JJF 1440-2013 混合式油罐测量系统校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 4 02 0 1 3混合式油罐测量系统校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH y b r i dT a n kM e a s u r e m e n tS y s t e m 2 0 1 3-1 1-2 8发布2 0 1 4-0 2-2 8实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布混合式油罐测量系统校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH y b r i dT a n kM e a s u r e m e n t S ys t e mJ J F1 4 4 02 0 1 3 归 口 单 位:全国流量容量计量技术委员会 主要起草单位:中国石化销售有限公司计量管理站 参加起草单位:中国计量科学研究院中国石化销售有限公司华北分公司北京瑞赛长城航空测控技术有限公司 本规范委托全国流量容量计量技术委员会负责解释J J F1 4 4 02 0 1 3本规范主要起草人:刘国华(中国石化销售有限公司计量管理站)孙作森(中国石化销售有限公司计量管理站)参加起草人:刘子勇(中国计量科学研究院)康 强(中国石化销售有限公司华北分公司)王海波(中国石化销售有限公司华北分公司)董海风(北京瑞赛长城航空测控技术有限公司)孟庆恺(中国石化销售有限公司计量管理站)J J F1 4 4 02 0 1 3目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和定义(1)4 系统概述(2)4.1 HTM S模式(2)4.2 混合处理器(5)5 计量特性(6)5.1 通用技术要求(6)5.2 自动液位计(6)5.3 自动油罐温度计(AT T)(7)5.4 压力变送器(7)5.5 系统整体要求(7)6 校准条件(8)6.1 校准环境条件(8)6.2 主要校准标准及配套校准设备(8)7 校准项目和校准方法(8)7.1 自动液位计(A L G)的校准(8)7.2 自动温度计(A T T)的校准(1 0)7.3 压力变送器的校准(1 0)7.4 油品质量校准(1 1)7.5 油品标准体积校准(1 2)8 校准结果的表达(1 2)9 复校时间间隔(1 2)附录A 测量准确度和不确定度分析(1 3)附录B 设备安装(2 0)附录C 校准证书封面及内页格式(2 6)附录D 校准记录表格(供参考)(2 8)J J F1 4 4 02 0 1 3引 言本规范是在参考I S O1 5 1 6 9:2 0 0 3 石油和液体石油产品 使用混合测量系统确定立式油罐内产品的体积、密度和质量(P e t r o l e u ma n dl i q u i dp e t r o l e u mp r o d u c t sD e-t e r m i n a t i o no f v o l u m e,d e n s i t ya n dm a s so f t h eh y d r o c a r b o nc o n t e n t o f v e r t i c a l c y l i n d r i-c a l t a n k sb yh y b r i dt a n km e a s u r e m e n ts y s t e m s)、I S O4 2 6 6-1:2 0 0 2 石油和液体石油产品 储罐中液位和温度自动测量法 第1部分:常压罐中的液位测量(P e t r o l e u ma n d l i q u i dp e t r o l e u mp r o d u c t sM e a s u r e m e n t o f l e v e l a n d t e m p e r a t u r e i ns t o r a g e t a n k sb ya u-t o m a t i cm e t h o d sP a r t1:M e a s u r e m e n to f l e v e l i na t m o s p h e r i ct a n k s)、G B/T2 1 4 5 1.42 0 0 8 石油和液体石油产品 储罐中液位和温度自动测量法 第4部分:常压罐中的温度测量内容的基础上编写的。