摘要：本文從濟南分公司新上鐵路罐車密閉裝車計量係統的原因背景出發，闡述該係統的設計思想和組成；通過分析實際運行過程中儀表比對數據，討論影響儀表貿易交接準確性的各種因素，提出相應的解決方法；最後通過鐵路罐車密閉裝車計量係統投用效果，證實該係統可產生的明顯經濟效益。

　　關鍵詞：計量；質量流量計；測量過程控製

　　一

、問題的提出

　　濟南分公司每年銷售汽油約90萬噸，其中70%（約63萬噸）的汽油通過鐵路運輸出廠。鐵路輕油裝車棧台現有26個汽油裝車鶴位

，一直采用敞口裝車方式
，存在的問題較多：

　　1、汽油在裝車過程中，由於油品噴灑、攪動，產生一定的油氣揮發
，不僅存在很大的安全隱患，而且據有關資料介紹每次裝車揮發油氣約為裝車量的1.8‰左右
，造成相當客觀的經濟損失。

　　2、每月汽油裝火車約1300節，全部采用人工檢尺、測溫和采樣分析，職工的勞動強度比較大
，同時惡劣的工作環境危害了操作員工的身體健康。

　　3、裝車過程靠人工目測液位，容易出現欠裝或超裝情況，給客戶和鐵路部門帶來不必要的困難。

　　隨著企業管理水平的不斷提高，為減少產品外運蒸發損耗
、消除安全隱患
、降低職工勞動強度，2003年濟南分公司決定對火車輕油裝車台進行改造，新上一套鐵路罐車密閉裝車自動計量係統，並於2004年6月投用。

　　計(ji)量(liang)裝(zhuang)車(che)係(xi)統(tong)是(shi)石(shi)油(you)化(hua)工(gong)行(xing)業(ye)對(dui)外(wai)銷(xiao)售(shou)的(de)關(guan)鍵(jian)環(huan)節(jie)，它(ta)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)企(qi)業(ye)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)信(xin)譽(yu)
，但(dan)是(shi)我(wo)國(guo)目(mu)前(qian)的(de)計(ji)量(liang)裝(zhuang)車(che)係(xi)統(tong)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)儀(yi)表(biao)計(ji)量(liang)方(fang)式(shi)
，就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)DCS
、PLC或A/D接(jie)口(kou)板(ban)采(cai)集(ji)現(xian)場(chang)計(ji)量(liang)儀(yi)表(biao)發(fa)出(chu)的(de)頻(pin)率(lv)或(huo)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)
，然(ran)後(hou)在(zai)計(ji)算(suan)機(ji)內(nei)部(bu)根(gen)據(ju)脈(mai)衝(chong)當(dang)量(liang)或(huo)量(liang)程(cheng)範(fan)圍(wei)變(bian)換(huan)成(cheng)當(dang)前(qian)的(de)瞬(shun)時(shi)流(liu)量(liang)，然(ran)後(hou)再(zai)進(jin)行(xing)積(ji)分(fen)累(lei)積(ji)運(yun)算(suan)，從(cong)而(er)完(wan)成(cheng)裝(zhuang)車(che)的(de)計(ji)量(liang)工(gong)作(zuo)，還(hai)有(you)的(de)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)與(yu)計(ji)量(liang)儀(yi)表(biao)成(cheng)套(tao)的(de)批(pi)量(liang)控(kong)製(zhi)器(qi)完(wan)成(cheng)計(ji)量(liang)裝(zhuang)車(che)任(ren)務(wu)。

　　 從上述計量過程中不難發現
，這種傳統的計量方式存在以下缺陷：

　　1、wuluncaiyongshangshunazhongjiliangfangfa，doucunzaiercijiliangdejingdusunshi。yicijiliangshizailiuliangjianceyibiaoneibuwanchengde，ranhouzaiyoujianceyibiaobianhuanchengdianxinhaoshuchudaowaijiegongjiancejiliangxitongshiyong，namewulunercijiliangjingduyouduogao
，doucunzaiyigejingdusunshidewenti
，yincizaochenglebubiyaodeercijiliangjingdusunshi，erjiliangjingdushizhuangchexitongzhongdeguanjianzhibiao。

