0引言
作為一種油品計量器具，質(zhì)量流量計在船舶供油領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。質(zhì)量流量計最初僅安裝在大型航運公司的船上，主要用于核實接收燃油的數(shù)量和監(jiān)控船舶自用燃油的消耗數(shù)量。在大型航運公司的要求和呼吁下，供油公司逐漸開始使用質(zhì)量流量計作為貿(mào)易交接計量器具。
作為全球供油量最大的船舶供油港口，新加坡為改變混亂的供油市場環(huán)境，維護新加坡供油市場誠信的品牌形象，在2017年1月1日率先強制使用質(zhì)量流量計用于油品貿(mào)易交接。質(zhì)量流量計的應(yīng)用規(guī)范新加坡市場的油品計量行為，贏得廣大航運公司的高度認(rèn)可，維護新加坡地區(qū)供油公司的品牌信譽，提升新加坡地區(qū)的供油數(shù)量，也鞏固新加坡在全球船供油行業(yè)的龍頭地位。
目前，我國大型船供油公司已開始將質(zhì)量流量計用于油品貿(mào)易交接，其中中國船舶燃料有限責(zé)任公司(以下簡稱“中國船燃”)在自有船舶安裝10臺質(zhì)量流量計，在外租船舶安裝1臺質(zhì)量流量計，是國內(nèi)第一家將質(zhì)量流量計用于船用燃油貿(mào)易交接的公司。
1分類
質(zhì)量流量計分為直接式質(zhì)量流量計和間接式質(zhì)量流量計2種:直接式質(zhì)量流量計依靠測量某些與質(zhì)量流量直接相關(guān)的量(如動量、科里奧利力等參數(shù))，進而直接測出質(zhì)量流量值;間接式質(zhì)量流量計分別測量流體的密度值和體積流量，然后將兩者相乘，間接得到質(zhì)量流量值。目前，船舶使用的質(zhì)量流量計絕大多數(shù)是科里奧利質(zhì)量流量計，本文提到的質(zhì)量流量計特指科里奧利質(zhì)量流量計。
2工作原理
質(zhì)量流量計測量質(zhì)量的工作原理是牛頓第二定律，即F=ma。當(dāng)流體在振動管中流動時，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力，用2mv×ω表示。
以U形質(zhì)量流量計為例，其工作原理(見圖1)是:質(zhì)量流量計的測量管在電磁驅(qū)動下，以固有頻率振動，振動方向與流體流動方向垂直(相當(dāng)于流體處于轉(zhuǎn)動參考系內(nèi))，此時流體產(chǎn)生科里奧利力。由于U形管內(nèi)流體的流進與流出方向相反，因此流體分別所受的科里奧利力方向相反。2個方向相反的作用力引起測量管扭曲，其扭曲程度與流體的質(zhì)量流量成正比，見圖2。
當(dāng)U形管內(nèi)無流體流過時，振動管不產(chǎn)生扭曲，振動管兩側(cè)電磁信號檢測器檢測到的信號是同相位的，見圖3a;當(dāng)U形管內(nèi)有流體流過時，振動管在力矩作用下產(chǎn)生扭曲，2個檢測器間將存在相位差，見圖3b。用變送器測量左、右檢測信號之間的滯后時間，將這個時間差乘以流量標(biāo)定因數(shù)，就可確定質(zhì)量流量。因此，質(zhì)量流量越大，扭曲越大，也即相位差越大。
3優(yōu)勢
3．1計量精度高
質(zhì)量流量計利用科里奧利力效應(yīng)直接測量質(zhì)量流量來計算油品交接質(zhì)量，因此測量結(jié)果不受油品密度和溫度的影響。目前，船舶供油實際使用的質(zhì)量流量計測量水介質(zhì)的精度可達(dá)到0.1%,質(zhì)量流量計系統(tǒng)的測量不確定度可達(dá)到0.5%。傳統(tǒng)船舶手工計量需要通過測量油品液位高度、油品溫度和船舶吃水差等,并通過艙容表計算得到油品體積，再乘以油品密度,最后得到油品質(zhì)量。這其中影響手工量艙計量結(jié)果的因素較多，實際計量過程中人為因素導(dǎo)致最后計量結(jié)果偏差較大，甚至存在惡意克扣燃油的風(fēng)險。因此，質(zhì)量流量計在測量精度和穩(wěn)定性方面優(yōu)于傳統(tǒng)手工計量法。
3.2計量交接時間短
當(dāng)使用質(zhì)量流量計計量油品數(shù)量時，供應(yīng)規(guī)定.的油品數(shù)量、打印供油票據(jù)并簽署供油憑證后即可完成整個供油計量過程。使用傳統(tǒng)手工計量法計量油品數(shù)量時，在供應(yīng)規(guī)定的油品數(shù)量后,還需要測量船舶各貨油艙剩余燃油的油品液位高度、油品溫度和船舶吃水差,并對照船舶艙容表計算,后續(xù)計量和計算過程耗時約2h。因此,用質(zhì)量流量計的計量方式可以提高計量效率，節(jié)約供受油雙方的時間成本，有效提高船舶的周轉(zhuǎn)率。
3.3計量交接過程透明
質(zhì)量流量計系統(tǒng)電腦記載的供油數(shù)據(jù)和供油曲線圖可以完整地記錄和表征整個供油過程的實際情況，包括供油過程中的油品溫度、密度、質(zhì)量流量和含氣量的實時變化情況。如供油船存在惡意打氣行為，可以通過供油曲線的含氣量指標(biāo)變化情況直接判斷;如供油船存在惡意打水行為，可以通過供油曲線的密度變化情況直接判斷。供油的操作過程可以通過質(zhì)量流量的變化和對應(yīng)時間判斷供油船換艙或中途停泵等操作,有利于過程追溯，使得整個加油過程更加透明。
3.4計量爭議數(shù)量少.
