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儲(chǔ)罐流量計(jì)在大型食用植物油庫(kù)的配置
食用植物油的儲(chǔ)存需要大量的儲(chǔ)罐，對(duì)于油庫(kù)內(nèi)的存品油的計(jì)量和定期的復(fù)核是油庫(kù)重要的日常工作之一,，如何針對(duì)*儲(chǔ)備油接收,、發(fā)放,、儲(chǔ)存的計(jì)量性需要，設(shè)計(jì)了由載體計(jì)量,、管道計(jì)量,、儲(chǔ)罐計(jì)量構(gòu)成的三級(jí)復(fù)核式計(jì)量體系，本文就其系統(tǒng)設(shè)施甄選與組合配置進(jìn)行探討,。
中儲(chǔ)糧襄樊油庫(kù)共有11座大型儲(chǔ)油罐,，配備有每小時(shí)120 t鐵路、每小時(shí)100 t公路油脂收(發(fā))物流回路,。為有效的提高計(jì)量精度和工作效率,，減少人為誤差及人員勞動(dòng)強(qiáng)度，在油庫(kù)建設(shè)中,，進(jìn)行了油庫(kù)自動(dòng)復(fù)核計(jì)量體系設(shè)施甄選與組合配置及管理系統(tǒng)構(gòu)建的嘗試,。
1油庫(kù)自動(dòng)復(fù)核計(jì)量體系的配置設(shè)計(jì)
*儲(chǔ)備油庫(kù)在儲(chǔ)存、輪換和應(yīng)急調(diào)動(dòng)中對(duì)油脂接收,、發(fā)放的計(jì)量與速度有著嚴(yán)格的要求,。傳統(tǒng)的油脂計(jì)量工作以手工打尺和載體計(jì)量為主要方式，在載體計(jì)量出人庫(kù)數(shù)量的基礎(chǔ)上,，對(duì)儲(chǔ)油罐每一次人油,、出油、倒罐或日常檢查,，都要由人工按規(guī)程測(cè)量液位高度,、罐內(nèi)油脂溫度(t油)，扦取油樣后,，到環(huán)境溫度相對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)所,，使用溫度計(jì)、密度計(jì)測(cè)取室內(nèi)油脂溫度(t室油)和密度(P室油)，按公式
(1)計(jì)算罐內(nèi)油脂實(shí)際密度(P罐油):
P罐油=P室油+0. 00064 x ( t室油一t罐油)川
計(jì)算出罐內(nèi)油柱體積(V罐內(nèi)油柱體積),，zui后計(jì)算罐內(nèi)油脂庫(kù)存數(shù)量(w):
w二V罐內(nèi)油柱體積xp罐油(2)
根據(jù)載體計(jì)量結(jié)果和上述計(jì)算結(jié)果填寫(xiě)裝車(chē)記錄單,、儲(chǔ)油罐動(dòng)態(tài)賬卡等;zui終根據(jù)儲(chǔ)油罐動(dòng)態(tài)賬卡，按日,、旬,、月、季,、年和儲(chǔ)罐,、品種分別統(tǒng)計(jì)出包括人庫(kù)量、出庫(kù)量,、損耗量以及各儲(chǔ)罐當(dāng)前的庫(kù)存信息,。由于手工測(cè)量計(jì)算計(jì)量方式工序繁雜，存在著人員勞動(dòng)強(qiáng)度大,、容易出現(xiàn)誤差,、計(jì)算精度低、速度慢,、信息滯后等問(wèn)題,。
中儲(chǔ)糧襄樊油庫(kù)的復(fù)核式計(jì)量體系設(shè)計(jì)框架，由罐內(nèi)靜態(tài)計(jì)量,、管道動(dòng)態(tài)計(jì)量,、載體分析計(jì)量等三部分構(gòu)成。即在罐內(nèi)安裝罐內(nèi)雷達(dá)液位計(jì)量裝置,，對(duì)在庫(kù)油脂進(jìn)行靜態(tài)計(jì)量;在輸油管道安裝管道質(zhì)量流量計(jì),，對(duì)在接收、發(fā)放油脂進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)量;設(shè)汽(火)車(chē)磅秤計(jì)量裝置,，對(duì)出人庫(kù)油脂進(jìn)行載體計(jì)量,。以此形成相互復(fù)核認(rèn)證計(jì)量流程，以計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)取代人工系統(tǒng),，在連續(xù),、高速地完成油脂計(jì)量工作的同時(shí)，還可自動(dòng)完成相關(guān)計(jì)量記賬與報(bào)表填寫(xiě)工作,。
