碼頭流量計

橢圓齒輪流量計可選用機械顯示表頭和電子顯示表頭兩種計數(shù)機構(gòu)，廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域的液體流量控制，適用于各種類型的液體測量，如原油、柴油、汽油等，具有量程大，精度高，使用和維修方便等特點，選用不同的制造材料，可滿足石油、化工、醫(yī)藥、食品、冶金、電力、交通等各領(lǐng)域的液體流量計量。

工作原理

橢圓齒輪流量計是由計量箱和裝在計量箱內(nèi)的一對橢圓齒輪，與上下蓋板構(gòu)成一個密封的初月形空腔（由于齒輪的轉(zhuǎn)動，所以不是優(yōu)良密封的）作為一次排量的計算單位。當(dāng)被測液體經(jīng)管道進入流量計時，由于進出口處產(chǎn)生的壓力差推動一對齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，不斷地把經(jīng)初月形空腔計量后的液體輸送到出口處，橢圓齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與每次排量四倍的乘積即為被測液體流量的總量。

技術(shù)參數(shù)

1）基本誤差：±0.5％，±0.2％

2）被測液體粘度：2～200mpa.s，可定制高粘度

3）被測液體溫度：-20～+80℃，可定制高溫

4）*大工作壓力：鑄鐵、不銹鋼1.6Mpa；鑄鋼2.5Mpa，6.4Mpa，可定制高壓

5）材質(zhì)：鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼

6）信號輸出（遠(yuǎn)傳型、智能數(shù)顯型）：

a、供電：24Vdc

b、脈沖，4-20mA

7）防爆（可選）

8）保溫夾套（可選）

測量范圍

外形尺寸（單位：mm）

1.鑄鐵型、鑄鐵高粘型、鑄鐵高溫型、鑄鐵變形型

2.鑄鋼型、鑄鋼高粘型、鑄鋼高溫型

注：鑄鐵、鑄鋼高溫型橢圓齒輪流量計外形尺寸：DN15~DN25，A、B尺寸按上表數(shù)據(jù)加160mm熱延伸管：DN40~DN80，A、B尺寸按上表尺寸加300mm熱延伸管，其余尺寸同上表相應(yīng)尺寸。

3.不銹鋼型

安裝注意：

1.流量計可水平安裝或垂直安裝，但橢圓齒輪軸應(yīng)安裝成水平位置。

2.流量計本體材料有鑄鐵（普通型，主要用于油類介質(zhì)測量），不銹鋼（防腐型）。

3.為防止被測介質(zhì)中雜物卡死流量計，必須在表前安裝過濾器配套使用。

成品油出口計重和監(jiān)管模式的**：

在分析國內(nèi)現(xiàn)有成品油出口計重和監(jiān)管存在問題的基礎(chǔ)上，通過**監(jiān)管思路和模式，將*的測量設(shè)備、在線校準(zhǔn)、實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控、遠(yuǎn)程訪問等多項技術(shù)集成應(yīng)用，開發(fā)了出口成品油電子監(jiān)管系統(tǒng)，有效解決了船艙計重偏差大、效率低的問題，實現(xiàn)了成品油出口計重和監(jiān)管模式的**。目前，中國成品油出口貿(mào)易計量按照重量交接模式，由國家法定部門實施，采用包括靜態(tài)計重(如船艙計重和岸罐計重等)和動態(tài)計重(如體積流量計和質(zhì)量流量計等)的計重和監(jiān)管方式。成品油出口計重和監(jiān)管的結(jié)果不僅直接關(guān)系貿(mào)易各方的利益，而且也體現(xiàn)國家職能部門的檢驗水平和監(jiān)管效能。

1 存在問題

多年以來，中國成品油出口法定計重一直沿用船艙計重的模式。船艙計重一方面受到船型、船艙結(jié)構(gòu)、圖表不確定度、天氣狀況以及船方誠信度等諸多不確定因素的影響，計量準(zhǔn)確度較低、誤差偏大;另一方面，由于船艙計重需要耗費大量人力，人工檢尺、測溫、采樣、檢測和計算等過程復(fù)雜，導(dǎo)致船舶駐港時間較長，降低了碼頭泊位及船舶的周轉(zhuǎn)率。因此，船艙計重模式越來越不適應(yīng)當(dāng)今市場經(jīng)濟迅速發(fā)展的要求。

而流量計在成品油國內(nèi)貿(mào)易有較多應(yīng)用，考慮到經(jīng)濟性和實用性，國內(nèi)大多采用離線檢定方式。但由于介質(zhì)種類、溫度、壓力等工況的差異以及質(zhì)量流量計安裝應(yīng)力等原因，離線檢定方式不可避免地會導(dǎo)致質(zhì)量流量計現(xiàn)場使用時產(chǎn)生一定的偏差。因流量計在線的準(zhǔn)確性、可靠性和穩(wěn)定性難以滿足國家法定部門全過程監(jiān)控的技術(shù)要求，制約著流量計在成品出口計量和監(jiān)管領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

