Проблемы метрологического обеспечения нефтяного комплекса России

УДК 389.1

С. М. Горюнова, Л. М. Мухаметханова, Л. В. Петухова,

Н. Г. Николаева

ПРОБЛЕМЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕФТЯНОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ

Ключевые слова: метрологическое обеспечение, нефть.

Рассмотрены проблемы нефтяного комплекса страны. Установлены тенденции развития измерительных систем в нефтегазовой отрасли.

Keywords: metrological assurance, oil.

Address the problems of the oil complex of the country. Set trends in the development of measurement systems in oil and gas industry.

Совершенствование метрологического обеспечения нефтяного комплекса, обеспечивающее повышение точности коммерческого учета нефти и нефтепродуктов, является одним из наиболее эффективных направлений инвестирования в стране, дает отдачу в виде увеличения объема реализации нефти и сокращения ее себестоимости. Поэтому это направление должно найти свое место в концепции и программе развития нефтяной отрасли. При анализе основных проблем метрологического обеспечения учета количества и качества нефти и нефтепродуктов необходимо, прежде всего, отметить отсутствие современных средств контроля параметров технологических процессов при производстве нефти и нефтепродуктов и при продаже их за рубеж. Средства измерений советского производства, применяемые в отрасли, не отвечают современным техническим требованиям, приближаются к критическому уровню по степени износа и техническому состоянию. Это является одной из основных причин резкого снижения объемов переработки нефти. Сегодня коэффициент загрузки мощностей российских нефтеперегонных заводов (НПЗ) составляет около 60 %, а средняя глубина переработки нефти примерно 67 % (в США около 90 %, на лучших НПЗ - до 98 %) [1]. Низкий выход наиболее ценных продуктов переработки делает среднюю рыночную цену российской "корзины" нефтепродуктов ниже стоимости сырой нефти, создает дополнительные стимулы к экспорту именно сырой нефти, что усиливает зависимость нашей экономики от конъюнктуры цен на мировом рынке нефти.

Нормативная база, регламентирующая вопросы метрологического обеспечения учета нефти и нефтепродуктов, в основном сложилась в 70-80 годы. В настоящее время она включает два Закона РФ "Об обеспечении единства измерений" и "Об энергосбережении", около двадцати пяти государственных стандартов и рекомендаций по метрологии, и примерно столько же ведомственных инструкций, регламентирующих вопросы учета, приемки, поставки и транспортирования нефти и нефтепродуктов.

Одной из главных причин более низкой, чем за рубежом, точности измерений количества нефти и нефтепродуктов является недостаточная точность поверки и калибровки расходомеров узлов учета магистральных трубопроводов. Поэтому создание нового поколения государственных и рабочих эталонов для расходометрии является одной из наиболее актуальных задач метрологического обеспечения нефтяной отрасли.

Стоимость товарной нефти и нефтепродуктов существенно зависит от их качества, что обуславливает постоянно возрастающую потребность в надежных средствах контроля качества нефтепродуктов и бурный рост их производства в последние десятилетия. На мировой рынок вышли десятки фирм-производителей средств измерений и сотни их дилеров. И в России наблюдается интенсивное проникновение современных западных технологий

измерений и постепенное оживление отечественных разработок и производства. Можно прогнозировать усиление этой тенденции в ближайшие годы.

Требования гибкости схем контроля и необходимости их адаптации к различным производственным условиям обусловили интенсивное развитие трех технических разновидностей контроля: лабораторного, поточного и оперативного. Практика западных нефтяных компаний показывает, что ни одно из этих направлений не является доминирующим. Оптимальная организация контроля основана на разумном сочетании и взаимодействии анализаторов трех указанных видов, исходя из технических и метрологических возможностей каждого вида, конкретной ситуации и финансовых возможностей компаний. Она заключается в следующем:

• товарный (коммерческий) и арбитражный контроль - традиционная область лабораторных измерений;

• поточный и оперативный контроль (мониторинг) с целью регулирования технологического процесса, предотвращения рисков ухудшения качества продукции при производстве, перевалке или транспортировке [2].

В условиях рыночной экономики не исключается применение мониторинга и для входного или выходного контроля по договоренности между поставщиком и потребителем. В этом случае стороны могут договариваться только между собой. При коммерческом споре между ними решение будет приниматься на основе результатов измерений в независимой сертифицированной лаборатории.

