摘 要：近年来，由于质量流量计具有高精确度、稳定性、直接测量质量和密度等优势而被全球广泛应用。但在国内成品油铁路出厂方面应用得却很少。其主要原因是目前被收货方公认的铁路罐车检尺计量数据与质量流量计存在较大偏差。下面就质量流量计在铁路装车计量中的应用作一介绍。

关键字：

    近年来，由于质量流量计具有高精确度、稳定性、直接测量质量和密度等优势而被全球广泛应用。但在国内成品油铁路出厂方面应用得却很少。其主要原因是目前被收货方公认的铁路罐车检尺计量数据与质量流量计存在较大偏差。下面就质量流量计在铁路装车计量中的应用作一介绍。

    一、质量流量计应用初期的情况

    1.质量流量计选型及性能指标

    在我公司柴油、汽油、航煤铁路出厂装车台共安装了96台CMF400M的艾默生高准ELITE科里奥利流量计；性能指标：质量流量测量准确度为±0.10%，密度ρ测量准确度为±0.5kg/m³，温度T测量准确度为±1℃±0.5%℃读数。

    2.质量流量计的优点

    该质量流量计可直接测量质量流量而不受介质特性变化的影响；还可以直接检测流体在线密度ρ和介质温度T；测量结果准确度高；可测量流体范围广泛；流体黏度、密度变化对测量值影响极微小；有多路输出信号。

    3.投产初期使用情况

    在2009年投产初期，铁路装车出厂实行罐车人工检尺计量、质量流量计动态计量、动态轨道衡计量等3种方式比对，以人工检尺计量作为贸易交接计量。在数据比对过程中，发现流量计数据与人工检尺偏差较大，超出±0.3%的允许损耗范围，且偏差大多为正偏差，即流量计数据比人工检尺数据大。而一直以来，国内下游的成品油收货方仍以罐车人工检尺作为唯一计量手段，所以出于对客户负责的态度，我们没有将质量流量计作为贸易交接的手段，继续用罐车人工检尺计量作交接。

    为了确定是否为流量计的问题，我们将检定合格的流量计重新拆下来送检，送检结果仍然合格。之后又多次找流量计厂家到现场指导，就流量计的现场安装、电磁干扰、零位、运行状态等进行现场测试，发现问题即刻整改。但流量计数据与人工检尺数据偏差大的问题依然存在，只能继续实行罐车人工检尺计量作为贸易交接。几乎一年的时间里，铁路装车操作人员长期在有害气体环境中高负荷劳动，容易出现人为误差，且人工检尺计量花费大量的时间，严重影响了产品装车出厂的速度。

    4.质量流量计的使用心得

    质量流量计虽然准确度很高，但如果安装、使用不当，会对准确度产生较大的影响。良好的安装可确保流量计的高精度，良好的维护保养可确保流量计的稳定性。

    （1）传感器要无应力地安装在管道的同一轴线上，密封垫片不应突入管道内。

    （2）在传感器上下游等距的管道上做支撑或卡子牢固支撑管道，并避免与毗邻管道和安装构架发生共振。

    （3）安装地点应远离大的变压器或电机，否则会造成电磁场干扰。

    （4）传感器与输送泵的距离至少要大于传感器本身长度的4倍，如果引起过度的振动，必须用挠性管或连接管进行隔离。

    （5）传感器电缆与电源和输出电缆不能在一个电缆槽中，必须分开，以避免可能的电磁干扰。

    （6）质量流量计虽然对前后直管段无严格要求，但对于易汽化的介质，传感器后工艺管与流量计应保持同一口径一段距离（一般为3D），且传感器后安装阀门可以调节背压，防止汽化或气穴发生。

    （7）在装车前，首先检查流量计工作状态，查看状态灯颜色。有信息报警，需检查确认相关信息后才可继续操作；有严重报警，必须查明报警原因，解除报警后再继续操作。

    （8）每3个月或气温变化较大时进行零位调校。

    （9）零位调校时最好在装车过程中、关闭下游阀后开始做，以保证满管。

    （10）装车过程中要记录每台流量计的在线温度、密度，并和试验室标准密度对比，以便及时发现流量计异常。

    二、分析数据，查找产生偏差的原因

    1.流量计所测的在线密度ρ和介质温度T与人工计量的对比

    质量流量计可以直接检测流体在线密度ρ和介质温度T，罐车人工检尺计量也需要测量油温并采样分析油品密度。将流量计测量的流体在线密度和温度换算成20℃时的标准密度，并与罐车采样分析油品的标准密度相比，差值在±0.5kg/m³内，且与付油的罐内油品密度基本吻合；流量计测量油温与人工用高精度便携式测温仪测出的罐车内油温之差在1.0℃内。虽然质量流量计可以直接测这两个量，与质量流量的测量没有直接关系，但充分说明流量计性能良好，测量准确度较高，同时也说明人工检尺测量的密度、温度较准确。

    2.相同车号对应数据分析

    在几个月的数据分析中，对相同鹤位、相同流量计、相同批次等都进行了分析，但始终没有发现有规律的结果。在对相同车号的罐车装油数据进行分析时，发现了有规律的结果：相同车号的罐车在不同时间、不同鹤位、不同流量计计量的情况下，流量计数据与罐车人工检尺计量的数据偏差基本相同。下面举例说明。

