淺談溫度修正在加油槍自檢實(shí)踐中的運(yùn)用

付先文

中國(guó)石化銷售股份有限公司湖北石油分公司 湖北 武漢 430030

1 加油機(jī)檢定、自檢原理

目前，加油機(jī)以體積“升（L）”為計(jì)量單位，根據(jù)《燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》（JJG443-2015），一般使用容積比較法進(jìn)行檢定，具體方法是便用0.025%準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，在-25℃～+55℃的環(huán)境溫度、≤95% 的相對(duì)濕度、86kPa～106kPa的大氣壓力等環(huán)境下進(jìn)行檢定，檢定過(guò)程中，要確保環(huán)境溫度不能超過(guò)5℃的變化，測(cè)量介質(zhì)和環(huán)境的溫差則不能超過(guò)10℃，在規(guī)定的檢定流量下，根據(jù)加油機(jī)的燃油輸出示值和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器中的實(shí)際輸出容量，得到加油機(jī)體積量的示值誤差和重復(fù)性誤差[1]。加油機(jī)自檢參考該規(guī)程，采用非定量、日常銷售流量注油，檢測(cè)單次示值誤差超出±3‰范圍，應(yīng)當(dāng)加測(cè)兩次（若不超范圍，一次即可），計(jì)算平均示值誤差和重復(fù)性誤差。平均示值誤差超出±0.3%或者重復(fù)性誤差超出0.1%，應(yīng)立即停止付油，經(jīng)法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)調(diào)校合格后方可重新使用。

2 溫度修正對(duì)加油機(jī)檢定示值誤差影響的數(shù)據(jù)分析

2.1 加油機(jī)示值誤差計(jì)算方式

示值誤差=（加油機(jī)示值-實(shí)際體積）/實(shí)際體積×100。

實(shí)際體積＝標(biāo)準(zhǔn)量器示值×[1+油品體膨脹系數(shù)×（槍口出口處溫度-標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)溫度）+標(biāo)準(zhǔn)量器體膨脹系數(shù)×（標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)溫度-20）]（標(biāo)準(zhǔn)量器體膨脹系數(shù)：不銹鋼為0.00005；油品體膨脹系數(shù)，汽油為0.0012、柴油為0.0008）；自檢過(guò)程中，如果忽略溫度測(cè)量對(duì)示值誤差的影響，那么示值誤差=（加油機(jī)示值-標(biāo)準(zhǔn)量器示值）/量器示值×100。本次實(shí)驗(yàn)分別采用20L、50L和100L三種規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)器，通過(guò)采集自檢數(shù)據(jù)樣本，比較分析自動(dòng)測(cè)溫與手工測(cè)溫溫度修正對(duì)示值誤差影響范圍、不同季節(jié)溫度對(duì)示值誤差的影響范圍。

2.2 不同測(cè)溫方式溫度修正對(duì)示值誤差結(jié)果影響范圍分析

2.2.1 自動(dòng)測(cè)溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)環(huán)境：本次試驗(yàn)期間，所有測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)量器都在試驗(yàn)車內(nèi)，沒(méi)有直接暴露環(huán)境中，受環(huán)境中風(fēng)的影響相對(duì)較小，且試驗(yàn)車內(nèi)溫度相對(duì)環(huán)境溫度更穩(wěn)定；所有測(cè)溫都使用溫度傳感器或電子溫度計(jì)，從油品注入到讀出數(shù)據(jù)過(guò)程時(shí)間較短，溫度影響相對(duì)較小。

試驗(yàn)情況：本次選取了23座加油站，選定50L規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)量器，依據(jù)檢定規(guī)程進(jìn)行加油槍自檢測(cè)試，共采集了276個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得示值誤差，用溫度還原后的示值誤差減去溫度未還原的示值誤差，得出兩者之間的差值。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，槍口溫度與標(biāo)準(zhǔn)罐內(nèi)溫差均未超過(guò)0.3℃，溫差值比較小。

試驗(yàn)結(jié)果：通過(guò)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，溫度修正對(duì)示值誤差結(jié)果影響區(qū)間在-0.10%至0.12%。其中，-0.10%至0.05%，數(shù)據(jù)有5個(gè)，占比1.81%；-0.05%至0.05%，數(shù)據(jù)有239個(gè)，占比86.59%；0.05%至0.12%，數(shù)據(jù)有32個(gè)，占比11.60%。通過(guò)50L標(biāo)準(zhǔn)量器的自檢數(shù)據(jù)可以得出，在自動(dòng)測(cè)溫的情況下，溫度修正對(duì)示值誤差影響值為-0.05%至0.05%（見(jiàn)圖1）。

