إذا أظهر ميزان الشاحنات والعدّاد كميتين مختلفتين، فما البيانات التي يجب مقارنتها؟

الإجابة المختصرة: عندما يُظهر ميزان الشاحنات والعدّاد (مقياس التدفق) كميتين مختلفتين للتسليم نفسه، فإن الخطوة الأولى ليست إعلان أحد الجهازين معيبًا، بل التحقق سجلًا بسجل من أن النتيجتين تصفان الكمية نفسها وحدود النظام نفسها والفترة الزمنية نفسها. تُراجَع البنود بالترتيب التالي: وحدة الكمية ومفهومها، والكثافة ودرجة الحرارة المستخدمتان في التحويل، ونقطة التسليم وامتلاء ذراع التعبئة، والطارة والمنتج المتبقي في الصهريج، وظروف الوزن، والغاز وتغيير المنتج، ومعامل العدّاد وتواريخ التحقق، والطوابع الزمنية، ونطاق التفاوت الناتج عن الأخطاء القصوى المسموح بها للجهازين.

ينطبق هذا الترتيب على تسليم واحد لصهريج واحد، وميزان شاحنات ثابت، ومنتج سائل. في LPG وLNG يدخل رجوع البخار وتغير الطور في الموازنة بنودًا مستقلة. لا يتناول هذا المقال الاختيار بين الميزان والعدّاد، بل مطابقة البيانات حين يكون القياسان مركّبين بالفعل وتختلف نتائجهما.

موازنة الكتلة: ماذا يقيس كل جهاز فعليًا؟

يعطي الميزان الفرق بين وزن الشاحنة محمّلة وفارغة، وهذا الفرق يشمل كل ما تغيّر على المركبة بين الوزنتين. أما العدّاد فيحسب فقط المنتج الذي يمر عبره ويصل إلى نقطة التسليم. ولكي تتطابق النتيجتان يجب أن تتحقق الموازنة التالية: صافي الميزان = الكمية المارة عبر العدّاد ± التغير بين بداية التعبئة ونهايتها في امتلاء الذراع والخرطوم بين العدّاد والصهريج + الكتل الأخرى التي تغيرت على المركبة بين الوزنتين (الوقود، الماء، الثلج، الطين، الأشخاص، المعدات) ± أخطاء الجهازين.

المقارنة دون كتابة هذه الموازنة كثيرًا ما تُظهر فرق الحدود كأنه خطأ في الجهاز. وهناك مؤشر عملي: إذا بقي الفرق بالكيلوغرام متقاربًا في كل تسليم فيُبدأ ببنود الحدود (الطارة، امتلاء الذراع، المنتج المتبقي في الصهريج)؛ وإذا تكرر نسبةً مئوية متناسبة مع الكمية المسلَّمة فتتقدم الكثافة وتحويل درجة الحرارة ومعامل العدّاد. هذه ليست قاعدة تشخيص، بل إشارة إلى نقطة البداية.

تأكد أولًا من أنك تقارن الكمية نفسها

قد تتضمن وثيقة التسليم الصادرة عن العدّاد أكثر من كمية: الحجم عند ظروف القياس، والحجم المحوَّل إلى الظروف المرجعية، والكتلة. تميّز التوصية OIML R 117-1 بين ظروف القياس (درجة حرارة السائل وضغطه عند نقطة القياس) والظروف المرجعية، وتعرّف جهاز التحويل الذي يحوّل الحجم إلى حجم مرجعي أو إلى كتلة بوصفه جزءًا من نظام القياس. القيمة التي تُقارن بالميزان هي الكتلة؛ وإذا كان العدّاد يقيس الحجم فيجب أن يُقرأ من السجل بأي كثافة وعند أي درجة حرارة جرى الانتقال إلى الكتلة.

