成品油運(yùn)輸過程罐中罐非法偷盜的識(shí)別和診斷

摘要：利用油罐車盜油問題由來已久，始終未能有效解決。偷盜油不僅會(huì)造成數(shù)量的不足而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失外，也會(huì)因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范引入安全隱患，輕者造成漏油事故，重者會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)，嚴(yán)重者甚至?xí)斐扇藛T傷亡。近年來隨著國(guó)家對(duì)?；饭芾淼膰?guó)標(biāo)陸續(xù)出臺(tái)，管理日益完善；終端客戶對(duì)車輛智能化改造，車載視頻、車載液位儀等設(shè)備進(jìn)行輔助管理，安裝后有效地降低了偷盜行為，但隨著罐中罐問題的產(chǎn)生，使不法分子又有了可乘之機(jī)，并同時(shí)引入了安全問題。據(jù)此，介紹了車載液位儀系統(tǒng)的使用方法，并通過數(shù)據(jù)識(shí)別和診斷罐中罐非法偷盜油行為。

關(guān)鍵詞：罐中罐；卸油速率曲線；液位曲線

中圖分類號(hào)：TE976? 收稿日期：2023-11-23

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401024

1 前言

近年來，利用油罐車非法偷盜油的方法層出不窮，在未安裝車載視頻、車載液位儀系統(tǒng)之前，車輛閥門無監(jiān)控設(shè)備，無偷盜油證據(jù)、缺乏監(jiān)控，導(dǎo)致非法偷盜行為比較猖獗。隨著車輛智能化改造，車載視頻、車載液位儀安裝后，將車輛從油庫到油站整個(gè)運(yùn)輸過程進(jìn)行了全程監(jiān)控，有效地降低了偷盜油行為。

車載液位儀系統(tǒng)可進(jìn)行地圖跟蹤，實(shí)時(shí)反饋車輛的在途狀態(tài)，包括位置、罐內(nèi)貨物狀態(tài)、閥門狀態(tài)等；可通過運(yùn)輸損溢數(shù)據(jù)及閥門開關(guān)信息甄別出車輛在途中是否有違規(guī)操作；可通過液位趨勢(shì)，分析出車輛在油庫至油站途中液位的變化曲線，可有效分析罐內(nèi)貨物的狀態(tài)；可通過排空系統(tǒng)判斷是否將罐內(nèi)的油品全部卸入加油站地罐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)全封閉式的貨物監(jiān)控功能；除了對(duì)數(shù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管外，還對(duì)人員不規(guī)范操作進(jìn)行監(jiān)控，如拔螺旋線、排底油等，有效地杜絕了司押人員的不規(guī)范操作。

但近年來產(chǎn)生的罐中罐問題，在整個(gè)運(yùn)輸過程中閥門開關(guān)無異常，運(yùn)輸損益無異常，所以導(dǎo)致罐中罐問題很難被識(shí)別，導(dǎo)致不法分子有可乘之機(jī)，同時(shí)帶來了安全隱患。故本文介紹了如何使用車載液位儀系統(tǒng)，來識(shí)別和診斷罐中罐非法偷盜油行為。

2 研究目標(biāo)

使用油罐車上已經(jīng)安裝的車載液位儀系統(tǒng)甄別罐車內(nèi)是否存在罐中罐情況。使用液位儀系統(tǒng)上傳的液位儀數(shù)據(jù)，從中截取有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別可疑車輛，并產(chǎn)生報(bào)警信息，讓管理者在海量數(shù)據(jù)中能夠有效地獲取有用信息，提示管理人員對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)，為管理人員提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從一定程度上也協(xié)助了管理人員的工作。

3 研究?jī)?nèi)容

3.1 罐中罐的識(shí)別難點(diǎn)

采用罐中罐盜油，是在加油站卸油結(jié)束后進(jìn)行操作，在整個(gè)運(yùn)輸途中，從油庫到油站，不存在閥門開關(guān)、液位變化等因素；與目前所監(jiān)管的區(qū)域外開關(guān)報(bào)警，運(yùn)輸損益均合格，無法發(fā)現(xiàn)異常。罐中罐的安裝位置不固定，可能在罐體內(nèi)的任意地方，頂端、中部、底部等均有可能，此為難點(diǎn)一。

罐中罐的材質(zhì)不確定，可能為金屬，也可能為塑料，也不排除有橡膠材質(zhì)。各種材質(zhì)不同，對(duì)液位及體積的變化影響也不一樣，本文中按罐中罐為金屬材質(zhì)進(jìn)行分析，此為難點(diǎn)二。