圖1 使用50L標(biāo)準(zhǔn)量器自動(dòng)測(cè)溫溫度修正與未修正相對(duì)誤差差異占比分布圖

2.2.2 在手工測(cè)溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

為了降低傳感器節(jié)點(diǎn)的能量消耗,每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)在一個(gè)數(shù)據(jù)重構(gòu)周期內(nèi)僅需采集部分感知數(shù)據(jù),并將其傳輸至匯聚節(jié)點(diǎn).與文獻(xiàn)[12]類似,匯聚節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)廣播或者預(yù)設(shè)的方式將采樣率分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中的所有傳感器節(jié)點(diǎn).每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)即可根據(jù)該采樣率隨機(jī)選擇在當(dāng)前采樣周期內(nèi)是否需要采集感知數(shù)據(jù)并將其傳輸至匯聚節(jié)點(diǎn).在每個(gè)數(shù)據(jù)重構(gòu)周期結(jié)束后,匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的感知數(shù)據(jù)集構(gòu)造觀測(cè)矩陣Y和投影矩陣B,首先將接收到的xi,jΔt填充至觀測(cè)矩陣Y的第i行第j列,然后將投影矩陣B中相同位置上的元素置1.最后,運(yùn)行第3節(jié)中介紹的矩陣補(bǔ)全算法重構(gòu)感知矩陣X,補(bǔ)全所有未傳輸?shù)母兄獢?shù)據(jù).

（1）20L標(biāo)準(zhǔn)量器試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

通過(guò)在加油站使用20L標(biāo)準(zhǔn)量器獲取自檢數(shù)據(jù)209個(gè)，溫度修正對(duì)示值誤差結(jié)果影響區(qū)間在-0.24%至0.23%。其中，-0.24%至-0.13%，數(shù)據(jù)有12個(gè)，占比5.74%；-0.11%至0.11%，數(shù)據(jù)有169個(gè)，占比80.86%；0.12%至0.23%，數(shù)據(jù)有28個(gè)，占比13.40%。通過(guò)上述數(shù)據(jù)分析可以得出，在手工測(cè)溫情況下，溫度修正對(duì)示值誤差影響值為±0.11%（見(jiàn)圖2）。

圖2 使用20L標(biāo)準(zhǔn)量器手動(dòng)測(cè)溫溫度修正與未修正相對(duì)誤差差異占比分布圖

（2）100L標(biāo)準(zhǔn)量器試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

通過(guò)在加油站使用100L標(biāo)準(zhǔn)量器獲取自檢數(shù)據(jù)114個(gè)，溫度修正與溫度未修正加油槍示值誤差結(jié)果差值區(qū)間在-0.26%至0.16%。其中，-0.26%至-0.12%，數(shù)據(jù)有16個(gè)，占比14.04%；-0.11%至0.11%，數(shù)據(jù)有92個(gè)，占比80.70%；0.12%至0.16%，數(shù)據(jù)有6個(gè)，占比5.26%。通過(guò)上述自檢數(shù)據(jù)分析可以得出，在手工測(cè)溫情況下，溫度修正對(duì)示值誤差影響值為±0.11%（見(jiàn)圖3）。

圖3 使用100L標(biāo)準(zhǔn)量器手動(dòng)測(cè)溫溫度修正與未修正相對(duì)誤差差異占比分布圖

2.2.3 自動(dòng)測(cè)溫與手工測(cè)溫結(jié)果差異范圍分析

通過(guò)兩種不同測(cè)溫方式，進(jìn)行加油槍自檢測(cè)試，通過(guò)大量檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果可以得出：

（1）自動(dòng)測(cè)溫狀態(tài)下，溫度修正對(duì)示值誤差影響值為±0.05%；手工測(cè)溫（日常自檢）狀態(tài)下，溫度修正對(duì)示值誤差影響值為±0.11%。由此可以判斷得出，日常加油站自檢溫度修正對(duì)示值誤差的影響，手工測(cè)溫比自動(dòng)測(cè)溫誤差差異范圍結(jié)果要大0.6%。

（2）采取自動(dòng)測(cè)溫，由于時(shí)間短，槍口溫度和標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)溫差小，通過(guò)50L標(biāo)準(zhǔn)量器進(jìn)行加油槍校準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)可以得出，溫度修正與溫度未修正影響值主要為±0.05%；而在手工測(cè)溫中，由于測(cè)溫時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、自檢流程不熟練等影響因素，無(wú)論是使用20L還是使用100L的標(biāo)準(zhǔn)量器，其中溫度修正與溫度未修正影響值在-0.11%至0.11%之間的數(shù)據(jù)占比80%以上。因此，在日常自檢過(guò)程中，溫度修正與溫度未修正，示值誤差差異影響范圍在±0.11%。加油站在開(kāi)展自檢工作的時(shí)候，尤其要注意加油槍自檢過(guò)程要快，提升員工自檢操作技能，減少人為誤差對(duì)加油槍示值誤差結(jié)果的影響。

2.3 不同季節(jié)溫度修正對(duì)加油機(jī)示值誤差的影響分析

在夏季和冬季檢定加油機(jī)時(shí)，由于油槍出口處油溫與標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)的油溫相差較大，如果未進(jìn)行溫度修正，就容易造成測(cè)量結(jié)果失真，與真實(shí)的加油槍示值誤差差異較大，存在加油槍超差的計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)[2]。下面通過(guò)分別采集夏季、冬季兩個(gè)時(shí)期的自檢數(shù)據(jù)樣本，來(lái)分析溫度修正對(duì)示值誤差結(jié)果的影響。

