摘 要：近年來，由于質量流量計具有高精確度、穩定性、直接測量質量和密度等優勢而被全球廣泛應用。但在國內成品油鐵路出廠方面應用得卻很少。其主要原因是目前被收貨方公認的鐵路罐車檢尺計量數據與質量流量計存在較大偏差。下面就質量流量計在鐵路裝車計量中的應用作一介紹。

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    近年來，由于質量流量計具有高精確度、穩定性、直接測量質量和密度等優勢而被全球廣泛應用。但在國內成品油鐵路出廠方面應用得卻很少。其主要原因是目前被收貨方公認的鐵路罐車檢尺計量數據與質量流量計存在較大偏差。下面就質量流量計在鐵路裝車計量中的應用作一介紹。

    一、質量流量計應用初期的情況

    1.質量流量計選型及性能指標

    在我公司柴油、汽油、航煤鐵路出廠裝車臺共安裝了96臺CMF400M的艾默生高準ELITE科里奧利流量計；性能指標：質量流量測量準確度為±0.10%，密度ρ測量準確度為±0.5kg/m³，溫度T測量準確度為±1℃±0.5%℃讀數。

    2.質量流量計的優點

    該質量流量計可直接測量質量流量而不受介質特性變化的影響；還可以直接檢測流體在線密度ρ和介質溫度T；測量結果準確度高；可測量流體范圍廣泛；流體黏度、密度變化對測量值影響極微小；有多路輸出信號。

    3.投產初期使用情況

    在2009年投產初期，鐵路裝車出廠實行罐車人工檢尺計量、質量流量計動態計量、動態軌道衡計量等3種方式比對，以人工檢尺計量作為貿易交接計量。在數據比對過程中，發現流量計數據與人工檢尺偏差較大，超出±0.3%的允許損耗范圍，且偏差大多為正偏差，即流量計數據比人工檢尺數據大。而一直以來，國內下游的成品油收貨方仍以罐車人工檢尺作為唯一計量手段，所以出于對客戶負責的態度，我們沒有將質量流量計作為貿易交接的手段，繼續用罐車人工檢尺計量作交接。

    為了確定是否為流量計的問題，我們將檢定合格的流量計重新拆下來送檢，送檢結果仍然合格。之后又多次找流量計廠家到現場指導，就流量計的現場安裝、電磁干擾、零位、運行狀態等進行現場測試，發現問題即刻整改。但流量計數據與人工檢尺數據偏差大的問題依然存在，只能繼續實行罐車人工檢尺計量作為貿易交接。幾乎一年的時間里，鐵路裝車操作人員長期在有害氣體環境中高負荷勞動，容易出現人為誤差，且人工檢尺計量花費大量的時間，嚴重影響了產品裝車出廠的速度。

    4.質量流量計的使用心得

    質量流量計雖然準確度很高，但如果安裝、使用不當，會對準確度產生較大的影響。良好的安裝可確保流量計的高精度，良好的維護保養可確保流量計的穩定性。

    （1）傳感器要無應力地安裝在管道的同一軸線上，密封墊片不應突入管道內。

    （2）在傳感器上下游等距的管道上做支撐或卡子牢固支撐管道，并避免與毗鄰管道和安裝構架發生共振。

    （3）安裝地點應遠離大的變壓器或電機，否則會造成電磁場干擾。

    （4）傳感器與輸送泵的距離至少要大于傳感器本身長度的4倍，如果引起過度的振動，必須用撓性管或連接管進行隔離。

    （5）傳感器電纜與電源和輸出電纜不能在一個電纜槽中，必須分開，以避免可能的電磁干擾。

    （6）質量流量計雖然對前后直管段無嚴格要求，但對于易汽化的介質，傳感器后工藝管與流量計應保持同一口徑一段距離（一般為3D），且傳感器后安裝閥門可以調節背壓，防止汽化或氣穴發生。

    （7）在裝車前，首先檢查流量計工作狀態，查看狀態燈顏色。有信息報警，需檢查確認相關信息后才可繼續操作；有嚴重報警，必須查明報警原因，解除報警后再繼續操作。

    （8）每3個月或氣溫變化較大時進行零位調校。

    （9）零位調校時最好在裝車過程中、關閉下游閥后開始做，以保證滿管。

    （10）裝車過程中要記錄每臺流量計的在線溫度、密度，并和試驗室標準密度對比，以便及時發現流量計異常。

    二、分析數據，查找產生偏差的原因

    1.流量計所測的在線密度ρ和介質溫度T與人工計量的對比

    質量流量計可以直接檢測流體在線密度ρ和介質溫度T，罐車人工檢尺計量也需要測量油溫并采樣分析油品密度。將流量計測量的流體在線密度和溫度換算成20℃時的標準密度，并與罐車采樣分析油品的標準密度相比，差值在±0.5kg/m³內，且與付油的罐內油品密度基本吻合；流量計測量油溫與人工用高精度便攜式測溫儀測出的罐車內油溫之差在1.0℃內。雖然質量流量計可以直接測這兩個量，與質量流量的測量沒有直接關系，但充分說明流量計性能良好，測量準確度較高，同時也說明人工檢尺測量的密度、溫度較準確。

    2.相同車號對應數據分析

    在幾個月的數據分析中，對相同鶴位、相同流量計、相同批次等都進行了分析，但始終沒有發現有規律的結果。在對相同車號的罐車裝油數據進行分析時，發現了有規律的結果：相同車號的罐車在不同時間、不同鶴位、不同流量計計量的情況下，流量計數據與罐車人工檢尺計量的數據偏差基本相同。下面舉例說明。

