儲罐流量計在大型食用植物油庫復核計量系統中的甄選與配置

　　食用植物油的儲存需要大量的儲罐，對于油庫內的存品油的計量和定期的復核是油庫重要的日常工作之一，如何針對中央儲備油接收、發放、儲存的計量**性需要，設計了由載體計量、管道計量、儲罐計量構成的三級復核式計量體系，本文就其系統設施甄選與組合配置進行探討。
　　    中儲糧襄樊油庫共有11座大型儲油罐，配備有每小時120 t鐵路、每小時100 t公路油脂收(發)物流回路。為有效的提高計量精度和工作效率，減少人為誤差及人員勞動強度，在油庫建設中，進行了油庫自動復核計量體系設施甄選與組合配置及管理系統構建的嘗試。

　　1油庫自動復核計量體系的配置設計
　　    中央儲備油庫在儲存、輪換和應急調動中對油脂接收、發放的計量**與速度有著嚴格的要求。傳統的油脂計量工作以手工打尺和載體計量為主要方式，在載體計量出人庫數量的基礎上，對儲油罐每一次人油、出油、倒罐或日常檢查，都要由人工按規程測量液位高度、罐內油脂溫度(t油)，扦取油樣后，到環境溫度相對穩定的場所，使用溫度計、密度計測取室內油脂溫度(t室油)和密度(P室油)，按公式
　　(1)計算罐內油脂實際密度(P罐油):
　　      P罐油=P室油+0. 00064 x ( t室油一t罐油)川
　　    計算出罐內油柱體積(V罐內油柱體積)，后計算罐內油脂庫存數量(w):
　　              w二V罐內油柱體積xp罐油(2)
　　    根據載體計量結果和上述計算結果填寫裝車記錄單、儲油罐動態賬卡等;終根據儲油罐動態賬卡，按日、旬、月、季、年和儲罐、品種分別統計出包括人庫量、出庫量、損耗量以及各儲罐當前的庫存信息。由于手工測量計算計量方式工序繁雜，存在著人員勞動強度大、容易出現誤差、計算精度低、速度慢、信息滯后等問題。
　　中儲糧襄樊油庫的復核式計量體系設計框架，由罐內靜態計量、管道動態計量、載體分析計量等三部分構成。即在罐內安裝罐內雷達液位計量裝置，對在庫油脂進行靜態計量;在輸油管道安裝管道質量流量計，對在接收、發放油脂進行動態計量;設汽(火)車磅秤計量裝置，對出人庫油脂進行載體計量。以此形成相互復核認證計量流程，以計算機管理系統取代人工系統，在連續、高速地完成油脂計量工作的同時，還可自動完成相關計量記賬與報表填寫工作。

