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1 问题的提出
燃油加油机是为机动车添加燃油的一种液体体积测量系统,绝大多数是用于贸易结算而属于强制检定的计量器具,因此,它在使用时显示出来的加油量的量值必须满足准确性、一致性、溯源性及法制性的特点和要求。在设计、生产、使用和检定等各个环节均应遵守OIML R117-1995《非水液体测量系统》、GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》以及JJG443-2006《燃油加油机检定规程》的相关规定。
但是,在GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》“4.2.4指示装置”中规定“显示的体积量应是工况条件下的体积量”,在JJG443-2006《燃油加油机检定规程》“6.5.2”中也引用以上规定,这样的要求使得加油机不需要配备体积温度换算装置,虽然在检定环节也能保证加油机的溯源性和准确性,却可能会造成同一台加油机在不同的季节或者不同的加油机在不同的地域由于油温的不同发生加油量不同的情况,这就不符合一致性的要求。无论在任何时间、地点、利用任何方法、器具以及任何人进行计量活动,在满足所要求的条件后,其结果就应在给定的误差范围内一致。否则计量就失去了社会意义,对于用于贸易结算的计量行为,就会给消费者或经营者带来损失,违背了公平原则,其法制性也就完全无法得到保证。
实际上,上述规定也与OIML R117-1995《非水液体测量系统》国际建议的相关阐述相冲突,OIML Rl17—1995中提出了非水液体测量系统通过换算装置将测量条件(Metering conditions)下的体积换算为标准条件(Base conditions)下的体积要求,否则,温度变化引起的体积误差将会大大超出加油机计量规定的允许误差。加油机在发售成品燃料油的过程中,如果不经温度换算,就会失去量值统一和准确的基础。
另外,我们都知道石油产品的收发、储存、运输、销售(批发)的各环节都是以质量进行结算和统计的,而质量是油品标准状态下(20℃)体积与密度之乘积。加油站的零售加油量的统计和账务管理(收、发、存报表及盈亏分析)的基础也是油品标准状态下(20℃)体积。而“显示的体积量应是工况条件下的体积量”不利于加油站的经营管理。
燃油加油机发出的燃料油是作为机动车发动机的燃料使用的,而作为燃料它的能量与质量成正比(在成分相同时),因此,加油机的贸易计量问题归根结底还是要从标准体积转化到质量最终转化为能量。
2 温度对燃油加油机销售成品燃料油计量和贸易结算的影响分析
2.1 加油站油品入库与售出账目经常出现不符
在我们检定加油机时,常常有加油站反映入库与售出账目经常出现不符的情况。排除其他原因,可以举例说明采用“显示的体积量应是工况条件下的体积量”与加油站进油环节油罐车采用油品商业质量进行结算的差距有多大。如果某加油站进汽油10t(假设其标准密度ρ20=0.7450,换算成标准体积V20=m/ρ20=10/0.7450=13.42282(m3)记为入库帐,如果进入加油站卧式罐后油温变成了10℃,则油的体积就缩小成了:
Vt= V20[1+βY(t-20)]= 13.42282×(1-0.012)=13.26175(m3) (式1)
因为加油机内油温与卧式罐油温非常接近,暂且用卧式罐油温代替加油机内油温tJ,那么加油站将以Vt=13.26175m3的体积量售出这10t汽油,则账面就少了0.16107m3,即161L.造成账面亏损:
0.16107/13.42282=1.2%(式2)
3 综上所述,我们可以得到以下结论
(1)石油产品的收发、储存、运输、销售(批发)的各环节都是以质量进行结算和统计的,而质量是油品标准状态下(20℃)体积与密度之乘积。作为燃料它的能量与质量成正比(在成分相同时)。
(2)GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》“4.2.4指示装置”以及JJG443-2006《燃油加油机检定规程》“6.5.2”中规定“显示的体积量应是工况条件下的体积量”,与(1)结论不符。
(3)加油机检定时只是将加油机示值与由标准量器测得的在试验温度tJ下的实际体积值VBt进行比较,虽然确保了准确性和溯源性,但对一致性未加重视和考虑。
(4)我国幅员辽阔,气候变化大,南方和北方,冬季和夏季,温度的变化差距50~60℃也是常有的,油温的差距少说也有30℃。