2油庫(kù)自動(dòng)復(fù)核計(jì)量體系的設(shè)施甄選
目前,，油罐自動(dòng)計(jì)量方法、管道流量計(jì)量方法和汽(火)車(chē)載體計(jì)量裝置種類(lèi)繁多,，在應(yīng)用中的效果也不盡相同,。為此，中儲(chǔ)糧襄樊油庫(kù)從原理,、性能及數(shù)據(jù)處理上各自特點(diǎn)的分析人手,，進(jìn)行復(fù)核計(jì)量系統(tǒng)的配置優(yōu)選與設(shè)施甄別,。
2. 1油罐自動(dòng)計(jì)量設(shè)置的甄選 目前，食用植物油罐使用的自動(dòng)計(jì)量方法從原理和性能上可歸結(jié)為以下3類(lèi):
(1)液位計(jì)法(ATG法)液位計(jì)法是通過(guò)安裝在油罐上的液位計(jì),，測(cè)量罐內(nèi)油脂的液位,，通過(guò)計(jì)算獲得油脂的重量。目前液位計(jì)的種類(lèi)主要有兩種:一種是測(cè)量罐內(nèi)空間高度,，如雷達(dá)液位計(jì),、超聲波液位計(jì)等，通過(guò)用液位計(jì)的安裝高度減去所測(cè)得的空間高度得到液位高度;另一種是直接測(cè)量液位高度,，如鋼帶浮子液位計(jì)等,。
(2)靜壓法(HTG法)靜壓法的測(cè)量原理，是通過(guò)安裝在油罐底部壓力傳感器測(cè)量罐內(nèi)液體的壓強(qiáng),，再根據(jù)罐體的截面積即可計(jì)算出罐內(nèi)油脂的重量,。靜壓法的詳細(xì)計(jì)算公式見(jiàn)中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG759-1997《靜壓法油罐計(jì)量裝置》。靜壓法測(cè)量的特點(diǎn)是:①罐內(nèi)油脂質(zhì)量直接由底部壓力傳感器測(cè)量獲得,，不受密度、溫度等參數(shù)的變化誤差的影響,，計(jì)量精度高;②無(wú)活動(dòng)部件,，可靠性高。
(3)混合法(HIMS法)混合法是將液位計(jì)法與靜壓法相結(jié)合,，通過(guò)安裝的液位計(jì)直接測(cè)量得到罐內(nèi)油脂的液位,，再通過(guò)安裝在底部的壓力傳感器測(cè)量得出油脂壓強(qiáng)，綜合計(jì)算得出罐內(nèi)油脂的質(zhì)量,，是食用油儲(chǔ)罐自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)中功能zui全面,、測(cè)量精度zui高、可靠性,、理論性*的計(jì)量方法,，但造價(jià)較高。
不同油罐計(jì)量方法的技術(shù)方案比較見(jiàn)表1
中儲(chǔ)糧襄樊油庫(kù)采用了雷達(dá)液位計(jì)與多點(diǎn)測(cè)溫傳感技術(shù),、密度自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)相結(jié)合提高計(jì)量精度的設(shè)計(jì)方案,，通過(guò)計(jì)算機(jī)可自動(dòng)得到液位、點(diǎn)油溫,、平均油溫,、點(diǎn)密度、平均密度,、儲(chǔ)油質(zhì)量等所需的所有物理參數(shù),，即以雷達(dá)液位計(jì)測(cè)得儲(chǔ)罐內(nèi)油柱高度、多點(diǎn)溫度計(jì)測(cè)得儲(chǔ)罐內(nèi)油脂溫度,，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出儲(chǔ)罐內(nèi)油脂密度,，zui終獲得精度較高的儲(chǔ)罐內(nèi)油脂數(shù)量,。
2. 2管道自動(dòng)計(jì)，設(shè)置的甄選
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,，測(cè)量管道流體流量的流量計(jì)發(fā)展紛繁,，但常用的可歸納為兩大類(lèi):
(1)按流量計(jì)采用的測(cè)量原理分類(lèi)如差壓式、轉(zhuǎn)子式,、沖量式,、可動(dòng)管式、質(zhì)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(xué)原理流量計(jì);電磁流量計(jì),、差動(dòng)電容式、電感式,、應(yīng)變電阻式,、超聲波式、沖擊波式等電學(xué)原理流量計(jì);熱量式,、直接量熱式,、間接量熱式等熱學(xué)原理流量計(jì);激光式、光電式等光學(xué)原理流量計(jì);核磁共振式,、核輻射式等物理原理流量計(jì)等等,。
