環氧乙烷裝車計量是环氧儲運過程中非常重要的環節，如何減少計量誤差關係企業的乙烷經濟利益。

一、定量環氧乙烷灌裝計量過程

目前，装车環氧乙烷罐車灌裝多采用泵加壓法，比对過程如圖1所示。结果裝車前，可靠先用氮氣充入罐車中，性探將壓力提高到規定裝車壓力。环氧儲罐中的乙烷環氧乙烷由管路輸送到泵入口，經泵加壓後輸入環氧乙烷罐車中。定量隨著罐內液相增多，装车氣相空間逐漸減小，比对超過泄壓閥泄壓後，结果罐車內氣相組分通過回收管，可靠由罐車流入回收係統。當裝車完成後，罐車中部分氣相將進入回收係統。

圖1環氧乙烷裝車流程

某化工企業現具有5個環氧乙烷裝車位，每條裝車位上均裝有準確度為0.2級的質量流量計，以流量計數作為結算數據，並通過汽車衡稱重數據進行監督比對，以防止流量計發生計量失準，確保貿易交接數據的準確可靠。

二、兩種計量手段比對差量分析

為防止環氧乙烷氣化，環氧乙烷罐裝站嚴格控製工藝參數。裝車前用氮氣將裝車前壓力控製在0.3MPa，輸送泵出口壓力控製在0.7MPa，對灌裝過程中泄壓閥的壓力控製為0.35MPa。並將環氧乙烷的溫度控製在0℃以下。

為確保質量流量計的計量準確，在罐裝間隙，始終讓環氧乙烷以打循環的方式充滿流量計，以確保流量計始終保持實際工況狀態，即使間隙時間過長，也不會造成第一車流量計計量失準。裝車結束後，用氮氣將流量計管線後的所有環氧乙烷吹掃至罐車內，以確保所有經過流量計計量的環氧乙烷都裝進了客戶罐車中。

質量流量計的數值即為裝入車內的環氧乙烷量:

m_質=裝入環氧乙烷質量

而汽車衡數據為:

m_衡=裝車後汽車衡數值-裝車前汽車衡數值

裝車前汽車衡數值=空車重+充入N₂(氮氣)質量

裝車後汽車衡讀數=空車重+裝入環氧乙烷質量+餘隙中N₂質量

因此:m_衡=裝入環氧乙烷質量+餘隙中N₂質量-充入N₂質量

則:m_質-m_衡=充入N₂質量-餘隙中N₂質量

N₂按理想氣體計算，

依據克拉伯龍方程:

m=pVM/RT

式中:p——壓力；

V——氣體體積；

T——絕對溫度；

m——物質的質量；

M——物質的摩爾質量；

R——氣體常數，數值等於8.314J/mol·K。

汽車衡數據中，N₂質量與罐車容積有關，以40m³的罐車為例，常溫(按25℃計)裝車時，充入0.3MPa的N₂，則其絕對壓力為0.4MPa，其質量為:

m(N_2充裝)=pVM/RT=400×40×28/(8.314×298)=180.8kg

環氧乙烷在0℃裝車25t後，其體積為V(_EO)=m/ρ=25/0.87=28.7m³，則罐車容積減少28.7m³。

按泄壓壓力0.35MPa計，則餘隙中N2在0℃下的質量為:

m(N_2餘隙)=pVM/RT=450×(40-28.7)×28/(8.314×273)=62.7kg

m_質-m_衡=充入N₂質量-餘隙中N₂質量=118.1kg

同理，可計算不同罐車容積下，罐車中N2質量、氣相質量如表1所示。

表1不同罐車容積下流量計數據與汽車衡數據差量

罐車餘隙越大，汽車衡數據與質量流量計數據差量減小。

在充入N₂壓力0.3MPa，泄壓壓力0.35MPa條件下，40m³罐車中灌裝25t環氧乙烷，由於N₂是在常溫下充裝，不同溫度對裝入N₂質量有影響。裝車結束後，餘隙中的N₂溫度為0℃。不同溫度下質量流量計數據與汽車衡數據計量差量如表2所示。

