王 闖

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油品量值作弊與對策

王 闖

（中國石油撫順石化公司， 遼寧 撫順 113008）

在石油化工行業(yè)中，通常使用流量計來測量油品的量值，測量分為體積法與質(zhì)量法兩種方式。溫度的變化對油品體積、密度的變化影響較大，而質(zhì)量不受油品的溫度、密度及體積的變化影響。質(zhì)量流量計因為能夠直接測量流體的質(zhì)量、密度、溫度等參數(shù)，且受壓力、密度、溫度等參數(shù)的變化影響較小，在各個行業(yè)貿(mào)易交接領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。質(zhì)量流量計屬于智能型在線可調(diào)試儀表，它具有兼容性、開放性等特點，這為一些不法分子及商家非法牟利創(chuàng)造了條件。通過筆者多年以來的工作經(jīng)驗，從流量計組態(tài)及外界防護兩個方面分析了作弊的可能性及對策，有效的杜絕了貿(mào)易糾紛的發(fā)生及企業(yè)效益的損失。

參數(shù)；量值；作弊；調(diào)試

在石化企業(yè)生產(chǎn)過程中，保證質(zhì)量流量計運行正常，能夠及時發(fā)現(xiàn)并排除質(zhì)量流量計的故障、異?，F(xiàn)象是我們現(xiàn)階段研究的主要課題。

1 組 態(tài)

質(zhì)量流量計在出廠時已經(jīng)校準合格并做好默認組態(tài)。石化企業(yè)在流量計投用前，會把流量計送到計量行政部門授權(quán)的法定計量檢定機構(gòu)進行檢定，確認組態(tài)狀態(tài)，合格后方可在現(xiàn)場進行安裝使用。流量計投用后，影響其計量準確度的因素通常由以下幾方面：

（1）流量計本身性能；

（2）人為因素；

（3）環(huán)境因素；

（4）工藝因素；

（5）外部因素。

流量計本身性能、環(huán)境因素、工藝因素在通常情況下比較穩(wěn)定，且流量計具有很強的補償性、適應(yīng)性，在這里我們不做討論。日常生產(chǎn)運行過程中，可能出現(xiàn)作弊導(dǎo)致量值變化的因素主要由人為因素和外部因素導(dǎo)致（表1）。

表1 流量計組態(tài)參數(shù)一覽表

1.1 流量系數(shù)

當被測介質(zhì)通過流量計時，測量管的入口側(cè)管和出口側(cè)管都會產(chǎn)生科里奧利力。這些科里奧利力會使流量管彼此相對扭曲并振動。從測量管入口側(cè)流入的質(zhì)量流會產(chǎn)生一個科里奧利力，該力會阻礙流量管振動。當被測介質(zhì)流過出口側(cè)管時，科里奧利力則會加強流量管的振動。在入口和出口側(cè)的科里奧利力的方向相反，從而導(dǎo)致測量管產(chǎn)生扭曲運動，流量計正是利用這一特性來測量質(zhì)量流量。

由于測量管的扭曲，使入口側(cè)與出口側(cè)的運動不同，導(dǎo)致檢測組件上產(chǎn)生的正弦波出現(xiàn)了不同步的現(xiàn)象，即兩個正弦波出現(xiàn)了相位差（圖1）。

圖1 流量計測量原理

Fig.1Meter measuring principle

兩個正弦波間的時間延遲稱為相位差，單位為微秒。相位差與質(zhì)量流量成正比?？评飱W利力越大，產(chǎn)生的相位差也越大，質(zhì)量流量也越大。

流量系數(shù)是一組數(shù)字，例如3.15164.26。前五位數(shù)3.1516 是流量校準系數(shù)，每個傳感器都有一個唯一的校準系數(shù)，其單位為g/s/ms。質(zhì)量流量的計算，假設(shè)相位差為 5 ms，流量為：5×2.9098 = 14.549 g/s。

流量系數(shù)可以使用筆記本電腦或流量計手操器對其進行更改，其變化對測量值的影響如表2。

表2 流量計系數(shù)變化對測量值影響表

可見，流量系數(shù)每減少1%，測量值減少1%；流量系數(shù)每增加1%，測量值增加1%。

1.2 溫度系數(shù)

流量系數(shù)的后4位數(shù) (4.26) 是傳感器管材料的溫度系數(shù)。用于補償溫度對流量管剛性的影響。4.26表示為每 100 ℃ 溫度變化對流量影響的百分比。

1.3 密度值

介質(zhì)質(zhì)量、管材剛性和振動頻率之間的關(guān)系是科里奧利流量計進行密度測量的基礎(chǔ)。以彈簧系統(tǒng)為例：當質(zhì)量增加時，系統(tǒng)的振動頻率則會下降，當質(zhì)量減少時，系統(tǒng)的振動頻率則會提高。振動頻率的單位是Hz。流量管的振動周期則是振動頻率的倒數(shù)。科里奧利流量計通過測量流量管振動周期來計算密度。介質(zhì)密度與所測得的流量管振動周期成正比。

質(zhì)量流量計是直接測量流體質(zhì)量流量，間接測量流體體積流量，當被測流體密度值被人為改變時，體積流量會產(chǎn)生偏差，影響對質(zhì)量流量計運行狀態(tài)得判定。

1.4 零點

零點(ZERO)是決定質(zhì)量流量計的起止測量點，是測量基準，人為改變零點后，會導(dǎo)致測量結(jié)果發(fā)生變化。下面看下錯誤的零點對不同流量點的影響幅度（表3）。

