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【关键词】：燃油计量；标准密度；体积修正系数；EXCEL公式；燃油体积；采集数据 在船舶燃油日常监控、燃油补给、船舶期租交还船、水尺检验时通常会涉及船舶燃油计量，本文就如何利用EXCEL表格的计算功能快速计算船舶燃油在船存量，和影响燃油计量精度的因素做些探讨。 一、 ASTM-D1250标准： 船舶燃油计量属于石油计量范畴，同样是依据石油计量标准来计量的，石油计量标准除了ISO标准外，许多国家也制定了自己的石油计量标准，如我国的GB/T1885-1998、美国的ASTM(American Society for Testing and Materials)-D1250、日本的JIS（Japanese Industrial Standards） K2250等都是为石油计量所制定的标准。1980年，美国石油学会(American Petroleum Institute，API)、英国石油学会(Institute of Petroleum，IP)和美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）合作开发了石油计量表，明确指出石油产品各个类别在基准温度下其膨胀系数与基准温度下的密度之间存在的数学关系，并制订形成APIStandard 2540、IP 200、ASTM-D1250系列标准。该系列标准采用15℃和60℉作为标准温度，对不同类型石油计量表数据产生的计算方法进行规定。后来，这些标准得到国际标准ISO-91/1的支持。目前国际航运期租船市场的船舶燃油计量（Bunker Survey）通常采用ASTM-D1250标准。其计算公式如下： M=Vt * VCF15* (ρ15-0.0011)----------- (公式1) Vt—— t℃下油的视体积，单位m3； VCF15——（Volume Correction Factor）标准温度15℃的体积修正系数，无量纲，以量油时测得的油温和ρ15为引数查ASTM 54B表获得； ρ15——以15℃为标准密度的油品密度，船舶加油时供油商提供的BND(BUNKER DELIVERY NOTE) 或BNR(BUNKERDELIVERY RECEIPT)查得；式中单位取t/m3； 0.0011——重量修正系数由查看ASTM TABLE 56获得，但在我们常用燃油密度的范围内，重量修正系数与燃油在15℃时的密度有一个不变的差值0.0011 t/m3。 VCF15显然在燃油计量过程中是不可或缺的，船上通常没有配备ASTM54B表，但是利用国际标准ISO-91/1中给出的标准温度为15℃的计算模型(公式2)和体积膨胀系数VCF15数学模型（公式3）可以计算出VCF15。 其中=t-15(即计量温度t与15℃的差),为自然对数的底数。 标准ISO-91/1按照各种类型和标准密度分段提供了体积膨胀系数中各参数K0、K1、A的经验值，如表一所示。 表 一
因为船舶燃油标准密ρ15一般处于838.3-1163.5Kg/m3范围，所以K0=186.9696；K1=0.4862；A=0。
以重油计算表格制作为列，表格结构如图一： 图 一 计算表格制作说明： 1. 选中A3:A13,H14:H15单元格设置数据有效性，如图二所示，选择序列，在来源框输入H.S,L.S （注：H.S --高硫分油, L.S--低硫分油） 图 二 2. 选中D3:D13设置单元格有效性序列来源为Sounding,Ullage,Gauge;（Sounding表示测量油舱深度,Ullage表示测量油舱空距,Gauge表示直接从油柜的油表读取油的容积） 3. 在单元格H3输入公式： =IF(F3='','',ROUND(EXP(-ROUND(186.9696/(ROUND(F3/2*1000,0)*4*ROUND(F3/2*1000,0))+0.4862/(ROUND(F3/2*1000,0)*2),8)*(G3-15)*(1+0.8*ROUND(186.9696/(ROUND(F3/2*1000,0)*4*ROUND(F3/2*1000,0))+0.4862/(ROUND(F3/2*1000,0)*2),8)*(G3-15))),4))，这个公式是由公式2和公式3，K0=186.9696；K1=0.4862；A=0得来的。所以这公式只适合标准密ρ15处于838.3-1163.5Kg/m3范围求VCF15用。 4. 在I3单元格输入公式：=IF(E3='','',ROUND((E3*H3),3))；其中E3*H3即Vt* VCF15 5. 在K3单元格输入公式：=IF(F3='','',F3-0.0011)， 其中F3-0.0011即ρ15-0.0011； 6. 在L3单元格输入公式：=IF(I3='','',ROUND(I3*K3,3))，其中I3*K3即（ Vt* VCF15）*(ρ15-0.0011)。 7. 选中H3,利用填充柄向下填充公式至H13, 选中I3,利用填充柄向下填充公式至I13, 选K3:L3,利用填充柄向下填充公式至K13:L13, 8. 在H14单元格输入公式：=SUMIF($B$21:$B$31,H14,$M$21:$M$31) 9. 在H15单元格输入公式：=SUMIF($B$21:$B$31,H15,$M$21:$M$31) 10.在H16单元格输入公式：=SUM(L3:L13) 11.实例如图三所示，只要输G.O.V(即Vt)和油温，该表格就可以自动计算FACTOR T54B(即VCF15)从而算出燃油的质量，并按高、低硫分油进行小计，和合计。 图 三