　　2油庫自動復核計量體系的設施甄選   
目前，油罐自動計量方法、管道流量計量方法和汽(火)車載體計量裝置種類繁多，在應用中的效果也不盡相同。為此，中儲糧襄樊油庫從原理、性能及數據處理上各自特點的分析人手，進行復核計量系統的配置優選與設施甄別。
　　2. 1油罐自動計量設置的甄選    目前，食用植物油罐使用的自動計量方法從原理和性能上可歸結為以下3類:
　　    (1)液位計法(ATG法)液位計法是通過安裝在油罐上的液位計，測量罐內油脂的液位，通過計算獲得油脂的重量。目前液位計的種類主要有兩種:一種是測量罐內空間高度，如雷達液位計、超聲波液位計等，通過用液位計的安裝高度減去所測得的空間高度得到液位高度;另一種是直接測量液位高度，如鋼帶浮子液位計等。
　　    (2)靜壓法(HTG法)靜壓法的測量原理，是通過安裝在油罐底部壓力傳感器測量罐內液體的壓強，再根據罐體的截面積即可計算出罐內油脂的重量。靜壓法的詳細計算公式見中華人民共和國國家計量檢定規程JJG759-1997《靜壓法油罐計量裝置》。靜壓法測量的特點是:①罐內油脂質量直接由底部壓力傳感器測量獲得，不受密度、溫度等參數的變化誤差的影響，計量精度高;②無活動部件，可靠性高。
　　    (3)混合法(HIMS法)混合法是將液位計法與靜壓法相結合，通過安裝的液位計直接測量得到罐內油脂的液位，再通過安裝在底部的壓力傳感器測量得出油脂壓強，綜合計算得出罐內油脂的質量，是食用油儲罐自動計量系統中功能全面、測量精度高、可靠性好、理論性優的計量方法，但造價較高。
　　    不同油罐計量方法的技術方案比較見表1
　　    中儲糧襄樊油庫采用了雷達液位計與多點測溫傳感技術、密度自動補償系統相結合提高計量精度的設計方案，通過計算機可自動得到液位、點油溫、平均油溫、點密度、平均密度、儲油質量等所需的所有物理參數，即以雷達液位計測得儲罐內油柱高度、多點溫度計測得儲罐內油脂溫度，系統自動計算出儲罐內油脂密度，終獲得精度較高的儲罐內油脂數量。
　　2. 2管道自動計，設置的甄選
　　    隨著現代科技的發展，測量管道流體流量的流量計發展紛繁，但常用的可歸納為兩大類:
　　    (1)按流量計采用的測量原理分類如差壓式、轉子式、沖量式、可動管式、質量式、靶式、渦輪式、旋渦式、渦街式、皮托管式、容積式、堰(槽)式等力學原理流量計;電磁流量計、差動電容式、電感式、應變電阻式、超聲波式、沖擊波式等電學原理流量計;熱量式、直接量熱式、間接量熱式等熱學原理流量計;激光式、光電式等光學原理流量計;核磁共振式、核輻射式等物理原理流量計等等。
　　    (2)按流量計的結構原理分類如使用容積結構的橢圓齒輪流量計、腰輪流量計(羅茨流量計)、旋轉活塞流量計、刮板式流量計、伺服式容積流量計、皮膜式流量計和轉筒流量計;使用葉輪結構的葉輪式流量計;使用差壓結構的變壓降式流量計;使用變面積式結構的等壓降式流量計;使用動量結構的靶式和轉動翼板式流量計;使用沖量結構位移檢測型和直接測力型流量計;使用電磁結構的流電磁流量計;使用超聲波的超聲波流量計和利用多普勒效應制造的超聲多普勒流量計、流體振蕩式流量計、質量流量計等。
　　    考慮油脂溫度、壓力等運行介質參數變化，易造成計量值失真的問題，我們采用溫度壓力補償式質量流量計，利用油脂溫度、壓力與密度間的關系，將溫度、壓力函數換算為密度，與容積流量相乘而得到質量流量，實現了油脂溫度、壓力對油脂密度的補償，使之具有良好的計量**度。
　　2. 3載體自動計量設置的甄選
　　    中儲糧襄樊油庫的載體計量，包括數字式電子汽車地中衡和數字式電子火車軌道衡，以及與之相匹配的打印重量數據表單的打印機、稱重儀表、遠距離讀數大屏幕和數據管理及信息傳輸的計算機管理系統。其特點為:
　　    (1)數字化通信，解決了電纜傳輸信號弱、易受干擾、造成系統工作不穩定導致計量準確性降低的問題。
　　    (2)智能化技術，解決了電子地磅受載體偏載、溫度影響和時間效應蠕變等問題，一致性好，互換性高，并具有故障自動診斷提示功能，簡化了秤體的現場安裝調試、標定、調整。
　　    (3)數字化校準技術，使用標準串行輸出數據接口，強度高、互換性好，適應任何惡劣的工作環境，與大屏幕顯示器或計算機相連接，直接顯示并儲存稱重過程的日期、時間、車號以及車號的毛重、皮重、凈重、貨號、序號、車號等稱重記錄，同步形成分類統計的日報表、月報表等相關報表。