表3 流量計溫度系數(shù)變化對測量值影響表

可見，零點在不變的情況下，流量范圍越大，偏差越小；流量范圍越小，偏差越大。實際使用過程中，零點應(yīng)該自動校準，而不應(yīng)該人為設(shè)定為一固定值。

表4 流量計零點與測量誤差關(guān)系表

1.5 輸出信號

質(zhì)量流量計一般采用電流輸出與頻率輸出把現(xiàn)場測得得流量值遠傳至中央控制室或結(jié)算部門。

（1）電流輸出一般為4~20 mA對應(yīng)0~t/h(為最大流量)。

（2）頻率輸出一般為0~Hz（為設(shè)定頻率）對應(yīng)t/h（N為最大流量）

當與的設(shè)置與遠端接收數(shù)據(jù)單元設(shè)置不一致時，會導(dǎo)致流量出現(xiàn)偏差，見表5。

表5 流量計信號輸出設(shè)置與接收值關(guān)系表

可見，電流輸出信號時，同樣電流的輸出，最大流量N的值設(shè)定越大，遠端接收值越大；反之。

頻率輸出信號時，最大流量N不變情況下，頻率越高，遠端接收值越大；反之。

1.6 小流量切除

質(zhì)量流量計在使用中，為防止漂量，通常會設(shè)置小流量切除（表6）。

表6 流量計小流量切除值表

可見，當小流量切除百分比過大時，流量計測量的結(jié)果會比實際值偏小，即損失了切除的部分值。

1.7 流向

流量計具有正向、反向、雙向計量方式：

（1）正向：即流量計只累計正向流動的被測量。

（2）反向：即流量計只累計反向流動的被測量。

（3）雙向：即流量計累計正、反兩個方向的被測量。

流量如果被設(shè)置了反向計量，會造成管道內(nèi)正向流動的被測介質(zhì)通過計量表，而瞬時流量為0，進而導(dǎo)致測量值比實際值偏小。

上述7個參數(shù)均可在現(xiàn)場通過面板或手操器進行設(shè)置，如果獲得驅(qū)動程序，也可以用筆記本電腦遠程進行設(shè)置，達到作弊的目的。

2 外界防護

由于某種利益驅(qū)使，人為的破壞流量計的外界防護會造成測量值比實際值偏小。流量計的外界防護包括：

（1）供電防護：流量計的供電電源保護。

（2）通訊防護：流量計與外界通訊的端口，如：電流輸出、頻率輸出、RS485。

（3）數(shù)據(jù)防護：流量計中存儲的數(shù)據(jù)及遠程計算機中存儲的數(shù)據(jù)。

破壞供電防護，可以使流量計處于不計量的工作狀態(tài)；惡意與流量計取得通訊，更改參數(shù)，進而影響流量計測量準確度；人為刪除或更改原始測量數(shù)據(jù)。以上三種方式均可以達到謀取利益的目的。

3 對 策

為防止以上這種人為作弊、謀取利益，造成企業(yè)效益損失的現(xiàn)象，筆者制定了一套行之有效的方案來杜絕此類問題發(fā)生。可見表7。

表7 流量計防作弊措施表

4 結(jié)束語

綜上所述，質(zhì)量流量計是現(xiàn)代企業(yè)普遍采用的一種測量流量的工具，雖然具有準確度等級高、適應(yīng)性強、穩(wěn)定性高的特點，但其開放性卻為不法分子創(chuàng)造了謀取利益的手段。如果能夠加強對使用過程中薄弱細節(jié)的管理，加以防護措施，對其工作狀態(tài)長期、不間斷進行監(jiān)控，取長補短，必將為企業(yè)的經(jīng)濟效益保駕護航，使其成為企業(yè)成本核算、貿(mào)易結(jié)算的“保護傘”、“秤桿子”。

參考文獻：

［1］ 肖素琴，韓厚義. 質(zhì)量流量計[M]. 北京：中國石化出版社，1999.

［2］ 能源計量器具應(yīng)用技術(shù)指南[Z]. 北京：中國石化出版社，2012．

［3］ JJG1038-2008 科里奧利質(zhì)量流量計檢定規(guī)程[S]

［4］ 潘丕武. 石油計量技術(shù)[M]. 北京：中國計量出版社，2009

［5］肖素琴. 油品計量員讀本[M]. 北京：中國石化出版社，2007

Oil Loss Analysis and Countermeasures

（Petrochina fushun petrochemical company, Liaoning Fushun 113008, China）

In the petrochemical industry, the flow meter is usually used to measure the oil quantity, the measurement is divided into volume method and quality standard. The change of temperature can affect the oil volume and density, but quality is not affected by the oil temperature, density and volume. Because the mass flowmeter can directly measure the fluid parameters such as the quality, density, temperature, and its measurement accuracy is less affect by the parameters such as pressure, density, temperature, so the mass flowmeter has been widely applied in various industries. The mass flowmeter is intelligent online debugging instrument, it has many characteristics, such as compatibility, openness, which can create the conditions for some criminals and illegal businesses. In this paper, based on many years of work experiences, from two aspects of flowmeter configuration and external protection, the possibility of cheating was analyzed, and countermeasures were put forward.

parameters; value; cheating; debugging

TE 624

A

1671-0460（2016）09-2186-03

2016-06-25

王闖（1984-），男，遼寧撫順人，工程師，2006 年畢業(yè)于遼寧石油化工大學石油化工專業(yè)，研究方向：計劃管理。E-mail：wwangc678@petrochina.com.cn。