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)。
1.产品概述油田原油计量是油田各项计量中工作量最大、最烦琐的一项基础工作,计量采集的数据主要用于油田生产过程中的油井产量计算、储量控制和生产管理,其计量准确与否直接影响到第一手资料的真实性、准确性和可靠性,从而影响到油田的合理开发部署和经济效益。因此,建立健全原油单井计量体系,合理有效的组织实施油气计量管理,及时准确摸清油井日产量及日常波动状况是保障油田原油生产持续、稳定、正常运行的先决条件,是保障油田生产计量的核心和基础。毕托巴® 单井油气计量装置对油井多相间歇脉冲流,含有大量不稳定的气相成分特点,主要由气液分离装置实现计量功能。油井来液(多相流)进入分离器,将气相与液相有效分离,经分离器分出气、液管路,可控制气液不产生串流、回流,装置设有低液量限位,可确保单井产液低情况下的准确计量,同时装置可测取介质液量(温度、压力、气量、油量、水份选配)等数据,装置可增配除垢防垢功能,避免测量过程中结垢堵塞问题,可实现单井气、液分项计量与管理,准确掌握油井日产量及日常波动情况。2.产品主要技术参数与选型适用范围测量液体误差≤±2%测量气体误差≤±3%耐压16 MPa介质温度5~80℃环境温度-40℃~85℃环境湿度0~85%;2.2 防爆要求系统中所配置电气设备均符合GB3836中所规定的相关要求。其防爆标志为:ExdⅡBT3~T6系统配套传感器+差压变送器ExeⅡT6系统配套的电伴热带ExeⅡBT电气控制箱2.3 防护等级配套传感器+差压变送器IP67电气控制箱IP542.4供电参数毕托巴流量计电源220VAC±15%,50Hz或24V DC±2%2.5产品选型商标BTB®介质类型TB:液量、气量分别计量 B:液量计量 T:气体计量 TBY:水、气、油分别计量管径规格(外径*壁厚 mm)准确度C:2% D: 3% E: 5%产品系列Y:测量介质为多相流实现功能L:差压一体化;P压力一体化;T温度一体化;K:可疏通;F:防腐蚀;R:伴热功能;区域编码XXXX3.订货参数1.测量范围气体:最大、最小流量(Nm³/h) 液体:最大、最小流量(T/h)2.设计管道规格mm3.介质压力进口管压力/出口管压力 MPa4.油气温度℃5.安装管段空间长×宽×高 mm6.防爆要求是/否7.冲洗水源预留接口、热水源(选配)8.选配水分仪、除垢增产仪、液位计9.管道材质碳钢、PVC、不锈钢10.供电电源伴热电源220V.AC 流量仪表24V.DC/220V.AC11.油水比例备注:在标准状态下,大于0.5m3/t且小于100m3/t(在最大液量时,气油比需控制在1:2到100:1之间)12.水质参数硬度、碱度、垢层厚度、4.产品应用案例案例一案例二
插入式非满管液体明渠、暗渠介质的高精度计量案例:用户名称:中国石油化工股份有限公司巴陵石化分公司己内酰胺厂工况参数:介质:非满管污水管 内 径: 400mm 温 度: 常温 管道走向: 水平 管道材质:碳钢 直 管 段:足够 流 量:0.5m/s-10m/s应用背景: 生产污水排放流量计量一直困扰着巴陵石化公司,当地环保部门要求企业排放污水流量要有准确计量数据,由于管道内污水流量变化较大,水流在管道内长期处于不满管流淌状态,水中含有大量泥沙和固体物料,常规流量计都无法进行有效准确的监测。用户通过采用毕托巴非满管流量计成功解决这一计量难题。
气体宽量程、变组份精准质量计量应用案例:用户单位:河北磁县鑫盛煤化工焦炉煤气贸易计量 工况参数测量管径:820*10mm介 质:焦炉煤气(有提氢工艺)流量范围:3000~20000m³/h常用温度:30℃常用压力:4kpa目前流量:11000左右应用背景:河北磁县鑫盛煤化工焦炉煤气贸易计量,用户邯郸黑猫碳黑,鑫宝煤化工,河北中化鑫宝化工,河北中化滏恒,由于对煤气进行了提氢生产副产品,使煤气组分变化由0.45~0.8kg/m³,普通流量计无法准确计量,通过使用BTB煤气密度计量撬产品,解决了这一测量难题,毕托巴通过密度测取实时补偿,保证了煤气在低流速、变组分宽量程比的情况下流量准确计量。
