1.BTB®系列油罐自動計量裝置依據(jù)
JJG759—97 《靜壓法儲罐計量裝置》檢定規(guī)程
GB/T18273-2000《石油及液體石油產(chǎn)品—立式罐內(nèi)油量的直接靜態(tài)測量法(HTG質(zhì)量測量法)》
GB/T25964-2010《石油和液體石油產(chǎn)品 采用混合式油罐測量系統(tǒng)測量立式圓筒油罐內(nèi)油品體積、密度和質(zhì)量的方法》設(shè)計,制作
設(shè)計圖

2、BTB®計量裝置組成:
計算機(jī)及系統(tǒng)軟件、通訊接口單元、現(xiàn)場處理器、溫度傳感器、3051s壓力變送器雙差壓變送器
液位計
系統(tǒng)軟件界面


3.功能簡介
1.動態(tài)反映罐內(nèi)油品的液位、水高、、水份、溫度
2.計算油品的質(zhì)量、體積、密度、標(biāo)準(zhǔn)密度及標(biāo)準(zhǔn)體積
3.實時圖文顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)
4.提供罐群巡檢、單罐計量、手工計算等功能
5.異常事件監(jiān)視與預(yù)、報警(液位超限、溫度超限、漏油等)
6.儲罐計量數(shù)據(jù)保存及事件記錄
7.根據(jù)用戶需求查詢
8.計量報表的生成和打印
4.特點簡述
構(gòu)成現(xiàn)場總線式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最基本的數(shù)字平臺
系統(tǒng)可接入采用HART協(xié)議或RS485的任何公司的產(chǎn)品及其它各種通訊方式的儀表,具有系統(tǒng)升級能力。
系統(tǒng)安裝方便,調(diào)試及維修簡單。
整個罐群電纜鋪設(shè)只需一根四芯電纜采用串行并接方式連接,可大大地減少電纜材料及電纜鋪設(shè)人工費(fèi)用。
每一個油罐自組成獨立的計量子系統(tǒng),可脫離上位機(jī)實時顯示罐前的計量參數(shù)。
5.與傳統(tǒng)計量系統(tǒng)比較
傳統(tǒng)系統(tǒng)測量密度需要人工采樣進(jìn)行分析,再做平均不能做到整個罐體的平均密度。
畢托巴®計量系統(tǒng)通過混合法測量密度方法(P=ρgh)計算密度,取代人工采樣,保證罐體內(nèi)總的平均密度。
罐體液位壓力由于壓力變送器量程的問題在低液位是誤差較大,計量不準(zhǔn)確,我公司配置雙變送器,系統(tǒng)自動調(diào)節(jié),等量切換,解決切換時出現(xiàn)跳變,保證計量的準(zhǔn)確。
本裝置基于GB/T 25964-2010《石油和液體石油產(chǎn)品 采用混合式油罐測量系統(tǒng)測量立式圓筒形油罐內(nèi)油品體積、密度和質(zhì)量的方法》開發(fā),所制定的解決方案涵蓋上述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的混合式油罐測量系統(tǒng)(HTMS)計量方法,同時在該方法基礎(chǔ)上予以改進(jìn),提供改進(jìn)計量模式供使用者選擇應(yīng)用。
本裝置所使用計算過程同時參考GB/T 19779-2005《石油和液體石油產(chǎn)品油量計算靜態(tài)計量》。
以往的HTMS系統(tǒng)在低液位工況下的質(zhì)量計量方面存在誤差過大而不滿足交接計量的問題,本裝置用于對HTMS系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充改進(jìn),實現(xiàn)全液位工況的自動計量。
6.設(shè)備技術(shù)指標(biāo)
對于已有高精度液位測量、溫度測量的罐區(qū),BTB®油罐自動計量系統(tǒng)提供包括RS485等通訊協(xié)議在內(nèi)的有線/無線接入方式;
對于未安裝液位計量、溫度測量的罐區(qū),BTB®油罐自動計量系統(tǒng)提供配套高精度液位、溫度計量儀表;
使用BTB®特有超高精度差壓變送器。
當(dāng)液位較低時,傳統(tǒng)的HIMS系統(tǒng)中密度和質(zhì)量測量的誤差相對較大,以柴油測量為例,當(dāng)液位為4米時,誤差已達(dá)0.293%,已不符合交接計量的要求,主要原因是P1的測量誤差增大所至,BTB系統(tǒng)采用關(guān)鍵技術(shù):采用雙P1模式(二臺不同測量范圍的壓力變送器,解決雙信號自動處理技術(shù)),大限度減小低液位時的測量誤差。
系統(tǒng)配置了包括罐底形變等系列誤差的自動修正,完美的提高了計量精度。
介質(zhì)商業(yè)質(zhì)量測量精度:±0.14%FS
系統(tǒng)可測介質(zhì)液面高度精度:±1mm
介質(zhì)溫度測量精度 : ≤0.5℃
測量平均密度精度: 0.2%
實時報警:二級高低液位報警、進(jìn)出油狀態(tài)報警、計量參數(shù)報警、漏油報警、系統(tǒng)故障報警等。

