摘要：作為公路運輸輕質(zhì)油的特種專用車，油罐車對罐體容積表的精度有很高的要求，其油罐容積表經(jīng)過檢定合格后，可作為計量器具用于油品交換和貿(mào)易結(jié)算。容積表的精度受車輛變形等因素的影響，檢定周期初次檢定與第一次后續(xù)檢定間隔一般不超過1年，之后的后續(xù)檢定周期一般為2年。符合規(guī)程要求的汽車罐車發(fā)給檢定證書和對應(yīng)容量表，準(zhǔn)予作為計量罐車使用。對于容積表的標(biāo)定，目前傳統(tǒng)方法大多是人工參與較多，存在標(biāo)定效率低、精度受人工影響等問題。據(jù)此，對汽車油罐車容積表標(biāo)定方法及其提高效率、精度等方面進行了研究。

關(guān)鍵詞：油罐車；容積表標(biāo)定；注入法；排空法

中圖分類號：TE976 收稿日期：2024-07-12

DOI：1019999/jcnki1004-0226202408012

1 前言

罐車容積表標(biāo)定的常規(guī)原理分兩種，即注入法和排空法。其中注入法有兩種標(biāo)定方式：a.在計量站內(nèi)固定標(biāo)定臺進行容積表標(biāo)定；b.使用計量撬在停車場內(nèi)進行容積表標(biāo)定。排空法主要是裝油后在加油站通過計量撬進行容積表標(biāo)定。標(biāo)定介質(zhì)主要分為柴油和水，可根據(jù)客戶要求及標(biāo)定工具的要求來選擇合適的介質(zhì)進行標(biāo)定。雖然標(biāo)定方法不同，但終歸要獲取兩個主要參數(shù)，即高度和體積。其中，體積可通過標(biāo)準(zhǔn)容器和流量計來獲?。桓叨瓤赏ㄟ^人工投尺和磁致伸縮液位計來獲取。其他因素也應(yīng)受控，如介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、傾斜角度等，否則因外部環(huán)境引入的誤差會影響容積表的精度。油罐車因結(jié)構(gòu)不同可分為單倉車和多倉車，多倉車國內(nèi)有五倉車等。在標(biāo)定時，宜按照從前往后的順序，依次進行容量檢定。

2 研究目標(biāo)

目前常規(guī)的容積表標(biāo)定模式，普遍存在標(biāo)定時間長、人工參與多等問題，如何提高標(biāo)定效率，減少人工操作引起的安全及精度誤差是研究的重點。本文著重針對在計量站內(nèi)固定標(biāo)定臺及在停車場或加油站通過計量撬對容積表標(biāo)定進行研究。研究時，自動獲取高度、體積、溫度、傾角等數(shù)據(jù)，并在計算機內(nèi)進行數(shù)據(jù)收集及處理，從而自動生成容積表，以提高收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時性、安全性。

根據(jù)不同客戶需求和介質(zhì)選擇不一致，可形成適用于水和柴油的不同產(chǎn)品，應(yīng)用于現(xiàn)場進行容積表檢定。

3 研究內(nèi)容

31 注入法

目前計量站內(nèi)固定標(biāo)定臺標(biāo)罐，國內(nèi)傳統(tǒng)的油罐車標(biāo)定的模式是用標(biāo)準(zhǔn)容器向罐車內(nèi)注水，開始為1 000 L，后面幾個點為500 L，最后為200 L/100 L。用標(biāo)準(zhǔn)容器向罐車內(nèi)注入1 000 L水，待液面穩(wěn)定后手工投尺或讀取液位儀數(shù)據(jù)，并手工記錄罐內(nèi)液位、溫度及對應(yīng)體積。按照不同的升數(shù)，反復(fù)進行上述操作，直到標(biāo)定完畢。將對應(yīng)的高度和體積導(dǎo)入電腦生成容積表。該過程需要人工量油、人工控制注水、人工記錄。由此可見，傳統(tǒng)模式過多依靠人工操作，標(biāo)定精度受人為因素影響，且標(biāo)定過程需要人工反復(fù)介入，影響標(biāo)定效率。

為了改善標(biāo)定過程中人為干預(yù)多、精度低、效率低等問題，將各個環(huán)節(jié)都自動控制起來，形成一套罐車自動標(biāo)罐系統(tǒng)。罐車自動標(biāo)罐系統(tǒng)由高精度液位計、變頻泵、電磁閥、液位傳感器、軟件平臺等組成，標(biāo)罐前用戶只需要將液位計按照標(biāo)準(zhǔn)放置在被標(biāo)罐內(nèi)，然后通過一鍵操作軟件平臺即可得到相應(yīng)容積表，全程自動化，無需人工介入，整個標(biāo)罐過程更加高效、智能、精準(zhǔn)。