液位儀為了避免泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，均在罐頂進(jìn)行安裝。為了屏蔽罐體變形引入的風(fēng)險(xiǎn)，每個(gè)液位儀均與罐底不接觸，底部均有一定的間隙，這就造成了底部有一部分液位儀是無法檢測(cè)高度的，假如罐中罐安裝在罐體底部液位儀盲區(qū)內(nèi)，則無法通過液位曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，此為難點(diǎn)三。

目前國(guó)內(nèi)還未有在罐底進(jìn)行開孔安裝的案例。在國(guó)外展會(huì)上有液位儀為了降低盲區(qū)，在底部進(jìn)行開孔安裝的情況。

3.2 罐中罐的安全隱患

罐中罐一般采用與罐體同等材質(zhì)的罐體，為大約400 L的圓柱形或長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，一般臥式安裝在罐體底部或立式固定在罐內(nèi)隔倉板上。罐中罐的安裝一般采用焊接或螺栓固定。

安裝罐中罐時(shí)需人員進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，存在很大的安全隱患，近年來也存在因安裝罐中罐造成的人員傷亡事故。按照國(guó)標(biāo)GB/T 50493-2019《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[1]要求，需要檢測(cè)可燃?xì)怏w檢測(cè)，在爆炸下限（LEL）的25%，方可作業(yè)；不得在蒸罐或注水期間，進(jìn)行任何作業(yè)。安裝過程中，在鉆孔或其他會(huì)產(chǎn)生火花的操作前，需再次檢測(cè)油氣濃度，建議每30 min檢測(cè)一次。但安裝改造罐中罐，基本都是在無資質(zhì)的小廠進(jìn)行，且改造人員不符合國(guó)標(biāo)GB 3836.13-2021《爆炸性環(huán)境第13部分：設(shè)備的修理、檢修、修復(fù)和改造》[2]提到的資質(zhì)要求，不會(huì)遵守這些安全規(guī)定，有的甚至都不蒸罐，人員就進(jìn)入罐內(nèi)作業(yè)，造成人員傷亡。

按照國(guó)標(biāo)GB 50156-2021《汽車加油加氣加氫站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[3]要求，罐內(nèi)區(qū)域?qū)儆?區(qū)，若罐中罐采用螺栓固定的方式安裝，螺栓松動(dòng)后，會(huì)在罐體內(nèi)進(jìn)行晃動(dòng)，摩擦，已無法滿足在0區(qū)內(nèi)禁止金屬部件摩擦、碰撞的要求。屬不合規(guī)項(xiàng)，存在嚴(yán)重的安全隱患。

除了人身安全外，增加罐中罐的車輛其罐車結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，導(dǎo)致罐體不符合國(guó)標(biāo)GB 18564.1-2019《道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)貨物罐式車輛第1部分：金屬常壓罐體技術(shù)要求》[4]的要求。在非法區(qū)域進(jìn)行罐中罐內(nèi)油品卸出作業(yè)時(shí)，同樣存在安全隱患，同時(shí)伴隨有油氣的揮發(fā)，對(duì)環(huán)境也造成了一定程度的影響。

3.3 罐中罐檢測(cè)報(bào)警方法

根據(jù)罐中罐的安裝位置，需從三方面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：

a.罐中罐在液位儀量程范圍內(nèi)使用卸油速率曲線判斷。

b.罐中罐在液位儀量程范圍內(nèi)使用液位曲線判斷。

c.罐中罐在液位盲區(qū)內(nèi)使用盲區(qū)內(nèi)卸油時(shí)間判斷。

選用相同容積罐體，相同體積的介質(zhì)對(duì)比卸油速率，利用大數(shù)據(jù)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)罐中罐等違法行為的管控。該方法需保證罐體及加油站內(nèi)油氣回收系統(tǒng)正常，不存在氣阻，確保卸油作業(yè)正常。

3.3.1 卸油速率曲線

以不同的時(shí)間維度統(tǒng)計(jì)液位變化（30 s、1 min、2 min、3 min、4 min、5 min）。進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)分析。圖1、圖2展示了一次完整的卸油過程在不同時(shí)間維度下的液位變化率和體積變化率曲線，以30 s和1 min液位變化率為例。

統(tǒng)計(jì)卸油過程計(jì)算卸油速率，以此找出占比最高的卸油速率，并以此確定異常卸油過程，再通過液位、開關(guān)、定位、視頻等排查異常。

圖3為卸油速率分布圖，表1為卸油速率占比。通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以確定，裝卸油速率在0～4的占比為99.69%；剩下0.31%的卸油過程疑似異常數(shù)據(jù)，需著重逐個(gè)排查車輛液位趨勢(shì)、開關(guān)、定位、視頻，排除是否有罐中罐問題。