    從表1可以看出：車號為6102438的車在6月29日~8月25日來了8次，分別在7個鶴位裝航煤，采用7臺不同的流量計計量，而這8次，流量計與人工檢尺的偏差都是正偏差，且集中在0.4%~0.9%，流量計數比人工檢尺數平均大0.703%。

表1

    從表2可以看出：車號為6280942的車在6月4日~7月20日來了3次，分別在3個鶴位裝柴油，采用3臺不同的流量計計量，而這3次，流量計與人工檢尺的偏差也都是正偏差，流量計數比人工檢尺數平均大0.596%。

表2

    3.數據分析結論

    從數據分析結果看，多數存在上述情況。如果是流量計偏差，應該是有大有小，有正有負，不可能是同一個方向且差率相近。而且每次罐車檢尺、測溫、計算的操作人員不同，不存在相同的人為偏差，由此推斷罐車容積表存在較大的偏差，而且從流量計的數據普遍比檢尺計量數據偏大，還說明罐車體積可能存在普遍偏小或存在較嚴重的彈性變形，導致人工檢尺計量值偏小。所以結論就是：罐車人工檢尺計量數據偏小較多，流量計準確度較高。

    4.鐵路罐車誤差大的原因

    對于鐵路罐車檢尺計量，在JJF1014-1989《罐內液體石油產品計量技術規范》中注明了鐵路罐車（常壓式）的計量準確度只有±0.7%。在JJG140-2008《鐵路罐車容積》檢定規程中注明在準裝高度范圍內，鐵路罐車容積的擴展不確定度為0.4%。這就說明鐵路罐車容積表以及罐車計量方式本身存在很大的不確定性，再加上人工檢尺誤差、測溫誤差、測密度誤差、計算誤差、罐車停放專用軌道的狀況等，綜合誤差可高達0.7%～1.0%，遠遠高于立式金屬罐、容積式流量計，更無法與質量流量計相比。

    從鐵路罐車計量本身存在較大誤差看，數據分析結果也與之吻合。作為企業要維護自身的利益，既然已經證明流量計準確度高，人工檢尺偏差大，那流量計完全可以應用于貿易交接計量中。

    三、質量流量計在貿易交接中的優勢

    在經過前期的數據論證以及幾個月的軟硬件準備工作后，我公司正式開始用質量流量計進行貿易交接計量，并與人工檢尺作比對。從航煤對比的7個批次看，流量計數比人工檢尺數平均大0.06%；從柴油對比的17個批次看，流量計數比人工檢尺數平均大0.25%，完全在可控范圍內。質量流量計的投用有效地克服了人為計量誤差，維護了企業的利益。流量計數據遠傳到操作室計算機后，可以實時監測裝車時的流量、密度、溫度等狀況，及時發現異常，提高了鐵路裝車的安全性，加快了裝車出廠的速度，而且大大節省了勞動力，降低了人工成本，并降低了操作人員在有害氣體環境中的工作時間。從上可知，質量流量計準確度高、穩定性好，遠遠高于鐵路罐車檢尺計量。所以，應該大力推廣質量流量計在鐵路裝車貿易交接中的應用，替代鐵路罐車檢尺計量。

    四、計量方式不同出現的問題及建議

    1.在應用中出現的問題

    質量流量計用作貿易交接以來，運行狀態良好，但存在不同計量方式造成的問題：我們與收貨方用不同的計量方式，計量糾紛時有發生。有些計量糾紛的雙方計算數據都無誤。我們在處理這類計量糾紛時，也是“啞巴吃黃連——有苦難言”，因為收貨方只認可唯一使用的罐車檢尺計量，就算檢尺、測溫、密度都沒有誤差，但若罐容積表本身存在較大偏差，就會有計量誤差。而收貨方又沒有其他計量手段，我們的流量計數核查又沒有問題，所以經常難以達成一致意見。

    近幾年在國內很多煉油（化）廠，隨著成品油裝車流量計動態計量的推廣，計量糾紛也不斷增加。而計量糾紛多集中在收貨方用罐車人工檢尺計量較發貨方用流量計計量的數據偏差大。為了減少麻煩，很多煉化企業不敢將質量流量計投用于貿易交接，而依然沿用落后的人工檢尺計量，致使投資幾百萬的流量計只能當擺設。

    2.建議

    目前，行業內執行的鐵路罐車計量交接損耗標準，是中石油很多年以前制定的±0.3%的互不找補，但鐵路罐車容積本身就存在±0.4%的誤差，鐵路罐車（常壓式）的計量準確度只有±0.7%，所以損耗標準的制定本身存在問題。隨著煉油（化）廠自動化程度的不斷提高，高精度儀表的增加，適用于原先手工操作的一些標準也應該作相應的修改。

    鐵路成品油裝車出廠的收貨方多是一些油庫，隨著企業高科技的投入，在擴大業務量的同時，也應該加大計量管理的投入，引進先進準確的計量設備，在計量方式上與發貨方保持一致。可以在鐵路槽車卸車過程中安裝質量流量計，逐步取消準確度低的人工檢尺計量。這樣發貨方、收貨方都以質量流量計動態計量進行交接，雙方的計量數據才真正有可比性，才能最大化地維護雙方的利益，實現雙贏。