(2)按流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理分類(lèi)如使用容積結(jié)構(gòu)的橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)(羅茨流量計(jì)),、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì),、刮板式流量計(jì)、伺服式容積流量計(jì),、皮膜式流量計(jì)和轉(zhuǎn)筒流量計(jì);使用葉輪結(jié)構(gòu)的葉輪式流量計(jì);使用差壓結(jié)構(gòu)的變壓降式流量計(jì);使用變面積式結(jié)構(gòu)的等壓降式流量計(jì);使用動(dòng)量結(jié)構(gòu)的靶式和轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式流量計(jì);使用沖量結(jié)構(gòu)位移檢測(cè)型和直接測(cè)力型流量計(jì);使用電磁結(jié)構(gòu)的流電磁流量計(jì);使用超聲波的超聲波流量計(jì)和利用多普勒效應(yīng)制造的超聲多普勒流量計(jì),、流體振蕩式流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)等,。
考慮油脂溫度,、壓力等運(yùn)行介質(zhì)參數(shù)變化，易造成計(jì)量值失真的問(wèn)題,，我們采用溫度壓力補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì),，利用油脂溫度、壓力與密度間的關(guān)系,，將溫度,、壓力函數(shù)換算為密度,，與容積流量相乘而得到質(zhì)量流量，實(shí)現(xiàn)了油脂溫度,、壓力對(duì)油脂密度的補(bǔ)償,，使之具有良好的計(jì)量度。
2. 3載體自動(dòng)計(jì)量設(shè)置的甄選
中儲(chǔ)糧襄樊油庫(kù)的載體計(jì)量,，包括數(shù)字式電子汽車(chē)地中衡和數(shù)字式電子火車(chē)軌道衡,，以及與之相匹配的打印重量數(shù)據(jù)表單的打印機(jī)、稱(chēng)重儀表,、遠(yuǎn)距離讀數(shù)大屏幕和數(shù)據(jù)管理及信息傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)管理系統(tǒng),。其特點(diǎn)為:
(1)數(shù)字化通信，解決了電纜傳輸信號(hào)弱,、易受干擾,、造成系統(tǒng)工作不穩(wěn)定導(dǎo)致計(jì)量準(zhǔn)確性降低的問(wèn)題。
(2)智能化技術(shù),，解決了電子地磅受載體偏載,、溫度影響和時(shí)間效應(yīng)蠕變等問(wèn)題，一致性好,，互換性高,，并具有故障自動(dòng)診斷提示功能，簡(jiǎn)化了秤體的現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試,、標(biāo)定、調(diào)整,。
(3)數(shù)字化校準(zhǔn)技術(shù),，使用標(biāo)準(zhǔn)串行輸出數(shù)據(jù)接口，強(qiáng)度高,、互換性好,，適應(yīng)任何惡劣的工作環(huán)境，與大屏幕顯示器或計(jì)算機(jī)相連接,，直接顯示并儲(chǔ)存稱(chēng)重過(guò)程的日期,、時(shí)間、車(chē)號(hào)以及車(chē)號(hào)的毛重,、皮重,、凈重、貨號(hào),、序號(hào),、車(chē)號(hào)等稱(chēng)重記錄，同步形成分類(lèi)統(tǒng)計(jì)的日?qǐng)?bào)表,、月報(bào)表等相關(guān)報(bào)表,。
3油庫(kù)自動(dòng)復(fù)核計(jì)量系統(tǒng)
油庫(kù)自動(dòng)復(fù)核計(jì)量系統(tǒng)配置的功能目標(biāo)是提高工作效率和計(jì)量精度,，減少或避免計(jì)量差錯(cuò)，提升整體計(jì)量工作的管理水平,，提高企業(yè)效益,。
