。3.5 控制器controller 为提供代表性样品，用以控制自动取样器工作的装置。3.6 固定速率样晶、时间比例样晶fixed-rate sample; time-proportional sample 在一次完整管输作业期间，从管线中以均匀时间间隔采集的、由相等增量组成的样品。3. 7 流量比例样晶f1ow-proportional描mple在一次完整管输作业期间，以始终正比于管内液体流量的速率
12、，从管线中采集的样品。3.8 单位样晶grab 通过分液装置单次动作从管线中提取的少量液体。所有这些液体的总和成为一个样品。3.9 均匀混合物homogeneous mixture 如果各点液体的组成都相同，则该液体是均匀混合物。当组成变化不超出4.4给出的界限时，本标准即认为液体是均匀的。3. 10 样晶完整性integrity of the sample 样品完好和不变的状态，即所保存样品的组成与其从管线中取出时相同。2 GB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 3. 11 等速取样isokinetic sampling 在该种取样方式下，液体流经取样探头开口处的线速度
13、等于在取样点的管内液体线速度，且与靠近取样探头的管内液体方向相同。3. 12 混合器mixer 为获得代表性样品，在管线或容器内提供液体均匀混合物的装置。3. 12. 1 动力混合器powered mixer 依赖外部动力混合液体的装置。3. 12.2 静态混合器static mixer 固定在管内、没有运动部件的泪合装置，其依靠流动液体的动能使液体混合。3.12.3 尺寸结构可变的静态混合器variable-geometry static mixer 一种在管内具有可动部件的混合装置，能对其进行调整以改善在不同流量下的性能。3. 13 管线pipeline 用于输送液体的任意管段。对于无阻流
14、件的管线，其内部应没有诸如静态混合器或孔板等任何装置。3. 14 截面测试profile testing 在沿某一管径的若干点上同时进行取样的技术。与截面测试有关的术语见3.14.13. 14. 50 3. 14. 1 总平均值overall mean 按点平均值或截面平均值计算方法所得到的平均值(注意，两种计算方法得到的结果相同)。3.14.2 点point截面上的单个取样孔。3. 14.3 点平均值point average 在所有截面上相同点含水率的平均值(忽略含水率小于1%的点)。3. 14.4 截面分布profile 沿某一管径的若干点上，同步采集的一组样品。注:该术语也用来表示一组
15、取样点本身和在这些点取样得到的一组分析结果。3. 14.5 截面平均值profile average 同一截面上每点含水率的平均值(忽略含水率小于1%的截面)。3. 15 代表性样品representative sample 物理和化学性质与其所代表的液体总量的平均性质相同的样品。注:由于不能精确地量化各项误差，因此只能以不确定度表示，它既能由实际测试获得，也可由理论计算得出。3 GB/T 27867-20门/ISO3171: 1988 3. 16 样晶sample 从管线中取出，然后送至实验室进行分析的部分液体。3. 17 样晶制备sample conditioning 在处理样品以备分析期
16、间，稳定样品所必要的均匀化操作。3. 18 样晶容器sample container 一种用于贮存、运输和预处理全部样品或部分样品的容器，该样品直接供分析使用或被细分为相同的子样再进行分析。3. 19 样晶处理sample handling 指样品的制备、转送、细分和运输。包括将样品从接收器送到样品容器，再从样品容器送至用于分析的实验室设备。3.20 样晶回路sample loop 与主管线相连、用于取样的支管路，能代表总流的部分液体由此流过。3.21 样晶接收器sample receiver;receptacle 与自动取样器相连、在取样操作期间样品被采集到其内部的容器。它可以永久性地与取样
