0引言
作爲(wei)一種油品(pin)計量器具(ju),質量流量(liang)計
在船舶(bo)供油領域(yu)的應用越(yue)來越廣泛(fan)。質量流量(liang)計最♻️初僅(jin)安裝在大(da)型航運公(gong)司的船上(shang),主要用于(yu)核🌂實接收(shou)燃油的數(shu)量和監控(kong)船舶自用(yong)燃油的消(xiao)耗數量。在(zai)大型航運(yun)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(wei)全球供油(you)量最大的(de)船舶供油(you)港口,新加(jia)坡爲改變(bian)混亂的供(gong)油市場環(huan)境,維護新(xin)加坡供油(you)市場誠信(xin)🔞的品牌形(xing)象,在2025年11月(yue)26日率先強(qiang)制使用質(zhi)量流量計(ji)用于油品(pin)貿易交接(jie)。質量流量(liang)計的應用(yong)規範新加(jia)坡市❄️場的(de)油品計量(liang)行爲🧡,赢得(de)廣大航運(yun)公司🔴的高(gao)度認可❤️,維(wei)護新加坡(po)🈲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(qiu)船供油行(hang)業的龍頭(tou)地位。
目前(qian),我國大型(xing)船供油公(gong)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(xian)責任公司(si)(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(zhuang)1台質量流(liu)量計,是國(guo)内第一家(jia)将質量流(liu)量計用于(yu)船用燃油(you)貿易交接(jie)的公司。
1分(fen)類
質量流(liu)量計分爲(wei)直接式質(zhi)量流量計(ji)和間接式(shi)質量💃流量(liang)計🚩2種:直接(jie)式質量流(liu)量計依靠(kao)測量某些(xie)與質量流(liu)量直接相(xiang)關的量(如(ru)動量、科裏(li)奧利力等(deng)參數),進而(er)💔直接測出(chu)質量流量(liang)值;間接式(shi)質量流量(liang)計🤩分别測(ce)量流體的(de)密度值和(he)體積流量(liang),然後将兩(liang)者🐕相乘,間(jian)接得到質(zhi)量流量值(zhi)。目前,船舶(bo)使用的質(zhi)量流量計(ji)絕大💋多👄數(shu)是科裏奧(ao)利質量流(liu)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(liang)的工作原(yuan)理是牛頓(dun)第二定♉律(lü)🥵,即F=ma。當流體(ti)在振動管(guan)中流動時(shi),将産生與(yu)質量流量(liang)成正比的(de)科裏奧👅利(li)力🛀,用2mv×ω表示(shi)。
以U形質量(liang)流量計爲(wei)例,其工作(zuo)原理(見圖(tu)1)是:質量流(liu)量計☀️的測(ce)⭐量🌈管在電(dian)磁驅動下(xia),以固有頻(pin)率振動,振(zhen)👉動方向與(yu)流體流動(dong)方向垂直(zhi)(相當于流(liu)體處于轉(zhuan)😍動參考系(xi)内),此時流(liu)體産生科(ke)裏奧利力(li)。由于U形管(guan)内流體的(de)流進與流(liu)出方向相(xiang)反,因此流(liu)體分别所(suo)🔴受的科裏(li)奧利力方(fang)向相反。2個(ge)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(liang)成正比,見(jian)🍓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(zhen)動管兩側(ce)💰電磁信号(hao)檢測器檢(jian)測到的信(xin)号是同相(xiang)位的,見圖(tu)3a;當U形管内(nei)有流體流(liu)過時,振動(dong)管在力矩(ju)作用下産(chan)生扭曲,2個(ge)檢測器間(jian)将存在相(xiang)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(jian)差乘以流(liu)量标定因(yin)數,就可确(que)📞定質量流(liu)量。因此,質(zhi)量流🧑🏽🤝🧑🏻量越(yue)大,扭曲越(yue)大,也即相(xiang)位差越大(da)。
3優勢
3.1計量(liang)精度高
質(zhi)量流量計(ji)利用科裏(li)奧利力效(xiao)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(guo)不受油品(pin)密度和溫(wen)度的影響(xiang)。目前,船舶(bo)供油實際(ji)使用的質(zhi)量流量計(ji)測量水介(jie)👨❤️👨質的精度(du)可達到0.1%,質(zhi)量流量計(ji)系統的測(ce)量不确定(ding)度可達到(dao)0.5%。傳統船舶(bo)手工計🈲量(liang)需要通過(guo)測量油品(pin)液⛷️位高度(du)、油品溫度(du)和船舶吃(chi)水差等,并(bing)通⭐過艙容(rong)表計算得(de)到油品體(ti)積,再乘以(yi)油品密度(du),最後得到(dao)油品質量(liang)。這其中影(ying)響手工💚量(liang)艙計量結(jie)果的因素(su)較多,實際(ji)計量過程(cheng)中人爲因(yin)素導緻最(zui)後計量結(jie)果偏差較(jiao)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(liang)精度和穩(wen)定性方面(mian)☔優于傳統(tong)手工計量(liang)法。
3.2計量交(jiao)接時間短(duan)
當使用質(zhi)量流量計(ji)計量油品(pin)數量時,供(gong)應規定.的(de)油品數量(liang)、打㊙️印供油(you)票據并簽(qian)署供油憑(ping)證後即可(ke)㊙️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(shu)量時,在供(gong)應♊規定的(de)油品數♻️量(liang)後,還需要(yao)測量船舶(bo)各貨油艙(cang)剩餘燃油(you)👄的油品液(ye)位高度、油(you)品溫度和(he)船舶吃水(shui)差,并對照(zhao)船舶艙容(rong)表計算,後(hou)續計量和(he)計算過程(cheng)耗時約2h。因(yin)🛀此,用質量(liang)流量計的(de)♉計量方式(shi)⭕可以提高(gao)計量效率(lü),節約供受(shou)油雙方的(de)🤞時❓間成本(ben),有效提高(gao)船舶的周(zhou)轉率。
3.3計量(liang)交接過程(cheng)透明
質量(liang)流量計系(xi)統電腦記(ji)載的供油(you)數據和供(gong)油曲線圖(tu)可以完整(zheng)地記錄和(he)表征整個(ge)供油過程(cheng)的實際情(qing)況,包☀️括供(gong)🏃♀️油過程中(zhong)的油品溫(wen)度、密度、質(zhi)量流量和(he)含🌐氣量的(de)實時變化(hua)情況。如供(gong)油船存在(zai)惡意🔴打氣(qi)行爲,可以(yi)通過⭕供油(you)曲線的含(han)氣量指标(biao)變化情況(kuang)直接判斷(duan);如供油船(chuan)✍️存在惡意(yi)打水行爲(wei),可以通過(guo)供油曲線(xian)的密度變(bian)化情🛀🏻況直(zhi)接判斷。供(gong)油的操作(zuo)過程可以(yi)通過質量(liang)流量的變(bian)化和對應(ying)時間判🈲斷(duan)供油船換(huan)艙或中途(tu)停泵等操(cao)作,有利于(yu)過程追溯(su),使得整個(ge)加油過👉程(cheng)更加透明(ming)。
3.4計量争議(yi)數量少.
