檢定加油機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器有必要采取保溫措施
加油機(jī)檢定中對環(huán)境的要求是很嚴(yán)格的,在JJG443-2006《燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》中就有兩處對溫度條件進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定:7.4.1.1中:“檢定時環(huán)境溫度應(yīng)在-25℃~55℃范圍內(nèi),檢定過程中環(huán)境溫度的變化應(yīng)不超過5℃。環(huán)境溫度應(yīng)在加油機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器附近測量?!?.4.2.4中:“檢定時,介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度的最大溫差不得超過10℃。如超過10℃,標(biāo)準(zhǔn)金屬量器應(yīng)有保溫措施?!笨梢姡h(huán)境溫度對加油機(jī)檢定的示值誤差影響很大。因此,對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施十分必要。
一、檢定現(xiàn)場的實際情況決定了應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施
第一,我國幅員遼闊,各地溫差很大。對于溫差小的地方,由于地表溫度和地下溫度相差小,可能滿足這些環(huán)境條件。但是晝夜溫差大的地方,地表溫度和地下溫度相差大,造成介質(zhì)溫度和環(huán)境溫度差距超過了規(guī)程的要求。第二,加油機(jī)檢定是在現(xiàn)場進(jìn)行,現(xiàn)場條件對加油機(jī)的檢定影響很大,比如有的加油站有罩棚,能夠遮擋陽光,可能符合環(huán)境要求;而沒有罩棚的加油站可能不符合環(huán)境要求。第三,加油機(jī)檢定時有一個準(zhǔn)備過程,JJG445-2006之7.5.3.4中規(guī)定“進(jìn)行試運(yùn)行,啟動加油機(jī)(有油氣回收裝置的加油機(jī)應(yīng)同時啟動油氣回收裝置),用油槍將油液注入量器內(nèi),直至注滿。量器被注滿后,將油槍放回托架,按量器的規(guī)定放液時間將量器內(nèi)的油液放凈,關(guān)閉閥門,使量器處于準(zhǔn)備狀態(tài)”,這是一個濕潤量器的過程,同時也應(yīng)保證量器溫度和介質(zhì)溫度盡可能一致。可是,檢定加油機(jī)一般都是用車輛檢定,加油機(jī)的位置和儲油罐的位置有一段距離,在炎熱的夏日,即使有罩棚的加油站,油罐區(qū)也是露天的,放油和放完油返回加油機(jī)這段時間量器內(nèi)濕潤的罐體油氣大量蒸發(fā),罐體溫度也很快升高,這樣永遠(yuǎn)也達(dá)不到規(guī)程規(guī)定的對加油機(jī)試運(yùn)行準(zhǔn)備工作的安排。對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施就可以解決這些問題。這些情況都可能造成環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度的變化不符合規(guī)程的規(guī)定,因此,對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施是必要的。
二、采取保溫措施可以消除測量溫度方法和選用不同溫度儀器產(chǎn)生的誤差
在JJG443-2006中引入了溫度參數(shù)對加油機(jī)檢定示值誤差進(jìn)行修正,但是,溫度參數(shù)在實際中由于測量方法、選用儀器性能和準(zhǔn)確度等問題,誤差很大。JJG443-2006之7.5.3.5中規(guī)定“提取油槍,啟動加油機(jī),使加油機(jī)的計控主板回零。將流量調(diào)至檢定流量,向量器內(nèi)注油,同時用溫度計測量油槍出口處的油品溫度。當(dāng)油液注滿量器時,關(guān)閉油槍,讀取并記錄下加油機(jī)的示值和加油機(jī)顯示的付費(fèi)金額。注油過程盡可能一次完成?!盝JG443-2006之7.5.3.6中規(guī)定“待量器中的油沫和氣泡消失后,按要求讀取量器的示值,同時測量量器中的油液溫度?!惫P者曾經(jīng)在《中國計量》上發(fā)表文章闡述過采取這兩點溫度的位置和選用的溫度儀表對加油機(jī)檢定示值誤差的影響是相當(dāng)大的,可控性相當(dāng)差。JJG443-2006中“測量量器中的油液溫度”中的油液溫度只是泛泛的概念,在哪點測量、怎么測量都沒有統(tǒng)一規(guī)定。筆者覺得這應(yīng)當(dāng)是量器內(nèi)油液各點的平均溫度,這是無法測量的。在實際檢定中,一般認(rèn)為量器中油液中間點的溫度是量器內(nèi)油液的溫度,但是在標(biāo)準(zhǔn)金屬量器中,沒有標(biāo)定哪點是中間點,且標(biāo)準(zhǔn)金屬量器不透明,在沒有采取保溫措施的量器中,量器罐體的溫度受環(huán)境影響很大,這樣檢定時罐體內(nèi)各點的溫度是不一樣的,罐體邊緣和中間點的溫度相差很大,因此,每個人每次檢定所測量的點都不同,讀取數(shù)據(jù)也都不一樣,更不用說不同檢定人員測出的結(jié)果了。