成品油運輸過程罐中罐非法偷盜的識別和診斷

摘要：利用油罐車盜油問題由來已久，始終未能有效解決。偷盜油不僅會造成數量的不足而導致經濟損失外，也會因為操作不規范引入安全隱患，輕者造成漏油事故，重者會產生火災，嚴重者甚至會造成人員傷亡。近年來隨著國家對?；饭芾淼膰鴺岁懤m出臺，管理日益完善；終端客戶對車輛智能化改造，車載視頻、車載液位儀等設備進行輔助管理，安裝后有效地降低了偷盜行為，但隨著罐中罐問題的產生，使不法分子又有了可乘之機，并同時引入了安全問題。據此，介紹了車載液位儀系統的使用方法，并通過數據識別和診斷罐中罐非法偷盜油行為。

關鍵詞：罐中罐；卸油速率曲線；液位曲線

中圖分類號：TE976? 收稿日期：2023-11-23

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401024

1 前言

近年來，利用油罐車非法偷盜油的方法層出不窮，在未安裝車載視頻、車載液位儀系統之前，車輛閥門無監控設備，無偷盜油證據、缺乏監控，導致非法偷盜行為比較猖獗。隨著車輛智能化改造，車載視頻、車載液位儀安裝后，將車輛從油庫到油站整個運輸過程進行了全程監控，有效地降低了偷盜油行為。

車載液位儀系統可進行地圖跟蹤，實時反饋車輛的在途狀態，包括位置、罐內貨物狀態、閥門狀態等；可通過運輸損溢數據及閥門開關信息甄別出車輛在途中是否有違規操作；可通過液位趨勢，分析出車輛在油庫至油站途中液位的變化曲線，可有效分析罐內貨物的狀態；可通過排空系統判斷是否將罐內的油品全部卸入加油站地罐內，實現全封閉式的貨物監控功能；除了對數質量進行監管外，還對人員不規范操作進行監控，如拔螺旋線、排底油等，有效地杜絕了司押人員的不規范操作。

但近年來產生的罐中罐問題，在整個運輸過程中閥門開關無異常，運輸損益無異常，所以導致罐中罐問題很難被識別，導致不法分子有可乘之機，同時帶來了安全隱患。故本文介紹了如何使用車載液位儀系統，來識別和診斷罐中罐非法偷盜油行為。

2 研究目標

使用油罐車上已經安裝的車載液位儀系統甄別罐車內是否存在罐中罐情況。使用液位儀系統上傳的液位儀數據，從中截取有用的數據進行甄別可疑車輛，并產生報警信息，讓管理者在海量數據中能夠有效地獲取有用信息，提示管理人員對車輛進行實地檢測，為管理人員提供數據基礎，從一定程度上也協助了管理人員的工作。

3 研究內容

3.1 罐中罐的識別難點

采用罐中罐盜油，是在加油站卸油結束后進行操作，在整個運輸途中，從油庫到油站，不存在閥門開關、液位變化等因素；與目前所監管的區域外開關報警，運輸損益均合格，無法發現異常。罐中罐的安裝位置不固定，可能在罐體內的任意地方，頂端、中部、底部等均有可能，此為難點一。

罐中罐的材質不確定，可能為金屬，也可能為塑料，也不排除有橡膠材質。各種材質不同，對液位及體積的變化影響也不一樣，本文中按罐中罐為金屬材質進行分析，此為難點二。

液位儀為了避免泄漏的風險，均在罐頂進行安裝。為了屏蔽罐體變形引入的風險，每個液位儀均與罐底不接觸，底部均有一定的間隙，這就造成了底部有一部分液位儀是無法檢測高度的，假如罐中罐安裝在罐體底部液位儀盲區內，則無法通過液位曲線進行數據分析，此為難點三。

目前國內還未有在罐底進行開孔安裝的案例。在國外展會上有液位儀為了降低盲區，在底部進行開孔安裝的情況。

3.2 罐中罐的安全隱患

罐中罐一般采用與罐體同等材質的罐體，為大約400 L的圓柱形或長方體結構，一般臥式安裝在罐體底部或立式固定在罐內隔倉板上。罐中罐的安裝一般采用焊接或螺栓固定。

安裝罐中罐時需人員進入罐內進行作業，存在很大的安全隱患，近年來也存在因安裝罐中罐造成的人員傷亡事故。按照國標GB/T 50493-2019《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》[1]要求，需要檢測可燃氣體檢測，在爆炸下限（LEL）的25%，方可作業；不得在蒸罐或注水期間，進行任何作業。安裝過程中，在鉆孔或其他會產生火花的操作前，需再次檢測油氣濃度，建議每30 min檢測一次。但安裝改造罐中罐，基本都是在無資質的小廠進行，且改造人員不符合國標GB 3836.13-2021《爆炸性環境第13部分：設備的修理、檢修、修復和改造》[2]提到的資質要求，不會遵守這些安全規定，有的甚至都不蒸罐，人員就進入罐內作業，造成人員傷亡。

