質量流(liu)量計在船舶(bó)供油領域的(de)應用 發布時(shi)間:2021-6-24 08:46:24
0引言 作爲(wei)一種油品計(jì)量器具,質量(liàng)流量計 在船(chuán)舶供油領域(yù)的應用越來(lái)越廣泛。質量(liàng)流量計最初(chū)僅安裝在大(dà)型航運公司(si)的船上,主要(yào)用于核實接(jiē)收燃油的數(shu)量和監控船(chuán)舶自用燃油(you)的消耗數量(liang)。在大型航㊙️運(yùn)公司💋的要求(qiú)和呼籲下,供(gong)油公司逐漸(jian)開始使用質(zhì)量流量計作(zuò)爲貿易交接(jie)計量器具。 作(zuo)爲全球供油(yóu)量最大的船(chuan)舶供油港口(kou),新加坡爲改(gǎi)變混亂的供(gòng)油市場環境(jìng),維護新加坡(pō)供油市場👄誠(cheng)信的品牌形(xing)象,在🐕2025年12月15日(rì)率先強制使(shi)用質量流量(liang)計用于油品(pin)貿易交接。質(zhì)量⭕流量計的(de)應用規範新(xin)加坡市💃場的(de)油品計量行(hang)爲🌈,赢得廣大(dà)航運公司🤟的(de)高度認可✔️,維(wéi)護新加坡地(dì)區供油公🈲司(sī)的品牌信譽(yu),提升新加坡(pō)地區的供油(you)數量,也鞏固(gu)新加坡在全(quan)球船供油行(hang)業的龍頭🏒地(di)位。 目前,我國(guo)大型船供油(you)公司已開始(shi)将質量流量(liàng)計用于油👅品(pin)貿易交接,其(qí)中中國船舶(bó)燃料有限責(ze)任公司(以下(xia)簡稱“中國船(chuan)燃”)在自有船(chuán)舶安裝10台質(zhi)量流量計,在(zài)外租船舶安(ān)👉裝1台質🌂量流(liu)量計,是國内(nèi)第❄️一家将質(zhi)量流量計用(yòng)于船用燃油(you)貿易交接的(de)公司。 1分類 質(zhì)量流量計分(fèn)爲直接式質(zhi)量流量計和(he)間接式質量(liàng)流量計2種:直(zhí)接式質量流(liu)量計依靠測(ce)量某些與質(zhì)量♈流量直接(jiē)📧相關❄️的量(如(ru)動量、科裏奧(ào)利力等參數(shu)),進而直接測(ce)出質量流量(liang)值;間接式質(zhi)量流量計分(fèn)别測量流體(tǐ)的密度值和(he)體積流量,然(rán)後将兩者相(xiang)乘,間接得到(dào)質量流量值(zhi)。目前,船舶💃🏻使(shi)用的質量♌流(liú)量計絕大多(duo)✉️數是科裏奧(ào)利質量流量(liang)計,本文提🏃🏻到(dào)的質量流量(liàng)計特指科裏(li)奧利質量流(liú)量計。 2工作原(yuan)理 質量流量(liang)計測量質量(liang)的工作原理(lǐ)是牛頓第二(er)定律🌐,即🌈F=ma。當流(liú)體🔴在振動管(guan)中流動時,将(jiāng)産生與質量(liang)流量成正比(bǐ)的科裏奧🍓利(li)力👄,用2mv×ω表示。 以(yi)U形質量流量(liang)計爲例,其工(gōng)作原理(見圖(tu)1)是:質量流量(liàng)計的測🤩量管(guǎn)在電磁驅動(dong)下,以固有頻(pín)率振動,振動(dòng)方向與流體(ti)流動方向垂(chui)直(相當于流(liu)體處于轉動(dòng)參考系内),此(cǐ)時流體⚽産生(sheng)科裏奧利力(lì)。由于U形管内(nei)流體的流進(jin)與流出方向(xiang)相反,因此流(liú)🌈體分别所受(shou)的科裏奧利(lì)力方向相反(fan)。2個方向相反(fǎn)的作用力⛷️引(yin)起測量管㊙️扭(niǔ)曲,其扭曲程(chéng)度與流體的(de)質量流量成(chéng)正比,見👨❤️👨圖2。 當U形管内(nèi)無流體流過(guo)時,振動管不(bú)産生扭曲,振(zhèn)動管兩側電(dian)磁信号檢測(cè)器檢測到的(de)信号是同相(xiang)位💘的,見圖3a;當(dāng)U形管内有⛹🏻♀️流(liu)體流過時,振(zhèn)動管在力矩(jǔ)作用下産生(shēng)扭曲,2個檢測(cè)器間将存在(zai)相位差,見圖(tu)3b。