系統(tǒng)方案框圖見圖1，各部分功能如下：

a.高精度液位計優(yōu)選磁致伸縮式液位計，放置在被標(biāo)罐內(nèi)，用于自動讀取罐內(nèi)的液位、溫度、傾角信息；液位計精度±05 mm，溫度精度±02 ℃，傾角精度±001°。

b.變頻泵用于向標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)注水，并可以根據(jù)需求控制注水速度。

c.電磁閥用于控制使用哪種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)容器，用于整個標(biāo)定過程實時切換到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器。

d.液位傳感器安裝于標(biāo)準(zhǔn)容器中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)容器達到容量時，自動關(guān)閉該標(biāo)準(zhǔn)容器對應(yīng)的電磁閥。

e.軟件平臺。①控制整個系統(tǒng)的開啟和急停；②自動讀取液位計數(shù)據(jù)并和體積數(shù)進行匹配；③讀取各個標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)液位傳感器的狀態(tài)并控制該標(biāo)準(zhǔn)容器上的電磁閥；④自動生成容積表；⑤為了更便捷的使用，可將軟件平臺增加存儲功能，將歷史標(biāo)罐記錄全部保存，并可查詢，形成數(shù)據(jù)庫。

f.工作過程簡介。①將液位儀放置在被標(biāo)罐內(nèi)，連接好通信線?？勺鲆何粌x支撐架，確保液位儀放入罐體內(nèi)時保持與罐體垂直狀態(tài)，且底部與罐體接觸，盡量減少測量盲區(qū)；②設(shè)置罐體設(shè)計容積，系統(tǒng)根據(jù)油罐標(biāo)稱容量，確定75%以下選擇使用哪種型號的標(biāo)準(zhǔn)容器，并根據(jù)《JJG133—2016汽車油罐車容量》［1］中規(guī)定的檢定點要求，自動匹配標(biāo)定流程，確定使用的標(biāo)準(zhǔn)容器及頻次；③通過點擊軟件平臺上的按鈕“開始標(biāo)罐”進入標(biāo)罐流程；④75%以下罐容開啟1 000 L標(biāo)準(zhǔn)容器，當(dāng)安裝在標(biāo)準(zhǔn)容器上的液位傳感器檢測到標(biāo)準(zhǔn)容器已經(jīng)到達設(shè)定1 000 L時，關(guān)閉此標(biāo)準(zhǔn)容器的電磁閥，停止注水；⑤將標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)所有的水注入被標(biāo)罐內(nèi)，靜止設(shè)定時間后，確保液位平穩(wěn)，自動讀取液位儀數(shù)據(jù)；⑥軟件平臺將注入的標(biāo)準(zhǔn)容器體積及收集到的液位計數(shù)據(jù)，液位計數(shù)據(jù)中包含溫度及傾角數(shù)據(jù)，自動匹配并保存，作為生成容積表的原始數(shù)據(jù)；⑦重復(fù)以上步驟，當(dāng)超過75%容積時，啟用200 L、100 L標(biāo)準(zhǔn)容器；⑧直到標(biāo)定結(jié)束，軟件平臺自動生成容積表。

如上所述，全部工作由系統(tǒng)自動進行，無需人為操作。

32 排空法

選擇使用排空法進行標(biāo)定的很少，除非是在沒有使用“注入法”標(biāo)罐的標(biāo)罐環(huán)境，且廢水處理及水對碳鋼罐腐蝕無更好應(yīng)對方案時選用。檢定的原理是油罐車罐倉內(nèi)裝滿檢定介質(zhì)后，在檢定介質(zhì)卸載時進行計量檢定。一般是選擇配送油品時，在加油站進行標(biāo)定；或者有中間存儲罐時，在標(biāo)定的油罐車與存儲罐之間進行介質(zhì)流通，從而進行容積表標(biāo)定。標(biāo)定設(shè)備本文暫命名為計量撬。

計量撬系統(tǒng)主要由流量計、控制臺、液位儀、電磁閥等組成。標(biāo)定設(shè)備要求流體應(yīng)是單相的穩(wěn)定流，并且充滿管道，不能有氣泡；流量計前后直管段應(yīng)滿足同類型流量計直管段的要求，流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在試驗管路的下游；測溫傳感器應(yīng)安裝在流量計的下游。