17、器相配，也可以是便携式的。不论哪种情况，其设计都应保持样品的完整性。注:在某些情况下，采集样品的总量可能超过一个样品接收器的接受能力。在这种情况下，对于每个样品体积，都应保持样品的完整性。3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 取样器性能系数(PF)sampler performance factor 累积的样品体积与计算样品体积之比(见14.的。取样频率sampling frequency 单位时间内采集的单位样品个数。取样间隔sampling interval 相继单位样品之间的时间间隔。取样位置sampling location 取样探头所处的管截面或推荐的管截面所在
18、的位置。取样探头sampling probe 伸入管线内的取样器元件。取样率sampling ratio 一个单位样品所代表的管内介质的数量。注:既可以用体积表示为立方米每单位样品，也可以用当量管长表示为米每单位样品。4 GB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 3.28 分液装置separating device 一种从批量液体中分离出具有代表性的少量液体的装置。3.29 遭流调整stream conditioning 在取样位置上游对管内介质进行分配和分散。3.30 溶解水dissolved water 通常温度下在油中形成溶液的水。3.31 悬浮水suspended
19、water 以细小水滴分散在泊中的水。注:经过一段时间后，悬浮水可能聚集成为游离水，也可能变成溶解水，这取决于所处的温度和压力条件。3.32 游离水free water 在油中分层存在，通常位于油品之下的水。3.33 总含水total water 一个批量的油品中，全部溶解水、悬浮水和游离水的总和。3.34 最差条件worst-case conditions 在取样位置出现的截面含水率最不均匀和最不稳定的取样器操作条件。注:这种条件通常出现在流量最小、油品密度最小和泊品粘度最小的情况下，但也有可能受乳化剂和表面活性剂等其他因素的影响。4 原则4. 1 目的本章确定了取样操作期间应遵守的基本原则
20、，以获得符合本标准技术要求的代表性样品，并满足4.4中给出的合格性准则。4.2 守则为测定某一批量原油的组成、品质和总含水量，应采集和分析能代表该批量原油的样品。元论是装油还是卸油，该批量既可能是指定时间内管线内间歇输送的一部分原油，也可能是油轮载油舱中的全部或某部分原油。样品的代表性取决于应满足的四个条件，有任何一个条件不满足，都能影响最终结果的质量。4.2.1 第一个条件是从管线中所取样品的组成，应与取样位置和取样时间内整个管线横截面上的原油平均组成相同。由于在该截面上可能存在可变的含水率梯度，故满足该条件并不容易。该条件对取样位置有如下要求:a) 沿该管线横截面，原油含水率或含水分布应是
21、均匀的，应在4.4给出的合格限之内;b) 相对于最大水滴直径，取样探头进口直径应当足够大，在开口部位不应小于6mm(见7.3)。4.2.2 第二个条件是在输送该批量原油期间，应保持油样的代表性，因为在取样开始和结束之间，样品组成可能会改变。无论是连续取样还是间歇取样，取样速率应与管内流量成比例。在采用间歇式取样GB/T 27867-2011/ISO 3171:1988 器时，取样频率和单位样品体积都应满足要求，以保证有效的代表性。此外，在自动取样器中从取样探头至最后的接收器，都应保持样品的代表性。取样所用的设备应参照第7章、第8章、第9章、第10章的建议。4.2.3 第三个条件是样品应始终保持
22、与取样位置相同的状况，不得出现液体、固体或气体损耗，不能被污染。应参照第11章的建议进行样品的贮存和转送。4.2.4 第四个条件是在将样品分离成数个子样的过程中，应确保每个子样与原样具有完全相同的组成。在第12章中给出了将每个样品分离成子样，并将它们转送至实验室仪器的过程。注:需要强调的是，满足第四个条件要涉及到一个关键性的分离子样操作，该操作过程所引人的任何误差都能破坏前三个条件所获得的代表性。4.3 取样允差及其确认为保证送至实验室进行分析的每一份样品能代表整个批量的油品，样品组成和该批量油品组成的差异不应超过表4中给出的允差值，其用法在15.5中给出。与4.2中所述各条件的任何偏离，都不
23、应使样品的代表性超过表4中的允差值，因此应按图l所示确认每一步操作。条件1液流调整和取样探头位置在取样点的裁面测试溺认4.4 取样一般原则条件2取样设备与步骤检查确认流放比例性、单位样晶体积和单位样品数条件3主接收器中样品保存检查确认接收器的密封性通过注水验证取样系统图1取样系统的首次或周期性确定条件4样品处理和子祥分配检查确认子样的一致性描述非均匀液体是否在管内混合的水力学定律表明，应为液流提供足够高的能量耗散率，以使水滴和较重的固体颗粒悬浮在原油中。在无阻流件的管线内所需的能量耗散率由流速提供，也可由临近取样位置上游的混合装置提供。考虑到沿管线横截面的含水分布，在截面测试中所得数值的合格限
