立式金屬罐自動計量系統(tǒng)應(yīng)用探討

王析倫 劉元成 王恒

（1.中國石油天然氣股份有限公司云南銷售分公司倉儲分公司；2.中國石油天然氣股份有限公司西南管道公司昆明分公司；3.中國石油天然氣股份有限公司云南銷售分公司質(zhì)量安全環(huán)保處）

1 自動計量系統(tǒng)

立式金屬罐自動計量系統(tǒng)（以下簡稱自動計量系統(tǒng)）是通過現(xiàn)場自動化儀表直接或間接測量罐內(nèi)油品的質(zhì)量、體積、溫度、密度等相關(guān)參數(shù)，以非人工的方式完成庫存盤點或貿(mào)易交接的系統(tǒng)。自動計量系統(tǒng)可歸為三類：即自動液位計量系統(tǒng)、靜壓計量系統(tǒng)和混合式計量系統(tǒng)。

1.1 自動液位計量系統(tǒng)

自動液位計量系統(tǒng)相當(dāng)于國際上的ATG系統(tǒng)，實際相當(dāng)于將液位計應(yīng)用于立式金屬罐內(nèi)，以取代人工測量液位，再通過罐容表計算出罐內(nèi)油品體積。所以該系統(tǒng)僅能測出液位和計算體積，如果需要測量罐內(nèi)油品質(zhì)量，則需人工取樣，測量溫度、密度等相關(guān)參數(shù)，計算出質(zhì)量值。

該系統(tǒng)的優(yōu)缺點顯而易見，其準(zhǔn)確度主要取決于液位儀的準(zhǔn)確度，若液位儀的準(zhǔn)確度達(dá)不到人工計量的標(biāo)準(zhǔn)，即±1mm的測量準(zhǔn)確度，則不能稱之為計量系統(tǒng)，僅能用于日常管理使用。目前，這種系統(tǒng)在國內(nèi)外有著廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用于體積交接的國家，國內(nèi)使用的液位儀僅理論上可以達(dá)到±1mm的誤差，而在實際使用過程中受諸多因素影響，很難達(dá)到這個理論值。

1.2 靜壓計量系統(tǒng)

該系統(tǒng)相當(dāng)于國外的HTG系統(tǒng)，是由美國首先提出的一種以壓力傳感器為主要測量元件的自動計量系統(tǒng)，其基本原理是用壓力傳感器測量罐內(nèi)某一高度下的靜壓力，在已知罐容表的情況下直接計算出這個高度下罐內(nèi)油品質(zhì)量，由于壓力傳感器的準(zhǔn)確度很高，所以計算出的罐內(nèi)油品質(zhì)量的準(zhǔn)確度也較高，一般情況下高于0.1%。

通過上述原理可以看出，用該系統(tǒng)測量罐內(nèi)油品質(zhì)量可以不用測量溫度、密度等參數(shù)，減少測量流程，提高準(zhǔn)確度。目前在用的靜壓計量系統(tǒng)主要有兩種形式，即單傳感器系統(tǒng)和多傳感器系統(tǒng)。單傳感器系統(tǒng)僅有一個傳感器，安裝位置在油罐底部第一圈鋼板上，可直接測量罐內(nèi)油品的靜壓力值。多傳感器系統(tǒng)無須其他計量操作，便可以實現(xiàn)所需數(shù)據(jù)的測量。

將上述兩個系統(tǒng)進(jìn)行融合，混合成具備以上兩個系統(tǒng)全部功能的新系統(tǒng)，則被稱為混合式油罐測量系統(tǒng)。

2 自動計量系統(tǒng)現(xiàn)狀

2.1 自動液位計量系統(tǒng)

在國內(nèi)很早便有人提出在成品油交易中應(yīng)用體積交接，與國際貿(mào)易慣例接軌，但是由于國內(nèi)已成型的并且較為成熟的計量法律法規(guī)體系等諸多因素限制，很難短期內(nèi)完成改變。但國內(nèi)的加油站和部分油庫已經(jīng)開始以體積作為計量單位，筆者工作過的油庫中已有三座油庫開始以V20（20℃下的標(biāo)準(zhǔn)體積）方式交接。通過體積交接的方式在一定程度上可以避免數(shù)量糾紛。

2.2 靜壓計量系統(tǒng)

在該系統(tǒng)中通過靜壓力測量出的密度較為準(zhǔn)確，但是該密度代表的僅僅是距離罐底約2m位置的密度值，缺乏代表性，與整個油罐內(nèi)油品的平均密度差異較大，一般誤差可達(dá)0.4%以上。

2.3 混合式油罐測量系統(tǒng)

1991年天津石化公司提出實施了混合式計量系統(tǒng)。經(jīng)過25年的發(fā)展，該公司已經(jīng)印證了三套系統(tǒng)中混合式系統(tǒng)是最符合當(dāng)今國情、功能也最為完善的系統(tǒng)。在法制計量管理范疇內(nèi)，國家相關(guān)部門也制定了法定的檢定方法（JJF1440-2013），從這個層面可以看出，混合式計量系統(tǒng)在當(dāng)前計量工作中的重要地位和發(fā)展前景。

3 結(jié)論

從安全、效率、準(zhǔn)確度等方面都可一看出，自動計量系統(tǒng)是一個大的發(fā)展趨勢，代表著靜態(tài)計量的未來，各個系統(tǒng)的不斷更替、改進(jìn)都是這項技術(shù)前進(jìn)的階梯。雖然人工計量操作存在諸多誤差，但是在自動計量技術(shù)這個過渡期內(nèi)人工計量的重要性是顯而易見的，通過人工計量對自動計量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，而自動計量則可以降低勞動強度、減少安全風(fēng)險，兩者相輔相成，缺一不可。