　　3油庫自動復核計量系統
　　    油庫自動復核計量系統配置的功能目標是提高工作效率和計量精度，減少或避免計量差錯，提升整體計量工作的管理水平，提高企業效益。
　　3. 1動態計t管理系統
　　    滿足包括以油罐汽車、油罐火車為運輸方式的出人庫需要，以及油罐間油脂移庫和罐容管理的需要。其中油罐汽車、油罐火車采用100 mm口徑收油軟管、發油鶴管與管道流量計配接，對相關操作崗位匹配相應的權限，使系統參數設置等管理權限與業務操作權限分離?，F場人員通過計算機定量遙控控制人庫、出庫，減少人為因素干擾，保證收(發)油過程可靠。計算機可將管道流量計數據與載體計量數據、儲罐計量數據相互核對，自動形成詳細準確的業務日志和報表，使計量系統數據相關聯，構成完整的計量流程數據可追蹤和審核鏈。系統還集成了各種控制功能，如油罐進(出)油操作與液位之間的聯鎖、泵與閥門的聯鎖等。
　　3. 2罐區管理系統
　　    (1)動態顯示儲罐儲油信息，包括各儲罐油脂品名、液面高度、多點截面油脂溫度，以及對油脂密度自動補償計算的罐存油量;
　　    (2)信息報警裝置，包括:罐或管道泄漏、液位超高等異常狀況時發出的聲光報警信號;
　　    (3)罐區設備狀態監控信息，包括:閥門、油泵、管路等設備工作狀況;
　　    (4)報表信息，包括:各儲罐收、發油數據、日檢查表以及庫存歷史數據查詢，并顯示其歷史趨勢曲線，還可根據歷史數據完成各種統計和計算如歷史庫存量、進出油量等。
　　3. 3系統應用流程
　　    通過以上計量設備的組合配置，形成由載體計量、管道計量、儲罐計量構成的三級復核式計量系統。
　　    (1)油脂人庫三級計量流程
　　    汽(火)車來油，*先通過數字式電子汽車地中衡(或數字式電子火車軌道衡)計量毛重，運用罐內雷達液位計量裝置計量人油前罐內油脂數量;其次通過與油泵相聯的管道質量流量計，結合人油作業完成一級計量;油脂人罐油待所含空氣和泡沫消散后，運用罐內雷達液位計量裝置計量人油后罐內油脂數量，完成二級計量;后，將空車通過數字式電子汽車地中衡(或數字式電子火車軌道衡)計量皮重，自動計算凈重，完成三級計量。
　　    (2)油脂出庫三級計量流程
　　    *先空車通過數字式電子汽車地中衡(或數字式電子火車軌道衡)計量皮重，運用罐內雷達液位計量裝置計量發油前罐內油脂數量;使用管道質量流量計將油脂打人槽車，完成一級計量;使用罐內雷達液位計量裝置計量發油后罐內油脂數量，完成二級計量;后，使用數字式電子汽車地中衡(或數字式電子火車軌道衡)計量皮重，自動計算凈重，完成三級計量。
　　    其中，在由載體計量、管道計量、儲罐計量構成的三級復核式計量體系中，若上下級計量值誤差大于允許值時，計算機系統將自動報警，并且不打印出(人)庫單據、報表，供業務人員分析查找原因，以確保計量數據的真實性和客觀性。

　　4油庫計量系統的配置評價
　　4. 1系統的可靠性
　　    中儲糧襄樊油庫的11個儲油罐，均經由國家大容器計量檢定部門進行了罐容檢定，并頒發有毫米級罐容計量表，火車槽車采用國內通用的鐵路罐車容積表，符合國家計量部門的要求，輸油管道質量流量計和汽(火)車磅秤計量裝置均取得計量管理部門的鑒定證書，為計算機計量系統初始化時罐容數據的輸人提供了準確依據。同時，通過計算機計量系統，將載體計量、管道計量、儲罐計量在三級計量平行運行過程中的計量結果打印并在屏幕上顯示，以便對照驗證。
　　4. 2系統的堅固性
　　    在計算機系統中建有合理的數據系統，如員工誤操作輸人了不合理的數據，系統能夠做出適當的處理。例如本系統分別建立每一個儲油罐號、當前儲存油脂品名等信息文件，并建有自動糾錯報警功能，若輸人進油的液面高度超過油罐標定允許大高度時，系統將及時判斷出數據的錯誤，強制中斷本次操作，由系統做出提示，要求重新操作。
　　4. 3系統的實用性
　　    (1)計算速度快，一次計算作業只需幾分鐘即可完成，并可同步及時準確地提供出相關的數據信息報表。
　　    (2)提高了計量準確度，減輕了工人和管理人員的勞動強度，避免了人工計算失誤可能造成的損失。
　　    (3)易學易用，業務人員可以在中文信息的提示下正確操作，不必進行專門培訓。
　　    (4)可以及時獲得新的罐存信息，及時掌握人庫、出庫、在庫等準確數據，可打印和查詢統計報表、歷史記錄，為經營決策提供可靠依據。

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