В мировой практике цена нефти и нефтепродуктов, как правило, определяется с учетом результатов лабораторных измерений. Коммерческие споры по качеству продукции в арбитражных судах также разрешаются только на основании результатов арбитражных измерений, которые выполняются в аккредитованной измерительной лаборатории строго по признанным мировым сообществом методикам ISO, ASTM или DIN. Эти методики выполнения измерений (МВИ) практически идентичны, сличены и хорошо увязаны друг с другом, обеспечивают стандартизацию и тщательный контроль условий пробоотбора и контроль измерений по всей цепи контроля качества.

В условиях бурного развития техники измерений показателей качества нефти и нефтепродуктов особую актуальность приобретает задача обеспечения их точности и достоверности. Прежде всего это относится к товарной нефти - основному продукту экспорта отечественной нефтяной промышленности.

Основным недостатком в этой области измерений является несоответствие отечественных МВИ требованиям международных стандартов. Это приводит к двойному счету при коммерческом учете, тормозит развитие добычи нефти на основах раздела продукции. Поэтому между результатами измерений по российским и международным МВИ могут наблюдаться весьма значительные расхождения, т.к. многие МВИ системы ГОСТ Р основаны на устаревших измерительных технологиях. Поскольку отечественная приборостроительная промышленность в настоящее время не может обеспечить потребности отрасли в автоматических анализаторах мирового уровня, российские предприятия интенсивно используют импортную аналитическую технику, в том числе в качестве инструментального обеспечения требований ГОСТ Р. Отказываться от импортной измерительной техники под предлогом ее несоответствия ГОСТ Р нельзя, так как тогда контроль качества нефти и нефтепродуктов в России будет отброшен по техническому уровню далеко в прошлое. Из этого следует необходимость проведения сличений МВИ этих систем измерений с целью выявления их значимых различий и переработки системы МВИ по ГОСТ Р с целью ее гармонизации с международными системами.

Таким образом, основная проблема в области контроля качества нефти и нефтепродуктов заключается в необходимости гармонизации отечественной системы измерений с международной. Эта задача в настоящее время решается лишь частично [3]. Результаты анализа, проведенного департаментом государственной политики в области

технического регулирования и обеспечения единства измерений Минпромторгом РФ под руководством Николая Новикова, показали: низкая эффективность отечественного топливноэнергетического комплекса (ТЭК) во многом обусловлена тем, что в России отсутствуют единые требования к точности измерений на стадиях от добычи нефти до розничной реализации продуктов нефтепереработки. Решить проблему должны технический регламент «О требованиях к средствам измерения показателей нефти и продуктов ее переработки», а также разработка и реализация национальной программы стандартизации в ТЭК. Работы по созданию пакета национальных стандартов в сфере нефтегазохимического машиностроения ведутся весьма медленно [4]. Это объясняется рядом причин. Нефтегазовые компании удовлетворены зарубежными и корпоративными стандартами, т. е. не заинтересованы в развитии отечественной системы стандартизации. Предприятия нефтегазового машиностроения заинтересованы в этом, но у них нет необходимых средств. К тому же существующее законодательство не стимулирует компании финансировать работы в области стандартизации.

Неизменным спросом и востребованностью пользуются системы измерения количества и показателей качества нефти товарной (СИКН) при сдаче на транспортировку в магистральные нефтепроводы и отборе с целью переработки или продажи.

Основополагающими документами в области комплексных систем измерений и учёта нефти являются ГОСТ Р 8.615-2005 для систем измерений количества и параметров сырой нефти (СИКНС) и ГОСТ Р 8.595-2004 для систем измерений количества и показателей качества нефти товарной (СИКН). Система измерения количества и показателей качества нефти СИКН ПСП «Нижнекамск» предназначена для автоматизированного измерения массы нефти прямым методом динамических измерений. Данная система в обязательном порядке должна проходить процедуру испытания для целей утверждения типа. Однако существуют особенности «испытаний» измерительных систем, поскольку любая измерительная система представляет собой, согласно ГОСТ Р 8.596, совокупность измерительных, связующих, вычислительных компонентов, образующих измерительные каналы, и вспомогательных устройств (компонентов), функционирующих как единое целое [5]. Измерительные каналы СИКН оснащены «типовым» набором средств измерений, включая:

- преобразователи расхода;

- преобразователи температуры;

- преобразователи давления;

- манометры;

- термометры.