24、，应与该截面上的平均含水率有关。对于含水率不超过1g/100 g的样品，合格限为土0.05%;对于含水率超过1g/100 g的样品，合格限为土5%CAo A.7.5 第四步根据图A.2或式CA.28)，计算E.A.7.6 第五步E二4630(也二叫川p-2.75 ew J r 用式CA.30)重新调整的式CA.14)计算:E r=-: U. 注z对于一个给定系统，由此计算的r值仅适用于该特定系统，一般不能应用于其他管路配置。C A. 29 ) ., C A. 28 ) , C A. 30 ) ，咱雏iGB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 A.8 举例A. 8.1 方法1
25、的例子使用与参数G(见表A.4)相关的指南，确定一个系统中的分散度是否足以取样。该系统包含一个从直径1.0 mO. 5 m的收缩管。利用以下附加信息:A. 8.1. 1 第一步估算有效分散能量。A. 8. 1. 1. 1 方法a)v =1. 0 m/s(在小口径管中)p=840 kg/m3 。=12 mm2/s02 cSt) Pd = 1 025 kg/m3 a) .X的省缺值是10DDb) 计算K(见表A.2): K =0.5(1- y2) =0.5 1一(0.5/1.0)2J=0.375c) 计算.p:A=号20375 (840) (1几157.5(阳d) 计算E:.PV 157.5(1.
26、 0) E=一一-=一一一一一一一一=0.0375(W/kg).Xp 10(0.5) (840)口A. 8. 1. 1. 2 方法b)a) 计算ED(见图A.1中例1):b) 计算卢zc) 计算E.A. 8. 1. 2 第二步Eo=O. 00580.25 D- 1. 25U2.75 =0.005(12)0.25 (0. 5)-1. 25 (1. 0)2.75 =0. 022(W /kg) 卢=2. 5 (1 - y2) = 2. 5 1一(0.5/1.0) 2 J = 1. 875 E=卢E0 = 1. 875 (0.022) = O. 04(W /kg) 使用由方法a)(因为它是较精确的方法
27、)计算的E值，计算沉降速率:W =855悖于t)E-O 8 op- - I 1 025-840 .-0.8 -UVV 12X8402.2 r VV V =0.067 2 (m/s) (见图A.1中例1)按下式计算液滴直径:42 GB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 A. 8. 1. 3 第三步d =0.3625(; f6E-0.4 10.025 0.6._ _ _, _n , =0.36251一一一:1(0.0375)刊也 840 1 =0.002 59 (m) d=2. 59 (mm) (见图A.1中例1)计算揣流特性(见图A.3中的例子)。去=6.313Xl问。叩均
28、一0凶A. 8. 1. 4 第四步计算G值:=6. 313X 10-3 (1 2)0.125 (1. 0)0.875 (0. 5) -0.125 二O.009 4 (m/ s) G 旦D色旦旦旦 1 W 0.0672 -.-该值表明含水率比值C1/C2小于0.30(表A.的，因此，在给定条件下分散度不足以取得合格样品。A. 8. 2 方法2的例子对于A.8.1所描述的条件，确定正确取样所需的附加能量。A. 8. 2.1 第一步根据表A.4确定所需的G值。例如，C1/C2=0.90，则所需的G二100A.8.2.2 第二步计算e/D:A.8.2.3 第三步计算所需的沉降速率zA.8.2.4 第四
29、步主=6.313 X 10-380.1巾75D-0.125 = 6. 313 X 10-3 (12) 0.125 (1. 0) 0.875 (0. 5) -.125 =0.009 4 (m/s) e/D 0.009 4 w=一一=一一一一=0.00094(m/s) G 10 确定所需能量Er(也可见图A.2中例2): !Pd -P 1. 25 E宫=46301一一一c.) 8W 1 1 1025-84o 1.25._? = 4 630 X I .: .,:v _:. 1 840-.10 飞12XO.000941 =7. 80(W /kg) 43 GB/T 27867-2011/ISO 3171