2.3.1 夏季溫度修正對(duì)加油機(jī)示值誤差影響分析

以某地市某加油站自檢試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析（見(jiàn)表1），自檢工作環(huán)境溫度為34.6℃，標(biāo)準(zhǔn)量器為20L，介質(zhì)為汽油，試驗(yàn)日期為2022年6月。

表1 夏季某地市某加油站自檢試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（1）通過(guò)分析表1數(shù)據(jù)可以看出，10個(gè)加油槍自檢數(shù)據(jù)中，溫度修正與溫度未修正加油槍示值誤差結(jié)果差值區(qū)間為0至0.11%，數(shù)據(jù)有8個(gè)，占比達(dá)80%，溫度修正后的示值誤差比未進(jìn)行溫度修正的示值誤差值大。

（2）從表1中可以看出，在夏季時(shí)，以5#加油槍為例，如果忽略溫度的影響，該加油槍的示值誤差為0.18%；如果考慮溫度的影響，該加油槍的示值誤差0.29%。由此可以看出，夏季時(shí)，由于加油站埋地油罐相對(duì)環(huán)境溫度要低，即槍口溫度要比標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)溫度低，考慮溫度修正后的示值誤差要比未進(jìn)行溫度修正直接得出的示值誤差值大，該加油槍按照加油機(jī)計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，可以判定為高風(fēng)險(xiǎn)加油槍；反之，若在加油槍自檢后直接判定該加油槍為可控風(fēng)險(xiǎn)加油槍，人為降低了該槍的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，實(shí)際上該加油槍示值誤差已接近了0.3%臨界值，存在超差的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.2 冬季溫度修正對(duì)加油機(jī)示值誤差影響分析

以某地市某加油站自檢試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析（見(jiàn)表2），自檢工作環(huán)境溫度6.5℃，標(biāo)準(zhǔn)量器為20L，介質(zhì)為汽油，試驗(yàn)日期為2022年1月。

表2 冬季某地市某加油站自檢試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（1）通過(guò)分析表2數(shù)據(jù)可以看出，11個(gè)加油槍自檢數(shù)據(jù)中，溫度修正與溫度未修正加油槍示值誤差結(jié)果差值-0.11%至0，數(shù)據(jù)有9個(gè)，占比達(dá)82%，溫度修正后的示值誤差比未進(jìn)行溫度修正的示值誤差值小。

（2）從表2中可以看出，在冬季時(shí)，由于加油站埋地油罐相對(duì)環(huán)境溫度要高，即槍口溫度普遍要比標(biāo)準(zhǔn)量器罐內(nèi)溫度高，溫度修正后的示值誤差要比未進(jìn)行溫度修正直接得出的示值誤差小。由此可以判斷，冬季，溫度修正后的示值誤差比未進(jìn)行溫度修正的示值誤差值偏小，超國(guó)家法定范圍的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)小，但對(duì)于超出-0.19%的加油槍也要加強(qiáng)關(guān)注，避免負(fù)偏差過(guò)大，造成加油槍發(fā)油損耗偏大，影響企業(yè)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)加油槍自檢試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，加油站手工測(cè)溫自檢過(guò)程中，溫度修正對(duì)示值誤差影響范圍為±0.11%。夏季自檢時(shí)，溫度修正比溫度未修正得出的加油機(jī)示值誤差大；冬季自檢時(shí)，溫度修正比溫度未修正得出的加油機(jī)示值誤差小。結(jié)合燃油加油機(jī)最大允許誤差±0.3%的國(guó)家法定要求，夏季進(jìn)行加油槍自檢時(shí)，對(duì)于超出0.19%的加油槍容易超出0.3%國(guó)家法定示值誤差臨界值，因此，要提級(jí)管理，進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，增加自檢頻次，規(guī)避超出國(guó)家法定誤差范圍的法律風(fēng)險(xiǎn)；冬季則反之，對(duì)于超出-0.19%的加油槍同樣要加強(qiáng)關(guān)注，避免負(fù)偏差過(guò)大，造成加油站發(fā)油損耗偏大，影響公司效益。同時(shí)根據(jù)現(xiàn)行的加油槍計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)管理要求：自檢（檢定）誤差在±0.15%以內(nèi)，且較為穩(wěn)定的加油機(jī)，可以判定為可控風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，對(duì)于自檢（檢定）誤差超出±0.25%的加油機(jī)，則須列入高風(fēng)險(xiǎn)加油槍管理；結(jié)合本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，夏、冬季節(jié)，在自檢未進(jìn)行溫度修正的情況下，應(yīng)對(duì)自檢示值誤差大于0.15%、小于-0.15%的加油槍調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)管理等級(jí)，納入高風(fēng)險(xiǎn)加油槍管理，實(shí)施提前預(yù)警，確保風(fēng)險(xiǎn)可控。