(5)油液的体膨胀系数βY在(9~12)×10-4/℃,如油温的差距30℃,油液的体积就差距3%,而加油机内流量测量变换器是由金属制成,体膨胀系数βY一般在(33~53)×10-6/℃,由此造成的容积差距仅为0.1%~0.16%。
(6)从经济上考虑:我们拿自来水和燃料油作个比较,成品油价格:7~8元/升(7000~8000元/ m3),而水价3~4元/m3;油液的体膨胀系数约为10×10-4/℃,而水约为2×10-4/℃,油液的体膨胀系数比水的体膨胀系数大5倍。相同的液温变化会造成价格损失相差1万倍,因此采用标准体积销售燃料油,是不容忽视的问题。
(7)受历史条件所限,上世纪八、九十年代使用机械式加油机,在当时体积温度自动换算装置无从谈起,由人工一笔一笔将每次的加油量换算到20℃下的标准体积也是不可行的。随着相关测量学科基础理论和制造技术的进步,温度测量传感器技术得到广泛应用,随着电子科学技术的飞速发展,现代加油机采用了电脑控制、数字显示等先进技术。现在讨论和研究配备体积温度自动换算装置是现实的,也是可能实现的,显示的体积量采用标准条件下的体积量也有了充分和必要的条件。
4 改变目前状况的方法和措施
4.1 建议国家标准委和中国计量测试学会流量专业委员会修改GB/ T9081-2001《机动车燃油加油机》和JJG443-2006《燃油加油机检定规程》
(1) 在GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》和JJG443-2006《燃油加油机检定规程》将“显示的体积量应是工况条件下的体积量”改为“显示的体积量应是标准条件(20℃)下的体积量”。
(2) 在GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》增加对加油机的体积温度自动换算装置的配置要求。
(3) 修改JJG443-2006《燃油加油机检定规程》相应公式:
标准量器在20℃下给出的实际体积值:
[1] OIML R117-1995.非水液体测量系统[S]
[2] OIML R118-1995.机动车加油机型式评价:试验程序和报告格式[S]
[3] GB/T 9081-2008.机动车燃油加油机[S]
[4] JJG 443-2006.燃油加油机检定规程[S]
[5] GB/T 1885-1998.石油计量表[S]
燃油加油机是为机动车添加燃油的一种液体体积测量系统,绝大多数是用于贸易结算而属于强制检定的计量器具,因此,它在使用时显示出来的加油量的量值必须满足准确性、一致性、溯源性及法制性的特点和要求。在设计、生产、使用和检定等各个环节均应遵守OIML R117-1995《非水液体测量系统》、GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》以及JJG443-2006《燃油加油机检定规程》的相关规定。
但是,在GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》“4.2.4指示装置”中规定“显示的体积量应是工况条件下的体积量”,在JJG443-2006《燃油加油机检定规程》“6.5.2”中也引用以上规定,这样的要求使得加油机不需要配备体积温度换算装置,虽然在检定环节也能保证加油机的溯源性和准确性,却可能会造成同一台加油机在不同的季节或者不同的加油机在不同的地域由于油温的不同发生加油量不同的情况,这就不符合一致性的要求。无论在任何时间、地点、利用任何方法、器具以及任何人进行计量活动,在满足所要求的条件后,其结果就应在给定的误差范围内一致。否则计量就失去了社会意义,对于用于贸易结算的计量行为,就会给消费者或经营者带来损失,违背了公平原则,其法制性也就完全无法得到保证。
实际上,上述规定也与OIML R117-1995《非水液体测量系统》国际建议的相关阐述相冲突,OIML Rl17—1995中提出了非水液体测量系统通过换算装置将测量条件(Metering conditions)下的体积换算为标准条件(Base conditions)下的体积要求,否则,温度变化引起的体积误差将会大大超出加油机计量规定的允许误差。加油机在发售成品燃料油的过程中,如果不经温度换算,就会失去量值统一和准确的基础。
另外,我们都知道石油产品的收发、储存、运输、销售(批发)的各环节都是以质量进行结算和统计的,而质量是油品标准状态下(20℃)体积与密度之乘积。加油站的零售加油量的统计和账务管理(收、发、存报表及盈亏分析)的基础也是油品标准状态下(20℃)体积。而“显示的体积量应是工况条件下的体积量”不利于加油站的经营管理。