量油本一般有例子介绍如何计算Trim(吃水差)、Heel（横倾角）及Volume（燃油体积Vt ），有的船上的量油计量表的容积查算只提供吃水差修正，这种船在量油时应在船舶没横倾的情况下进行测量，以减少误差。一般表格都会提供吃水差和横倾修正，但制表结构和计算方法略有不同，一种是以油舱深度H（或空距）引数查吃水差修正表的得修正值ht，以油舱深度H（或空距）为引数查横倾修正表的得修正值hh,然后以（H+ht+hh）为引数查舱容表得出燃油体积Vt；另一种是以油舱深度H（或空距）为引数查横倾修正表的得修正值hh,然后以（H+hh）和Trim(吃水差)为引数查仓容表算出燃油体积Vt，现在就以最后一种情况为例介绍一种利用EXCEL表格的计算功能完成燃油体积Vt计算的简易方法。 燃油体积Vt的计算表格结构如图四： 图 四 表格制作说明： 1. 设置A2设置单元格有效性序列来源为Sounding,Ullage; 2. 各单元格利用公式的请参照图四输入。 3. TREND 函数返回线性趋势值。 找到适合已知数组 known_y's 和 known_x's 的直线（用最小二乘法）。 返回指定数组new_x's 在直线上对应的 y 值。（可参照EXCEL帮助获得该函数的详细说明） 4. 最终的效果图如图五所示，在黄色单元格输入数据，C19单元格得出体积数值。 图 五 四、采集数据注意事项： 1.燃油温度： 表二是以vt=100m3,ρ15=0.9903t/m3 在不同温度计算得出的不同质量，可看出温度每变化10℃，质量约变化0.67t-0.69t。由此可见温度对计量质量结果不可忽视，船舶燃油计量采用的油温通常是：对接触海水且没加热的油舱采用海水温度作为该舱的油温，对空气包围的且没加热的油舱采用气温作为该舱的油温。（显然这与计量容积大的石油时温度测量方法比较显得过于粗略了，条件受限也是原因之一吧），有配备红外线测温计的船舶，以温度计测量值作为参考觉得更佳。至于日用柜、沉淀柜一般都配有温度计可直接读取温度。 表 二
2. 油舱的空距/深度的测量 测量前检查量油尺，尺带不许扭折、弯曲及锒接；刻度线数字应该清晰，尺砣尖部无磨损，使用前应校对零点，并检查尺砣与挂钩是否连接牢固，量油尺应该有产品合格证及检定周期内的修正值表。测量时松尺速度要慢且平稳，测深度时触底要轻，必要时要量一下测量管的总长与SOUNDING TABLE标注的是否一致以验证测量管是否有被杂物堵住或被人为改动过。 3. 船舶吃水差 船舶燃油舱计量时的吃水差修正一般是指船舶在艏尾柱的吃水差，而不是吃水标志所看到的视吃水差，一般需要查看船舶六面吃水（船艏左右、船中左右、船尾左右）经过艏尾柱修正后求出吃水差，正规的船舶量油本一般会提供如何计算吃水差，在实际操作中，不少人采用看一舷前后吃水也没修正直接求得的吃水差去查算燃油体积，这样的做法求得的燃油数量与实际相差较大，特别是船舶吃水差大的时候。 4. 船舶横倾角度 船舶横倾角度可以从船舶装配的倾斜仪直接读取，有的船有利用重垂线原理自制的类似倾斜仪的装置可读取船舶横倾角度，精度比倾斜仪要高些。也可以利用公式： 船舶横倾角度（度数）=ROUND(DEGREES(ATAN((船中左舷吃水-船中左舷吃水)/船宽)),1) 有些船舶的量油本没有提供横倾修正，应在船舶没横倾或横倾很小时测量避免横倾产生的误差，或与大副商量把船调平再测量。 5. 混油舱的标准密度 假设甲乙两种不同标准密度油混合后的标准密度： 6. 标准密度ρ20换算成为标准密度ρ15 我国现行标准GB/T1885-1998《石油计量表》是采用20℃为标准温度的，一般在国内供油方会提供20℃标准密度和15℃标准密度，如果没有提供15℃标准密度时可通过查表或公式换算得到。 VCF(体积修正系数)是石油在标准温度下的体积与其在非标准温度下的体积之比 假设在Excel表格B1单元格输入的数值，单位为t/m3 ， 根据上述公式4和公式3，在B2单元格输入公式 =IF(B1='','',ROUND(B1/EXP(-5*(186.9696/(B1*B1*1000000)+0.4862/(B1*1000))*(1+4*(186.9696/(B1*B1*1000000)+0.4862/(B1*1000)))),4)) 则B2单元格的计算结果就是的数值，单位为t/m3。 7. 测量时机 因为船舶吃水差和横倾角的准确度都会影响查算燃油体积的精度，所以测量燃油时应排除影响测量精度的干扰因素。船舶航行特别是在浅水区域航行，装卸货，排放/压入压载水，船吊移动等会引起船舶吃水差和（或）横倾角的变化，对于散货船而言，船舶抵港后、离港前做水尺检验这一时间段是测量燃油数量的良好时机，该时间段一般不存在上述影响吃水差和横倾角变化的因素，也不会因量油而影响船舶正常作业，而且可利用大副和水尺检验师查看的船舶六面吃水来计算吃水差及横倾角。所以作为燃油的主管应与船舶大副加强沟通，利用水尺检验的时机准确测算船舶燃油。 参考文献:[1]实现石油产品体积修正系数自动计算的方法/陈晓东 程博琛,《科技创新与应用》2012 年14期 [2]石油计量表计算辅助应用的实现/李德湘，宋海勇，陈新萍，李智敏《石油化工自动化》2003年 |
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