油品貿(mào)易交接中立式罐計(jì)量的誤差影響因素及研究論文
一、有關(guān)名詞、術(shù)語
1.計(jì)量口
在罐頂部進(jìn)行取樣、檢尺和測溫的開口。
2.計(jì)量板
位于計(jì)量口正下方，檢尺時(shí)承住量油尺錘的水平金屬板，是下計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)的定位板。
3.上計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)(檢尺點(diǎn))
主計(jì)量口下尺槽的垂線與上邊沿的交點(diǎn)，也稱為檢尺點(diǎn)。
4.下計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)(零點(diǎn))
通過上計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)的自由下垂線與計(jì)量板表面的相交點(diǎn)，也稱為零點(diǎn)。
5.參照高度(檢尺點(diǎn)高度)
上計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)與下計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)之間的垂直距離。
6.最小測量容量
在收發(fā)作業(yè)時(shí)， 罐所排出或注入的最小液體體積。一般為2m液位高度所對應(yīng)的容量。
7.底量
罐底最高點(diǎn)水平面以下的容量。
8.死量
下計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)水平面以下的容量。
二、立式油罐計(jì)量的影響因素分析
1.立式油罐計(jì)量的誤差影響因素分類
2.立式油罐計(jì)量的誤差影響因素的綜合定量評估
立式油罐計(jì)量中，在現(xiàn)行的使用量油尺、玻璃棒式溫度計(jì)和手工采樣器狀況下， 假設(shè)5000m3 油罐裝滿密度為850kg/m3 的油品，各項(xiàng)誤差影響因素的綜合定量評估。
立式油罐計(jì)量的誤差影響因素中，容積標(biāo)定誤差和計(jì)量器具誤差屬于系統(tǒng)誤差， 本文不作詳細(xì)分析。計(jì)量操作是油品計(jì)量中最為關(guān)鍵的步驟，也是直接影響計(jì)量誤差的重要組成部分，因此下面將結(jié)合實(shí)際工作對計(jì)量操作誤差作系統(tǒng)分析和介紹。
三、計(jì)量操作誤差分析和實(shí)例
1.液位測量
(1)立式油罐的罐底變形對液位測量的影響
根據(jù)JJG168-2005《立式金屬罐容量檢定規(guī)程》的要求：罐體有足夠的強(qiáng)度，在正常情況下，不應(yīng)有影響容量的永久變形; 無論罐內(nèi)裝液及溫度等情況如何變化，參照高度只允許有微小改變，而這種改變對計(jì)量不確定度的影響可以忽略不計(jì);罐必須安裝計(jì)量板，并使計(jì)量基準(zhǔn)點(diǎn)位于計(jì)量板上;罐的地基必須穩(wěn)定，罐地基與罐底板之間不允許有影響計(jì)量不確定度的間隙。
由此可以看出，由現(xiàn)行的立式金屬罐檢定方法獲得的罐容積表中，沒有考慮罐底變形對計(jì)量誤差的影響。所以本文把罐底變形對計(jì)量誤差的影響歸納為計(jì)量操作的誤差，表現(xiàn)為液位測量數(shù)據(jù)的不真實(shí)性。
實(shí)例一：自2007年以來，公司在生成油出廠計(jì)量中幾乎次次發(fā)生差量，岸罐879號付出量比船艙量大6‰~10‰， 跟合同約定的差量率±3.5‰相差甚遠(yuǎn)。
為此計(jì)量中心與收貨方聘請的通過標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司(SGS)多次共同查找差量原因、處理計(jì)量糾紛，但是無論共同監(jiān)管岸罐前后尺、共同復(fù)測船艙量還是跟蹤目的港卸貨量， 都沒有調(diào)查出差量原因。當(dāng)時(shí)生成油出廠計(jì)量問題成為買賣雙方的難題。
