油品量值作弊與對(duì)策

王 闖

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油品量值作弊與對(duì)策

王 闖

（中國(guó)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(jì)來(lái)測(cè)量油品的量值，測(cè)量分為體積法與質(zhì)量法兩種方式。溫度的變化對(duì)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(jì)因?yàn)槟軌蛑苯訙y(cè)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(gè)行業(yè)貿(mào)易交接領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。質(zhì)量流量計(jì)屬于智能型在線可調(diào)試儀表，它具有兼容性、開(kāi)放性等特點(diǎn)，這為一些不法分子及商家非法牟利創(chuàng)造了條件。通過(guò)筆者多年以來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)，從流量計(jì)組態(tài)及外界防護(hù)兩個(gè)方面分析了作弊的可能性及對(duì)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(guò)程中，保證質(zhì)量流量計(jì)運(yùn)行正常，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除質(zhì)量流量計(jì)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(jì)在出廠時(shí)已經(jīng)校準(zhǔn)合格并做好默認(rèn)組態(tài)。石化企業(yè)在流量計(jì)投用前，會(huì)把流量計(jì)送到計(jì)量行政部門(mén)授權(quán)的法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定，確認(rèn)組態(tài)狀態(tài)，合格后方可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝使用。流量計(jì)投用后，影響其計(jì)量準(zhǔn)確度的因素通常由以下幾方面：

（1）流量計(jì)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(jì)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(jì)具有很強(qiáng)的補(bǔ)償性、適應(yīng)性，在這里我們不做討論。日常生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)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(jì)組態(tài)參數(shù)一覽表

1.1 流量系數(shù)

當(dāng)被測(cè)介質(zhì)通過(guò)流量計(jì)時(shí)，測(cè)量管的入口側(cè)管和出口側(cè)管都會(huì)產(chǎn)生科里奧利力。這些科里奧利力會(huì)使流量管彼此相對(duì)扭曲并振動(dòng)。從測(cè)量管入口側(cè)流入的質(zhì)量流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)科里奧利力，該力會(huì)阻礙流量管振動(dòng)。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流過(guò)出口側(cè)管時(shí)，科里奧利力則會(huì)加強(qiáng)流量管的振動(dòng)。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(cè)量管產(chǎn)生扭曲運(yùn)動(dòng)，流量計(jì)正是利用這一特性來(lái)測(cè)量質(zhì)量流量。

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

圖1 流量計(jì)測(cè)量原理

Fig.1Meter measuring principle

兩個(gè)正弦波間的時(shí)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(zhǔn)系數(shù)，每個(gè)傳感器都有一個(gè)唯一的校準(zhǔn)系數(shù)，其單位為g/s/ms。質(zhì)量流量的計(jì)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(jì)手操器對(duì)其進(jìn)行更改，其變化對(duì)測(cè)量值的影響如表2。

表2 流量計(jì)系數(shù)變化對(duì)測(cè)量值影響表

可見(jiàn)，流量系數(shù)每減少1%，測(cè)量值減少1%；流量系數(shù)每增加1%，測(cè)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(bǔ)償溫度對(duì)流量管剛性的影響。4.26表示為每 100 ℃ 溫度變化對(duì)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(dòng)頻率之間的關(guān)系是科里奧利流量計(jì)進(jìn)行密度測(cè)量的基礎(chǔ)。以彈簧系統(tǒng)為例：當(dāng)質(zhì)量增加時(shí)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率則會(huì)下降，當(dāng)質(zhì)量減少時(shí)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率則會(huì)提高。振動(dòng)頻率的單位是Hz。流量管的振動(dòng)周期則是振動(dòng)頻率的倒數(shù)?？评飱W利流量計(jì)通過(guò)測(cè)量流量管振動(dòng)周期來(lái)計(jì)算密度。介質(zhì)密度與所測(cè)得的流量管振動(dòng)周期成正比。

質(zhì)量流量計(jì)是直接測(cè)量流體質(zhì)量流量，間接測(cè)量流體體積流量，當(dāng)被測(cè)流體密度值被人為改變時(shí)，體積流量會(huì)產(chǎn)生偏差，影響對(duì)質(zhì)量流量計(jì)運(yùn)行狀態(tài)得判定。

1.4 零點(diǎn)