Первичная измерительная информация поступает в вычислительный блок.

Кроме того, в состав СИКН входят трубопоршневые поверочные установки (ТПУ), используемые для контроля метрологических характеристик измерительных каналов СИКН.

При функционировании СИКН в достаточно широких пределах варьируются значения следующих параметров, влияющих на метрологические характеристики СИКН в целом:

- расход нефти;

- давление нефти на входе в СИКН;

- давление нефти на выходе СИКН;

- вязкость нефти;

- плотность нефти;

- температура перекачиваемой нефти;

- содержание воды в нефти;

- содержание хлористых солей в нефти;

- содержание механических примесей в нефти.

При попытках провести настоящие («натурные») испытания СИКН для целей утверждения типа следовало бы реализовать сложную экспериментальную процедуру с варьированием в соответствующих пределах всех перечисленных выше параметров.

Практическая невозможность такой экспериментальной процедуры очевидна, и это вынуждает как владельцев СИКН, так и представителей государственных центров испытаний средств измерений (ГЦИ СИ) искать иные формы «испытаний» СИКН и, тем самым, формального соблюдения положений правил по метрологии.

Рассмотрев и проанализировав структуру и содержание типовой программы испытаний для целей утверждения типа СИКН, в соответствии с которой разрабатываются программы «испытаний» для конкретных экземпляров СИКН, мы пришли к выводу, использование термина «испытание» применительно к ИС носит условный характер. Чтобы преодолеть эту терминологическую двусмысленность, надо подыскать термин, который был бы адекватен работе, выполняемой при «испытаниях» ИС.

По-видимому, таким термином является термин «экспертиза» в его наиболее широком толковании. Любая экспертиза представляет собой - согласно энциклопедическому определению - исследование экспертами каких-либо вопросов, решение которых требует специальных познаний в области науки, техники, искусства и т. д. Экспертиза может включать в себя как «бумажную» составляющую, так и экспериментальную составляющую. Именно такая комбинация составляющих имеет место в случае «испытаний» ИС для целей утверждения типа. Экспертами в подобной ситуации выступают специалисты ГЦИ СИ, и это точно соответствует тем действиям, которые ими совершаются.

Думается, что лучше было бы внести в нормативные документы, регламентирующие процедуру испытаний для целей утверждения типа, формулировки, в соответствии с которыми типы ИС утверждались бы на основании результатов экспертизы, проводимой специалистами ГЦИ СИ. А заодно и пересмотреть стоимость услуг по утверждению типа ИС, оказываемых специалистами ГЦИ СИ. Если при утверждении типа ИС их испытания фактически не проводятся, то за утверждение типа ИС их владельцы должны платить меньшие суммы, чем это было до сих пор. Один из законов рыночной экономики, как известно, гласит: «Каковы услуги, такова и их оплата».

Литература

1. Шаповальянц, А. Большие проблемы большой нефти / А. Шаповальянц// Российская газета от 16 марта 2000г. - № 52.

2. Ханов, Н.И. Роль метрологии в решении проблем нефтяного комплекса страны / Н.И. Ханов // http://www.vniim.ru/book-khanov2.html.

3. ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

4. Проект технического регламента «О требованиях к средствам измерений показателей нефти и продуктов ее переработки» // http://v2009.minprom.gov.ru/ministry/dep/metrology/docs/ce/26.

5. Брюханов, В.А. Особенности “испытаний” измерительных систем для целей утверждения типа (на примере систем измерений количества и показателей качества нефти) / В.А. Брюханов // Сб. докладов межд. науч.-технич. конф. (2-7 октября 2007 г.) «Метрологическое обеспечение измерительных систем»; под ред. А. А. Данилова. - Пенза, 2005. - 269 с.

© С. М. Горюнова - канд. хим. наук, доц. каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КГТУ, svetlanagoryunova@yandex.ru; Л. М. Мухаметханова - студ. КГТУ; Л. В. Петухова -канд. хим. наук, доц. каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КГТУ; Н. Г. Николаева - канд. хим. наук, доц. той же кафедры.

Все статьи номера поступили в редакцию журнала в период с 10.05.11 по 05.06.11.