气体、液体、蒸汽一体化多功能便携式流量计量案例:用户名称:中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司炼油四部Ⅰ套常减压装置工况参数:介质:1.0MPa主蒸汽管道规格:DN350最大压力1.2MPa常用温度:250℃流量范围:2-15t/h使用背景计量过程原使用传统孔板流量计,在流量低于10t/h时,因流速较低,孔板流量计显示数据波动大,低流速小流量状态下没有数据显示,对企业能源管理不能提供有效、可靠的计量数据做依据,需要重新更换或增加新的流量。因装置正常生产,设备常年运行蒸汽无法停运,通过选用毕托巴便携式流量计,进行不停产在线安装,成功解决小流量无法计量问题。
两相流(湿天然气)混合不分离精准计量案例:用户名称:中海油BZ 196气田安装位置:WHPA-FE-1325钻井平台三甘醇脱水系统及干燥塔出口总管线工况参数:测量介质:Nature Gas操作压力:3.6-8.35Mpa操作温度:30-92℃常用流量:366-20000Nm³/h应用背景用户原使用进口某超声波流量计,由于介质含大量水汽,成两相流状态,流量计测量经常没有流量显示,后采用毕托巴两相流流量计测量流量,保证了流量测量过程中的稳定性,同时达到了更准确测量精度。
插入式高温、高压主蒸汽流量计量案例:用户名称:中国石油天然气股份有限公司抚顺石化二厂热电厂工况参数:介质:主蒸汽流 量:250t/h 温 度:550℃ 管 径:273*18mm 压 力:10MPa应用背景:用户原使用孔板流量计,年久后计量精度下降,无法使用,由于机组停机检修期短,截管道安装时间来不及,后研究采用毕托巴高温高压流量计,安装形式为插入式不需要截断管道,安装时间短费用低、维护方便。同时解决了蒸汽对一次元件的冲刷,减少计量过程压损。流量计测量数据准确,各锅炉检修期陆续更换使用毕托巴流量计 2007
超高温 1350℃烟气计量应用案例:用户名称:江苏申特钢铁有限公司 2013工况参数:介 质:烟气压 力:-450Pa 介质温度:1350℃ 管 径:DN3000流量范围:0—95000Nm³/h 应用背景:江苏申特钢铁有限公司为了科学利用生产过程余热,将焦化厂炼焦过程产生的废烟气,通过余热锅炉回收高温烟气制蒸汽供电厂发电,由于该烟气温度较高,回收温度达到1200—1350多度,对其流量测量成了难题,市场上一直找不到能够测量的流量计厂家,后经网上查询到毕托巴流量计可以测量工况高温介质,经现场安装应用,成功解决高温测量难题。
在线安装超级防堵在线校准式流量计案例:用户名称:本钢集团北营钢铁公司炼铁厂10号高炉工况参数:介 质:冷风压 力:1MPa介质温度:200-300℃ 管 径:1020*10mm流量范围:42000-150000 Nm³/h 应用背景:用户原采用喷嘴流量计,年久计量误差增大,管道内有水汽,流量测量过程中经常出现异常流量数据,后采用毕托巴超级防堵在线校准式流量计,传感器可接通两路变送器仪表分别在管道中独立取两组差压信号,通过两路流量数据进行互校监测,随时分析流量数据准确性、可靠性。当两组流量数据偏差超出流量计允许最大误差2倍时,人员需及时对流量计进行检查维护,减少计量损失。
在线安装自诊断、自校准、自修正流量计案例:用户单位:中国石油化工股份公司金陵石化分公司炼油二部1号硫磺装置工况参数:介质:过程气管道规格:DN510最大流量:16000Nm³/h最大压力:0.1Mpa常用温度:30-70℃应用背景工况采用毕托巴在线自诊断、自校准、自修正流量计,传感器需接通三路变送器仪表分别在管道中独立取各路差压信号,当某一通道流量值偏离其余两路流量均值2%后,流量仪表动态自动诊断屏蔽有误差的通道流量信号,通过“三取二均值”自动修正始终输出正常通道的流量数据。
管道沉积和结垢检测装置参与修正流量计量案例:用户单位:青岛特殊钢铁有限公司焦化厂工况参数:介质:焦炉煤气管道规格:DN1400最大流量:100000Nm³/h最大压力:0.018Mpa常用温度:30-80℃应用背景工况采用毕托巴管道沉积和结垢检测装置对流量计修正,装置可检测管道结垢,装置检测管道流通横截面形状的变化,通过仪表参数对流量进行修正,从而及时分析管道结构情况,通过人员及时清垢减少计量损失。
无直管段、异型管大口径工况的流体精准流量计案例:用户单位:中国水利部南水北调邓楼泵站工况参数:介质:水管道规格:DN3400最大流量:90000T/h最大压力:0.5Mpa常用温度:30-80℃应用背景南水北调邓楼泵站,泵出口管道为异型管,环形管路,无直管段,前期无流量计可测量现场复杂工况,后采用毕托巴流量计经在线开孔安装,检测水泵流量效率,毕托巴测量精度达到2%,测量效果十分显著,水利部专家汪易森、高安泽、胡玮亲临现场验收,给予产品高度好评。