    从表1可以看出：车号为6102438的车在6月29日~8月25日来了8次，分别在7个鹤位装航煤，采用7台不同的流量计计量，而这8次，流量计与人工检尺的偏差都是正偏差，且集中在0.4%~0.9%，流量计数比人工检尺数平均大0.703%。

表1

    从表2可以看出：车号为6280942的车在6月4日~7月20日来了3次，分别在3个鹤位装柴油，采用3台不同的流量计计量，而这3次，流量计与人工检尺的偏差也都是正偏差，流量计数比人工检尺数平均大0.596%。

表2

    3.数据分析结论

    从数据分析结果看，多数存在上述情况。如果是流量计偏差，应该是有大有小，有正有负，不可能是同一个方向且差率相近。而且每次罐车检尺、测温、计算的操作人员不同，不存在相同的人为偏差，由此推断罐车容积表存在较大的偏差，而且从流量计的数据普遍比检尺计量数据偏大，还说明罐车体积可能存在普遍偏小或存在较严重的弹性变形，导致人工检尺计量值偏小。所以结论就是：罐车人工检尺计量数据偏小较多，流量计准确度较高。

    4.铁路罐车误差大的原因

    对于铁路罐车检尺计量，在JJF1014-1989《罐内液体石油产品计量技术规范》中注明了铁路罐车（常压式）的计量准确度只有±0.7%。在JJG140-2008《铁路罐车容积》检定规程中注明在准装高度范围内，铁路罐车容积的扩展不确定度为0.4%。这就说明铁路罐车容积表以及罐车计量方式本身存在很大的不确定性，再加上人工检尺误差、测温误差、测密度误差、计算误差、罐车停放专用轨道的状况等，综合误差可高达0.7%～1.0%，远远高于立式金属罐、容积式流量计，更无法与质量流量计相比。

    从铁路罐车计量本身存在较大误差看，数据分析结果也与之吻合。作为企业要维护自身的利益，既然已经证明流量计准确度高，人工检尺偏差大，那流量计完全可以应用于贸易交接计量中。

    三、质量流量计在贸易交接中的优势

    在经过前期的数据论证以及几个月的软硬件准备工作后，我公司正式开始用质量流量计进行贸易交接计量，并与人工检尺作比对。从航煤对比的7个批次看，流量计数比人工检尺数平均大0.06%；从柴油对比的17个批次看，流量计数比人工检尺数平均大0.25%，完全在可控范围内。质量流量计的投用有效地克服了人为计量误差，维护了企业的利益。流量计数据远传到操作室计算机后，可以实时监测装车时的流量、密度、温度等状况，及时发现异常，提高了铁路装车的安全性，加快了装车出厂的速度，而且大大节省了劳动力，降低了人工成本，并降低了操作人员在有害气体环境中的工作时间。从上可知，质量流量计准确度高、稳定性好，远远高于铁路罐车检尺计量。所以，应该大力推广质量流量计在铁路装车贸易交接中的应用，替代铁路罐车检尺计量。

    四、计量方式不同出现的问题及建议

    1.在应用中出现的问题

    质量流量计用作贸易交接以来，运行状态良好，但存在不同计量方式造成的问题：我们与收货方用不同的计量方式，计量纠纷时有发生。有些计量纠纷的双方计算数据都无误。我们在处理这类计量纠纷时，也是“哑巴吃黄连——有苦难言”，因为收货方只认可唯一使用的罐车检尺计量，就算检尺、测温、密度都没有误差，但若罐容积表本身存在较大偏差，就会有计量误差。而收货方又没有其他计量手段，我们的流量计数核查又没有问题，所以经常难以达成一致意见。

    近几年在国内很多炼油（化）厂，随着成品油装车流量计动态计量的推广，计量纠纷也不断增加。而计量纠纷多集中在收货方用罐车人工检尺计量较发货方用流量计计量的数据偏差大。为了减少麻烦，很多炼化企业不敢将质量流量计投用于贸易交接，而依然沿用落后的人工检尺计量，致使投资几百万的流量计只能当摆设。

    2.建议

    目前，行业内执行的铁路罐车计量交接损耗标准，是中石油很多年以前制定的±0.3%的互不找补，但铁路罐车容积本身就存在±0.4%的误差，铁路罐车（常压式）的计量准确度只有±0.7%，所以损耗标准的制定本身存在问题。随着炼油（化）厂自动化程度的不断提高，高精度仪表的增加，适用于原先手工操作的一些标准也应该作相应的修改。

    铁路成品油装车出厂的收货方多是一些油库，随着企业高科技的投入，在扩大业务量的同时，也应该加大计量管理的投入，引进先进准确的计量设备，在计量方式上与发货方保持一致。可以在铁路槽车卸车过程中安装质量流量计，逐步取消准确度低的人工检尺计量。这样发货方、收货方都以质量流量计动态计量进行交接，双方的计量数据才真正有可比性，才能最大化地维护双方的利益，实现双赢。