本规范为首次制定。J J F1 4 4 02 0 1 3混合式油罐测量系统校准规范1 范围本规范适用于常压的混合式油罐测量系统(简称HTM S)的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义G B/T1 8 8 4 原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)G B/T1 8 8 5 石油计量表G B/T4 7 5 6 石油液体手工取样法G B/T8 9 2 7 石油和液体石油产品温度测量 手工法G B/T1 3 2 3 62 0 1 1 石油和液体石油产品 储罐液位手工测量设备G B/T1 3 8 9 4 石油和液体石油产品液位测量法(手工法)G B/T1 8 2 7 32 0 0 0 石油和液体石油产品 立式罐内油量的直接静态测量法(HT G质量测量法)G B/T1 9 7 7 92 0 0 5 石油和液体石油产品油量计算 静态计量G B/T2 1 4 5 1.42 0 0 8 石油和液体石油产品 储罐中液位和温度自动测量法 第4部分:常压罐中的温度测量I S O4 2 6 6-1:2 0 0 2 石油和液体石油产品 储罐中液位和温度自动测量法 第1部分:常压罐中的液位测量(P e t r o l e u ma n dl i q u i dp e t r o l e u mp r o d u c t sM e a s u r e m e n to fl e v e l a n dt e m p e r a t u r e i ns t o r a g et a n k sb ya u t o m a t i cm e t h o d sP a r t1:M e a s u r e m e n to fl e v e l i na t m o s p h e r i c t a n k s)I S O1 5 1 6 9:2 0 0 3 石油和液体石油产品 使用混合测量系统确定立式油罐内产品的体积、密度和质量(P e t r o l e u ma n dl i q u i dp e t r o l e u mp r o d u c t sD e t e r m i n a t i o no fv o l-u m e,d e n s i t ya n dm a s so f t h eh y d r o c a r b o nc o n t e n t o f v e r t i c a l c y l i n d r i c a l t a n k sb yh y b r i dt a n km e a s u r e m e n t s y s t e m s)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和定义3.1 混合式油罐测量系统 h y b r i dt a n km e a s u r e m e n t s y s t e m(HTM S)由自动液位计(A L G)、自动油罐温度计(AT T)以及液体静压测量系统组成的用于测量油罐内石油及石油产品的体积和(或)质量的自动计量系统。3.2 稳液管 s t i l l i n g-w e l l油罐内用于安装自动液位计的垂直带孔的管,可起到减少由于液体紊流、表面层流1J J F1 4 4 02 0 1 3或液体搅动以及罐体随液位变化引起的计量误差的作用。3.3 自动油罐温度计 a u t o m a t i c t a n kt h e r m o m e t e r(A T T)能够连续测量油罐内温度的仪器。通常包括温度传感器、温度变送器及接收/数显装置。3.4 混合处理器 h y b r i dp r o c e s s o r根据HTM S测得的液位、温度、压力的测量数据和油罐参数计算出罐内油品密度、体积、质量的计算装置。3.5 混合法参照点 h y b r i dr e f e r e n c ep o i n t在油罐壁外侧,用于测量混合法中压力传感器位置而标注的一个稳定、清晰的点。注:混合法参照点应相对于油罐的下计量基准点进行测量。4 系统概述混合式油罐测量系统主要由四部分组成:自动液位计(A L G)、自动油罐温度计(A T T)、压力变送器和混合处理器。混合式油罐测量系统构成原理图,参见图1。