零點(diǎn)(ZERO)是決定質(zhì)量流量計(jì)的起止測(cè)量點(diǎn)，是測(cè)量基準(zhǔn)，人為改變零點(diǎn)后，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果發(fā)生變化。下面看下錯(cuò)誤的零點(diǎn)對(duì)不同流量點(diǎn)的影響幅度（表3）。

表3 流量計(jì)溫度系數(shù)變化對(duì)測(cè)量值影響表

可見(jiàn)，零點(diǎn)在不變的情況下，流量范圍越大，偏差越?。涣髁糠秶叫?，偏差越大。實(shí)際使用過(guò)程中，零點(diǎn)應(yīng)該自動(dòng)校準(zhǔn)，而不應(yīng)該人為設(shè)定為一固定值。

表4 流量計(jì)零點(diǎn)與測(cè)量誤差關(guān)系表

1.5 輸出信號(hào)

質(zhì)量流量計(jì)一般采用電流輸出與頻率輸出把現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得得流量值遠(yuǎn)傳至中央控制室或結(jié)算部門(mén)。

（1）電流輸出一般為4~20 mA對(duì)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(duì)應(yīng)t/h（N為最大流量）

當(dāng)與的設(shè)置與遠(yuǎn)端接收數(shù)據(jù)單元設(shè)置不一致時(shí)，會(huì)導(dǎo)致流量出現(xiàn)偏差，見(jiàn)表5。

表5 流量計(jì)信號(hào)輸出設(shè)置與接收值關(guān)系表

可見(jiàn)，電流輸出信號(hào)時(shí)，同樣電流的輸出，最大流量N的值設(shè)定越大，遠(yuǎn)端接收值越大；反之。

頻率輸出信號(hào)時(shí)，最大流量N不變情況下，頻率越高，遠(yuǎn)端接收值越大；反之。

1.6 小流量切除

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

表6 流量計(jì)小流量切除值表

可見(jiàn)，當(dāng)小流量切除百分比過(guò)大時(shí)，流量計(jì)測(cè)量的結(jié)果會(huì)比實(shí)際值偏小，即損失了切除的部分值。

1.7 流向

流量計(jì)具有正向、反向、雙向計(jì)量方式：

（1）正向：即流量計(jì)只累計(jì)正向流動(dòng)的被測(cè)量。

（2）反向：即流量計(jì)只累計(jì)反向流動(dòng)的被測(cè)量。

（3）雙向：即流量計(jì)累計(jì)正、反兩個(gè)方向的被測(cè)量。

流量如果被設(shè)置了反向計(jì)量，會(huì)造成管道內(nèi)正向流動(dòng)的被測(cè)介質(zhì)通過(guò)計(jì)量表，而瞬時(shí)流量為0，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量值比實(shí)際值偏小。

上述7個(gè)參數(shù)均可在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)面板或手操器進(jìn)行設(shè)置，如果獲得驅(qū)動(dòng)程序，也可以用筆記本電腦遠(yuǎn)程進(jìn)行設(shè)置，達(dá)到作弊的目的。

2 外界防護(hù)

由于某種利益驅(qū)使，人為的破壞流量計(jì)的外界防護(hù)會(huì)造成測(cè)量值比實(shí)際值偏小。流量計(jì)的外界防護(hù)包括：

（1）供電防護(hù)：流量計(jì)的供電電源保護(hù)。

（2）通訊防護(hù)：流量計(jì)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(hù)：流量計(jì)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

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

3 對(duì) 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(lái)杜絕此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生。可見(jiàn)表7。

表7 流量計(jì)防作弊措施表

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，質(zhì)量流量計(jì)是現(xiàn)代企業(yè)普遍采用的一種測(cè)量流量的工具，雖然具有準(zhǔn)確度等級(jí)高、適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，但其開(kāi)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(qiáng)對(duì)使用過(guò)程中薄弱細(xì)節(jié)的管理，加以防護(hù)措施，對(duì)其工作狀態(tài)長(zhǎng)期、不間斷進(jìn)行監(jiān)控，取長(zhǎng)補(bǔ)短，必將為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益保駕護(hù)航，使其成為企業(yè)成本核算、貿(mào)易結(jié)算的“保護(hù)傘”、“秤桿子”。

參考文獻(xiàn)：

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

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［5］肖素琴. 油品計(jì)量員讀本[M]. 北京：中國(guó)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(xué)石油化工專業(yè)，研究方向：計(jì)劃管理。E-mail：wwangc678@petrochina.com.cn。