應(yīng)用質(zhì)量流量計(jì)作鐵路裝車計(jì)量的超差原因探究
1 問題的提出
某公司鐵路罐車批控裝車系統(tǒng)于2014年6建成并投入試運(yùn)行, 該系統(tǒng)安裝準(zhǔn)確度為0.1%的質(zhì)量流量計(jì)100臺(tái), 每一臺(tái)流量計(jì)配一臺(tái)批控器分時(shí)控制2個(gè)裝車鶴位, 實(shí)現(xiàn)汽油、煤油、柴油等油品的鐵路罐車裝車出廠。批控裝車系統(tǒng)中的流量計(jì)經(jīng)離線檢定合格并作工況調(diào)零, 試運(yùn)期間仍用人工檢尺作交接計(jì)量, 流量計(jì)用作參考對(duì)比, 但比對(duì)結(jié)果很不理想, 比對(duì)差率較大, 有的裝一車油就差1 t多, 差率高達(dá)2%, 因習(xí)慣思維而懷疑質(zhì)量流量計(jì)不準(zhǔn), 無法投用質(zhì)量流量計(jì)作計(jì)量, 比對(duì)數(shù)據(jù)見表1。
為此, 某公司決定對(duì)3個(gè)多月的計(jì)量比對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析, 以找出差量大的原因, 確定人工檢尺與流量計(jì)哪種計(jì)量方式的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確可靠, 能否使用流量計(jì)作交接計(jì)量。
表1 檢尺、流量計(jì)、軌道衡的比對(duì)數(shù)據(jù)Tab.1 Comparison data of ruler, flowmeter and track scale
人工檢尺計(jì)量是先通過檢測(cè)罐車內(nèi)液體的液位、溫度、密度, 再根據(jù)罐車表號(hào)及液位查表計(jì)得其體積量, ***后根據(jù)體積量、溫度、密度計(jì)算出交接重量。
2 原因分析及問題尋找
2.1 比對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)分析
按流量計(jì)與檢尺計(jì)量比對(duì)差率的嚴(yán)重程度分為A、B、C、D四個(gè)區(qū)域, 差率區(qū)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(shù)13602條裝車記錄計(jì)算, A、B、C、D分布數(shù)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(hào)、流量計(jì)為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)各差率區(qū)域車次的分布數(shù)、分布率, 再根據(jù)其分布情況進(jìn)行分析找出問題所在。若以物料名稱為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì), 如果某物料的A、B、C、D分布率與平均分布率相差較遠(yuǎn), 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(guān)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(guān)系, 以此類推。
2.1.1 按物料名稱進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析
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(yīng)與物料名稱無直接關(guān)系。
表2 按物料名稱各差率的分布情況Tab.2 distribution of the difference rates by the name of the material
2.1.2 按車型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析
見表3, (1) 序?yàn)?的D分布率分別為15.69%, 遠(yuǎn)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?yàn)? (車型G60-A) 有直接關(guān)系, 老車型G60-A誤差較大; (2) 序?yàn)? (車型GQ70-KA) 的D分布率分別為0.5%, 遠(yuǎn)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(zhǔn)確度較高。
表3 按車型各差率的分布情況Tab.3 distribution of the difference rates by vehicle
2.1.3 按流量計(jì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析
見表4 (僅列部分) , 序?yàn)?的D分布率18.5%, 遠(yuǎn)大于D的平均分布率6.77%, D分布過多, 差量問題可能與序?yàn)?的流量計(jì)18A有直接關(guān)系, 后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)18A流量計(jì)因零漂誤差達(dá)0.4%。
表4 按流量計(jì)各差率的分布情況Tab.4 distribution of the difference rates by the flowmeter
2.1.4 按車號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析
見表5 (僅列部分) , 序?yàn)?~5的C、D分布率之和大于80%, 遠(yuǎn)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?yàn)?~5的車號(hào)有直接關(guān)系, 依此在共6030輛車中發(fā)現(xiàn)883輛車的C、D分布過多, 懷疑883輛車是問題車。
表5 按車號(hào)各差率的分布情況Tab.5 distribution of the difference rates by the wagon number
2.2 鐵路罐車表號(hào)的問題分析
2.2.1 發(fā)現(xiàn)鐵路罐車表號(hào)問題
表6 鐵路罐車的檢定情況Tab.6 verification of railway tanker