混合式油罐测量系统主要是先通过A L G直接测量油罐内的油高和水高,A T T测量油罐内油品温度,并通过压力变送器测量油罐内油品静压力,然后将所测得的参数传输到混合处理器计算出油罐内油品的密度、体积和质量。图1 混合式油罐测量系统构成原理图hb是变送器P1受力中心到混合法参照点之间的垂直距离;ho是从油罐下计量基准点到混合法参照点之间的垂直距离;ht是变送器P1和P3膜片上的受力中心之间的垂直距离4.1 HTM S模式HTM S的测量和计算定义为两种模式,它一方面取决于用户以标准体积或质量为主要数据的要求,另一方面也取决于油品的特性(密度一致或密度分层)。这些HTM S模式(模式1和模式2)应由用户根据使用目的和油品的特性自行配置。校准机构依据2J J F1 4 4 02 0 1 3用户条件选择应用模式1或者模式2。4.1.1 HTM S模式1HTM S模式1适用于以体积为交接依据的模式。当液位超过预定的液位hm i n时,模式1连续计算油罐内液体的平均密度。低于hm i n时,模式1用户使用液位超过hm i n时最后计算的标准密度。另外,低于hm i n时,如果油品分层或油罐里输入新的油品,2 0可以人工输入。表1(计算方法A)和表2(计算方法B)分别规定了液位高于hm i n和低于hm i n时,模式1所需的HTM S测量与计算方法。表1 H TM S测量数据与计算公式一览表 计算方法A参数测量或计算方法油品液位(L)由A L G测量油品平均温度(t)由AT T测量油品计量密度(t)用注5公式计算标准密度(2 0)先将t修正到相当于玻璃密度计的视密度(修正公式见S H/T0 6 0 4),然后查石油计量表的标准密度表获得,或者用迭代法由t和t计算出(注4)体积修正系数(V C F)由V C F=t/2 0计算计量体积(Vt)从A L G测得的L和罐表计算(注3)标准体积(V2 0)由V2 0=VtV C F计算质量(真空中)由质量(真空中)=Vtt计算质量(空气中)由质量(空气中)=V2 0(2 0-1.1)计算 注:1 此表仅适用于模式1在hm i n点或以上的高度。2 此表仅适用于模式2在P1“断开液位”以上的所有高度。3 先从罐内液体的总计量体积中扣除游离水。4 如果用HTM S测量密度是不可靠的或不存在的,可以手工测量。5t=v+p1-p3-g(v-a)htg(L-Z)式中:t 真空中的液体计量密度,k g/m3;L A L G液位读数,m;Z hb+ho,m;hb 变送器P1受力中心到混合法参照点之间的垂直距离,m;ho 从油罐下计量基准点到混合法参照点之间的垂直距离,m;g 当地重力加速度,m/s2;ht 变送器P1和P3膜片上的受力中心之间的垂直距离,m;v 油罐内蒸汽密度,k g/m3;a 环境大气密度,k g/m3;p1 P1压力变送器所测得的压力值,P a;p3 P3压力变送器所测得的压力值,P a。3J J F1 4 4 02 0 1 3表2 H TM S测量结果与计算公式一览表 计算方法B参数测量或计算方法油品液位(L)由A L G测量油品平均温度(t)由AT T测量可视油品密度(t)用t=2 0V C F计算标准密度(2 0)使用上次2 0的计算值。对于模式1,当L小于hm i n时;或者对于模式2,当L低于P1断开液位时,2 0为定值体积修正系数(V C F)由AT T测量的t和模式1中L=hm i n时或者模式2中当L低于P1断开液位时存储的2 0查石油计量表计算总计量体积(Vt)从A L G测得的L和罐表计算(注2)总标准体积(V2 0)由V2 0=VtV C F计算质量(真空中)由质量(真空)=V2 02 0计算质量(空气中)由质量(空气中)=V2 0(2 0-1.1)计算 注:1 此表仅适用于模式1在hm i n以下和模式2在P1点以下的高度。2 先从罐内液体的总计量体积中扣除自由水。3 如果用HTM S测量密度是不可靠的或不存在的,可以手工测量。当液位改变时,计算方法A和计算方法B如何应用到HTM S模式1参见图2。图2 模式1和模式2液位对应的HTM S计算方法图4.1.2 HTM S模式2HTM S模式2适用于以油品质量为交接依据的模式,也适用于以标准体积为交接依据的模式和用户预计储存的标准密度(模式1)在低液位时不代表实际标准密度的情况(由于油品分层或新油品注入)。4J J F1 4 4 02 0 1 3HTM S模式2不用hm i n或储存的油品密度。在这种模式下,HTM S计算高于P1的所有液位下的标准密度2 0。