另外,在溫度儀器選擇方面,JJG443-2006之7.4.3.2中規(guī)定“溫度計:測量范圍-25℃~55℃,最小分度為0.2℃”。這里,沒有規(guī)定選用什么樣的溫度計,而一些需要把儀器從油品中提出來讀取的溫度計(如玻璃溫度計),因在提取過程中測量點發(fā)生了變化,讀取的數(shù)據(jù)也發(fā)生了變化,讀不到原始狀態(tài)的溫度。而當(dāng)采取保溫措施后,由于罐體和外界環(huán)境接觸很少,這時經(jīng)過準(zhǔn)備階段預(yù)運(yùn)行后,罐體溫度與介質(zhì)溫度大體相當(dāng),因此,介質(zhì)加到量器中后,量器中各點溫度差別不大,這樣在量取油品溫度時,只要在中間點的一定范圍內(nèi)數(shù)據(jù)一樣,就可消除在點的選擇問題上出現(xiàn)的誤差;而對于選用的溫度儀器,只要溫度計測量點不離開油品,這時的溫度幾乎接近中間點的溫度,也消除了溫度儀器選用方面引入的誤差。
三、采取保溫措施可以消除環(huán)境溫度對量器體積變化造成的影響
這個問題和前述第二個問題一樣,沒有對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施時,雖然在檢定前進(jìn)行了試運(yùn)行,但是在放油階段由于離儲油罐有一段距離,量器可能接觸高溫或低溫,而量器的金屬熱傳遞性比較強(qiáng),加上量器罐體壁比較薄,短時間內(nèi)罐體溫度會發(fā)生較大變化,進(jìn)而導(dǎo)致量器體積也發(fā)生很大變化。
在JJG443-2006中我們注意到這一點,所以用公式VBt=VB[1+βY(tJ-tB)+βB(tB-20)]進(jìn)行修正。注意,βB是量器材質(zhì)的體膨脹系數(shù),而tB卻是量器內(nèi)的油溫,筆者認(rèn)為βB(tB-20)的tB應(yīng)當(dāng)是此時的量器體溫度,但是為什么規(guī)程中指的是油液溫度呢?因為此時量器體溫度無法測量,由于檢定前進(jìn)行了試運(yùn)行,量器體溫度和油液溫度大體相當(dāng),此時就用油液的溫度代替量器體溫度,應(yīng)當(dāng)說公式是無誤的。但是,實際檢定中無法達(dá)到規(guī)程中的理想狀態(tài)。首先規(guī)程中規(guī)定的油液溫度,筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)是油液中各點的平均溫度,但在實際檢定中卻無法測量,只能用量器中油液中間點的溫度代替,而由于試運(yùn)行放油階段在露天環(huán)境下量器體溫度發(fā)生了變化,檢定中由于加油時間很短,量器體溫度和油液溫度還沒有完全傳導(dǎo)達(dá)到平衡,量器體和油液溫度相差很大,此時用油液溫度代替量器體溫度帶來的誤差很大,是錯誤的。那么如果檢定中往量器中注滿油液后,等到量器體溫度和油液溫度完全傳導(dǎo)達(dá)到平衡再量取油液溫度,能達(dá)到要求嗎?結(jié)果達(dá)不到要求。因為沒法掌握什么狀態(tài)使兩種介質(zhì)處于平衡,而等待的這段時間油液大量蒸發(fā),又產(chǎn)生了不必要的蒸發(fā)誤差。而如果對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施,經(jīng)檢定前試運(yùn)行后量器體溫度和介質(zhì)溫度經(jīng)過這段時間的傳導(dǎo),大體相當(dāng)。由于有了保溫措施,放油后,環(huán)境溫度對罐體影響很小,此時檢定用以上方法測溫和計算就沒有問題了,滿足了公式編寫的初衷。
四、采取保溫措施可以減小油液蒸發(fā)帶來的誤差
成品油的蒸發(fā)是很大的,特別是汽油,而蒸發(fā)量的多少是和油液溫度及蒸發(fā)面積成正比的。上述提過沒有對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施時,經(jīng)檢定前試運(yùn)行后,罐體受環(huán)境溫度影響,罐體溫度也發(fā)生了變化,而這種變化如果是在炎熱的夏天,溫度就會升高,從而加速油液的蒸發(fā)。JJG443-2006中沒有考慮蒸發(fā)這個因素,但這是客觀存在的;而如果采取了保溫措施,這種蒸發(fā)誤差就小得多。我們知道,大部分儲油罐都埋在地下,這樣即使炎熱的夏天罐內(nèi)溫度也是很低的,而地表溫度相當(dāng)高,有時能達(dá)到40多攝氏度,采取保溫措施后經(jīng)檢定前試運(yùn)行,罐體溫度和油液溫度大體相當(dāng),這樣就減少了環(huán)境溫度的影響,盡量避免蒸發(fā)誤差。
綜上所述,對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施,可以盡量避免環(huán)境溫度、人為因素和油液蒸發(fā)產(chǎn)生的誤差,是完全必要的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對標(biāo)準(zhǔn)金屬量器采取保溫措施已經(jīng)非常簡單,加裝保溫設(shè)施,只是對標(biāo)準(zhǔn)器的升級,使它更有技術(shù)含量。筆者認(rèn)為有必要把這項作為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加入今后規(guī)程修訂中,并對儀器的保溫標(biāo)準(zhǔn)作統(tǒng)一規(guī)定,進(jìn)一步提高規(guī)程的可操作性。