2008年年初，經(jīng)過筆者多次調(diào)查、分析和總結(jié)，最后把差量的主要原因歸結(jié)到罐底變形上。
與該油罐檢定人員核實(shí)的情況：2006年檢定時(shí)，該罐在重新清刷、改造后，并沒有嚴(yán)格按照J(rèn)JG168-2005要求安裝計(jì)量板，存在罐底變形、檢尺點(diǎn)高度發(fā)生變化的可能性。為此跟蹤879號罐。
此次實(shí)測數(shù)據(jù)說明879號罐底變形嚴(yán)重， 直接引起檢尺高發(fā)生變化，而且變形情況比較復(fù)雜，檢尺高度隨著液面高度變化而變化。罐內(nèi)油高7.446m時(shí)，底部變形最嚴(yán)重，與2006年檢定時(shí)相比，檢尺高度增加79mm。
對于879號罐， 如果裝有密度為837.1kg/m3 的油品，則79mm將對應(yīng)的油量是46.67t。所以，879號罐已無法滿足貿(mào)易交接使用條件。
實(shí)例二：2008年7月15日，儲(chǔ)運(yùn)車間87罐區(qū)23號罐付0號輕柴油給“浙樂油138”，由于本船次裝船前流量計(jì)故障，雙方約定以岸罐計(jì)量為準(zhǔn)，裝船后發(fā)生差量。
在查找23號罐發(fā)生差量原因的過程中，仍然把差量的主要原因歸結(jié)到罐底變形上。
與該油罐檢定人員核實(shí)的情況：2007年檢定時(shí)，該罐在重新清刷、改造后，已經(jīng)嚴(yán)格按照J(rèn)JG168-2005要求安裝了計(jì)量板，理論上不存在罐底變形、檢尺點(diǎn)高度發(fā)生變化的可能性。
此次實(shí)測數(shù)據(jù)說明：盡管23號罐按照要求安裝了計(jì)量板，但是在一年之后就發(fā)生了罐底變形。而且變形情況比較復(fù)雜，檢尺高度隨著液面高度的變化而變化。僅在罐內(nèi)油高7.446m時(shí)，底部變形和2006年檢定時(shí)相比，檢尺高度減小了14mm。
23號罐中如果裝有密度為835.8kg/m3 的'油品，則14mm將對應(yīng)油量是32.767t。此次調(diào)查說明，即使是按照現(xiàn)行檢定規(guī)程建造、檢定的立式油罐，在使用中也存在罐底變形甚至影響計(jì)量準(zhǔn)確性的可能。
(2)其他因素對液位測量的影響
�、儆�(jì)量人員的實(shí)際操作技能對計(jì)量誤差的影響：尺坨觸底判斷延遲影響液痕位置;向上提尺時(shí)，尺帶和檢尺口摩擦，使液痕模糊;提尺讀數(shù)時(shí)，看不清液痕，導(dǎo)致誤讀等。
�、跈z尺操作時(shí)，對從裝油結(jié)束到開始計(jì)量油高還有一個(gè)穩(wěn)油的過程，要有充分的認(rèn)識。對于潤滑油，裝油結(jié)束后往往在油表面覆蓋有一層泡沫，因此在存有大量空氣泡沫的情況下計(jì)量油罐內(nèi)的油高，勢必存在虛假性。
�、蹖τ谔貏e輕質(zhì)的油品，尺帶黏油層揮發(fā)，液痕改變，影響測量結(jié)果，甚至無法看清液痕。
在油品高度計(jì)量時(shí)，油罐內(nèi)徑越大，油品數(shù)量誤差就越大。因此，計(jì)量操作人員必須實(shí)時(shí)準(zhǔn)確掌握油罐計(jì)量狀況，排除計(jì)量時(shí)可能出現(xiàn)的虛假性;同時(shí)，要加強(qiáng)計(jì)量理論學(xué)習(xí)，提高操作技能，增強(qiáng)工作經(jīng)驗(yàn)，做好準(zhǔn)確、精確計(jì)量。
2.溫度測量
油品溫度是計(jì)算油品數(shù)量的第二個(gè)重要參數(shù)，油品在儲(chǔ)存過程中，由于各種原因，可能存在油品分層現(xiàn)象，因此依據(jù)GB/T8927-2008《石油和液體石油產(chǎn)品溫度測量手工法》手工測溫的核心是“確定一個(gè)有代表性的平均溫度”。
