辽宁毕托巴科技股份有限公司

毕托巴®油罐动态自动计量管理系统

1.BTB®系列油罐自动计量装置依据JJG759—97 《静压法储罐计量装置》检定规程GB/T18273-2000《石油及液体石油产品—立式罐内油量的直接静态测量法（HTG质量测量法）》GB/T25964-2010《石油和液体石油产品采用混合式油罐测量系统测量立式圆筒油罐内油品体积、密度和质量的方法》设计，制作设计图2、BTB®计量装置组成：计算机及系统软件、通讯接口单元、现场处理器、温度传感器、3051s压力变送器双差压变送器液位计系统软件界面3.功能简介1.动态反映罐内油品的液位、水高、、水份、温度2.计算油品的质量、体积、密度、标准密度及标准体积3.实时图文显示监测数据4.提供罐群巡检、单罐计量、手工计算等功能5.异常事件监视与预、报警（液位超限、温度超限、漏油等）6.储罐计量数据保存及事件记录7.根据用户需求查询8.计量报表的生成和打印4.特点简述构成现场总线式计算机网络系统最基本的数字平台系统可接入采用HART协议或RS485的任何公司的产品及其它各种通讯方式的仪表，具有系统升级能力。系统安装方便，调试及维修简单。整个罐群电缆铺设只需一根四芯电缆采用串行并接方式连接，可大大地减少电缆材料及电缆铺设人工费用。每一个油罐自组成独立的计量子系统，可脱离上位机实时显示罐前的计量参数。5.与传统计量系统比较传统系统测量密度需要人工采样进行分析，再做平均不能做到整个罐体的平均密度。毕托巴®计量系统通过混合法测量密度方法（P=ρgh）计算密度，取代人工采样，保证罐体内总的平均密度。罐体液位压力由于压力变送器量程的问题在低液位是误差较大，计量不准确，我公司配置双变送器，系统自动调节，等量切换，解决切换时出现跳变，保证计量的准确。本装置基于GB/T 25964-2010《石油和液体石油产品采用混合式油罐测量系统测量立式圆筒形油罐内油品体积、密度和质量的方法》开发，所制定的解决方案涵盖上述标准内的混合式油罐测量系统（HTMS）计量方法，同时在该方法基础上予以改进，提供改进计量模式供使用者选择应用。本装置所使用计算过程同时参考GB/T 19779-2005《石油和液体石油产品油量计算静态计量》。以往的HTMS系统在低液位工况下的质量计量方面存在误差过大而不满足交接计量的问题，本装置用于对HTMS系统进行补充改进，实现全液位工况的自动计量。6.设备技术指标对于已有高精度液位测量、温度测量的罐区，BTB®油罐自动计量系统提供包括RS485等通讯协议在内的有线/无线接入方式；对于未安装液位计量、温度测量的罐区，BTB®油罐自动计量系统提供配套高精度液位、温度计量仪表；使用BTB®特有超高精度差压变送器。当液位较低时，传统的HIMS系统中密度和质量测量的误差相对较大，以柴油测量为例，当液位为4米时，误差已达0.293%，已不符合交接计量的要求，主要原因是P1的测量误差增大所至，BTB系统采用关键技术：采用双P1模式（二台不同测量范围的压力变送器，解决双信号自动处理技术），大限度减小低液位时的测量误差。系统配置了包括罐底形变等系列误差的自动修正，完美的提高了计量精度。介质商业质量测量精度：±0.14%FS 系统可测介质液面高度精度：±1mm 介质温度测量精度： ≤0.5℃ 测量平均密度精度： 0.2% 实时报警：二级高低液位报警、进出油状态报警、计量参数报警、漏油报警、系统故障报警等。7.基础参数设置1.1.油罐基础参数（预设参数）：参数名称参数选项/说明量纲/单位备注油罐类型固定顶罐、外浮顶罐、内浮顶罐；浮顶（盘）质量0.0~99000.0Kg/千克仅适用于浮顶罐（内、外）临界区高度0．000-10．000M/米表明浮顶下降的最低高度（起浮点），仅适用于浮顶罐（内、外）支腿高度0．000-10．000M/米表明浮顶支腿高度，仅适用于浮顶罐（内、外）罐壁类型保温、非保温罐壁材质钢制（A、低碳钢、B、304 不锈钢、C、316 不锈钢、D、 17-4PH 不锈钢）油罐标定温度0．00-100．00摄氏度罐容表的标定温度，从罐容表上直接获得。1.2.油品基础参数（预设参数）参数名称参数选项/说明量纲/单位备注油品类型原油、液体石油产品、润滑油1.3. 