然而,为了保证压力变送器总是完全浸没,模式2中引入了一个“P1断开液位”。如果油品液位处于或低于此“断开液位”,则最后计算的2 0保持不变。高于此“断开液位”,所有测量与计算都根据计算方法A(见表1)执行;处于或低于此“断开液位”,测量与计算根据计算方法B(见表2)执行。当液位改变时,计算方法A和计算方法B如何应用到HTM S模式2参见图2。4.2 混合处理器4.2.1 混合处理器可以用各种方式实现,包括罐旁安装的微处理器,远程计算机或用户计算机系统。混合处理器可以是某一油罐专用的,也可以是几个油罐共享的。4.2.2 混合处理器从传感器接收数据并将这些数据同油罐和油品参数一起用于计算油罐中油品的计量密度、标准密度、质量、计量体积和标准体积(见图1)。所储存的参数分为6组:油罐数据、A L G数据、A T T数据、压力变送器数据、油品数据和环境数据(见表3)。表3 典型H TM S参数参数组参数注释油罐数据罐顶类型固定顶或浮顶罐浮顶质量仅指浮顶罐起浮高度仅指浮顶罐浮顶最低点高度仅指浮顶罐罐壁类型保温或非保温罐壁材料热膨胀系数罐容积表规定液位的容积罐检定温度罐容表修正到的温度hm i n所有罐(见附录A.6)ho混合法参照点相对于油罐下计量基准点的高度A L G组件数据测量数据实高,空高参比高度从油罐下计量基准点到A L G安装点的高度压力变送器数据变送器配置每罐配一个或多个变送器P1变送器位置hbP3变送器高度相对于混合法参照点的高度。参见图1AT T组件数据AT T类型可在A L G中进行编程元件类型元件数量元件垂直位置电阻式或其他 可在A L G中进行编程5J J F1 4 4 02 0 1 3表3(续)参数组参数注释油品数据油品对应的石油计量表蒸汽参数游离水高度参见G B/T1 8 8 5 石油计量表环境数据本地重力加速度从权威机构得到环境温度可选环境压力可选4.2.3 混合处理器也可以执行各种HTM S元件的线性化和/或温度补偿修正。4.2.4 所有混合处理器测量和计算的变量应能够显示或打印出来并传送给其他处理器。4.2.5 混合处理器应储存油罐容积表。油罐应由具备检定资质和能力的检定机构进行检定并出具油罐容积表。4.2.6 HTM S参数应输入到混合处理器中,典型的HTM S参数见表3。注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。5 计量特性5.1 通用技术要求5.1.1 所有测量元件在安装之前都应具备检定/校准或检验合格证书。在HTM S投入使用之前都要进行调试和首次校准,并检查是否符合安装要求。每个HTM S元件均应进行校准。5.1.2 使用测深钢卷尺、石油密度计、水银温度计等校准设备进行校准的过程中,应按检定证书给出的修正值对测量结果进行修正。5.2 自动液位计A L G的仪表误差应检定合格或工厂校准,安装误差要在现场校准期间进行校准,并且应符合表4要求。表4 A L G的最大允许误差误差名称体积的计量交接/mm质量的计量交接/mm仪表误差13安装误差41 2 注:1 安装误差自动液位计安装到现场使用中的测量误差。2 A L G误差对压力传感器P1以上液位计算的质量没有影响,原因是密度误差与体积误差可以抵消。然而,由于A L G的误差造成的密度计算的不确定度对P1位置以下部分计算的质量有影响。因此,对于基于质量的计量交接情况,选择表4中的A L G误差的目的是减少该部分质量的误差。6J J F1 4 4 02 0 1 35.3 自动油罐温度计(AT T)5.3.1 自动油罐温度计(AT T)应根据HTM S的应用目的进行选择。例如,是基于体积的计量交接,还是基于质量的计量交接,还是两者兼顾。5.3.2 A T T的仪表误差应检定合格或工厂校准,安装误差要在现场校准期间进行校准,并且应符合表5要求。表5 A T T的最大允许误差误差名称体积的计量交接/质量的计量交接/仪表误差0.2 50.5安装误差0.51.05.3.3 基于HTM S的应用目的和准确度要求,A T T应该是平均A T T,或可移动式单点温度传感器。其中,平均A T T由安装于适当高度的多个固定式温度传感器或一系列点温传感器构成。5.3.4 如果有多个元件并可由未浸没于液体以下的元件来测量蒸汽温度,则可以选用A T T计算蒸汽密度。对于保温罐,A T T浸没于液体以下的元件也可以替代用于计算蒸汽密度。5.4 压力变送器5.4.1 HTM S压力变送器应根据具体应用的不确定度计算进行选择。