الكثافة ودرجة الحرارة: ظروف التشغيل أم الظروف المرجعية؟

من أوجه عدم الاتساق الشائعة ضرب الحجم عند ظروف القياس في الكثافة عند درجة الحرارة المرجعية. والاقتران المتسق إما حجم القياس × الكثافة عند الظروف نفسها، وإما الحجم المرجعي × الكثافة المرجعية. ويُسأل أيضًا عن مصدر الكثافة: قياس مباشر على الخط، أم تحليل مخبري، أم قيمة ثابتة من جدول، ومن أي دفعة أُخذت العينة. بالنسبة للمنتجات البترولية ترد خوارزمية التصحيح في API MPMS 11.1، ولا تشمل LPG وNGL؛ أما في الكيماويات فتُحدَّد علاقة الكثافة بدرجة الحرارة ببيانات خاصة بالمنتج ويُتفق عليها بين الطرفين. ويهدف API MPMS 12.2، عبر تسلسل الحساب وقواعد التقريب، إلى أن تعطي البيانات نفسها النتيجة نفسها أيًّا كان من يجري الحساب؛ لذا يُتحقق من أن الطرفين يستخدمان طريقة الحساب نفسها.

نتيجة الميزان قيمة وزن في الهواء

تنص OIML R 76-1 على أن الكتلة في أجهزة الوزن تُستخدم أساسًا بمعنى الكتلة الاصطلاحية، أي القيمة الاصطلاحية لنتيجة الوزن في الهواء؛ كما تشترط OIML R 117-1 أن تُقرن مؤشرات الكتلة في أنظمة قياس السوائل بمصطلح الكتلة أو الكتلة الاصطلاحية. أما عدّاد كوريوليس فيقيس كتلة المنتج مباشرة. وبشروط التعريف الواردة في OIML D 28 (الهواء 1.2 kg/m³، والكثافة المرجعية 8 000 kg/m³) يبلغ الفرق بين المفهومين لسائل كثافته 860 kg/m³ نحو 0.12%، أي نحو 32 kg في تسليم مقداره 25 300 kg. يجب التحقق من المفهوم المذكور في وثيقة التسليم ومن المفهوم الذي يعتمده العقد.

حدود النظام: نقطة التسليم وامتلاء الذراع والطارة

·         نقطة التسليم: وفق OIML R 117-1 يتضمن نظام القياس نقطة تسليم واحدة على الأقل، ويُصمَّم إما بخرطوم فارغ أو بخرطوم ممتلئ، ويشمل مصطلح الخرطوم الأنابيب الصلبة أيضًا. ويجب إبقاء الأنابيب بين العدّاد ونقطة التسليم ممتلئة أثناء القياس وفترات التوقف. والسؤال: هل كانت الذراع والخرطوم والأنابيب الوسيطة في حالة الامتلاء نفسها عند بداية التسليم ونهايته؟

·         المحتوى المحبوس في الخط (line pack): في أول تعبئة بعد الصيانة أو التصريف أو تغيير المنتج يحسب العدّاد أيضًا المنتج الذي يملأ الخط، لكن هذا المنتج لا يصل إلى الصهريج. وعلى العكس، إذا انساب إلى الصهريج منتج بقي في الذراع من تسليم سابق فإن الميزان يزن منتجًا لم يحسبه العدّاد في هذا التسليم. ويمكن حساب أحجام الذراع والخرطوم والأنابيب الوسيطة من المخططات ومقارنتها بالفرق.

·         الطارة وتوقيتها: هل أُجري الوزن الفارغ قبل التعبئة مباشرة، أم استُخدمت طارة مخزّنة؟ الطارة المخزّنة لا تعكس استهلاك الوقود ولا وجود السائق ولا معدات المركبة ولا تغيّر المنتج المتبقي في الصهريج. وتنص OIML R 76-1 على أن الأخطاء القصوى المسموح بها تنطبق على الأحمال الإجمالية، وعلى الأحمال الصافية عند تشغيل جهاز الطارة، لكنها لا تنطبق على القيم الصافية المحسوبة عند تشغيل جهاز الطارة المسبقة الضبط.