3. 1動(dòng)態(tài)計(jì)t管理系統(tǒng)
滿(mǎn)足包括以油罐汽車(chē)、油罐火車(chē)為運(yùn)輸方式的出人庫(kù)需要,，以及油罐間油脂移庫(kù)和罐容管理的需要,。其中油罐汽車(chē)、油罐火車(chē)采用100 mm口徑收油軟管,、發(fā)油鶴管與管道流量計(jì)配接,，對(duì)相關(guān)操作崗位匹配相應(yīng)的權(quán)限，使系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等管理權(quán)限與業(yè)務(wù)操作權(quán)限分離?，F(xiàn)場(chǎng)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)定量遙控控制人庫(kù),、出庫(kù)，減少人為因素干擾,，保證收(發(fā))油過(guò)程可靠,。計(jì)算機(jī)可將管道流量計(jì)數(shù)據(jù)與載體計(jì)量數(shù)據(jù)、儲(chǔ)罐計(jì)量數(shù)據(jù)相互核對(duì),，自動(dòng)形成詳細(xì)準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)日志和報(bào)表,，使計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，構(gòu)成完整的計(jì)量流程數(shù)據(jù)可追蹤和審核鏈,。系統(tǒng)還集成了各種控制功能,，如油罐進(jìn)(出)油操作與液位之間的聯(lián)鎖、泵與閥門(mén)的聯(lián)鎖等,。
3. 2罐區(qū)管理系統(tǒng)
(1)動(dòng)態(tài)顯示儲(chǔ)罐儲(chǔ)油信息,，包括各儲(chǔ)罐油脂品名、液面高度,、多點(diǎn)截面油脂溫度,，以及對(duì)油脂密度自動(dòng)補(bǔ)償計(jì)算的罐存油量;
(2)信息報(bào)警裝置，包括:罐或管道泄漏,、液位超高等異常狀況時(shí)發(fā)出的聲光報(bào)警信號(hào);
(3)罐區(qū)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控信息,，包括:閥門(mén)、油泵,、管路等設(shè)備工作狀況;
(4)報(bào)表信息,，包括:各儲(chǔ)罐收、發(fā)油數(shù)據(jù),、日檢查表以及庫(kù)存歷史數(shù)據(jù)查詢(xún),，并顯示其歷史趨勢(shì)曲線(xiàn)，還可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)完成各種統(tǒng)計(jì)和計(jì)算如歷史庫(kù)存量,、進(jìn)出油量等,。
3. 3系統(tǒng)應(yīng)用流程
通過(guò)以上計(jì)量設(shè)備的組合配置,，形成由載體計(jì)量、管道計(jì)量,、儲(chǔ)罐計(jì)量構(gòu)成的三級(jí)復(fù)核式計(jì)量系統(tǒng),。
(1)油脂人庫(kù)三級(jí)計(jì)量流程
汽(火)車(chē)來(lái)油，首先通過(guò)數(shù)字式電子汽車(chē)地中衡(或數(shù)字式電子火車(chē)軌道衡)計(jì)量毛重,，運(yùn)用罐內(nèi)雷達(dá)液位計(jì)量裝置計(jì)量人油前罐內(nèi)油脂數(shù)量;其次通過(guò)與油泵相聯(lián)的管道質(zhì)量流量計(jì),，結(jié)合人油作業(yè)完成一級(jí)計(jì)量;油脂人罐油待所含空氣和泡沫消散后，運(yùn)用罐內(nèi)雷達(dá)液位計(jì)量裝置計(jì)量人油后罐內(nèi)油脂數(shù)量,，完成二級(jí)計(jì)量;zui后,，將空車(chē)通過(guò)數(shù)字式電子汽車(chē)地中衡(或數(shù)字式電子火車(chē)軌道衡)計(jì)量皮重，自動(dòng)計(jì)算凈重,，完成三級(jí)計(jì)量,。
(2)油脂出庫(kù)三級(jí)計(jì)量流程