根(gen)據新加坡(po)供油市場(chang)的使用經(jing)驗,質量流(liu)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(yong)于供油交(jiao)接共計133單(dan),未出現1次(ci)供油計量(liang)争議。因此(ci),質量流量(liang)計對降🈲低(di)計量争議(yi)起到非⁉️常(chang)重要的作(zuo)用,對提升(sheng)供油公司(si)品牌信譽(yu)有積極作(zuo)用。
4面臨的(de)挑戰
4.1檢定(ding)困難
質量(liang)流量計作(zuo)爲貿易交(jiao)接的計量(liang)器具,根據(ju)中國計量(liang)法的要♌求(qiu),爲保障質(zhi)量流量計(ji)計量的正(zheng)确率、一緻(zhi)性、溯源性(xing)和法制性(xing),需要将質(zhi)量流量計(ji)定期檢定(ding)。
目前,國内(nei)質量流量(liang)計的檢定(ding)難度較大(da):(1)作爲新興(xing)的計量🔴器(qi)🚶具,在國内(nei)能夠檢定(ding)用于船舶(bo)的大口徑(jing)質量流量(liang)計的🔅計量(liang)機構較少(shao),無法實現(xian)就近檢定(ding);(2)對船舶來(lai)說,拆表送(song)檢的檢定(ding)模式難度(du)較大。由于(yu)檢定周期(qi)長,增加質(zhi)量流量計(ji)的損壞風(feng)險,制約質(zhi)量流量計(ji)檢定的可(ke)執行性。
國(guo)外的量值(zhi)溯源體系(xi)與國内不(bu)同,國外對(dui)質量流🔴量(liang)計的校準(zhun)采用現場(chang)認證的方(fang)式,實現相(xiang)對容易,船(chuan)舶❄️更傾向(xiang)采用現場(chang)認證的方(fang)式。目前,國(guo)際船舶供(gong)油市場普(pu)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(xiang)港等地區(qu)普遍使📐用(yong)MID認證;(2)新加(jia)坡海事及(ji)港務管理(li)局強制使(shi)用MPA認證。其(qi)中,MID認證應(ying)用最早,MPA認(ren)證是在MID認(ren)證基礎_上(shang)的進一步(bu)完善,重點(dian)加強政✨府(fu)的監管。
4.2安(an)裝成本較(jiao)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(zheng)确率的防(fang)振和平🐉衡(heng)核心技術(shu)被外國企(qi)業壟斷,國(guo)産質量流(liu)量計的技(ji)術還無法(fa)完全滿足(zu)貿易交接(jie)的要求.因(yin)此質量流(liu)量計的安(an)裝成本較(jiao)高,對小型(xing)船🥰供油公(gong)司的壓力(li)較大。
如果(guo)模仿新加(jia)坡,采用政(zheng)府補貼強(qiang)制推廣使(shi)用的方🏃🏻♂️式(shi),政府的一(yi)次性投入(ru)壓力也較(jiao)大,因此當(dang)前我國僅(jin)鼓勵船舶(bo)供油交接(jie)使用質量(liang)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(gao)
質量流量(liang)計作爲--種(zhong)計量交接(jie)器具,其操(cao)作界面爲(wei)🐉全英文,船(chuan)員📐需要專(zhuan)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(liang)流量🍓計認(ren)證的精度(du)要求,從而(er)出現不合(he)格的供油(you)票據。
同樣(yang)1台質量流(liu)量計系統(tong),操作經驗(yan)豐富的人(ren)員可㊙️以大(da)幅減少計(ji)量過程的(de)含氣量,保(bao)障質量流(liu)量計滿管(guan)計量,進而(er)提高質量(liang)流量計的(de)計量精度(du),降低計量(liang)誤差。
5結束(shu)語
質量流(liu)量計将是(shi)船舶供油(you)行業計量(liang)器具的發(fa)展方向。雖(sui)然在👈我國(guo)船供油行(hang)業仍屬于(yu)普及推廣(guang)階段,但随(sui)着質量🤟流(liu)量計技術(shu)的發展,船(chuan)舶客戶對(dui)質量流量(liang)計的認識(shi)日益提高(gao),在船供油(you)行業的使(shi)用🚶率将不(bu)斷提高,從(cong)而增強供(gong)油商與客(ke)戶之間的(de)信任度。
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