用變送器測(cè)量左、右檢測(cè)信号之間的(de)滞後時間,将(jiāng)這✔️個時間差(chà)乘以流量标(biao)定因數,就可(kě)确定質量流(liu)量。因此,質量(liang)流量💃越大,扭(niu)曲越大,也即(jí)相位差越大(dà)。 3優勢 3.1計量精(jing)度高 質量流(liu)量計利用科(ke)裏奧利力效(xiào)應直接測量(liang)質量🧡流量來(lái)計算油品交(jiāo)接質量,因此(ci)測量結果不(bu)受油品密度(du)和溫度的影(yǐng)🔞響。目前,船舶(bó)供油實際使(shi)用的質量流(liú)量計測量水(shui)介質的精度(du)可達到0.1%,質量(liàng)流量計系統(tǒng)的💃🏻測量不确(que)定度可達㊙️到(dao)0.5%。傳統船✍️舶手(shǒu)工計量需要(yao)通過測量油(yóu)品液位高度(dù)、油品溫度和(he)船舶吃水差(cha)等,并通過艙(cang)容表計算得(dé)到油品體積(jī)🛀,再乘以油品(pin)密度,最後得(dé)到油品質量(liàng)。這✂️其中影響(xiang)手工量艙計(ji)量結果的因(yīn)素較多,實際(ji)計量過程中(zhōng)人爲因素導(dǎo)緻最後計量(liang)結果偏差較(jiào)大,甚至存在(zai)惡意🔴克扣燃(rán)油的風險。因(yīn)此,質量流量(liang)計在測量精(jīng)度和💔穩定性(xing)方面優于傳(chuán)統手💯工👉計量(liàng)法。 3.2計量交接(jie)時間短 當使(shi)用質量流量(liàng)計計量油品(pin)數量時,供應(ying)規定.的油品(pǐn)數量、打♉印供(gòng)油票據并簽(qian)署供油憑證(zheng)後即可完成(cheng)整個供油❄️計(ji)量過程。使用(yong)傳統手工計(ji)量法計量油(yóu)品數量時,在(zài)供應規定的(de)油品數🌈量後(hou),還需要測量(liang)船舶各貨油(you)艙剩餘燃油(you)的油品液位(wei)高度、油👉品溫(wen)度和船舶吃(chī)水差,并🤟對照(zhào)船舶艙容表(biǎo)計算,後續計(ji)量和計算過(guo)程耗時約2h。因(yin)此,用質量流(liu)量計的計量(liang)方式♊可以提(ti)🈲高計量效率(lǜ),節約❗供受油(yóu)雙方的時間(jian)成本,有效提(tí)高船舶的周(zhōu)轉率。 3.3計量交(jiāo)接過程透明(ming) 質量流量計(ji)系統電腦記(jì)載的供油數(shù)據和供油曲(qǔ)線圖可以完(wan)整地記錄和(he)表征整個供(gong)油過程的實(shi)際情況,包括(kuo)供💃🏻油過🙇♀️程中(zhōng)的油品溫度(dù)、密度、質量流(liú)量和含氣量(liang)的🐆實時變化(huà)情況。如供油(you)船存在惡意(yì)打氣行爲,可(ke)以通過供油(yóu)曲線的含氣(qi)量指标變化(huà)情況直接判(pàn)🤟斷;如供油船(chuan)存在惡意打(dǎ)水行爲,可以(yi)通過供油曲(qǔ)線🧡的密度變(bian)化情況直接(jie)判斷。供油的(de)❓操作過程可(ke)以通過質量(liàng)🌈流量的變☂️化(huà)和對應時間(jiān)🔅判斷供油船(chuán)換艙或中途(tu)停泵等操作(zuò)🐇,有利于過程(chéng)追溯,使得整(zhěng)個加油過🎯程(cheng)更加透明。 3.4計(ji)量争議數量(liàng)少. 根據新加(jiā)坡供油市場(chang)的使用經驗(yàn),質量流量計(jì)的使用大幅(fú)降低新加坡(pō)市場的計量(liang)争議率。根據(ju)2017年的統計數(shù)💁據,中國船👄燃(ran)使🐉用質量流(liú)量計用于供(gong)油交接共計(jì)133單,未✏️出現1次(ci)供油計量争(zheng)議♉。因此,質量(liàng)流量計對降(jiàng)低計量争議(yì)起到非⛷️常重(zhòng)要的作用,對(dui)提升供油公(gōng)司品牌信譽(yù)有積極作用(yòng)。 