如何適應(yīng)出口貿(mào)易快速發(fā)展、提高成品油出口計重的準(zhǔn)確性和監(jiān)管成效成為亟需解決的一個難題。

2 現(xiàn)有法定計量模式的利弊分析

根據(jù)GB/T 9109.5—2017《石油和液體石油產(chǎn)品油量計動態(tài)計量第5部分:油量計》和GB/T9109.1—2016《石油和液體石油產(chǎn)品動態(tài)計量一部分:一般原則》，靜態(tài)計量和動態(tài)計量都是中國認(rèn)可的兩種法定計量模式，通過表1，對各種計重方式的利弊進行簡要的分析歸納。

通過分析得到:從精度上看，岸罐計重準(zhǔn)確，其次是hualu/華陸質(zhì)量流量計，船艙計重的精度低;從影響因素上看，除了質(zhì)量流量計外，其他三種計重方式都會受到諸多因素影響，船艙計重影響因素多，貨損風(fēng)險也是大;從監(jiān)管上看，船艙計重和岸罐計重更直觀、更容易監(jiān)管，而對于流量計，目前缺乏較好的全過程監(jiān)管手段。

多年實踐經(jīng)驗表明，盡管檢驗人員耗費大量的人力和時間對如“BINH MIMH XX”“SHENG YOU XX”等一些船舶進行嚴(yán)格檢查，但因諸多因素(如艙容表、船艙管路等)無法確定，故始終查不出原因，偏差高達(dá)1%，監(jiān)管效果并不理想。岸罐計重受輸油管線油誤差和人工檢尺等影響較大，整體精度也不太理想。

3 **思路

近年來，質(zhì)量流量計技術(shù)發(fā)展迅速、準(zhǔn)確性越來越高，為解決成品油出口計重和監(jiān)管難題、尋找準(zhǔn)確的計重方式提供了一個很好的研究方向。質(zhì)量流量計計重模式雖然整體性能較好，可避免人為因素影響，但目前還沒有較好的技術(shù)手段對裝船過程中儀表的準(zhǔn)確性和可靠性進行有效監(jiān)督，這也是制約了流量計計重模式大范圍推廣應(yīng)用的主要原因。

為此，在識別制約質(zhì)量流量計計重模式的各種因素的基礎(chǔ)上，提出通過建立出口成品油電子監(jiān)管系統(tǒng)來解決這些問題。具體對策如下。

(1)對現(xiàn)有hualu/華陸質(zhì)量流量計進行技術(shù)升級改造，提升其精度和可靠性。流量計自身的精度和穩(wěn)定性是計量準(zhǔn)確可信的基礎(chǔ)和前提，通過質(zhì)量流量計的技術(shù)升級、改善儀表運行環(huán)境等措施將大大提升質(zhì)量流量計自身的精度和可靠性。

(2)通過建立在線校準(zhǔn)系統(tǒng)解決流量計的準(zhǔn)確性問題。按照國家相關(guān)規(guī)程的要求在成品油出口裝船流程上建立在線校準(zhǔn)系統(tǒng)，隨時對各臺流量計進行在線校準(zhǔn)和核查，確保流量計隨時處于準(zhǔn)確和受控的狀態(tài)。

(3)通過建立實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)管系統(tǒng)確保流量計運行過程可靠、受控。實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)可以采集、監(jiān)控質(zhì)量流量計的所有運行數(shù)據(jù)，實時記錄每一臺流量計運行介質(zhì)的溫度、密度、壓力、瞬時流量、累積量等測量參數(shù)和運行趨勢曲線，同時對趨勢曲線連續(xù)性、參數(shù)上下限、參數(shù)異數(shù)報警、歷史事件等數(shù)據(jù)進行分析判斷，為流量計的運行狀況提供依據(jù)。

(4)通過建立系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問來確保流量計運行狀況隨時受控。在建立實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)和在線校準(zhǔn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)管部門對碼頭質(zhì)量流量計裝船過程的24h遠(yuǎn)程訪問和監(jiān)控，為采用質(zhì)量流量計計重模式提供公平、公開、公正的技術(shù)支持平臺和手段。

⑸為流量計計重提供有效過程證據(jù)。在電子監(jiān)管系統(tǒng)中實現(xiàn)流量計運行數(shù)據(jù)及曲線的實時拷屏、儀表校準(zhǔn)數(shù)據(jù)記錄、存貯及打印等功能，為質(zhì)量流量計計重模式提供有效的證據(jù)支持。

4 **實踐

2013年6月，原廣州檢驗與中國石油化工股份有限公司廣州分公司決定合作在廣州港西基碼頭建設(shè)出口成品油電子監(jiān)管系統(tǒng)，進行成品油出口計量和監(jiān)管模式的**嘗試。2015年3月該系統(tǒng)投入試運行，2016年2月完成驗收。該系統(tǒng)國內(nèi)以質(zhì)量流量計計重結(jié)果作為出口貿(mào)易結(jié)算依據(jù)的先河，成為國內(nèi)“出口成品油電子監(jiān)管示范基地”。該系統(tǒng)將*的測量設(shè)備、在線校準(zhǔn)、實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控、遠(yuǎn)程訪問等多項技術(shù)集成應(yīng)用，實現(xiàn)了成品油出口計量和監(jiān)管模式的重大**，其結(jié)構(gòu)見圖1所示。