环境/其他参数参数名称参数选项/说明量纲/单位备注重力加速度油罐所处地区的重力加速度M/s^2游离水高度计算油品质量时需减掉该高度对应的油罐容积M/米环境（大气）温度油罐所处环境温度℃/摄氏度环境（大气）压力油罐所处环境大气压力Pa/帕环境（大气）密度根据大气压力、温度计算获得Kg/m³蒸气物性参数（标准压力、标准温度、标准密度）计算蒸汽参数时需要用到气体压缩公式（压力 *体积/温度=常数），用来算蒸气实际密度8.关于采集参数采集信号说明存在有两种测量方式，对应于差压表 P2 是否存在的情况。原方案中的（1），是无 P2 存在情况；原方案中的（2）是有 P2 存在的情况。现阶段优先使用（1），通过提高压力表精度和量程切换的方式提高系统计量精度。示意图如下：采集传感器数据：参数名称设置方式参数选项/说明量纲/单位备注环境（大气）压力（可选）4~20mA 信号Pa蒸气压力4~20mA 信号罐内气相空间内压力Pa油品压力（P1 位置）4~20mA 信号P1 位置（高度）油品压力Pa油品压力（P2 位置）4~20mA 信号P2 位置（高度）油品压力Pa油品液位0~20mA 信号获得油品液位高度M油品温度（平均温度）0~20mA 信号自动温度传感器℃油品温度（多点温度）0~20mA 信号自动温度传感器℃蒸气温度（平均温度）0~20mA 信号油品平均温度℃9.计算过程计算过程中所用参数尽量使用文字描述或带有文字说明，开发时请设置编码，避免混淆。计算流程（1）使用油品压力、蒸气压力等计算油品计量密度（真空中）Dobs，根据计量密度和油品平均温度，查标准密度表获得标准密度 Dref；（2）由油水总高（液位高度）查油罐容积表，得到总计量体积（Vto）；（3）扣除用游离水高度查油罐容积表得到的游离水体积（Vfw）；（4）应用罐壁温度影响的修正系数 CTSh 得到毛计量体积 Vgo；对于浮顶罐，需要从中扣除浮顶排液体积（Vfrd）；（5）将毛计量体积（Vgo）修正到标准温度，得到毛标准体积（Vgs）；（6）用沉淀物和水（SW）的修正值（CSW）修正毛标准体积，得到净标准体积（Vns），注：除非有特殊要求的，否则这一步在原油和石油计量中可以省略，通常情况下 Vgs=Vns；（7）用油品计量密度 Dobs 乘上毛计量体积 Vgs 获得油品在真空中的质量 mv（蒸气质量可忽略）；（8）使用环境大气密度（1.1kg/m³）计算获得油品在空气中的净表观质量（ms）。详细计算步骤说明（一）使用油品压力、蒸气压力等计算油品计量密度（真空中）Dobs，根据计量密度和油品平均温度，查标准密度表获得标准密度 Dref；油品标准密度由油品计量密度 Dobs 和油品平均温度，直接通过油品标准密度表（59A、B）就可以查询获得。（二）由 ALG 获得液位信号，转换为液位数据，按如下方式计算总计量体积 Vto；（三）游离水高度 Hfw 通过键盘输入（预设），在实际使用时是通过操作人员根据油罐的检查窗的标高输入。根据罐容表可以直接获得游离水的体积 Vfw。（四）应用罐壁温度影响的修正系数 CTSh 得到毛计量体积 Vgo；对于浮顶罐，需扣除浮顶排液体积（Vfrd）。按如下方式计算修正系数 CTSh，暂时不考虑温度对液位测量的影响。油品标准密度由油品计量密度 Dobs 和油品平均温度，直接通过油品标准密度表（59A、B）就可以查询获得。VCF 由标准密度和油品平均温度，直接通过油品体积修正系数表（60A、B）就可以查询获得。（五）将毛计量体积（Vgo）修正到标准温度，得到毛标准体积（Vgs）；VCF 由标准密度和油品平均温度，直接通过油品体积修正系数表（60A、B）就可以查询获得。Vgs= Vgo*VCF（六）用沉淀物和水（SW）的修正值（CSW）修正毛标准体积，得到净标准体积（Vns），注：除非有特殊要求的，否则这一步在原油和石油计量中可以省略，通常情况下 Vgs=Vns；（七）用油品计量密度 Dobs 乘上毛计量体积 Vgs 获得油品在真空中的质量 mv（蒸气质量可忽略），即计算质量：mv=Dobs*Vgs或通过使用净标准体积（Vns）乘以标准密度（Dref）获得标准质量/计算质量。（八）使用环境大气密度（1.1kg/m³）计算获得油品在空气中的净表观质量（ms）。

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