压力变送器应根据G B/T1 8 2 7 32 0 0 0建议的方法进行安装。压力变送器的准确度要求取决于HTM S的应用目的:是基于质量的计量交接还是基于体积的计量交接应用。最大允许误差见表6。表6 压力变送器的最大允许误差误差名称体积的计量交接质量的计量交接P1零点误差1 0 0P a5 0P a线性误差读数的0.1%读数的0.0 7%P3*零点误差4 0P a2 4P a线性误差读数的0.5%读数的0.2%*如果使用P3,由于蒸汽表压一般不超过5k P a,压力变送器P3的量程可能远小于P1的量程。5.4.2 HTM S压力变送器应牢固安装在罐壁规定位置(或浸在油罐下计量基准点之上的规定位置)。用于常压油罐的压力变送器应是表压变送器。5.4.3 使用电子模拟输出还是数字输出取决于对预期使用的压力变送器总体准确度要求。5.5 系统整体要求油品质量校准(HTM S模式2)允许误差不应超过0.3 5%。油品标准体积校准(HTM S模式1)允许误差不应超过0.2%。7J J F1 4 4 02 0 1 36 校准条件6.1 校准环境条件a)天气:校准不能在不利天气(如狂风、暴雨雪等)情况下进行,风力不超过4级;b)磁场:除地磁场外,其他磁场应小到可以忽略不计;c)机械振动:无影响仪表性能的机械振动。6.2 主要校准标准及配套校准设备校准设备见表7,表7中的设备必须经过检定或校准,并具有有效期内的检定或校准证书。用于罐区使用的所有校准设备应符合规定的安全防爆等级要求。表7 主要校准标准及配套校准设备序号仪器设备名称测量范围技术要求1压力校验仪(02 0 0)k P a0.0 1%2压力控制器(03 0 0)k P a0.0 1%3便携式电子计量装置(P E G D)满足测量要求空高界面检测允许误差2mm;卷尺允许误差1.5mm/3 0m4便携式电子温度计满足测量要求最大允许误差0.15采样器满足测量要求开启灵活,密封性好6测深钢卷尺2 5m级7石油密度计满足测量要求最大允许误差0.3k g/m38水银温度计(-3 0+5 0)最大允许误差0.39环境温度计满足测量要求工作用合格1 0手持风速仪满足测量要求最大允许误差0.1m/s7 校准项目和校准方法7.1 自动液位计(A L G)的校准以测空高为基础的自动液位计用来测量从自动液位计基准点到液体表面间的距离。这种液位计应该对油罐的变形做出相应的修正,以得到准确的实高。以测实高为基础的自动液位计用来直接测量液体实高,与以测空高为基础的自动液位计相比,能够造成液位测量误差的油罐稳定性问题对其影响相对较小,但其要求用于固定自动液位计的罐底要稳定。自动液位计的校准,HTM S模式1需要在油罐安全高度的1 0%、5 0%、9 0%液位;HTM S模式2需要在Z+3.5m和油罐安全高度的5 0%、9 0%液位,并根据油品特性达到相应的稳油时间后进行校准。校准过程应进行一次液位上升、一次液位下降的往返过程。注:Z为P1相对于油罐下计量基准点的高度,Z=hb+ho。8J J F1 4 4 02 0 1 37.1.1 校准方法7.1.1.1 通过手工空高测量进行自动液位计的校准a)输转使得液位达到油罐安全高度的1 0%或Z+3.5m位置。b)计量员上油罐前记录下稳定的自动液位计读数。计量员上油罐后,手工测量之前立即记录下自动液位计的读数。检查自动液位计读数是否受到计量员上罐的影响。如果自动液位计读数变化超过1mm,则应先查明原因,解决后再实施校准。c)在指定的正式计量口的位置测量油罐参照高度,直到3次连续测量数值之差不超过1mm范围内,或者5次连续测量数值之差不超过2mm范围内。计算这些连续测量数值的算术平均值。如果手工测量的参照高度和被校准的自动液位计中记录的参照高度之差超过2mm,校准工作进行前查明原因,解决后再实施校准。d)在相同的计量口手工测量空高(使用相同的计量器具),直到3次连续测得的读数之差不超过1mm范围内,或者5次连续测得的读数之差不超过2mm以内。计算这些连续空高的算术平均值。e)用平均参照高度减去平均空高得出等效的实高,不能对等效实高进行数据修约。f)在手工测量后立即记录自动液位计的读数,同时确认在手工测量期间液位计读数没有发生变化。g)计算自动液位计读数和计算出来的等效实高之差。h)按照7.1规定的液位及顺序,重复步骤b)g)。注:液位计的校准过程应避开浮顶罐的不可计量区间。7.1.1.2 通过手工实高测量进行自动液位计的校准a)输转使得液位达到油罐安全高度的1 0%或Z+3.5m位置。