油品量值作弊与对策

王 闯



油品量值作弊与对策

王 闯

（中国石油抚顺石化公司， 辽宁 抚顺 113008）

在石油化工行业中，通常使用流量计来测量油品的量值，测量分为体积法与质量法两种方式。温度的变化对油品体积、密度的变化影响较大，而质量不受油品的温度、密度及体积的变化影响。质量流量计因为能够直接测量流体的质量、密度、温度等参数，且受压力、密度、温度等参数的变化影响较小，在各个行业贸易交接领域的应用越来越广泛。质量流量计属于智能型在线可调试仪表，它具有兼容性、开放性等特点，这为一些不法分子及商家非法牟利创造了条件。通过笔者多年以来的工作经验，从流量计组态及外界防护两个方面分析了作弊的可能性及对策，有效的杜绝了贸易纠纷的发生及企业效益的损失。

参数；量值；作弊；调试

在石化企业生产过程中，保证质量流量计运行正常，能够及时发现并排除质量流量计的故障、异常现象是我们现阶段研究的主要课题。

1 组 态

质量流量计在出厂时已经校准合格并做好默认组态。石化企业在流量计投用前，会把流量计送到计量行政部门授权的法定计量检定机构进行检定，确认组态状态，合格后方可在现场进行安装使用。流量计投用后，影响其计量准确度的因素通常由以下几方面：

（1）流量计本身性能；

（2）人为因素；

（3）环境因素；

（4）工艺因素；

（5）外部因素。

流量计本身性能、环境因素、工艺因素在通常情况下比较稳定，且流量计具有很强的补偿性、适应性，在这里我们不做讨论。日常生产运行过程中，可能出现作弊导致量值变化的因素主要由人为因素和外部因素导致（表1）。

表1 流量计组态参数一览表

1.1 流量系数

当被测介质通过流量计时，测量管的入口侧管和出口侧管都会产生科里奥利力。这些科里奥利力会使流量管彼此相对扭曲并振动。从测量管入口侧流入的质量流会产生一个科里奥利力，该力会阻碍流量管振动。当被测介质流过出口侧管时，科里奥利力则会加强流量管的振动。在入口和出口侧的科里奥利力的方向相反，从而导致测量管产生扭曲运动，流量计正是利用这一特性来测量质量流量。

由于测量管的扭曲，使入口侧与出口侧的运动不同，导致检测组件上产生的正弦波出现了不同步的现象，即两个正弦波出现了相位差（图1）。

图1 流量计测量原理

Fig.1Meter measuring principle

两个正弦波间的时间延迟称为相位差，单位为微秒。相位差与质量流量成正比。科里奥利力越大，产生的相位差也越大，质量流量也越大。

流量系数是一组数字，例如3.15164.26。前五位数3.1516 是流量校准系数，每个传感器都有一个唯一的校准系数，其单位为g/s/ms。质量流量的计算，假设相位差为 5 ms，流量为：5×2.9098 = 14.549 g/s。

流量系数可以使用笔记本电脑或流量计手操器对其进行更改，其变化对测量值的影响如表2。

表2 流量计系数变化对测量值影响表

可见，流量系数每减少1%，测量值减少1%；流量系数每增加1%，测量值增加1%。

1.2 温度系数

流量系数的后4位数 (4.26) 是传感器管材料的温度系数。用于补偿温度对流量管刚性的影响。4.26表示为每 100 ℃ 温度变化对流量影响的百分比。

1.3 密度值

介质质量、管材刚性和振动频率之间的关系是科里奥利流量计进行密度测量的基础。以弹簧系统为例：当质量增加时，系统的振动频率则会下降，当质量减少时，系统的振动频率则会提高。振动频率的单位是Hz。流量管的振动周期则是振动频率的倒数。科里奥利流量计通过测量流量管振动周期来计算密度。介质密度与所测得的流量管振动周期成正比。