　　2、計量儀表本身所具有的性能沒有充分發揮出來。近年來隨著IT技術的飛速發展和廣泛應用，許多智能化儀表不僅具有就地顯示
、補(bu)償(chang)運(yun)算(suan)等(deng)功(gong)能(neng)，而(er)且(qie)還(hai)具(ju)有(you)遠(yuan)程(cheng)數(shu)字(zi)通(tong)信(xin)的(de)功(gong)能(neng)
，但(dan)與(yu)之(zhi)相(xiang)應(ying)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)係(xi)統(tong)卻(que)沒(mei)有(you)及(ji)時(shi)跟(gen)上(shang)
，使(shi)得(de)儀(yi)表(biao)性(xing)能(neng)提(ti)高(gao)了(le)，係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)並(bing)沒(mei)有(you)降(jiang)低(di)，係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)仍(reng)沿(yan)襲(xi)舊(jiu)的(de)傳(chuan)統(tong)，儀(yi)表(biao)的(de)先(xian)進(jin)性(xing)
、方便性和靈活性沒有充分發揮出來。

　　鑒jian於yu此ci
，我wo們men在zai新xin上shang的de鐵tie路lu罐guan車che密mi閉bi裝zhuang車che自zi動dong計ji量liang係xi統tong中zhong充chong分fen利li用yong了le目mu前qian計ji量liang儀yi表biao的de數shu字zi通tong訊xun性xing能neng
，采cai用yong現xian場chang總zong線xian的de方fang式shi直zhi接jie從cong計ji量liang儀yi表biao中zhong讀du取qu各ge類lei參can數shu，有you效xiao解jie決jue了le傳chuan統tong計ji量liang裝zhuang車che係xi統tong的de缺que陷xian，進jin一yi步bu提ti高gao了le汽qi油you出chu廠chang計ji量liang的de準zhun確que性xing。

　　    二、鐵路罐車密閉裝車自動計量係統的組成

　　由深圳富思達公司開發的自動計量係統由現場控製器
、遠程控製室
、操作微機、計量微機和MIS網關等五部分組成。現場控製器負責采集現場信號、控製閥門和裝油過程控製。操作微機通過現場總線收集現場控製器數據，形成各類記錄，轉發操作員控製命令；通過內部局域網與計量微機相聯，計量微機與總廠信息網相聯，並提供裝油基本信息。MIS網關存儲基本信息供上級管理部門查詢。

　　係統中的五個部分通過兩種內部通訊網絡相連，其中操作微機和定值控製器之間通過RS485標準現場總線連接，通訊接口采用光電隔離技術，最多可連接64台現場控製器，最大距離為1200米

，連接電纜為屏蔽雙絞線
；操作微機
、計量微機和MIS網關的拓撲結構采用標準ETHERNET
，使用TCP/IP協議。

　　係統體係結構圖見圖1。

　　該係統的操作分為定量裝車操作和計量操作兩部分。

　　現場定量裝車過程由裝運車間負責，操作員負責在操作微機上錄入現場需裝車的油品名稱
、鶴位名稱、該鶴位對應的油罐車的車號
、車型和預裝量等信息。根據這些信息，係統自動完成定量裝車任務
，並生成“成品油出廠記錄”傳送至計量中心的專用計量微機。

　　計量操作獨立於現場裝車操作
，主要由現場計量儀表、計量微機和現場總線構成。計量微機由計量中心專職計量員負責操作。計量員根據成品油出廠記錄
，錄入相應罐車的容積表號
、到站、shouhuodanweiyijichuchangdanhaodengxinxi
，xitonggenjuzhexiexinxiyijicongxianchangjiliangyibiaocaijideshuzixinhaozidongshengchengchuchangjiliangdan
，bingchuansongzhigongsixiaoshouwangzuoweichanpinxiaoshouchuchangdejiliangshuju。 

圖1   計量係統體係結構圖

　　現場計量儀表
，我們采用了美國艾默生公司生產的E型羅斯蒙特質量流量計，由一次檢測元件----質量流量計傳感器和智能變送器2700組成。我公司的計量裝車係統就是通過智能變送器上的RS-485數字通訊
，利用普通PC機上豐富的RS-232串口資源，使普通PC機與現場質量流量計構成一個智能數字通訊網絡結構
，然後使用深圳富思達公司開發的PC機上的通訊采集軟件包通過該網絡與智能變送器進行數字通訊，使PC機獲取智能變送器中豐富的信息，如瞬時流量、累計流量
、密度
、溫度等。