b)计量员上油罐前记录下稳定的自动液位计读数。计量员上油罐后,手工测量之前立即记录下自动液位计的读数。检查自动液位计读数是否受到计量员上罐的影响。如果自动液位计读数变化超过1mm,则应先查明原因,解决后再实施校准。c)在指定的正式计量口的位置测量油罐参照高度,直到3次连续测量数值差别在1mm范围内,或者5次连续测量数值差别都在2mm范围内。计算这些连续测量数值的算术平均值。如果手工测量的参照高度和被校准的自动液位计中记录的参照高度之差超过2mm,校准工作进行前先查明原因,解决后再实施校准。d)在相同的计量口手工测量罐内液位实高(使用相同的计量器具),直到3次连续测得的读数差别在1mm范围内,或者5次连续测得的读数差别在2mm以内。在每次手工实高测量时,均应核对油罐参照高度,如果参照高度与用步骤b)确定的平均值之差超过1mm,则应重新进行实高的测量。e)计算实高的算数平均值,不能对实高的算术平均值进行数据修约。f)在手工测量后立即记录自动液位计的读数,同时确认在手工计量期间液位计读数没有发生变化。如果自动液位计的读数在步骤b)记录后发生了变化,检查是否有输转,油罐阀门是否关闭,重复步骤b)的方法。g)计算自动液位计读数和从步骤e)得到的平均实高之差。h)按照7.1规定的液位及顺序,重复步骤b)g)。9J J F1 4 4 02 0 1 37.1.1.3 当罐内游离水液位高于A L G最低测量高度时,可对于油水界面测量结果进行校准,方法可参照7.1.1.2进行。7.1.1.4 自动液位计用于计量交接的最大允许误差,详见表4。注:液位计的校准过程应避开浮顶罐的不可计量区间。7.2 自动温度计(A T T)的校准固定式自动油罐温度计所使用的精确电子温度元件和现场变送器在安装前应进行校准。手工温度测量应按照G B/T8 9 2 7进行。7.2.1 现场校准7.2.1.1 AT T校准当罐内液位浸没所有的A T T元件后,使用便携式电子温度计对A T T各个组件进行单独校准。由于不可能将温度计定位到离温度元件很近的位置,而且两者之间存在轻微的温场梯度,因此两个温度计的测量数据不可能完全一致。通常对于常温油罐,应将便携式电子温度计放置在距离固定式AT T元件3 0 0mm以内的位置进行现场校准。7.2.1.2 多点式AT T系统在不同液位下的温度测量结果的代表性验证HTM S模式1分别在油罐安全高度的1 0%、5 0%、9 0%液位时,对多点式AT T测量结果是否可以代表罐内油品平均温度进行验证;HTM S模式2分别在油罐安全高度的Z+3.5m、5 0%、9 0%液位时,对多点式AT T测量结果是否可以代表罐内油品平均温度进行验证,验证方法为将油高分成1 0等分,在油高的1/1 0、3/1 0、5/1 0、7/1 0、9/1 0处,用便携式电子测温仪测量5个点的油温,计算出平均值与仪表测量的平均值比对,计算出误差。如果5个点的测量温度变化范围(即最大值与最小值之差)超过1,则证明罐内油品温度分层,应进行更多点的测量。将油高分成2 0等分,在油高的1/2 0、3/2 0、5/2 0、7/2 0、1 9/2 0处,用便携式电子测温仪测量1 0个点的油温,计算出平均值与仪表测量的平均值比对,计算出误差。7.3 压力变送器的校准除了零点调整外,对压力变送器的其他调整一般均不需在现场进行。对已安装的压力变送器的校准应按照国家标准使用高准确度压力校准器进行检查。如果发现压力变送器不符合要求,则应进行替换。压力变送器应进行调零和线性误差校准。应通过现场显示器、手提终端或专用计算机读取传感器数字压力值。7.3.1 压力变送器的零点调整检查和调整压力变送器零点应遵循下列程序:a)如果为了避免风力影响而将传感器的外端口连在一起时,则在调整变送器零点时,应拆掉连接管;b)关闭引压阀,使变送器与油罐断开;c)打开泄压阀,排除从引压管到变送器的全部液体;d)使变送器的引压管通向大气;e)按照制造厂的说明书调整变送器零点;f)调整后,监视变送器零点读数大约1h,必要时可作进一步调整。01J J F1 4 4 02 0 1 37.3.2 压力变送器的线性误差校准压力变送器在安装位置保持不动,通过关闭引压阀与油罐隔开,依次清洗并连接到压力校验仪上。压力校验仪用于产生油罐在所有液位上的压力,以确保检验到压力变送器通常所承受的全部静压力,即:覆盖测量范围。现场校准有困难时,也可以在实验室内进行校准或检定。