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質量流(liu)量計在船(chuán)舶供油領(ling)域的應用(yòng)
發布時間(jiān):2021-6-24 08:46:24
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0引言
作爲(wèi)一種油品(pǐn)計量器具(jù),質量流量(liàng)計
在船舶(bo)供油領域(yù)的應用越(yuè)來越廣泛(fan)。質量流量(liang)計最初僅(jǐn)安裝在大(da)型航運公(gōng)司的船上(shang),主要用于(yu)核實接收(shōu)燃油的💁數(shu)量和監控(kong)船舶自用(yong)燃油的消(xiāo)耗數量。在(zài)大型航運(yùn)公司的要(yao)求和呼籲(yu)下,供油公(gong)司逐漸開(kai)始🙇♀️使用質(zhi)量流量計(ji)作爲貿易(yi)交接計量(liang)器❤️具。
作爲(wèi)全球供油(you)量最大的(de)船舶供油(yóu)港口,新加(jia)坡爲✂️改變(biàn)☔混亂的供(gòng)油市場環(huán)境,維護新(xīn)加坡供油(you)市場誠信(xìn)🚶的品牌形(xing)象,在2025年12月(yuè)15日率先強(qiang)制使用質(zhì)量流量計(ji)用✂️于油品(pin)貿易交接(jiē)。質量流量(liang)計的應用(yong)規範新加(jia)坡市場的(de)油品計量(liàng)行爲,赢得(dé)廣大航運(yùn)公司🐇的高(gāo)度認可,維(wei)護新加坡(pō)地區供油(you)公司的品(pin)牌信❗譽,提(ti)升新加坡(po)地區的供(gong)油數量,也(ye)鞏固新加(jia)坡在🔞全球(qiú)船供油行(háng)業📱的龍頭(tou)☂️地位。
目前(qian),我國大型(xing)船供油公(gōng)司已開始(shi)将質量流(liu)量計🌈用于(yu)油品貿易(yi)交接,其中(zhong)中國船舶(bo)燃料有限(xiàn)責任公司(sī)(以下簡稱(cheng)“中國船燃(ran)”)在自有船(chuan)舶安裝10台(tai)質量流量(liang)計,在外租(zu)👅船舶安裝(zhuāng)1台質量流(liú)量計,是國(guó)内第一家(jia)将質量流(liú)量計用于(yú)船用燃油(yóu)貿易交接(jiē)的公司。
1分(fèn)類
質量流(liú)量計分爲(wei)直接式質(zhi)量流量計(ji)和間接式(shì)質量流💃量(liàng)計2種🌈:直接(jiē)式質量流(liú)量計依靠(kao)測量某些(xie)與質量流(liú)量直接相(xiang)關的量(如(rú)動量、科裏(lǐ)奧利力等(děng)參數),進而(ér)直接測出(chū)質量流量(liang)值;間接式(shi)質量流量(liàng)計分别測(cè)量流體的(de)密度值和(hé)體🏃積流量(liàng),然後将兩(liang)者❌相乘,間(jian)接得到質(zhi)量流量值(zhí)。目前,船舶(bó)使用的質(zhì)量流量計(ji)絕大多數(shù)是科裏奧(ào)利🏃♂️質量流(liú)量計,本文(wen)提到的質(zhi)量流量計(ji)特指科裏(li)奧利質量(liang)流量計。
2工(gong)作原理
質(zhi)量流量計(ji)測量質量(liàng)的工作原(yuán)理是牛頓(dùn)第二定律(lǜ),即F=ma。當流體(tǐ)☎️在振動管(guan)中流動時(shí),将産生與(yu)質量流量(liàng)成正比的(de)科❗裏奧利(li)力💰,用2mv×ω表示(shi)。
以U形質量(liàng)流量計爲(wei)例,其工作(zuo)原理(見圖(tú)1)是:質量流(liú)量計的測(cè)量管在電(dian)磁驅動下(xia),以固有頻(pín)率振動,振(zhèn)動方向與(yu)流體🐇流動(dòng)方向垂直(zhi)(相當于流(liu)體處于轉(zhuǎn)動參考系(xì)内),此時流(liu)體産生科(kē)❤️裏奧利力(li)。由于U形管(guan)内流體的(de)流進與流(liú)出方向相(xiàng)✏️反,因此流(liu)體分别所(suǒ)📞受的科裏(lǐ)奧利力方(fāng)向相反。2個(gè)方向相反(fan)的作用力(li)引起測量(liang)管扭曲,其(qi)扭曲程度(du)與流體的(de)質量流量(liàng)成正比,見(jiàn)圖2。