燃油加油机发出的燃料油是作为机动车发动机的燃料使用的,而作为燃料它的能量与质量成正比(在成分相同时),因此,加油机的贸易计量问题归根结底还是要从标准体积转化到质量最终转化为能量。
2 温度对燃油加油机销售成品燃料油计量和贸易结算的影响分析
2.1 加油站油品入库与售出账目经常出现不符
在我们检定加油机时,常常有加油站反映入库与售出账目经常出现不符的情况。排除其他原因,可以举例说明采用“显示的体积量应是工况条件下的体积量”与加油站进油环节油罐车采用油品商业质量进行结算的差距有多大。如果某加油站进汽油10t(假设其标准密度ρ20=0.7450,换算成标准体积V20=m/ρ20=10/0.7450=13.42282(m3)记为入库帐,如果进入加油站卧式罐后油温变成了10℃,则油的体积就缩小成了:
Vt= V20[1+βY(t-20)]= 13.42282×(1-0.012)=13.26175(m3) (式1)
因为加油机内油温与卧式罐油温非常接近,暂且用卧式罐油温代替加油机内油温tJ,那么加油站将以Vt=13.26175m3的体积量售出这10t汽油,则账面就少了0.16107m3,即161L.造成账面亏损:
0.16107/13.42282=1.2%(式2)
3 综上所述,我们可以得到以下结论
(1)石油产品的收发、储存、运输、销售(批发)的各环节都是以质量进行结算和统计的,而质量是油品标准状态下(20℃)体积与密度之乘积。作为燃料它的能量与质量成正比(在成分相同时)。
(2)GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》“4.2.4指示装置”以及JJG443-2006《燃油加油机检定规程》“6.5.2”中规定“显示的体积量应是工况条件下的体积量”,与(1)结论不符。
(3)加油机检定时只是将加油机示值与由标准量器测得的在试验温度tJ下的实际体积值VBt进行比较,虽然确保了准确性和溯源性,但对一致性未加重视和考虑。
(4)我国幅员辽阔,气候变化大,南方和北方,冬季和夏季,温度的变化差距50~60℃也是常有的,油温的差距少说也有30℃。
(5)油液的体膨胀系数βY在(9~12)×10-4/℃,如油温的差距30℃,油液的体积就差距3%,而加油机内流量测量变换器是由金属制成,体膨胀系数βY一般在(33~53)×10-6/℃,由此造成的容积差距仅为0.1%~0.16%。
(6)从经济上考虑:我们拿自来水和燃料油作个比较,成品油价格:7~8元/升(7000~8000元/ m3),而水价3~4元/m3;油液的体膨胀系数约为10×10-4/℃,而水约为2×10-4/℃,油液的体膨胀系数比水的体膨胀系数大5倍。相同的液温变化会造成价格损失相差1万倍,因此采用标准体积销售燃料油,是不容忽视的问题。
(7)受历史条件所限,上世纪八、九十年代使用机械式加油机,在当时体积温度自动换算装置无从谈起,由人工一笔一笔将每次的加油量换算到20℃下的标准体积也是不可行的。随着相关测量学科基础理论和制造技术的进步,温度测量传感器技术得到广泛应用,随着电子科学技术的飞速发展,现代加油机采用了电脑控制、数字显示等先进技术。现在讨论和研究配备体积温度自动换算装置是现实的,也是可能实现的,显示的体积量采用标准条件下的体积量也有了充分和必要的条件。
4 改变目前状况的方法和措施
4.1 建议国家标准委和中国计量测试学会流量专业委员会修改GB/ T9081-2001《机动车燃油加油机》和JJG443-2006《燃油加油机检定规程》
(1) 在GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》和JJG443-2006《燃油加油机检定规程》将“显示的体积量应是工况条件下的体积量”改为“显示的体积量应是标准条件(20℃)下的体积量”。
(2) 在GB/T9081-2001《机动车燃油加油机》增加对加油机的体积温度自动换算装置的配置要求。
(3) 修改JJG443-2006《燃油加油机检定规程》相应公式:
标准量器在20℃下给出的实际体积值:
[1] OIML R117-1995.非水液体测量系统[S]
[2] OIML R118-1995.机动车加油机型式评价:试验程序和报告格式[S]
[3] GB/T 9081-2008.机动车燃油加油机[S]
[4] JJG 443-2006.燃油加油机检定规程[S]
[5] GB/T 1885-1998.石油计量表[S]