　　  三、鐵路罐車密閉裝車自動計量係統運行分析

　　在測量過程中影響測量結果的不僅僅是測量設備

，它還涉及到人員、程序、原理
、環境等諸多因素
，所以測量是一個綜合的過程。測量過程控製是包括對測量數據監督、處理、連(lian)同(tong)糾(jiu)正(zheng)在(zai)內(nei)的(de)全(quan)過(guo)程(cheng)，是(shi)通(tong)過(guo)對(dui)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)的(de)統(tong)計(ji)
，分(fen)析(xi)其(qi)誤(wu)差(cha)是(shi)否(fou)在(zai)計(ji)量(liang)允(yun)差(cha)範(fan)圍(wei)內(nei)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)對(dui)測(ce)量(liang)的(de)控(kong)製(zhi)
，使(shi)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)滿(man)足(zu)測(ce)量(liang)需(xu)求(qiu)。測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)可(ke)用(yong)圖(tu)2表示。

圖2     測量的過程控製

　　為使濟南分公司鐵路罐車密閉裝車自動計量係統最終達到貿易交接的條件，我們采用了測量的過程控製方法，從質量流量計進廠、安裝

、調試到投用做了大量工作，通過罐區付出、槽車檢尺、過衡稱重與流量計讀數進行了長期的比對跟蹤，獲得上千組標定數據。

　　（一） 質量流量計比對數據分析

　　1、 單個鶴位的手檢尺與流量計標定數據見表1和圖3。

圖3 單個流量計與手檢尺比對趨勢　

　　2、 每一批付油後流量計與手檢尺標定數據見表2和圖4。

　　表2 鐵路槽車流量計與手檢尺批標定數據

表2               鐵路槽車流量計與手檢尺批標定數據
序號	汽油標號	標定日期	流量計讀數t	人工檢尺量t	差量t	差率‰
1	93#	5月25日	561.029	560.195	0.834	1.487
2	90#	5月25日	567.813	567.498	0.315	0.555
3	93#	5月26日	532.727	530.01	2.717	5.1
4	90	5月27日	473.241	471.374	1.867	3.945
5	90	5月27日	230.638	229.661	0.977	4.236
6	90	5月27日	551.248	549.404	1.844	3.345
7	90	6月2日	182.501	182.03	0.471	2.581
8	93	6月4日	147.212	146.245	0.967	6.569
9	93	6月4日	462.647	461.711	0.936	2.023
10	90	6月4日	405.977	404.84	1.137	2.801

圖4  每批付油後流量計與手檢尺比對趨勢

3、單個鶴位的流量計與靜態衡比對數據見表3。

4、每批付油後流量計與靜態軌道衡比對數據見表4

（二）誤差影響因素分析

　　從係統運行情況看
，雖然我們使用了0.1級的質量流量計

，計量精度較高
，但流量計與手檢尺
、靜態衡比對的數據並不理想。根據我們對全過程的跟蹤分析
，在實際使用中油品計量的最終結果同時也受以下因素影響：

　　1、傳(chuan)感(gan)器(qi)安(an)裝(zhuang)方(fang)位(wei)的(de)影(ying)響(xiang)。由(you)於(yu)質(zhi)量(liang)流(liu)量(liang)計(ji)到(dao)貨(huo)較(jiao)晚(wan)
，檢(jian)修(xiu)期(qi)間(jian)現(xian)場(chang)施(shi)工(gong)采(cai)用(yong)了(le)設(she)置(zhi)臨(lin)時(shi)直(zhi)管(guan)段(duan)替(ti)代(dai)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)辦(ban)法(fa)。流(liu)量(liang)計(ji)到(dao)廠(chang)後(hou)將(jiang)該(gai)直(zhi)管(guan)段(duan)拆(chai)除(chu)，直(zhi)接(jie)安(an)裝(zhuang)流(liu)量(liang)計(ji)。由(you)於(yu)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang)和(he)管(guan)段(duan)變(bian)形(xing)等(deng)原(yuan)因(yin)，有(you)個(ge)別(bie)表(biao)存(cun)在(zai)安(an)裝(zhuang)不(bu)垂(chui)直(zhi)，法(fa)蘭(lan)不(bu)對(dui)中(zhong)的(de)現(xian)象(xiang)，使(shi)流(liu)量(liang)計(ji)存(cun)在(zai)過(guo)度(du)應(ying)力(li)，影(ying)響(xiang)流(liu)量(liang)計(ji)計(ji)量(liang)的(de)精(jing)確(que)性(xing)。