线性误差校准至少进行2次(即2个往返行程),分别在液位Z+3.5m、以及油罐安全高度的5 0%和9 0%所对应压力处。线性误差可由计算压力变送器的指示值(减掉所有可观察到的零点误差)和压力校验仪压力值的差值得到,可表示为分数值,也可转换成百分数值。所得到的线性误差不超过表6中给出的最大线性误差。当变送器完成零点调整和线性误差校准后,应再次检查零点误差是否在表6所给出的允许误差范围以内。对残留的零点读数和线性误差应做记载。注:对于高准确度的压力变送器,在现场条件下可能难以调整其线性误差。7.3.3 密度测量结果比对当油品液位接近底部压力变送器(P1)时,计算(计量)密度的不确定度变得较大。这是因为随着液位下降,A L G液位测量的相对不确定度逐渐增加,P1传感器压力测量的相对不确定度也会逐渐增加。因此,当液位低于Z+3.5m的高度时,密度和质量测量不确定度可能会超出本规范中的指标。由HTM S确定的油品标准密度也应与通过测试有代表性的油罐试样确定的平均油品密度进行比对。取样应按照G B/T4 7 5 6执行。密度应根据G B/T1 8 8 4的要求测量。当HTM S提供在线测量密度时,即液位高于hm i n时,密度比对应在液位高于P1约(40.5)m的情况下进行,即Z+3.5m和油罐安全高度的5 0%、9 0%液位时。由HTM S和油罐取样测得的油品标准密度之差应在读数的0.5%之内。如果油罐内油品是均匀的,由于人工取样产生的不确定度将会减小。在这种状况下,应使用更严格的允差(即小于读数的0.5%)。如果油罐中贮存的是完全均匀的油品(例如某些纯净的石油化工液体),则其标准密度可由物理学的方法准确测定,并可视作该油品的准确密度,由HTM S测得的密度可与该标准密度进行比对。注:1 0.5%的允差是根据人工取样的不确定度和实验室分析的可重复性来确定的。人工取样的不确定度除了随油罐中密度的分层而变化较大外,还与取样使用的计量口位置及实际使用的取样方法有关。2 可接受的HTM S密度的不确定度是根据该不确定度对体积修正系数(V C F)或液体温度修正系数(C T L)的影响而确定的。另外,对于均匀油品,如果有经过校准的在线密度计,则对于进出油罐的批量油品,可以将HTM S测得的平均密度与在线密度计测得的密度进行比较,并且可以使用上述允差。7.4 油品质量校准使用已得到的液位、油温、标准密度等校准数据,按G B/T1 9 7 7 92 0 0 5规定的方11J J F1 4 4 02 0 1 3法,计算出油罐内油高为Z+3.5m处、油罐安全高度的5 0%和9 0%液位处的油品质量,与自动测量系统测出的对应高度的油品质量比对。混合处理器计算公式应事先对照人工计算公式进行检验以便验证数据处理正确。7.5 油品标准体积校准使用已得到的液位、油温等校准数据,按G B/T1 9 7 7 92 0 0 5规定的方法,计算出油罐内油高在安全高度的1 0%、5 0%和9 0%液位处的油品标准体积,与自动测量系统测出的对应高度的油品标准体积比对。混合处理器计算公式应事先对照人工计算公式进行检验,以便验证数据处理正确。8 校准结果的表达经校准后的混合式油罐测量系统,填发校准证书。校准证书至少应包括附录C所含的信息。9 复校时间间隔新安装或修理过的混合式油罐测量系统校准时间间隔建议为6个月,后续校准时间间隔建议为1 2个月,用户可根据实际使用情况自主决定。若罐体发生严重变形、大修或检定后,或怀疑混合式油罐测量系统准确度发生变化时,须对混合式油罐测量系统重新进行校准。注:用户应至少每个月进行一次A L G与人工液位测量的比对,发现超过允差时,应及时向校准机构提出复校申请。21J J F1 4 4 02 0 1 3附录A测量准确度和不确定度分析A.1 概述假设A L G和压力传感器安装是正确的,那么计算的密度、质量和标准体积不确定度依赖于压力传感器、A L G传感器或A T T传感器、混合法参照点的测量结果、油罐容积表和当地的重力加速度等的不确定度。当地重力加速度的不确定度可以估计为0.0 0 5%。重力加速度的不确定度在A.2A.4不确定度公式中忽略不计。表A.1给出了在不确定度公式中使用的一些术语。