4.1 碼頭流量計

對碼頭6臺流量計進行了**的技術(shù)升級改造:將高準(zhǔn)(Micro Motion)質(zhì)量流量計D型傳感器更新為精度更高、重復(fù)性更好的ELITE傳感器，將模擬技術(shù)的9739變送器改造成采用MVD數(shù)字技術(shù)的2700變送器，同時改造儀表箱以改善儀表運行環(huán)境等。

4.2 在線校準(zhǔn)系統(tǒng)

通過對西基碼頭汽油、柴油、航煤共5條輸油管線實施在線帶壓開孔，在計量間內(nèi)按照國家相關(guān)規(guī)程的要求建立在線校準(zhǔn)系統(tǒng)，隨時通過管線轉(zhuǎn)換對各臺質(zhì)量流量計實行在線校準(zhǔn)或核查，以確保流量計隨時處于準(zhǔn)確且受控的狀態(tài)。

4.3 實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)管系統(tǒng)

實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)管系統(tǒng)選用美國A-B公司的PLC，上位機采用國產(chǎn)組態(tài)王軟件的工程畫面及歷史曲線等功能實現(xiàn)系統(tǒng)工藝流程模擬畫面實時數(shù)據(jù)顯示、實時運行趨勢曲線、歷史數(shù)據(jù)及曲線的查詢等功能。該系統(tǒng)能對參數(shù)上下限、趨勢曲線連續(xù)性、歷史事件等數(shù)據(jù)進行分析判斷，實時了解流量計的運行狀況，從而判斷其運行是否正常，計量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。當(dāng)測量參數(shù)出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會及時報警并記錄，以便進行檢查和處理。

4.4 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問

在實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)和在線校準(zhǔn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用組態(tài)王軟件的WEB發(fā)布功能實現(xiàn)相關(guān)工程畫面及歷史曲線的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，并通過系統(tǒng)安全功能實現(xiàn)不同用戶遠(yuǎn)程訪問的權(quán)限控制，以確保數(shù)據(jù)安全。

4.5 統(tǒng)計分析功能

統(tǒng)計分析系統(tǒng)是實現(xiàn)對全套系統(tǒng)運行狀況進行宏觀的監(jiān)管。將每一船次的岸罐數(shù)據(jù)、流量計數(shù)據(jù)和船艙數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)庫，根據(jù)按需要對數(shù)據(jù)進行多條件的檢索和統(tǒng)計分析，實現(xiàn)對任意時間段內(nèi)、任意船舶、任意油品進行匯總和趨勢分析，對長期處于異常狀態(tài)的船舶進行預(yù)警，查詢結(jié)果可以XLS文件導(dǎo)出。

5 實施效果

5.1 經(jīng)濟效益

出口成品油電子監(jiān)管系統(tǒng)的投入總費用約400萬元，主要包括對碼頭hualu/華陸質(zhì)量流量計進行升級改造所需費用(約90萬元)、實施項目技術(shù)開發(fā)費用(約55萬元)、管線安裝和總控室改造費用(約255萬元)，這是項目研發(fā)初期的一次性投入。

5.2 社會效益

(1)該項目的成功是政企合作、改革**、運用*科技力量提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的*，進一步優(yōu)化了營商環(huán)境，切實為企業(yè)避免巨額損失，提高了企業(yè)競爭力。

(2)大大壓縮現(xiàn)場檢驗時間，提高了通關(guān)效率和碼頭泊位利用率?，F(xiàn)場檢驗監(jiān)管時長由原來手工船艙計重約4h壓縮至0.5h，西基碼頭的泊位利用率由2012年的60.7%提升到2018年的68.3%。

(3)該項目整合了關(guān)企雙方的優(yōu)勢資源，為監(jiān)管部門采信流量計計重方式提供了有力的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，是國內(nèi)出口成品油重量鑒定模式的一次重要突破，在國內(nèi)同行業(yè)有較強的示范作用和推廣意義。

(4)采用新的檢驗?zāi)Ｊ?，實現(xiàn)了反欺詐的功能，同時產(chǎn)生了良好的警示效應(yīng)，一些不法商船現(xiàn)象已有收斂。

6 總結(jié)

實踐證明，出口成品油電子監(jiān)管系統(tǒng)的成功開發(fā)和應(yīng)用，不僅改變了傳統(tǒng)的船艙計重單一模式，將*的質(zhì)量流量計動態(tài)計重模式應(yīng)用到出口成品油計量領(lǐng)域，而且為這種模式提供了一個技術(shù)*、性能可靠、客觀可信的計量監(jiān)管和技術(shù)保障平臺，實現(xiàn)了技術(shù)**和管理模式新。