　　2、氣動控製閥密封性能的好壞。氣動控製閥密封不嚴,批量控製器在開始采集數據前，流量計已經開始走量而造成漏計量；另裝車完畢，由於氣動閥關閉不嚴，會造成付完油冒罐的危險。

　　3、操cao作zuo流liu程cheng的de影ying響xiang。裝zhuang車che工gong每mei次ci裝zhuang車che完wan畢bi，有you時shi會hui打da開kai氣qi動dong閥fa後hou的de回hui油you閥fa，便bian於yu排pai空kong鶴he管guan內nei的de油you品pin以yi防fang漏lou油you。再zai次ci裝zhuang車che時shi汽qi油you需xu重zhong新xin充chong滿man鶴he管guan，流liu量liang計ji讀du數shu與yu實shi際ji裝zhuang車che量liang相xiang比bi偏pian大da。鶴he管guan直zhi徑jing100mm，長約4m，大約可儲存25kg的de汽qi油you。由you於yu裝zhuang車che工gong對dui回hui油you閥fa操cao作zuo的de隨sui意yi性xing，使shi得de流liu量liang計ji的de計ji量liang差cha量liang也ye無wu規gui律lv，雖sui然ran鶴he管guan內nei的de油you量liang不bu算suan多duo，但dan對dui於yu用yong於yu貿mao易yi交jiao接jie的de流liu量liang計ji，25kg已足以影響最後的計量準確性。

　　四

、解決辦法

　　針對以上種種問題，我們陸續采取了以下措施：

　　1、首先校正個別表的安裝方位，消除安裝應力。

　　2、解決閥門泄漏的問題，更換了部分泄漏嚴重的閥門。

　　3、改(gai)變(bian)裝(zhuang)運(yun)車(che)間(jian)現(xian)有(you)裝(zhuang)車(che)程(cheng)序(xu)，由(you)室(shi)內(nei)操(cao)作(zuo)工(gong)先(xian)打(da)開(kai)氣(qi)動(dong)閥(fa)後(hou)，現(xian)場(chang)裝(zhuang)車(che)工(gong)再(zai)打(da)開(kai)手(shou)閥(fa)，這(zhe)樣(yang)不(bu)僅(jin)避(bi)免(mian)了(le)上(shang)述(shu)情(qing)況(kuang)造(zao)成(cheng)的(de)漏(lou)計(ji)量(liang)
，而(er)且(qie)氣(qi)動(dong)閥(fa)先(xian)開(kai)也(ye)有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)了(le)氣(qi)動(dong)閥(fa)門(men)迅(xun)速(su)打(da)開(kai)造(zao)成(cheng)的(de)“水擊”現象對流量計的影響。

　　4、規定裝車工裝車完畢須打開回油閥時
，並及時通知計量員
，以便計量員分析流量計多計量的25kg油量，並從最後計量值中扣除。

　　五、運行效果

　　采取上述措施後
，流量計與檢尺

、過衡比對差值明顯減少，出廠計量誤差小於2‰。詳見表5和圖5。

　　2004年10月鐵路裝車自動計量係統正式用於出廠貿易交接，大大提高了汽油鐵運出廠的計量準確度。裝車自動計量係統用於貿易交接6個月（至05年4月）以來汽油鐵運出廠損耗下降了0.3%，按每年汽油出廠70萬噸，平均銷售價格4000元/噸計算
，可有效減少損失800萬元左右。由此可見裝車自動計量係統不僅有效減少運輸中的油品損耗、消除安全隱患
、減jian輕qing操cao作zuo員yuan工gong勞lao動dong強qiang度du，大da大da降jiang低di了le由you於yu計ji量liang誤wu差cha造zao成cheng的de產chan品pin出chu廠chang損sun失shi
，也ye避bi免mian了le計ji量liang糾jiu紛fen的de出chu現xian，對dui維wei護hu企qi業ye利li益yi和he信xin譽yu起qi到dao了le積ji極ji的de作zuo用yong。

圖5  每批付油後流量計與手檢尺比對趨勢

作者簡介：尹曉玲，女，山東濟南人，1994nianbiyeyuhangzhouzhongguojiliangxueyuanregongxiregongjiliangceshizhuanye
，xueshixuewei，xiangongzuoyuzhongshihuajituanjinanfengongsijiliangzhongxin，congshichanpinchuchangjiliangguanligongzuo，rengongchengshi。

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