质量流量计是直接测量流体质量流量，间接测量流体体积流量，当被测流体密度值被人为改变时，体积流量会产生偏差，影响对质量流量计运行状态得判定。

1.4 零点

零点(ZERO)是决定质量流量计的起止测量点，是测量基准，人为改变零点后，会导致测量结果发生变化。下面看下错误的零点对不同流量点的影响幅度（表3）。

表3 流量计温度系数变化对测量值影响表

可见，零点在不变的情况下，流量范围越大，偏差越小；流量范围越小，偏差越大。实际使用过程中，零点应该自动校准，而不应该人为设定为一固定值。

表4 流量计零点与测量误差关系表

1.5 输出信号

质量流量计一般采用电流输出与频率输出把现场测得得流量值远传至中央控制室或结算部门。

（1）电流输出一般为4~20 mA对应0~t/h(为最大流量)。

（2）频率输出一般为0~Hz（为设定频率）对应t/h（N为最大流量）

当与的设置与远端接收数据单元设置不一致时，会导致流量出现偏差，见表5。

表5 流量计信号输出设置与接收值关系表

可见，电流输出信号时，同样电流的输出，最大流量N的值设定越大，远端接收值越大；反之。

频率输出信号时，最大流量N不变情况下，频率越高，远端接收值越大；反之。

1.6 小流量切除

质量流量计在使用中，为防止漂量，通常会设置小流量切除（表6）。

表6 流量计小流量切除值表

可见，当小流量切除百分比过大时，流量计测量的结果会比实际值偏小，即损失了切除的部分值。

1.7 流向

流量计具有正向、反向、双向计量方式：

（1）正向：即流量计只累计正向流动的被测量。

（2）反向：即流量计只累计反向流动的被测量。

（3）双向：即流量计累计正、反两个方向的被测量。

流量如果被设置了反向计量，会造成管道内正向流动的被测介质通过计量表，而瞬时流量为0，进而导致测量值比实际值偏小。

上述7个参数均可在现场通过面板或手操器进行设置，如果获得驱动程序，也可以用笔记本电脑远程进行设置，达到作弊的目的。

2 外界防护

由于某种利益驱使，人为的破坏流量计的外界防护会造成测量值比实际值偏小。流量计的外界防护包括：

（1）供电防护：流量计的供电电源保护。

（2）通讯防护：流量计与外界通讯的端口，如：电流输出、频率输出、RS485。

（3）数据防护：流量计中存储的数据及远程计算机中存储的数据。

破坏供电防护，可以使流量计处于不计量的工作状态；恶意与流量计取得通讯，更改参数，进而影响流量计测量准确度；人为删除或更改原始测量数据。以上三种方式均可以达到谋取利益的目的。

3 对 策

为防止以上这种人为作弊、谋取利益，造成企业效益损失的现象，笔者制定了一套行之有效的方案来杜绝此类问题发生。可见表7。

表7 流量计防作弊措施表

4 结束语

综上所述，质量流量计是现代企业普遍采用的一种测量流量的工具，虽然具有准确度等级高、适应性强、稳定性高的特点，但其开放性却为不法分子创造了谋取利益的手段。如果能够加强对使用过程中薄弱细节的管理，加以防护措施，对其工作状态长期、不间断进行监控，取长补短，必将为企业的经济效益保驾护航，使其成为企业成本核算、贸易结算的“保护伞”、“秤杆子”。

参考文献：

［1］ 肖素琴，韩厚义. 质量流量计[M]. 北京：中国石化出版社，1999.

［2］ 能源计量器具应用技术指南[Z]. 北京：中国石化出版社，2012．

［3］ JJG1038-2008 科里奥利质量流量计检定规程[S]

［4］ 潘丕武. 石油计量技术[M]. 北京：中国计量出版社，2009

［5］肖素琴. 油品计量员读本[M]. 北京：中国石化出版社，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

王闯（1984-），男，辽宁抚顺人，工程师，2006 年毕业于辽宁石油化工大学石油化工专业，研究方向：计划管理。E-mail：wwangc678@petrochina.com.cn。