·         المنتج المتبقي في الصهريج: المنتج المتبقي من تسليم سابق في حجرة أو في أنابيب الصهريج لا يدخل في الصافي إذا وُزن ضمن الطارة؛ ويُحدث فرقًا إذا صُرّف بعد أخذ الطارة أو إذا كانت الطارة المخزّنة تتضمن كمية مختلفة.

·         ظروف الوزن: هل جميع المحاور على المنصة، وهل تلامس المركبة شيئًا خارج المنصة، وهل حواف المنصة نظيفة؟ تدخل الرياح والماء أو الثلج أو الطين المتراكم على المركبة في النتيجة. وتختبر OIML R 76-1 أثر التحميل اللامركزي والميل بشكل منفصل، لكن هذه الاختبارات لا تغني عن التموضع الصحيح للمركبة على المنصة. أما الوزن أثناء الحركة ففئة أجهزة مستقلة تغطيها OIML R 134-1.

الهواء والبخار وتغيير المنتج والعينات

تعدّ OIML R 117-1 جهاز إزالة الغاز، الذي يمنع دخول الهواء أو الغاز غير المذاب في السائل إلى القياس، جزءًا من نظام القياس، وتنبّه إلى أن جيوب الغاز قد تتكوّن بفعل الانكماش الحراري أثناء التوقف أو عند فراغ خزان التغذية؛ كما أن دخول الهواء المنهجي لا يُعدّ اضطرابًا عابرًا. ولأغراض المطابقة تُطلب السجلات التالية:

·         إنذارات فاصل الغاز أو مؤشر الغاز، وانخفاض ضغط سحب المضخة، وانخفاض المستوى في خزان التغذية؛

·         في عدّادات كوريوليس: التذبذب المفاجئ في الكثافة ومؤشرات التشخيص أثناء التعبئة؛

·         تغيير المنتج: المنتج السابق المتبقي في الخط، والكثافة المستخدمة أثناء الانتقال، واختيار المعاملات الخاصة بالمنتج؛

·         العينات: الدفعة ونقطة أخذ العينة، ودرجة حرارة التحليل، وتاريخ التقرير.

لماذا قد يقرأ جهازان مطابقان قيمتين مختلفتين؟ الأخطاء المسموح بها

حتى عندما يعمل الجهازان ضمن الخطأ الأقصى المسموح به (MPE) لكل منهما، قد يظهر فرق بين النتيجتين. وبالنسبة للأجهزة الخاضعة للمترولوجيا القانونية يرد الإطار في توصيات OIML:

·         ميزان الشاحنات الثابت (OIML R 76-1): يُعبَّر عن MPE بوحدات فاصل التحقق e. وفي جهاز من الفئة III عند التحقق الأولي يبلغ ±0.5 e للأحمال حتى 500 e، و±1.0 e بين 500 e و2 000 e، و±1.5 e بين 2 000 e و10 000 e؛ ويبلغ MPE أثناء الخدمة ضعف قيمته عند التحقق الأولي.

·         نظام قياس السوائل (OIML R 117-1): الأنظمة التي لم تُحدَّد لها فئة أخرى في الجدول تنتمي إلى الفئة 0.5، وتُذكر فيها صراحةً أنظمة القياس المركّبة على الصهاريج الطرقية وتفريغ الصهاريج الطرقية. وفي الفئة 0.5 يبلغ MPE لنظام القياس كاملًا 0.5% من الكمية المقيسة، وللعدّاد نفسه 0.3%. وتدخل في الفئة 1.0 السوائل التي تزيد لزوجتها على 1 000 mPa·s والسوائل المقيسة دون −10 °C أو فوق +50 °C.

تحدد لوحة بيانات الجهاز وشهادة الاعتماد وسجل التحقق والتشريع الوطني فئة الجهاز المركّب وما إذا كانت العملية خاضعة للمترولوجيا القانونية؛ وفي التطبيقات القائمة على العقود يُحدَّد حد القبول في العقد. والجدول التالي مثال تعليمي يعطي فكرة عن رتبة المقادير فقط.