3.3.2 液位曲線

車載液位儀數(shù)據(jù)上傳間隔為5 s，上傳的液位儀數(shù)據(jù)中包含時(shí)間、油高、溫度、體積等信息，當(dāng)車輛進(jìn)入加油站內(nèi)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別車輛已進(jìn)入加油站電子圍欄內(nèi)，當(dāng)海底閥、卸油閥打開后，認(rèn)為開始卸油。卸油開始后，將液位儀數(shù)據(jù)從卸油開始到卸油結(jié)束，將間隔數(shù)據(jù)以曲線形式展示出來，可查看整個(gè)卸油期間的液位變化。

根據(jù)篩選出來的卸油速率異常的車輛，查看液位趨勢(shì)，可查看到存在罐中罐的車輛，曲線不是平滑的而是有拐點(diǎn)，見圖4。

3.3.3 盲區(qū)內(nèi)卸油時(shí)間

因液位儀安裝為了防止罐體變形等諸多因素，液位儀與罐體內(nèi)部有一定距離，所以就導(dǎo)致液位儀存在測(cè)量盲區(qū)。當(dāng)罐中罐在盲區(qū)內(nèi)時(shí)，無法測(cè)量高度，無體積數(shù)據(jù)，所以無法使用液位曲線來分析。

需根據(jù)盲區(qū)內(nèi)卸油時(shí)間來對(duì)比，是否存在異常。該功能需要收集同車型罐車，同型號(hào)液位儀的卸油數(shù)據(jù)。因?yàn)檐囆筒灰粯?，盲區(qū)內(nèi)剩余介質(zhì)體積不一樣，排空時(shí)間也不一樣，所以必須收集同車型罐車數(shù)據(jù)。采集液位儀進(jìn)入盲區(qū)后到系統(tǒng)顯示已排空的時(shí)間，作為參考卸油時(shí)間。需排除罐體及加油站的油氣回收系統(tǒng)能正常運(yùn)行，排查氣阻對(duì)卸油速率的影響。

4 結(jié)語

根據(jù)罐中罐在油罐車內(nèi)的位置不同，使用三種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以便甄別是否存在罐中罐情況。在液位儀檢測(cè)范圍內(nèi)通過液位變化速率及液位曲線進(jìn)行分析。在液位儀盲區(qū)內(nèi)，可使用盲區(qū)內(nèi)卸油時(shí)間來進(jìn)行分析。

罐中罐在罐內(nèi)的位置、大小各不相同；數(shù)據(jù)分析時(shí)指定的標(biāo)準(zhǔn)值需要大量的模型數(shù)據(jù)分析后確定其參考值；同時(shí)還需排除外部因素的影響，如需保證罐體及加油站的油氣回收系統(tǒng)能正常使用；加油站的卸油位置傾角需保持一致；模型數(shù)據(jù)收集所使用的油品標(biāo)號(hào)需保證一致；模型罐體的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)需統(tǒng)一，采集大量數(shù)據(jù)作為分析標(biāo)本。

因采用罐中罐盜油是在加油站卸油結(jié)束后進(jìn)行操作的，在整個(gè)運(yùn)輸途中，從油庫到油站不存在閥門開關(guān)、液位變化等因素，與目前所監(jiān)管的區(qū)域外開關(guān)報(bào)警、運(yùn)輸損益均合格，無法發(fā)現(xiàn)異常。本文中雖使用液位儀數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析來排查問題車輛，但還需終端客戶增加管理力度和范圍，如區(qū)域外開關(guān)、系統(tǒng)斷電、拔螺旋線等操作，在卸油完成后的所謂“空車”狀態(tài)下，進(jìn)行以上操作，均存在偷盜油風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備以及平臺(tái)系統(tǒng)只是輔助管理，不能代替管理，故還需多管齊下，提高管理水平，在引入高科技設(shè)備的情況下讓管理更加高效、精準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 50493-2019 石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S]

[2]GB 3836.13-2021 爆炸性環(huán)境 第13部分：設(shè)備的修理、檢修、修復(fù)和改造[S]

[3]GB 50156-2021 汽車加油加氣加氫站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]GB 18564.1-2019 道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)貨物罐式車輛 第1部分：金屬常壓罐體技術(shù)要求[S].

作者簡(jiǎn)介：

張新光，男，1979年生，工程師，研究方向?yàn)槌善酚瓦\(yùn)輸管理。