當U形管(guan)内無流體(ti)流過時,振(zhen)動管不産(chan)生扭曲,振(zhèn)動管⚽兩♊側(ce)電磁信号(hao)檢測器檢(jiǎn)測到的信(xin)号是同相(xiang)位的,見🐕圖(tú)3a;當U形管内(nèi)有流體流(liú)過時,振動(dong)管在力矩(jǔ)作👅用下産(chǎn)🐕生扭曲👈,2個(gè)檢測器間(jian)将存在相(xiàng)位差,見圖(tu)3b。用變送器(qi)測量左、右(you)檢測信号(hao)之間的滞(zhi)後時間,将(jiang)這個時間(jiān)差乘🤩以流(liú)量标定因(yin)數,就可确(què)定質量流(liú)量‼️。因此,質(zhì)量流量越(yuè)大,扭曲越(yuè)大,也即相(xiang)位差越☀️大(dà)。
3優勢
3.1計量(liàng)精度高
質(zhi)量流量計(ji)利用科裏(lǐ)奧利力效(xiào)應直接測(ce)量質量🏃♀️流(liu)量來計算(suan)油品交接(jie)質量,因此(ci)測量結果(guǒ)不受油品(pǐn)密度和溫(wen)度的影響(xiang)。目前,船舶(bo)供油實際(jì)使用的⁉️質(zhì)量流量計(jì)測💜量水介(jiè)質的精度(dù)可達到0.1%,質(zhì)量流量🐕計(ji)系統的測(ce)量不确🆚定(dìng)度可達到(dào)0.5%。傳統船👅舶(bo)手工計♊量(liàng)需要通過(guò)測量油品(pin)液位高度(dù)、油品溫度(du)和船舶吃(chī)水差等,并(bìng)通過艙容(róng)表計算得(de)到油品體(ti)積,再乘以(yǐ)油品密度(dù),最後得到(dào)油😘品質量(liang)。這其中影(ying)響手工量(liang)艙計量結(jié)果的因♻️素(sù)較多,實際(ji)計量過程(cheng)中人爲因(yīn)素導緻💚最(zuì)後計量結(jie)📧果偏差較(jiào)大,甚至存(cun)在😍惡意克(ke)扣燃油的(de)風險✌️。因此(ci),質量流量(liang)計在測量(liàng)精度和穩(wěn)定性方面(miàn)✌️優于傳統(tong)手工計量(liang)法。
3.2計量交(jiāo)接時間短(duǎn)
當使用質(zhì)量流量計(ji)計量油品(pǐn)數量時,供(gòng)應規定.的(de)油品數量(liàng)👉、打印供油(yóu)票據并簽(qian)署供油憑(ping)證後即可(kě)完成🐉整個(ge)供油計量(liang)過程。使用(yong)傳統手工(gong)計量法計(ji)量油品數(shù)量時,在供(gòng)應規定的(de)油品數💋量(liàng)後,還需要(yào)測量船舶(bo)各貨油艙(cāng)剩餘燃油(you)的油品液(yè)位高度、油(you)🎯品溫度和(he)船舶吃水(shui)差,并對照(zhào)船舶艙容(róng)表計算,後(hou)㊙️續計量和(he)計算過程(chéng)耗時約2h。因(yīn)此,用質量(liàng)流量計的(de)計量方式(shi)可以提高(gao)計量效率(lǜ),節約供受(shòu)油雙方的(de)時間成本(ben),有效提高(gao)船舶的周(zhōu)轉率。
3.3計量(liang)交接過程(cheng)透明
質量(liang)流量計系(xì)統電腦記(ji)載的供油(you)數據和供(gong)油曲線圖(tú)可以完整(zhěng)地記錄和(he)表征整個(gè)供油過程(chéng)的實際情(qíng)況,包括供(gong)油過程中(zhong)的油品溫(wēn)度、密度、質(zhi)量流量和(hé)含氣量的(de)實時變化(hua)情況。如供(gòng)油❓船存在(zai)惡意打氣(qì)行爲,可以(yi)通過㊙️供油(you)曲線的含(hán)氣量指标(biāo)變化💔情況(kuàng)直接判斷(duan);如供油船(chuán)存在惡意(yì)打水行爲(wei),可以㊙️通過(guò)供油曲線(xiàn)的密度變(biàn)化情況直(zhi)接判斷。供(gòng)油的操作(zuò)過程可以(yǐ)通過質量(liang)流量的變(biàn)化和對應(ying)時間判斷(duan)供油船換(huan)艙或中途(tú)停泵等操(cāo)作,有利于(yú)過程追溯(sù),使得整個(ge)加油過程(cheng)更加透明(míng)。
3.4計量争議(yì)數量少.