4面臨的挑戰(zhan) 4.1檢定困難 質(zhi)量流量計作(zuò)爲貿易交接(jiē)的計量器具(ju),根據中國計(ji)量⛹🏻♀️法的要求(qiú),爲保障質量(liàng)流量計計量(liàng)的正确率、一(yī)緻性、溯源性(xìng)和法制性,需(xu)要将質量流(liu)量計定期檢(jian)定。 目前,國内(nei)質量流量計(jì)的檢定難度(dù)較大:(1)作爲新(xin)興的計👨❤️👨量器(qi)🥵具,在國内能(néng)夠檢定用于(yu)船舶的大口(kǒu)徑質量流量(liàng)✊計的計量機(jī)構較少,無法(fǎ)實現就近檢(jiǎn)定;(2)對船舶來(lái)說,拆表送檢(jiǎn)🔞的檢定模式(shi)難🧡度較大。由(you)于檢定周期(qi)長,增加質量(liang)流量計的損(sun)壞風👉險,制約(yue)質量流量計(ji)檢定的可執(zhi)行性。 國外的(de)量值溯源體(ti)系與國内不(bú)同,國外對質(zhi)量流🌍量計的(de)校準采用現(xian)場認證的方(fang)式,實現相對(dui)容易,船舶♍更(gèng)傾向采用現(xian)場認證的方(fang)式。目前,國際(ji)船舶🌈供油市(shi)場普遍采用(yòng)的質量流量(liang)計認證方式(shi)有2種:(1)歐盟、中(zhōng)國香港等地(di)區普遍使用(yòng)MID認證;(2)新加坡(po)海事及港務(wù)管理⭐局強制(zhi)使用🔞MPA認證。其(qi)中,MID認證應用(yòng)最早🐉,MPA認證是(shi)在MID認證基礎(chu)_上的進一㊙️步(bu)完善,重點加(jiā)強政‼️府的監(jiān)管。 4.2安裝成本(ben)較高 當前市(shì)場上穩定性(xing)較高的質量(liàng)流量計生産(chan)商(如EMERSON、E+H)都屬🙇🏻于(yú)外🔴資企業,保(bǎo)障質量流量(liang)計正确率的(de)防振💋和平衡(héng)核🌈心技術被(bei)🈲外國企業壟(lǒng)斷,國産質量(liàng)流量計的技(ji)☁️術還無法完(wan)全滿足貿易(yì)交接的要求(qiú).因此質量流(liú)量計的安裝(zhuang)成本較高,對(dui)小型船💘供油(yóu)公司的壓力(lì)較大。 如果模(mó)仿新加坡,采(cǎi)用政府補貼(tie)強制推廣使(shi)用的方式,政(zheng)府的一次性(xing)投入壓力也(ye)較大,因此當(dāng)前我🧑🏽🤝🧑🏻國僅鼓(gǔ)勵😍船舶供油(yóu)交接使用質(zhì)量流量計,尚(shàng)未強制推廣(guang)。 4.3船員的操作(zuò)水平要求較(jiao)高 質量流量(liang)計作爲--種計(ji)量交接器具(ju),其操作界面(mian)爲全英文,船(chuán)🐇員需要專業(yè)人員的指導(dao)。在加油過程(chéng)中,對泵速的(de)❌控制和換艙(cang)的操作要求(qiu)較高,否則無(wu)法滿足質量(liàng)流量💋計認證(zheng)🚶♀️的精度要求(qiu),從而出現不(bu)合格的供油(you)票據。 同樣1台(tai)質量流量計(jì)系統,操作經(jing)驗豐富的人(rén)員可以大幅(fu)減少計量過(guò)程的含氣量(liang),保障質量流(liú)量計🎯滿管計(jì)量,進而提高(gao)質量流量計(jì)的計量精度(dù),降低計量誤(wù)差。 5結束語 質(zhi)量流量計将(jiang)是船舶供油(you)行業計量器(qì)具的發展方(fāng)向。雖然在我(wo)國船供油行(hang)業仍屬于普(pǔ)及推廣階♊段(duàn),但随着質量(liang)流量計技術(shù)的發展,船舶(bo)客戶對質💛量(liàng)流量計的認(rèn)識日益♉提高(gāo),在船供油行(hang)業的使用率(lü)将不斷提高(gao),從而增強供(gong)油商與客戶(hu)🆚之間的信任(rèn)度。
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