標(biāo)定過程簡述如下：

a.檢定場地應(yīng)堅實平整，要求滿足車載液位計的傾角要求，不大于1°。

b.滅火器、滅火毯、警戒繩、靜電接地等前期準(zhǔn)備工作必須做到位。

c.需要兩根卸油管，將卸油管A一端接油罐車卸油閥，另一端接入計量撬進油口，將另一根卸油管B一端接計量撬出油口，另一端接加油站地罐的卸油口。保證卸油管與油罐車卸油口、計量撬進油口、出油口，及加油站地罐卸油口連接可靠，不漏油。

d.高精度液位儀優(yōu)選磁致伸縮式液位計，放置在被測罐內(nèi)，用于自動讀取罐內(nèi)的液位、溫度、傾角信息；液位計精度±05 mm，溫度精度±02 ℃，傾角精度±001°。

e.將液位儀信號接入計量撬控制臺，計量撬做好接地后開機。

f.確認標(biāo)定罐內(nèi)油品品號與實際加油站地罐卸入對應(yīng)的罐號、油品號一致，該步驟非常重要，防止混油事故發(fā)生。

g.按照油罐車標(biāo)稱容量，計算其75%的容量值，做好記錄。油罐標(biāo)稱容量在10 000 L以下（包含10 000 L），在標(biāo)稱容量為75%～100%范圍檢定點不得少于12個；油罐標(biāo)稱容量在10 000 L以上，在標(biāo)稱容量為75%～100%范圍檢定點不得少于15個[2]。選取的檢定點應(yīng)使每個點之間的液位上升高度盡量一致。

h.檢定開始，等待油罐車罐倉內(nèi)檢定介質(zhì)液面平穩(wěn)后（穩(wěn)油時間應(yīng)不小于3 min），打開油罐車海底閥、卸油閥及地罐卸油口球閥。

i.開始標(biāo)定，開始前確保計量撬內(nèi)充滿介質(zhì)無氣泡。

j.標(biāo)定結(jié)束，關(guān)閉油罐車海底閥、卸油閥。

k.導(dǎo)出數(shù)據(jù)，進行容積表制作，形成對應(yīng)表格（表1）。

33 注入法+排空法結(jié)合

注入法和排空法結(jié)合方式，前提是有流量計設(shè)備，且有中間存儲罐。第一遍使用排空法由被標(biāo)油罐車將介質(zhì)注入存儲罐，完成第一遍排空法容積表標(biāo)定。完成后調(diào)整管道方向，將存儲罐內(nèi)的介質(zhì)再使用注入法，注入到被標(biāo)油罐車內(nèi)，完成第二次容積表標(biāo)定［3］。

在計量站通過標(biāo)準(zhǔn)容器進行容積表標(biāo)定的方式，僅能使用注入法進行標(biāo)定，無法使用排空法進行驗證。

4 結(jié)語

綜合以上標(biāo)定方法，所使用的標(biāo)定工具中，標(biāo)準(zhǔn)容器、磁致伸縮液位計、流量計均需滿足JJG133—2016《汽車油罐車容量[》]中的精度要求，且需要定期檢定其準(zhǔn)確性。因油罐車中分為半掛車和單車，其中半掛車車頭處高，會導(dǎo)致罐體有一定傾斜角度，在標(biāo)定容積表時，需將油罐車調(diào)平，或?qū)z測設(shè)備放置在被測油罐車的幾何中心位置，以消除傾斜角度引入的誤差。磁致伸縮液位計應(yīng)配備傾角傳感器，來收集罐體實時傾斜角度，用于在生成容積表時將傾角因素考慮在內(nèi)，形成一個水平狀態(tài)下的容積表。生成容積表時，油罐標(biāo)稱容量在10 000 L以下（含10 000 L），在標(biāo)稱容量為75%～100%范圍內(nèi)檢定點有效數(shù)據(jù)不得少于10個，油罐標(biāo)稱容量在10 000 L以上檢定點不得少于12個。選取的檢定點應(yīng)使每點之間的液位上升高度盡量一致。無論哪種標(biāo)定方式，均需進行兩遍檢定，方法一致。第一遍檢定與第二遍檢定空高值之差不得大于2 mm，否則重檢。對于新制造和修理后的油罐應(yīng)進行不少于兩遍的容量值檢定，后續(xù)檢定可進行一次。油罐車初次檢定與第一次后續(xù)檢定間隔一般不超過1年，之后的后續(xù)檢定周期一般為2年。符合規(guī)程要求的汽車罐車發(fā)給檢定證書和對應(yīng)容量表，準(zhǔn)予作為計量罐車使用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG133—2016 汽車油罐車容量[S]北京中國質(zhì)檢出版社，2017

[2]中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG266—2018臥式金屬罐容量[S]北京中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2019

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局GB/T 21117—2007磁致伸縮液位計[S]北京中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008

作者簡介

王濤，男，1986年生，工程師，研究方向為專用車運輸管理。