根(gen)據新加坡(po)供油市場(chang)的使用經(jīng)驗,質量流(liú)量計的使(shi)用大幅降(jiang)低新加坡(po)市場的計(ji)量争議率(lü)。根據2017年的(de)統計數🌏據(ju),中國船🥰燃(ran)使㊙️用質量(liang)流量計用(yòng)于供油交(jiāo)接共計133單(dān),未出現1次(ci)供油計✍️量(liàng)争議。因此(ci),質量流量(liàng)計對降低(di)計量争議(yì)起到非常(cháng)重要的作(zuo)用,對提✍️升(shēng)供油公司(sī)❓品牌信譽(yù)有積極作(zuò)用。
4面臨的(de)挑戰
4.1檢定(ding)困難
質量(liàng)流量計作(zuo)爲貿易交(jiāo)接的計量(liang)器具,根據(ju)中國計量(liang)法的要求(qiu),爲保障質(zhì)量流量計(jì)計量的正(zhèng)确率、一緻(zhì)👣性、溯源性(xìng)和法制性(xìng)👅,需要将質(zhi)量流量計(ji)定期😄檢定(ding)。
目前,國内(nèi)質量流量(liang)計的檢定(ding)難度較大(dà):(1)作爲新興(xing)🌈的計量器(qì)具,在國内(nèi)能夠檢定(ding)用于船舶(bó)的大口徑(jing)質量流量(liàng)計的計量(liang)機構⛹🏻♀️較少(shao),無法實現(xiàn)就近檢定(dìng);(2)對船舶來(lai)說,拆⭕表送(sòng)檢的檢定(dìng)模式難⛷️度(dù)較大。由于(yu)檢定周期(qi)長,增加質(zhì)量流量計(ji)的損壞風(feng)險,制約質(zhì)量流量計(ji)檢定的可(kě)執行性。
國(guo)外的量值(zhi)溯源體系(xì)與國内不(bu)同,國外對(dui)質量流量(liàng)計的校準(zhǔn)采用現場(chang)認證的方(fang)式,實現相(xiàng)對容易,船(chuán)舶更傾向(xiang)采用現場(chǎng)認證的方(fang)式。目前,國(guo)際船舶供(gong)油市場普(pǔ)遍采用的(de)質量流量(liang)計認證方(fang)式有2種:(1)歐(ou)盟、中國香(xiāng)港等地🈲區(qū)普遍使💰用(yòng)MID認證;(2)新加(jiā)坡海事及(ji)港務管理(lǐ)局強制使(shi)用MPA認證。其(qi)中,MID認證應(yīng)用最早☎️,MPA認(ren)證是在MID認(rèn)證基礎_上(shang)的進一✂️步(bù)完善,重點(diǎn)加強政府(fǔ)的監管。
4.2安(ān)裝成本較(jiào)高
當前市(shi)場上穩定(ding)性較高的(de)質量流量(liang)計生産商(shang)(如EMERSON、E+H)都屬于(yu)外資企業(ye),保障質量(liang)流量計正(zhèng)确率的防(fang)振和平衡(héng)核心技術(shù)被外國企(qi)業壟斷,國(guo)産質量流(liu)量計的技(jì)術還無法(fǎ)完全滿足(zu)貿🚶易交接(jiē)的要求.因(yīn)此質量流(liú)量計的安(an)裝成本較(jiào)高,對小型(xíng)船供油公(gōng)司的壓力(li)較大。
如果(guǒ)模仿新加(jiā)坡,采用政(zheng)府補貼強(qiang)制推廣使(shǐ)用的方式(shi),政🌈府的一(yi)次性投入(ru)壓力也較(jiào)大,因此當(dang)前我國僅(jǐn)鼓勵船舶(bó)供油交接(jie)💘使用質量(liàng)流量計,尚(shang)未強制推(tui)廣。
4.3船員的(de)操作水平(ping)要求較高(gāo)
質量流量(liàng)計作爲--種(zhǒng)計量交接(jiē)器具,其操(cāo)作界面爲(wei)全英文,船(chuan)員需要專(zhuān)業人員的(de)指導。在加(jia)油過程中(zhong),對泵速的(de)控制♊和換(huan)艙的操作(zuo)要求較高(gao),否則無法(fa)滿足質量(liàng)流量計認(rèn)證的精度(du)要求,從而(er)出現不合(hé)格的供油(you)🍓票據。
同樣(yang)1台質量流(liú)量計系統(tong),操作經驗(yàn)豐富的人(ren)員可以大(da)幅減少計(jì)量過程的(de)含氣量,保(bǎo)障質量流(liú)量計滿管(guan)計量,進而(er)提高質量(liàng)流量計的(de)計量精度(du),降低計量(liàng)誤差。
5結束(shù)語
質量流(liu)量計将是(shì)船舶供油(you)行業計量(liàng)器具的發(fa)展方向。雖(sui)然🚶♀️在我國(guó)船供油行(hang)業仍屬于(yu)普及推廣(guang)階段,但随(suí)着質量流(liú)量計技術(shù)的發展,船(chuán)舶客戶對(duì)質量流量(liang)計的認識(shi)日益提高(gao),在船供油(yóu)行業的使(shǐ)用㊙️率将不(bu)斷提高,從(cóng)而💃🏻增強供(gong)油商與客(kè)戶之間的(de)信任度。
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