按照國標GB 50156-2021《汽車加油加氣加氫站技術標準》[3]要求，罐內區域屬于0區，若罐中罐采用螺栓固定的方式安裝，螺栓松動后，會在罐體內進行晃動，摩擦，已無法滿足在0區內禁止金屬部件摩擦、碰撞的要求。屬不合規項，存在嚴重的安全隱患。

除了人身安全外，增加罐中罐的車輛其罐車結構發生了變化，導致罐體不符合國標GB 18564.1-2019《道路運輸液體危險貨物罐式車輛第1部分：金屬常壓罐體技術要求》[4]的要求。在非法區域進行罐中罐內油品卸出作業時，同樣存在安全隱患，同時伴隨有油氣的揮發，對環境也造成了一定程度的影響。

3.3 罐中罐檢測報警方法

根據罐中罐的安裝位置，需從三方面進行數據分析：

a.罐中罐在液位儀量程范圍內使用卸油速率曲線判斷。

b.罐中罐在液位儀量程范圍內使用液位曲線判斷。

c.罐中罐在液位盲區內使用盲區內卸油時間判斷。

選用相同容積罐體，相同體積的介質對比卸油速率，利用大數據算法實現對罐中罐等違法行為的管控。該方法需保證罐體及加油站內油氣回收系統正常，不存在氣阻，確保卸油作業正常。

3.3.1 卸油速率曲線

以不同的時間維度統計液位變化（30 s、1 min、2 min、3 min、4 min、5 min）。進行大量的數據分析。圖1、圖2展示了一次完整的卸油過程在不同時間維度下的液位變化率和體積變化率曲線，以30 s和1 min液位變化率為例。

統計卸油過程計算卸油速率，以此找出占比最高的卸油速率，并以此確定異常卸油過程，再通過液位、開關、定位、視頻等排查異常。

圖3為卸油速率分布圖，表1為卸油速率占比。通過統計數據可以確定，裝卸油速率在0～4的占比為99.69%；剩下0.31%的卸油過程疑似異常數據，需著重逐個排查車輛液位趨勢、開關、定位、視頻，排除是否有罐中罐問題。

3.3.2 液位曲線

車載液位儀數據上傳間隔為5 s，上傳的液位儀數據中包含時間、油高、溫度、體積等信息，當車輛進入加油站內，系統會自動識別車輛已進入加油站電子圍欄內，當海底閥、卸油閥打開后，認為開始卸油。卸油開始后，將液位儀數據從卸油開始到卸油結束，將間隔數據以曲線形式展示出來，可查看整個卸油期間的液位變化。

根據篩選出來的卸油速率異常的車輛，查看液位趨勢，可查看到存在罐中罐的車輛，曲線不是平滑的而是有拐點，見圖4。

3.3.3 盲區內卸油時間

因液位儀安裝為了防止罐體變形等諸多因素，液位儀與罐體內部有一定距離，所以就導致液位儀存在測量盲區。當罐中罐在盲區內時，無法測量高度，無體積數據，所以無法使用液位曲線來分析。

需根據盲區內卸油時間來對比，是否存在異常。該功能需要收集同車型罐車，同型號液位儀的卸油數據。因為車型不一樣，盲區內剩余介質體積不一樣，排空時間也不一樣，所以必須收集同車型罐車數據。采集液位儀進入盲區后到系統顯示已排空的時間，作為參考卸油時間。需排除罐體及加油站的油氣回收系統能正常運行，排查氣阻對卸油速率的影響。

4 結語

根據罐中罐在油罐車內的位置不同，使用三種方法進行數據分析，以便甄別是否存在罐中罐情況。在液位儀檢測范圍內通過液位變化速率及液位曲線進行分析。在液位儀盲區內，可使用盲區內卸油時間來進行分析。

罐中罐在罐內的位置、大小各不相同；數據分析時指定的標準值需要大量的模型數據分析后確定其參考值；同時還需排除外部因素的影響，如需保證罐體及加油站的油氣回收系統能正常使用；加油站的卸油位置傾角需保持一致；模型數據收集所使用的油品標號需保證一致；模型罐體的結構、材質需統一，采集大量數據作為分析標本。

因采用罐中罐盜油是在加油站卸油結束后進行操作的，在整個運輸途中，從油庫到油站不存在閥門開關、液位變化等因素，與目前所監管的區域外開關報警、運輸損益均合格，無法發現異常。本文中雖使用液位儀數據進行數據分析來排查問題車輛，但還需終端客戶增加管理力度和范圍，如區域外開關、系統斷電、拔螺旋線等操作，在卸油完成后的所謂“空車”狀態下，進行以上操作，均存在偷盜油風險。設備以及平臺系統只是輔助管理，不能代替管理，故還需多管齊下，提高管理水平，在引入高科技設備的情況下讓管理更加高效、精準。

參考文獻：

[1]GB/T 50493-2019 石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準[S]

[2]GB 3836.13-2021 爆炸性環境 第13部分：設備的修理、檢修、修復和改造[S]

[3]GB 50156-2021 汽車加油加氣加氫站技術標準[S].

[4]GB 18564.1-2019 道路運輸液體危險貨物罐式車輛 第1部分：金屬常壓罐體技術要求[S].

作者簡介：

張新光，男，1979年生，工程師，研究方向為成品油運輸管理。