首先空車(chē)通過(guò)數(shù)字式電子汽車(chē)地中衡(或數(shù)字式電子火車(chē)軌道衡)計(jì)量皮重，運(yùn)用罐內(nèi)雷達(dá)液位計(jì)量裝置計(jì)量發(fā)油前罐內(nèi)油脂數(shù)量;使用管道質(zhì)量流量計(jì)將油脂打人槽車(chē),，完成一級(jí)計(jì)量;使用罐內(nèi)雷達(dá)液位計(jì)量裝置計(jì)量發(fā)油后罐內(nèi)油脂數(shù)量,，完成二級(jí)計(jì)量;zui后，使用數(shù)字式電子汽車(chē)地中衡(或數(shù)字式電子火車(chē)軌道衡)計(jì)量皮重,，自動(dòng)計(jì)算凈重,，完成三級(jí)計(jì)量。
其中,，在由載體計(jì)量,、管道計(jì)量、儲(chǔ)罐計(jì)量構(gòu)成的三級(jí)復(fù)核式計(jì)量體系中,，若上下級(jí)計(jì)量值誤差大于允許值時(shí),，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，并且不打印出(人)庫(kù)單據(jù),、報(bào)表，供業(yè)務(wù)人員分析查找原因,，以確保計(jì)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性和客觀(guān)性,。
4油庫(kù)計(jì)量系統(tǒng)的配置評(píng)價(jià)
4. 1系統(tǒng)的可靠性
中儲(chǔ)糧襄樊油庫(kù)的11個(gè)儲(chǔ)油罐，均經(jīng)由國(guó)家大容器計(jì)量檢定部門(mén)進(jìn)行了罐容檢定,，并頒發(fā)有毫米級(jí)罐容計(jì)量表,，火車(chē)槽車(chē)采用全國(guó)通用的鐵路罐車(chē)容積表，符合國(guó)家*的要求,，輸油管道質(zhì)量流量計(jì)和汽(火)車(chē)磅秤計(jì)量裝置均取得計(jì)量管理部門(mén)的鑒定證書(shū),，為計(jì)算機(jī)計(jì)量系統(tǒng)初始化時(shí)罐容數(shù)據(jù)的輸人提供了準(zhǔn)確依據(jù)。同時(shí),，通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)量系統(tǒng),，將載體計(jì)量,、管道計(jì)量、儲(chǔ)罐計(jì)量在三級(jí)計(jì)量平行運(yùn)行過(guò)程中的計(jì)量結(jié)果打印并在屏幕上顯示,，以便對(duì)照驗(yàn)證,。
4. 2系統(tǒng)的堅(jiān)固性
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建有合理的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，如員工誤操作輸人了不合理的數(shù)據(jù),，系統(tǒng)能夠做出適當(dāng)?shù)奶幚?。例如本系統(tǒng)分別建立每一個(gè)儲(chǔ)油罐號(hào)、當(dāng)前儲(chǔ)存油脂品名等信息文件,，并建有自動(dòng)糾錯(cuò)報(bào)警功能,，若輸人進(jìn)油的液面高度超過(guò)油罐標(biāo)定允許zui大高度時(shí)，系統(tǒng)將及時(shí)判斷出數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤,，強(qiáng)制中斷本次操作,，由系統(tǒng)做出提示，要求重新操作,。
4. 3系統(tǒng)的實(shí)用性
(1)計(jì)算速度快,，一次計(jì)算作業(yè)只需幾分鐘即可完成，并可同步及時(shí)準(zhǔn)確地提供出相關(guān)的數(shù)據(jù)信息報(bào)表,。
(2)提高了計(jì)量準(zhǔn)確度,，減輕了工人和管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了人工計(jì)算失誤可能造成的損失,。
(3)易學(xué)易用,，業(yè)務(wù)人員可以在中文信息的提示下正確操作，不必進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培訓(xùn),。
(4)可以及時(shí)獲得的罐存信息,，及時(shí)掌握人庫(kù)、出庫(kù),、在庫(kù)等準(zhǔn)確數(shù)據(jù),，可打印和查詢(xún)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、歷史記錄,，為經(jīng)營(yíng)決策提供可靠依據(jù),。