對(duì)懷疑883輛的問題車, 查詢到其中有291輛車的車身表號(hào)與檢定表號(hào)不一致, 見表6 (僅列部分) 。
2.2.2 鐵路罐車表號(hào)的出錯(cuò)概率
經(jīng)查詢, 發(fā)現(xiàn)本公司在2014年9-11月使用的罐車情況:按車計(jì)算, 使用總車2458輛, 車身表號(hào)與檢定表號(hào)不一致的有273輛, 出錯(cuò)率11.1%;按車次計(jì)算, 使用總車次5813, 車身表號(hào)與檢定表號(hào)不一致的有549車次, 出錯(cuò)率9.4%。因此, 鐵路罐車計(jì)量實(shí)際使用的車身表號(hào)與檢定的表號(hào)不一致是客觀事實(shí), 具有普通性, 出錯(cuò)概率約10%。
2.2.3 鐵路罐車表號(hào)問題引起的計(jì)量誤差
罐車檢尺計(jì)量時(shí)普遍采用鐵路罐車身上標(biāo)示的車身表號(hào), 應(yīng)以檢定表號(hào)為準(zhǔn), 表號(hào)不同計(jì)量結(jié)果就不同, 造成計(jì)量誤差。核查到291輛車號(hào)不同的問題車中共使用598車次, 按檢定表號(hào)計(jì)算實(shí)際裝油量, 比對(duì)數(shù)據(jù)見表7 (僅列部分) , 比對(duì)發(fā)現(xiàn)表號(hào)問題引起的誤差有的高達(dá)2%, 平均誤差約為1%, 而且基本上為正誤差, 大的誤差主要發(fā)生在G60車型上;發(fā)現(xiàn)流量計(jì)計(jì)量與按檢定表號(hào)進(jìn)行檢尺計(jì)量的比對(duì), 其誤差基本小于0.7%。
表7 鐵路罐車表號(hào)問題引起的誤差情況Tab.7 error caused by table number problem of railway tank car
2.3 比對(duì)計(jì)量誤差的合理性分析
2.3.1 計(jì)量比對(duì)的合理誤差限
鐵路罐車計(jì)量、質(zhì)量流量計(jì)、軌道衡的準(zhǔn)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(jì)、軌道衡與流量計(jì)、鐵路罐車與軌道衡的計(jì)量比對(duì)合理誤差限分別為0.73%、1.02%、1.22%。
2.3.2 比對(duì)差率的分析
表1中***大差率是序號(hào)3的比對(duì), 其流量計(jì)、軌道衡比檢尺計(jì)量的差率分別為-2.11%、-2.27%, 查詢?cè)撥囂?hào)6105134, 車身表號(hào)為A484, 檢定表號(hào)為A434, 表號(hào)更正后其流量計(jì)、軌道衡比檢尺計(jì)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(jì)量與流量計(jì)、軌道衡與流量計(jì)、鐵路罐車檢尺計(jì)量與軌道衡的比對(duì), 其***大差率分別是序號(hào)1的-0.72%、序號(hào)4的0.20%、序號(hào)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(gè)比對(duì)的差率合理或基本合理;若把這8輛當(dāng)一個(gè)批次進(jìn)行比對(duì), 其批次差率分別為-0.08%、0.17%、-0.25%, 分別遠(yuǎn)小于合理誤差限0.73%、1.02%、1.22%。
表8 檢尺、流量計(jì)、軌道衡的比對(duì)數(shù)據(jù)Tab.8 Comparison data of ruler, flowmeter and track scale
2.3.3 鐵路罐車檢尺與流量計(jì)的批次數(shù)據(jù)比對(duì)
如表9所示 (僅列部分) , 2014年9~11月97號(hào)車用汽油共3647輛車, 總 (批次) 差率為0.04%, 若以每天為一個(gè)批次, 11月份***大批次差率是11月5日的0.23%。
從以上實(shí)際數(shù)據(jù)可看到, 單個(gè)比對(duì)的差率較大, 以批次為單位進(jìn)行比對(duì), 其差率較小, 而且批次的個(gè)體越多, 差率就越小。
表9 鐵路罐車檢尺與流量計(jì)批次數(shù)據(jù)的比對(duì)Tab.9 Comparison of batch data of gauge and flowmeter in railway tank car
3 結(jié)論與建議
鐵路罐車實(shí)際使用的車身表號(hào)與檢定的表號(hào)不一致的概率約10%, 其計(jì)量誤差有的高達(dá)2%, 大的誤差主要發(fā)生在G60車型上, 檢尺計(jì)量應(yīng)注意。
使用準(zhǔn)確度較低的計(jì)量器具 (如罐車檢尺計(jì)量, 軌道衡) , 對(duì)準(zhǔn)確度0.2%的質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)計(jì)量時(shí), 首先要按照誤差理論對(duì)合成誤差是否在合理誤差限內(nèi)進(jìn)行判斷, 若比對(duì)差率較大時(shí)應(yīng)客觀地查找原因, 不能總認(rèn)為是流量計(jì)的問題, 其次是按批次進(jìn)行計(jì)量比對(duì)的方法更科學(xué), 批次的個(gè)體越多, 差率就越小。
質(zhì)量流量計(jì)的準(zhǔn)確度為0.2%, 并通過批次比對(duì)驗(yàn)證了其數(shù)據(jù)可靠, 罐車計(jì)量準(zhǔn)確度為0.7%, 而且因部分表號(hào)出錯(cuò)等原因無法保證全部罐車計(jì)量都能達(dá)到準(zhǔn)確度為0.7%, 應(yīng)優(yōu)先使用準(zhǔn)確度高的質(zhì)量流量計(jì)作交接計(jì)量。
根據(jù)以上分析結(jié)論, 某公司從2015年6月1日起全面推進(jìn)實(shí)現(xiàn)了鐵路罐車按質(zhì)量流量計(jì)作交接計(jì)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(jì)量準(zhǔn)確度與自動(dòng)化水平, 減輕了計(jì)量員的勞動(dòng)強(qiáng)度, 并大大提升了產(chǎn)品出廠效率。