實(shí)例一： 公司4號罐是減底油出廠的貿(mào)易交接計(jì)量罐，在2008年10月份的一次裝船出廠計(jì)量中，分別執(zhí)行新/舊兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測得數(shù)據(jù)。
執(zhí)行GB/T8927-2008確定的油罐裝船后平均溫度高出12.6℃，由此多付出量50.259t，而且計(jì)量員上船測得船艙數(shù)據(jù)2667.670t，恰好支持了油罐后溫75.8℃的準(zhǔn)確性。說明測量油溫時(shí)，“有代表性平均溫度”的重要意義。
實(shí)例二：為了驗(yàn)證4號罐內(nèi)油品溫度(罐內(nèi)油高為13.387m)，同時(shí)比對該罐底雙金屬溫度計(jì)，2008年10月20日使用PET從上至下每間隔2m測得的數(shù)據(jù)。
本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明：4號罐內(nèi)油品確實(shí)存在嚴(yán)重的油品分層現(xiàn)象，在貿(mào)易交接計(jì)量中應(yīng)加以重視;該罐底安裝雙金屬溫度計(jì)顯示溫度不能作為貿(mào)易交接使用。
3.取樣分析
取樣分析的重要意義在于該操作過程不僅涉及油品的品質(zhì)檢驗(yàn)，而且涉及油品的數(shù)量計(jì)量。取樣的代表性最重要，是評價(jià)取樣方法和取樣設(shè)備的關(guān)鍵參考量。在油品計(jì)量中，取樣方法直接影響油品密度和含水率的代表性;取樣方法的核心是取得具有代表性的樣品，它與取樣的位置和點(diǎn)數(shù)有關(guān)。取樣設(shè)備的技術(shù)性能決定了取得樣品的代表性，應(yīng)采用具有針對性的取樣器;被取容器內(nèi)油品的均勻性決定了取得樣品的代表性，應(yīng)采用具有針對性的取樣方法。
(1)取樣方法不規(guī)范是造成油品誤差的重要原因，從而影響油品的數(shù)量計(jì)量
均勻油品和不均勻油品的取樣方法不同，均勻油品采用三點(diǎn)取樣，而不均勻油品需要多點(diǎn)取樣。
油品均勻是相對的，不均勻是絕對的。通常情況下，成品油相對于原油而言，均勻狀況好于原油，但是不同裝置、不同批次生產(chǎn)的成品油，輸送到同一個(gè)油罐時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象。
均勻油品規(guī)定取三點(diǎn)樣，取兩點(diǎn)樣或一點(diǎn)樣會(huì)影響樣品的代表性;對于不均勻油品，規(guī)定多點(diǎn)取樣，取三點(diǎn)樣也會(huì)影響樣品的代表性;樣品的代表性直接影響罐內(nèi)油品特性指標(biāo)測量的代表性，使測量數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確代表罐內(nèi)油品。
在油品貿(mào)易交接計(jì)量時(shí)，應(yīng)該在采樣前對油罐內(nèi)油品的品種、來源作充分細(xì)致分析，確定采樣方案，規(guī)范取樣方法，才能盡可能地減少誤差。
(2)手工取樣誤差影響的推算
在油罐內(nèi)取三點(diǎn)樣品，分別測量它們的密度或含水率，將三點(diǎn)樣測量密度或含水率之間的最大偏差與密度或含水測量的再現(xiàn)性比較，可以確定油品是否均勻，由此判斷選用何種取樣方法。
由取樣引起的密度不確定度預(yù)計(jì)可能達(dá)到(1.2~1.5)kg/m3，由此推算出的體積差量影響很小，但重量差量比較大。對于密度為850kg/m3 的油品，其構(gòu)成的質(zhì)量相對差量可能達(dá)到0.15%。
對于所有油品，特別是不均勻油品，如果采用多點(diǎn)取樣或更為有效的取樣設(shè)備，則取樣造成的誤差可減到非常小， 這與取樣設(shè)備的技術(shù)水平密切相關(guān)，日常工作中應(yīng)加以重視。
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