某公司鐵路罐車批控裝車系統于2014年6建成并投入試運行, 該系統安裝準確度為0.1%的質量流量計100臺, 每一臺流量計配一臺批控器分時控制2個裝車鶴位, 實現汽油、煤油、柴油等油品的鐵路罐車裝車出廠。批控裝車系統中的流量計經離線檢定合格并作工況調零, 試運期間仍用人工檢尺作交接計量, 流量計用作參考對比, 但比對結果很不理想, 比對差率較大, 有的裝一車油就差1 t多, 差率高達2%, 因習慣思維而懷疑質量流量計不準, 無法投用質量流量計作計量, 比對數據見表1。

為此, 某公司決定對3個多月的計量比對數據進行深度分析, 以找出差量大的原因, 確定人工檢尺與流量計哪種計量方式的數據更準確可靠, 能否使用流量計作交接計量。

人工檢尺計量是先通過檢測罐車內液體的液位、溫度、密度, 再根據罐車表號及液位查表計得其體積量, ***后根據體積量、溫度、密度計算出交接重量。

按流量計與檢尺計量比對差率的嚴重程度分為A、B、C、D四個區域, 差率區域A、B、C、D的差率值范圍分別為 (≤0.350%) 、 (0.351%~0.700%) 、 (0.701%~1.00%) 、 (>1.00%) 。

按2014年9~11月總數13602條裝車記錄計算, A、B、C、D分布數分別為7646、3809、1277、870車次, 其平均分布率分別為56.21%、28.00%、9.39%、6.40%。

然后分別以物料名稱、車型、車號、流量計為單位進行統計各差率區域車次的分布數、分布率, 再根據其分布情況進行分析找出問題所在。若以物料名稱為單位進行統計, 如果某物料的A、B、C、D分布率與平均分布率相差較遠, 則表示A、B、C、D分布與平均的不相似, 說明差量問題與該物料有直接關系, 如果其分布率相近則相似, 說明差量問題與該物料無直接關系, 以此類推。

見表2, 物料各D分布率為5.01%~8.92%, 與D的平均分布率6.40%比較接近, 差量問題應與物料名稱無直接關系。

見表3, (1) 序為1的D分布率分別為15.69%, 遠大于D的平均分布率6.40%, D分布過多, 差量問題極可能與序為1 (車型G60-A) 有直接關系, 老車型G60-A誤差較大; (2) 序為3 (車型GQ70-KA) 的D分布率分別為0.5%, 遠小于D的平均分布率6.40%, D分布過少, 反映新車型GQ70-KA的準確度較高。

見表4 (僅列部分) , 序為3的D分布率18.5%, 遠大于D的平均分布率6.77%, D分布過多, 差量問題可能與序為3的流量計18A有直接關系, 后經檢查發現18A流量計因零漂誤差達0.4%。

見表5 (僅列部分) , 序為3~5的C、D分布率之和大于80%, 遠大于C、D平均分布率之和15.79%, C、D分布過多, 差量問題極有可能與序為3~5的車號有直接關系, 依此在共6030輛車中發現883輛車的C、D分布過多, 懷疑883輛車是問題車。

對懷疑883輛的問題車, 查詢到其中有291輛車的車身表號與檢定表號不一致, 見表6 (僅列部分) 。

經查詢, 發現本公司在2014年9-11月使用的罐車情況:按車計算, 使用總車2458輛, 車身表號與檢定表號不一致的有273輛, 出錯率11.1%;按車次計算, 使用總車次5813, 車身表號與檢定表號不一致的有549車次, 出錯率9.4%。因此, 鐵路罐車計量實際使用的車身表號與檢定的表號不一致是客觀事實, 具有普通性, 出錯概率約10%。

罐車檢尺計量時普遍采用鐵路罐車身上標示的車身表號, 應以檢定表號為準, 表號不同計量結果就不同, 造成計量誤差。核查到291輛車號不同的問題車中共使用598車次, 按檢定表號計算實際裝油量, 比對數據見表7 (僅列部分) , 比對發現表號問題引起的誤差有的高達2%, 平均誤差約為1%, 而且基本上為正誤差, 大的誤差主要發生在G60車型上;發現流量計計量與按檢定表號進行檢尺計量的比對, 其誤差基本小于0.7%。

鐵路罐車計量、質量流量計、軌道衡的準確度分別為0.7%、0.2%、1%, 依誤差理論合成, 鐵路罐車與流量計、軌道衡與流量計、鐵路罐車與軌道衡的計量比對合理誤差限分別為0.73%、1.02%、1.22%。

表1中***大差率是序號3的比對, 其流量計、軌道衡比檢尺計量的差率分別為-2.11%、-2.27%, 查詢該車號6105134, 車身表號為A484, 檢定表號為A434, 表號更正后其流量計、軌道衡比檢尺計量的差率分別為0.19%、0.02%, 見表8 (僅列部分) 。

表8中, 鐵路罐車檢尺計量與流量計、軌道衡與流量計、鐵路罐車檢尺計量與軌道衡的比對, 其***大差率分別是序號1的-0.72%、序號4的0.20%、序號1的-0.72%, 分別接近或小于合理誤差限0.73%、1.02%、1.22%, 各單個比對的差率合理或基本合理;若把這8輛當一個批次進行比對, 其批次差率分別為-0.08%、0.17%、-0.25%, 分別遠小于合理誤差限0.73%、1.02%、1.22%。

如表9所示 (僅列部分) , 2014年9~11月97號車用汽油共3647輛車, 總 (批次) 差率為0.04%, 若以每天為一個批次, 11月份***大批次差率是11月5日的0.23%。

從以上實際數據可看到, 單個比對的差率較大, 以批次為單位進行比對, 其差率較小, 而且批次的個體越多, 差率就越小。

鐵路罐車實際使用的車身表號與檢定的表號不一致的概率約10%, 其計量誤差有的高達2%, 大的誤差主要發生在G60車型上, 檢尺計量應注意。

使用準確度較低的計量器具 (如罐車檢尺計量, 軌道衡) , 對準確度0.2%的質量流量計進行比對計量時, 首先要按照誤差理論對合成誤差是否在合理誤差限內進行判斷, 若比對差率較大時應客觀地查找原因, 不能總認為是流量計的問題, 其次是按批次進行計量比對的方法更科學, 批次的個體越多, 差率就越小。

質量流量計的準確度為0.2%, 并通過批次比對驗證了其數據可靠, 罐車計量準確度為0.7%, 而且因部分表號出錯等原因無法保證全部罐車計量都能達到準確度為0.7%, 應優先使用準確度高的質量流量計作交接計量。

根據以上分析結論, 某公司從2015年6月1日起全面推進實現了鐵路罐車按質量流量計作交接計量, 從此告別了幾十年以來一直使用人工檢尺的歷史, 不僅提高了計量準確度與自動化水平, 減輕了計量員的勞動強度, 并大大提升了產品出廠效率。