30、: 1988 按A.8. 1. 2计算液滴直径:d=0.3mm(见图A.1中例2)。A. 8. 2. 5 第五步按照A.8. 1，有效能量E.=0.037 5 W /kg。由于E.E，(6.001. 54)，表明在新系统中分散度满足要求(即C1/C20.90)。A.8.3 方法3的例子在管线系统中选择适当的取样位置，该管线系统包括一个具有四个弯头(r/D=2)的环路、一个球阅、一个测量压降为20kPa(O. 2 bar)的节流间和一个离心泵.=80kPa(O. 8 bar)Jo预计最极端的流动条件是:A. 8. 3.1 第一步V=2.0m/s p = 840 kg/m3 。=12 mm2/s(
31、12 cSt) Pd = 1 025 kg/m3 D=0.5 m 例如，如果选择C1/C2=0.90，则从表A.4得G=10oA.8.3.2 第二步计算/D:A. 8. 3.3 第三步计算W.44 去=6.313X1080.1叩吨-0.125=6. 313X10-3 (12)0.125 (2. 0)0.875 (0. 5)一0.125=0.0172 (m/s) /D 0.0172 W=一一=一一一一一=0.00172(m/s) G 10 GB/T 27867-2011/ISO 3171:1988 A.8.3.4 第四步计算Er:A. 8. 3. 5 第五步Er=4630(血二叫1二-2.75
32、W J r I 1025-84o 1. 25 n n _? 7Er(4.83. 67)，表明在球阀下游取样分散度是满足要求的。注z在给定系统中，由节流阀和离心泵提供的能量超过了所需的能量，因此，这些管件也能用作合格的混合器。A.8.4 方法4的例子截面测试结果表明，截面顶部含水率是2.0%，底部含水率是2.5%。顶部和底部探头之间距离为0.45 m。在截面测试期间的流动条件是:V=2 m/s p=840 kg/m3 。=12 mm2/s02 cSt) Pd = 1 025 kg/m3 D=0.5 m 假如原油蒙古度。=50mm2/s(50 cSt) ，测试流速为1.5 m/s，则要确定系统常数
33、并求截面偏差值。A. 8. 4.1 第一步A.8.4.2 第二步计算/D去=6.313X 10-3 00. 125 UO叼A.8.4.3 第三步计算沉降速率zCA二2.0CB =2. 5 Y =0.45 W=(去)x (手)叫去)=0。叫出)叫去)=0. 0川m/s)A.8.4.4 第四步计算E:GB/T 27867-20门/ISO3171: 1988 /自工_f!1. 25 -2. 75一11 025 - 84Q_ 1. 25 E=4630白利p-U =4 63012 -;0.阳)840-2.75 =1. 167(W/kg) A.8.4.5 第五步计算E 1. 167 . ./ _, =-;
34、-=一:=0.146(m一1) U. Z. A.8.4.6 第六步按方法1中如下顺序，计算增加蒙古度和减小流量所需的G值。a) 计算E.E=3 =0.146(1. 5)3 =0. 49(W/kg) b) 计算W:/向一飞 _/1025 - 840 ._ W =855(!二旦丁u-)U. =855 (;:; OA;22) X O. 49-0. =0.002 lC m/s) 飞8p2.2 一飞50X 8402.2 c) 计算揣流特性:去二6.313X 10-380.1叩吨-0.125_队313X 10叮0)0叫1.5) 0.875 (0. 5) -0.125 =0.川(m/s)d) 计算G值:G=
35、E/D一0.016一p二一二一nW 0.002 1 . . 因此，在新的操作条件下，根据表A.4，C1/C2变成0.87，而在原条件下CA/CB为0.80，A.8.5 应用测试数据的例子测试数据取自附录B中的表B.1和表B.2，分别是第7号到第12号(第一组)截面测试和第13号到第18号(第二组)截面测试。上游?昆合条件是未知的，因此，由测试获得的截面分布不能由计算预测，但通过方法1和方法4所述的计算能够用一组数据预测另一组数据。A. 8. 5.1 第一步用式(A.14)比较耗散能量E.已给定U，=1. 84 m/s(第一组)和U2=2.38 m/s(第二组)E，x u; 11. 84、3-，