表2不同溫度下流量計數據與汽車衡數據差量

從表2可以看出，隨著溫度上升，汽車衡計量數據與質量流量計計量數據差別減小，在0℃條件下，數據計量差別為134.7kg。這是由於溫度上升後，充入的N₂質量減小，在餘隙一定及罐裝完成溫度0℃下，餘隙中的N₂質量恒定，兩者差別減小，造成汽車衡數據與質量流量計數據的差量減小。

在40m³罐車中灌裝25t環氧乙烷，常溫(按25℃計)充入0.3MPa N₂，不同灌裝泄壓操作壓力對質量流量計數據與汽車衡數據差量的影響如表3所示。

表3不同泄壓壓力下流量計數據與汽車衡數據差量

從表3可以看出，隨著灌裝泄壓壓力的增加，質量流量計數據與汽車衡數據差量減小。由於灌裝泄壓壓力增加，停留在罐中的N₂壓力增加，氣相密度增加，其質量增加，排出的質量因此減小，造成計量數據差量減小。

在流量計和汽車衡數據進行比對前，需對汽車衡數據進行修正。

修正公式為:

m(差量)=p₁V₁M/RT₁-p₂VM/RT₂

式中:p₁——裝車前N₂壓力；

V₁——罐車容積；

T₁——裝車前N₂的溫度；

p₂——泄壓壓力；

V₂——罐車容積-裝入的環氧乙烷體積；

T₂——裝車後N₂的溫度。

為方便操作人員計算，也可直接將常見的幾種工況條件的差量計算後以表格的形式羅列出來。操作人員可采用表格中所計算的數值對汽車衡數據進行修正，再用修正後的數據與流量計數據進行數據比對。

三、某化工企業環氧乙烷裝車數據實例

裝車前，充氮使罐車壓力達到0.3MPa，充氮溫度10℃，灌裝溫度0℃，泄壓壓力0.35MPa條件下，客戶罐車容積為34.68m³時，某化工企業裝車數據如表4所示。

表4實測數據

通過表4，我們可以看到，通過簡單的流量計、汽車衡差率控製在±0.3%的管理規範，難以讓操作人員發現真正的異常情況。以第4條數據為例，雖然流量計與汽車衡的差率達到了0.471%，但僅是由於氮氣通過泄壓閥排入氮氣回收管網造成汽車衡數據偏小。再以第2條數據為例，流量計與汽車衡的差率僅為0.153%，但是考慮到氮氣排入回收管網量，對汽車衡數據進行修正，再進行數據比對時，發現兩者差率超過計量允差範圍，可能存在異常情況，造成企業損失。因此，通過修正後的汽車衡數據再與流量計進行數據比對，比對結果更加可靠，更容易發現兩者數據的真正異常，更好地把好貿易交接計量關。

修正後的數據通過比對發現差率超過計量允差時，即可判定兩種計量器具中至少有一方發生了故障，或是工藝等其他原因造成計量偏差。以該化工企業為例，環氧乙烷罐裝站共有5條裝車位，均裝有質量流量計進行計量，並通過同一台汽車衡進行數據比對。若僅有一條裝車位出現比對數據超過計量允差，可以初步判定是流量計故障或裝車工藝存在異常造成質量流量計計量失準，故這種情況按汽車衡修正值與客戶進行結算。若多條裝車位均出現了比對數據超過計量允差，則可初步判斷汽車衡發生故障或是出現了其他影響汽車衡計量準確性的原因。此時應按質量流量計的數據與客戶進行結算，以確保貿易交接計量數據的公平公正。無論是哪一方造成差率超過計量允差，都應及時通知計量管理人員對其情況進行深入分析，以盡早找到確切原因，從而避免相同情況再次發生。

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