7.基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置
1.1.油罐基礎(chǔ)參數(shù)(預(yù)設(shè)參數(shù)):
參數(shù)名稱 | 參數(shù)選項/說明 | 量綱/單位 | 備注 |
油罐類型 | 固定頂罐、外浮頂罐、內(nèi)浮 頂罐; |
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浮頂(盤) 質(zhì)量 | 0.0~99000.0 | Kg/千克 | 僅適用于浮頂罐(內(nèi)、外) |
臨界區(qū)高度 | 0.000-10.000 | M/米 | 表明浮頂下降的最低高度(起浮點),僅適 用于浮頂罐(內(nèi)、外) |
支腿高度 | 0.000-10.000 | M/米 | 表明浮頂支腿高度,僅適用于浮頂罐(內(nèi)、 外) |
罐壁類型 | 保溫、非保溫 |
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罐壁材質(zhì) | 鋼制(A、低碳鋼、B、304 不銹鋼、C、316 不銹鋼、D、 17-4PH 不銹鋼) |
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油罐標(biāo)定溫 度 | 0.00-100.00 | 攝氏度 | 罐容表的標(biāo)定溫度,從罐容表上直接獲得。 |
1.2.油品基礎(chǔ)參數(shù)(預(yù)設(shè)參數(shù))
參數(shù)名稱 | 參數(shù)選項/說明 | 量綱/單位 | 備注 |
油品類型 | 原油、液體石油產(chǎn)品、潤滑油 |
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1.3. 環(huán)境/其他參數(shù)
參數(shù)名稱 | 參數(shù)選項/說明 | 量綱/單位 | 備注 |
重力加速度 | 油罐所處地區(qū)的重力加速度 | M/s^2 |
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游離水高度 | 計算油品質(zhì)量時需減掉該高度對應(yīng)的油罐容積 | M/米 |
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環(huán)境(大氣)溫度 | 油罐所處環(huán)境溫度 | ℃/攝氏度 |
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環(huán)境(大氣)壓力 | 油罐所處環(huán)境大氣壓力 | Pa/帕 |
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環(huán)境(大氣)密度 | 根據(jù)大氣壓力、溫度計算獲得 | Kg/m³ |
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蒸氣物性參數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)壓力、標(biāo)準(zhǔn)溫度、標(biāo)準(zhǔn)密度) | 計算蒸汽參數(shù)時需要用到氣體壓縮公式(壓力 *體積/溫度=常數(shù)),用來算蒸氣實際密度 |
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8.關(guān)于采集參數(shù)
采集信號說明
存在有兩種測量方式,對應(yīng)于差壓表 P2 是否存在的情況。
原方案中的(1),是無 P2 存在情況;原方案中的(2)是有 P2 存在的情況。
現(xiàn)階段優(yōu)先使用(1),通過提高壓力表精度和量程切換的方式提高系統(tǒng)計量精度。
示意圖如下:

采集傳感器數(shù)據(jù):
參數(shù)名稱 | 設(shè)置方式 | 參數(shù)選項/說明 | 量綱/單位 | 備注 |
環(huán)境(大氣)壓力(可 選) | 4~20mA 信號 |
| Pa |
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蒸氣壓力 | 4~20mA 信號 | 罐內(nèi)氣相空間內(nèi)壓力 | Pa |
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油品壓力(P1 位置) | 4~20mA 信號 | P1 位置(高度)油品壓力 | Pa |
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油品壓力(P2 位置) | 4~20mA 信號 | P2 位置(高度)油品壓力 | Pa |
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油品液位 | 0~20mA 信號 | 獲得油品液位高度 | M |
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油品溫度(平均溫度) | 0~20mA 信號 | 自動溫度傳感器 | ℃ |
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油品溫度(多點溫度) | 0~20mA 信號 | 自動溫度傳感器 | ℃ |
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蒸氣溫度(平均溫度) | 0~20mA 信號 | 油品平均溫度 | ℃ |
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9.計算過程
計算過程中所用參數(shù)盡量使用文字描述或帶有文字說明,開發(fā)時請設(shè)置編碼,避免混淆。
計算流程
(1)使用油品壓力、蒸氣壓力等計算油品計量密度(真空中)Dobs,根據(jù)計量密度和油品平均溫度,查標(biāo)準(zhǔn)密度表獲得標(biāo)準(zhǔn)密度 Dref;
(2)由油水總高(液位高度)查油罐容積表,得到總計量體積(Vto);
(3)扣除用游離水高度查油罐容積表得到的游離水體積(Vfw);
(4)應(yīng)用罐壁溫度影響的修正系數(shù) CTSh 得到毛計量體積 Vgo;對于浮頂罐,需要從中扣除浮頂排液體積(Vfrd);
(5)將毛計量體積(Vgo)修正到標(biāo)準(zhǔn)溫度,得到毛標(biāo)準(zhǔn)體積(Vgs);
(6)用沉淀物和水(SW)的修正值(CSW)修正毛標(biāo)準(zhǔn)體積,得到凈標(biāo)準(zhǔn)體積(Vns),注:除非有特殊要求的,否則這一步在原油和石油計量中可以省略,通常情況下 Vgs=Vns;
(7)用油品計量密度 Dobs 乘上毛計量體積 Vgs 獲得油品在真空中的質(zhì)量 mv(蒸氣質(zhì)量可忽略);
(8)使用環(huán)境大氣密度(1.1kg/m³)計算獲得油品在空氣中的凈表觀質(zhì)量(ms)。
詳細(xì)計算步驟說明
(一) 使用油品壓力、蒸氣壓力等計算油品計量密度(真空中)Dobs,根據(jù)計量密度和油品平均溫度,查標(biāo)準(zhǔn)密度表獲得標(biāo)準(zhǔn)密度 Dref;油品標(biāo)準(zhǔn)密度由油品計量密度 Dobs 和油品平均溫度,直接通過油品標(biāo)準(zhǔn)密度表(59A、B)就可以查詢獲得。

(二) 由 ALG 獲得液位信號,轉(zhuǎn)換為液位數(shù)據(jù),按如下方式計算總計量體積 Vto;

(三) 游離水高度 Hfw 通過鍵盤輸入(預(yù)設(shè)),在實際使用時是通過操作人員根據(jù)油罐的檢查窗的標(biāo)高輸入。根據(jù)罐容表可以直接獲得游離水的體積 Vfw。
(四) 應(yīng)用罐壁溫度影響的修正系數(shù) CTSh 得到毛計量體積 Vgo;對于浮頂罐,需扣除浮頂排液體積(Vfrd)。

按如下方式計算修正系數(shù) CTSh,暫時不考慮溫度對液位測量的影響。

油品標(biāo)準(zhǔn)密度由油品計量密度 Dobs 和油品平均溫度,直接通過油品標(biāo)準(zhǔn)密度表(59A、B)就可以查詢獲得。
VCF 由標(biāo)準(zhǔn)密度和油品平均溫度,直接通過油品體積修正系數(shù)表(60A、B)就可以查詢獲得。
(五) 將毛計量體積(Vgo)修正到標(biāo)準(zhǔn)溫度,得到毛標(biāo)準(zhǔn)體積(Vgs);
VCF 由標(biāo)準(zhǔn)密度和油品平均溫度,直接通過油品體積修正系數(shù)表(60A、B)就可以查詢獲得。
Vgs= Vgo*VCF
(六) 用沉淀物和水(SW)的修正值(CSW)修正毛標(biāo)準(zhǔn)體積,得到凈標(biāo)準(zhǔn)體積(Vns),注:除非有特殊要求的,否則這一步在原油和石油計量中可以省略,通常情況下 Vgs=Vns;
(七) 用油品計量密度 Dobs 乘上毛計量體積 Vgs 獲得油品在真空中的質(zhì)量 mv(蒸氣質(zhì)量可忽略),即
計算質(zhì)量:
mv=Dobs*Vgs
或通過使用凈標(biāo)準(zhǔn)體積(Vns)乘以標(biāo)準(zhǔn)密度(Dref)獲得標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量/計算質(zhì)量。(八) 使用環(huán)境大氣密度(1.1kg/m³)計算獲得油品在空氣中的凈表觀質(zhì)量(ms)。