36、一一-;-= (;:. : 1 =0.462 E2 r X u;飞2.38/A.8.5.2 第二步用式(A.9)比较沉降速率，除E之外的所有变量，对第一组和第二组是相同的:W，川，o.8 J _ _ . n 0 / = (: 1 = (0. 462) =1. 85 W2飞E2J A.8.5.3 第三步计算第一组比值C/C: 山-u一川一口几百47 GB/T 27867-20门/ISO3171:1988 式中:C -以顶部取样探头的点平均值相对第一组的平均值表示的含水率;C -以底部取样探头的点平均值(且在图B.1中加标记H)相对第一组的平均值表示的含水率。该比值对应于A.7. 2和A.7.4中
37、的CA/CB，且能用在式(A.29)给出:Wj =(去)(号)叫古)= ( ) x O. 288 因此，对于第二组，它能够用第二步计算的比值来估算:Wz =(专)x O. 288 X忐=(专)x O. 156 因此，对于第二组条件，用式(A.2): E二=exJ-()o叫=0.86CB 1 E I I Y I . 8. 5. 4 比较将A.8. 5. 3中的预测值C/C与测量含水率获得的相应值进行比较:式中:4. 10 CA 4.23 f =一一一二0.89CB 4.58 4.23 C -以顶部取样探头的点平均值相对第二组的平均值表示的含水率;C一一以底部取样探头的点平均值(在图B.2中加标记
38、H)相对第二组的平均值表示的含水率。48 E/(W/kg) 10-1 一一-10-2 10-3 10-4 10-6 ,. tD -一一一一一一一-JL一一一一一一一一一一一一一一一一5 102 10 5 0.1 2 /(kg/m3) 10 9 刁7I I I I I 111 I I L/J吃JoI/A/ I 自11&聋.:/f:/fYI1 1 I 7 卸的/ / / / 6 v/(m/s) 5 4 D/m 2 。/(mm2/s)3 2 3 4 56189 10 d/mm 0 4 5 6 1 8 9 100 A nn o。 GU FD A哇2 3 图A.1能量损耗率和液滴尺寸见式(A.8)和式(
39、A.18)J。国HNgs-MO白。-J可- GB/T 27867-2011/ISO 3171: 1988 0.01 0.1 0.1 2 50 EI(w/kg) 图A.2沉降速率见式(A.9)J34567891 VI(m/s) 2 图A.3端流(扩散性)见式(A.6)J10 100 3456789 GB/T 27867-2011/ISO 3171:1988 附录B(规范性附录)原油终端含水率截面测试举例B.1 这些数据涉及到6.4.3，所举例子给出了对截面测试结果进行列表和绘图的方法(见表B.1和表B.2、图B.l和图B.2)。原油种类z阿拉伯轻泊试验温度:13c 原泊流量:2900m3/h 管
40、线参比点布局管顶A B C 水平D 管线E F G 管底H 截面平均值注入水原泊流量:3700m3/h (其他参数见第一组)管线参比点布局管顶A B C 水平D 管线E F G 7 0.10 0.15 0.05 O. 10 0.15 0.15 0.10 O. 10 0.11 。13 0.15 0.10 0.15 0.05 0.10 0.10 O. 10 表B.1 原油终端的含水率截面测试密度:839.8kg/m3 15 c粘度:12.3 mm21 s 管线内径:747mm 测试线速度:1. 84 m/s 截面测试编号8 9 10 11 含水率3. 6 3. 2 3.6 4. 6 3. 4 3.
41、7 3.8 5. 0 3.8 3.8 3. 8 5.4 3.2 3.8 4.0 5.3 3.8 3. 8 3.8 5.9 3.4 3.8 4.4 5.7 3.8 3.8 4.4 5. 9 4.4 4.5 4. 4 6.4 3.68 3.80 4.03 5.53 3.1 3.1 5.17 5.17 12 5.3 5.7 6.1 6.6 6.7 7.0 6. 8 7.2 6.50 7.24 表B.2原油终端的含水率截面测试第二组)测试线速度:2.38m/s 截面测试编号14 15 16 17 18 含水率3.4 3.6 3. 3 5.2 5.0 2.9 3.0 3.2 5.2 5.3 3.4 3.