مثال على نطاق التفاوت (افتراضات تعليمية)

المجموع الخطي ليس حسابًا لعدم اليقين، بل يبيّن أسوأ حالة يكون فيها الجهازان معًا عند طرف حدودهما وفي اتجاهين متعاكسين. وفي ظروف المثال لا يثبت فرق مقداره 100 kg وحده أن أحد الجهازين خارج حدوده؛ وعلى العكس، إذا تكرر فرق داخل النطاق في الاتجاه نفسه في كل تسليم فيجب البحث عن سبب منهجي.

سيناريو مثال: الحجم نفسه بافتراضات مختلفة للكثافة ودرجة الحرارة

الأرقام التالية ليست بيانات منتج أو مشروع حقيقية، بل اختيرت فقط لإظهار حجم خطأ التحويل. الافتراضات: عدّاد حجمي يُظهر 30 000 L عند ظروف القياس؛ كثافة المنتج عند 15 °C هي 0.860 kg/L؛ درجة حرارة المنتج 35 °C؛ تصحيح حجم خطي مبسّط VCF = 1 − β × (T − 15 °C) حيث β = 0.0010 1/°C. وعليه تكون الكثافة عند 35 °C هي 0.860 × 0.980 = 0.8428 kg/L. ويبلغ صافي الميزان للصهريج نفسه 25 300 kg.

أربعة حسابات للكتلة للحجم نفسه 30 000 L (سيناريو مثال)

يُنتج خطأ الاقتران في الصف B فرقًا عن الميزان بنحو 500 kg (نحو 2%) ويبدو كأنه عطل في العدّاد، مع أن العدّاد حسب الحجم بشكل صحيح. ويبيّن الصف D أنه، وفق هذا الافتراض، يزيح كل انحراف مقداره 1 °C في سجل درجة الحرارة الكتلة بنحو 0.1%. في المنتجات الحقيقية يعتمد التمدد على المنتج ودرجة الحرارة، ولا يغني هذا المثال عن طريقة الحساب المحددة في العقد أو عن برمجيات الحساب.

نموذج مقارنة سجلات العملية

يضع النموذج سجلات الطرفين لتسليم واحد جنبًا إلى جنب. وفي كل صف يفشل فيه فحص التطابق يُنظر هل يفسّر ذلك البند الفرق؛ ولا يُنقل إلى التحقق من الأجهزة إلا الفرق المتبقي غير المفسَّر.

نموذج مقارنة سجلات العملية

تسلسل المراجعة

1.       طابِق السجلات: المركبة نفسها والحجرات والدفعة والفترة الزمنية.

2.       وحّد الوحدة والمفهوم: قارن الكتلة بالكتلة، ودوّن فرق الكتلة الاصطلاحية.

3.       أعد حساب التحويل: هل يعود الحجم والكثافة ودرجة الحرارة إلى الظروف نفسها؟

4.       افصل بنود الحدود: توقيت الطارة، والمنتج المتبقي في الصهريج، وامتلاء الذراع.

5.       راجع سجلات الغاز وتغيير المنتج والإنذارات.

6.       قارن الفرق المتبقي بنطاق التفاوت وتابعه عبر عدة تسليمات: كيلوغرامات ثابتة أم نسبة ثابتة؟

7.       إذا استمر فرق منهجي فاطلب التحقق من العدّاد بالطريقة المحددة (جهاز المعايرة Prover أو العدّاد المرجعي) ومن الميزان بالأوزان الاختبارية. لا تغيّر معامل العدّاد بناءً على مقارنة واحدة بالميزان؛ فالمعاملات المختومة والضبط الخاضع للمترولوجيا القانونية يُغيَّران وفق الإجراء المعتمد.

حدود هذا النهج

·         لا يقدّم النموذج تشخيصًا قاطعًا عن بُعد، بل يبيّن الأسباب المحتملة والسجل الواجب فحصه.