表A.1 不确定度公式中的相关术语符号定 义单位LA L G的实高读数mp1压力变送器P1的读数P ap3压力变送器P3的读数P atAT T温度传感器的读数ZP1相对于油罐下计量基准点的高度(=ho+hb)mDv蒸汽密度k g/m3g本地重力加速度m/s2D1 51 5时的标准密度k g/m3D实际密度*k g/m3UA E以百分数表示的油罐容积表的不确定度%UD 1 5以百分数表示的标准密度的不确定度%UD以百分数表示的计量密度的不确定度%ULA L G液位测量的不确定度mUP 1-z e r o无压力作用时p1的不确定度P aUP 1-l i n e a r i t y与作用压力相关的p1的不确定度读数百分数UP 1-t o t a lp1的总不确定度P aUP 3-t o t a lp3的总不确定度P aUZ根部高度Z的不确定度mUtAT T温度测量的不确定度tr e f标准体积下的参比温度K1,KI S O9 1定义的热膨胀系数常数FQ油罐结构系数(对于立时圆筒形罐,FQ=1.0),公式参考A.5 注:为了计算不确定度,此密度是假设的实际密度,如果没有测量误差,那么它与计量密度相同。31J J F1 4 4 02 0 1 3 在本附录中,不确定度的计算实例忽略了重力加速度g、环境空气密度Da、蒸汽密度Dv、距离ht的不确定度来源。在A.2A.6中,分三种情况给出了HTM S不确定度计算实例,描述了HTM S的组件配置和相应组合情况的准确度。在每个实例中,都使用了对最终测量结果有影响的每个参数的最大允许不确定度。A.2 计量密度的不确定度油品真空中计量密度计算公式如下:D=Dv+N(p1-p3)-g(Dv-Da)htg(L-Z)式中:D 真空中液体的计量密度;N 单位常数;L A L G的液位(实高)读数;Z hb+h0(变送器P1到油罐基准板的根部高度);hb 从混合法参照点到传感器P1压力中心的垂直距离;h0 油罐基准板到混合法参照点的垂直距离;g 当地的重力加速度;ht 传感器P1和P3膜片受力中心之间的垂直距离;Dv 罐内蒸汽密度;Da 环境空气密度。注:如果混合法参照点与油罐基准板位于相同高度,则ho=0。计量密度的不确定度(用百分数表示)可用下列公式估算:UD=UP 1-t o t a l2+UP 3-t o t a l2g2D2(L-Z)2+UL2+UZ2(L-Z)2(D-Dv)2D21 0 0且:UP 1-t o t a l=UP 1-z e r o+p1 a p p l i e dUP 1-l i n e a r i t yp1 a p p l i e d=g(L-Z)D+ght-(L-Z)Dv+p3m a x-g htDag(L-Z)(D-Dv)+p3m a xUP 1-t o t a l=UP 1-z e r o+g(L-Z)(D-Dv)+p3m a xUP 1-l i n e a r i t yUP 3-t o t a l=UP 3-z e r o+p3m a xUP 3-l i n e a r i t y表A.2和表A.3给出一些计算的例子。表A.2 计量密度不确定度举例 浮顶罐油品:汽油,盛于浮顶罐中D=7 4 1.0k g/m3,Dv=1.2k g/m3,Z=0.2m,g=9.8 1m/s2变送器或测量数据的不确定度不确定度来源单位质量和体积交接体积交接质量交接P1零点误差(UP 1-z e r o)线性误差(UP 1-l i n e a r i t y)P a读数百分数5 00.0 0 071 0 00.0 0 105 00.0 0 0741J J F1 4 4 02 0 1 3表A.2(续)不确定度来源单位质量和体积交接体积交接质量交接ULm0.0 0 40.0 0 40.0 1 2UZm0.0 0 30.0 0 30.0 0 3计量密度不确定度 读数的%L=4mL=1 0mL=1 6m0.2 8 30.1 4 90.1 1 80.4 8 00.2 4 60.1 9 00.4 1 10.1 8 80.1 3 8表A.3 计量密度不确定度举例 立式圆筒形罐油品:柴油(或混合液体),盛于立式圆筒形罐D=8 4 2.9k g/m3,Dv=1.2k g/m3,Z=0.2m,g=9.8 1m/s2变送器或测量数据的不确定度不确定度来源单位质量和体积交接体积交接质量交接P1零点误差(UP 1-z e r o)线性误差(UP 1-l i n e a r i t y)P a读数百分数5 00.0 0 071 0 00.0 0 105 00.0 0 07P3零点误差(UP 3-z e r o)线性误差(UP 3-l i n e a r i t y)P a读数百分数2 40.0 0 24 00.0 0 52 40.0 0 2ULm0.0 0 40.0 0 40.0 1 2UZm