42、6 3.3 5.7 5.4 3.0 3.0 3.4 5.4 5.4 3.4 3.6 3.4 5.7 5.5 3.2 3.2 3.4 5.4 5.8 3. 6 3.6 3.5 5.7 5.6 点平与平均值均值的偏差/%4.06 -13.6 4.32 -8.1 4.58 一2.64.58 一2.6 4.80 十2.14.86 十3.44.94 +5.1 5.38 +14.5 4.70总平均值点平与平均值的均值偏差/%4.10 -3.1 3.92 一7.34.28 +l. 2 4.04 一4.54.32 十2.14.20 一0.74.40 十4.051 GB/T 27867-2011/ISO 317
43、1: 1988 表B.2(续)截面测试编号管线参比点14 点平与平均值的13 15 16 17 18 布局均值偏差/%含水率管底H 0.15 3.6 3.3 3.4 6.4 6.2 4.58 十8.3截面平均值0.11 3.31 3.36 3.36 5.59 5.51 4.23总平均值注入水。3.2 3.2 3.2 5.11 5.11 B.2 在管内径为747mm的原油终端获得两组测试数据。原油为阿拉伯轻质油，15.C时密度为840 kg/m3，蒙古度为12.3mm2 /s02. 3 cSt)。试验输送温度为13.C。在第一组测试中，测试数据是第7号到第12号，体积流量为2900 m3/h，对
44、应流速为1.84 m/s;在第二组测试中，测试数据是第13号到第18号，体积流量为3700 旷/h，对应流速为2.38m/s o B.3 在第一组测试中，注水率体积分数由0变为7.24%，在第二组测试中，注水率体积分数由0变为5.11%。应当注意，尽管记录了注水百分比数据，但没有用于以后的计算。另外，按照规定，含水率体积分数低于1%的截面应忽略，所以没有使用第7号和第13号截面测试数据。士5%合格限A B C 一-一一-0-E F G H 30 20 10 10 20 30 40 偏差小于平均值偏差大于平均值图B.1原油终端的含水率截面测试(第一组)B.4 每八个点计算一次点平均值，在第一组中
45、，用五个截面的第8、9、10、11和12号测试数据计算，得到A点的特有数值是4.06%;在第二组中，用五个截面的第14、15、16、17和18号测试数据计算，得到A点的特有数值是4.10%。然后，计算总的点平均值，第一组是4.70%，第二组是4.23%。应注意，截面平均值也要计算，但只是用于检查总的截面平均值是否等于总的点平均值。此后，不再使用截面平均值。B.5 计算出每个点平均值对总的点平均值的偏差，其中在第一组中对参考点A为一13.6%，在第二组中对参考点A为一3.1%。B.6 根据每个点平均值及其相应的探头位置绘图，见图B.1和图B.2，并与准确度合格限相比较。52 GB/T 27867
46、-2011/ISO 3171:1988 在第一组中，A，B，G和H点在合格限之外;在第二组中，B和H点在合格限之外。B.7 对于这两组测试，截面分布与图8中显示的Pj和P2近似。因此，假如取样探头按5.4.1所要求的位置安装，而且测试能代表最差条件，则两组测试都是可接受的。B.8 为了使截面与图8中的P。相似，应考虑使用足够的混合装置。如果原油流量可能小于试验中的2 900 m3/h，或者操作条件下的密度和粘度可能不同于记录值，则这一点是特别要求的。注:尽管数据是从水平管线中的取样器得到的，但不应当设想为在测试位置的混合程度仅由管线中自然漏流的作用产生。水平管线上游的其他管件可能己对测试位置的
47、综合混合程度造成了影响。士5%合格限A B C D E F G H 30 20 10 10 20 30 40 偏差小于平均值偏差太于平均值图B.2原油终端的含水率截面测试(第二组)53 GB/T 27867-2011月SO3171:1988 C.1 说明附录C(规范性附录)取样位置初选指南表C.1是初选可能取样位置的有用指南。应注意，表C.1建立在流速的基础上，没有考虑诸如秸度、管线口径、密度和含水率等其他参数，这些参数也可能影响该预测表。因此，当己选定潜在取样位置时，建议采用附录A中的计算步骤估算水分散的充分程度，以确定位置选择的有效性。注:已根据API石油测量手册第8.2章，对表C.l、C.2中的概述和C.3中的例子进行了修改。C.2 概述a) 当增加1昆合部件时(例如静态混合器)，