·         الميزان ليس مرجعًا تلقائيًا؛ فأساس القياس وخطوات تسوية الخلاف يحددهما العقد والتشريع. وتتناول أدلة القطاع مثل EI HM 32 بشكل مستقل مراقبة المخزون في المحطات وتسوية خلافات القياس.

·         في LPG وLNG يُعدّ رجوع البخار وتغير الطور بندين مستقلين، ولا يكفي هذا النموذج وحده.

·         في التعبئة متعددة الحجرات يعطي الميزان المجموع فقط، ولا يمكن فصل فرق كل حجرة إلا بوزن وسيط.

·         قد لا يكشف الفرق في تسليم واحد عن اتجاه؛ ويلزم لاتخاذ القرار سلسلة من التسليمات.

البيانات المطلوبة للمراجعة

·         بطاقات الوزن للتسليمات التي ظهر فيها الفرق، ووثائق التسليم الصادرة عن العدّاد للعمليات نفسها؛

·         سلسلة التسليمات للأسابيع الأخيرة: التاريخ، المنتج، الكميتان والفرق (kg و%)؛

·         مصدر الكثافة وطريقة التحويل المستخدمة؛

·         تاريخ معامل العدّاد وآخر تقرير تحقق؛ وفئة الميزان وقيمة e وتاريخ آخر تحقق؛

·         نوع نقطة التسليم، وحجم الذراع والأنابيب الوسيطة؛ وسجلات الإنذارات والصيانة وتغيير المنتج؛

·         أساس القياس وحد القبول المحددان في العقد.

بحسب نطاق المشروع، يمكن لـ TLY Enerji تقديم دعم هندسي في هيكلة مقارنة السجلات، واختيار نقطة القياس والأجهزة، وتكامل العدّاد مع نظام التسجيل، وفي مراحل الاختبار والتشغيل التجريبي. أما عمليات التحقق ضمن المترولوجيا القانونية والمعايرات التي تتطلب اعتمادًا فتتولاها الجهات المخوّلة.

صفحات ذات صلة

·         أنظمة قياس نقل ملكية الكيماويات: تتناول الاختيار بين الميزان والعدّاد وتحديد أساس الكمية.

·         وحدات تعبئة الصهاريج لأغراض نقل الملكية: طرق التحقق من العدّادات والختم ووثائق التسليم.

·         مقاييس التدفق الكتلي والكثافة كوريوليس: القياس المباشر للكتلة والكثافة، وفقاعات الغاز واستقرار الصفر.

·         عدّاد كوريوليس أم عدّاد الإزاحة الموجبة لتعبئة الصهاريج: يناقش قرار قياس الكتلة أو الحجم.

·         حاسب التدفق أم PLC: وثائق التسليم وتتبّع الحسابات وسجلات الأحداث.

أسئلة شائعة

ما قيمة الفرق بين الميزان والعدّاد التي تُعدّ مشكلة؟

لا توجد قيمة عامة. الحد الأدنى هو النطاق الناتج عن الأخطاء المسموح بها للجهازين، ويُحدَّد حد القبول في العقد أو التشريع. ومع ذلك يجب فحص الفرق الواقع داخل النطاق إذا تكرر في الاتجاه نفسه.

هل يمكن تصحيح معامل العدّاد ليطابق الميزان؟

لا يُوصى بالتصحيح بناءً على مقارنة واحدة. تُستبعد بنود السجلات أولًا، وإذا استمر فرق منهجي يُتحقق من العدّاد بالطريقة المحددة.

إذا كان عدّاد كوريوليس يقيس الكتلة، فلماذا تظل الكثافة ودرجة الحرارة مهمتين؟

عند قياس الكتلة مباشرة يزول خطأ التحويل، لكن إذا جرى الإبلاغ عن الحجم المرجعي فإن الكثافة ودرجة الحرارة تحددان قيمته. كما قد تؤثر فقاعات الغاز واستقرار الصفر في قراءة الكتلة، ولأن الميزان يعطي كتلة اصطلاحية يبقى فرق مفاهيمي صغير.