根據(jù)新加坡供油市場的使用經(jīng)驗，質(zhì)量流量計的使用大幅降低新加坡市場的計量爭議率。根據(jù)2017年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),中國船燃使用質(zhì)量流量計用于供油交接共計133單,未出現(xiàn)1次供油計量爭議。因此，質(zhì)量流量計對降低計量爭議起到非常重要的作用，對提升供油公司品牌信譽有積極作用。
4面臨的挑戰(zhàn)
4.1檢定困難
質(zhì)量流量計作為貿(mào)易交接的計量器具，根據(jù)中國計量法的要求,為保障質(zhì)量流量計計量的正確率、一致性、溯源性和法制性，需要將質(zhì)量流量計定期檢定。
目前,國內(nèi)質(zhì)量流量計的檢定難度較大:(1)作為新興的計量器具，在國內(nèi)能夠檢定用于船舶的大口徑質(zhì)量流量計的計量機構(gòu)較少,無法實現(xiàn)就近檢定;(2)對船舶來說，拆表送檢的檢定模式難度較大。由于檢定周期長，增加質(zhì)量流量計的損壞風(fēng)險，制約質(zhì)量流量計檢定的可執(zhí)行性。
國外的量值溯源體系與國內(nèi)不同，國外對質(zhì)量流量計的校準(zhǔn)采用現(xiàn)場認(rèn)證的方式,實現(xiàn)相對容易，船舶更傾向采用現(xiàn)場認(rèn)證的方式。目前，國際船舶供油市場普遍采用的質(zhì)量流量計認(rèn)證方式有2種:(1)歐盟、中國香港等地區(qū)普遍使用MID認(rèn)證;(2)新加坡海事及港務(wù)管理局強制使用MPA認(rèn)證。其中,MID認(rèn)證應(yīng)用最早，MPA認(rèn)證是在MID認(rèn)證基礎(chǔ)_上的進一步完善，重點加強政府的監(jiān)管。
4.2安裝成本較高
當(dāng)前市場上穩(wěn)定性較高的質(zhì)量流量計生產(chǎn)商(如EMERSON、E+H)都屬于外資企業(yè)，保障質(zhì)量流量計正確率的防振和平衡核心技術(shù)被外國企業(yè)壟斷，國產(chǎn)質(zhì)量流量計的技術(shù)還無法完全滿足貿(mào)易交接的要求.因此質(zhì)量流量計的安裝成本較高,對小型船供油公司的壓力較大。
如果模仿新加坡，采用政府補貼強制推廣使用的方式,政府的一次性投入壓力也較大,因此當(dāng)前我國僅鼓勵船舶供油交接使用質(zhì)量流量計，尚未強制推廣。
4.3船員的操作水平要求較高
質(zhì)量流量計作為--種計量交接器具,其操作界面為全英文，船員需要專業(yè)人員的指導(dǎo)。在加油過程中,對泵速的控制和換艙的操作要求較高，否則無法滿足質(zhì)量流量計認(rèn)證的精度要求，從而出現(xiàn)不合格的供油票據(jù)。
同樣1臺質(zhì)量流量計系統(tǒng)，操作經(jīng)驗豐富的人員可以大幅減少計量過程的含氣量,保障質(zhì)量流量計滿管計量，進而提高質(zhì)量流量計的計量精度，降低計量誤差。
5結(jié)束語
質(zhì)量流量計將是船舶供油行業(yè)計量器具的發(fā)展方向。雖然在我國船供油行業(yè)仍屬于普及推廣階段,但隨著質(zhì)量流量計技術(shù)的發(fā)展，船舶客戶對質(zhì)量流量計的認(rèn)識日益提高，在船供油行業(yè)的使用率將不斷提高，從而增強供油商與客戶之間的信任度。
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