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畢托巴®油罐動態自動計量管理系統

1.BTB®系列油罐自動計量裝置依據JJG759—97 《靜壓法儲罐計量裝置》檢定規程GB/T18273-2000《石油及液體石油產品—立式罐內油量的直接靜態測量法（HTG質量測量法）》GB/T25964-2010《石油和液體石油產品采用混合式油罐測量系統測量立式圓筒油罐內油品體積、密度和質量的方法》設計，制作設計圖2、BTB®計量裝置組成：計算機及系統軟件、通訊接口單元、現場處理器、溫度傳感器、3051s壓力變送器雙差壓變送器液位計系統軟件界面3.功能簡介1.動態反映罐內油品的液位、水高、、水份、溫度2.計算油品的質量、體積、密度、標準密度及標準體積3.實時圖文顯示監測數據4.提供罐群巡檢、單罐計量、手工計算等功能5.異常事件監視與預、報警（液位超限、溫度超限、漏油等）6.儲罐計量數據保存及事件記錄7.根據用戶需求查詢8.計量報表的生成和打印4.特點簡述構成現場總線式計算機網絡系統最基本的數字平臺系統可接入采用HART協議或RS485的任何公司的產品及其它各種通訊方式的儀表，具有系統升級能力。系統安裝方便，調試及維修簡單。整個罐群電纜鋪設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人工費用。每一個油罐自組成獨立的計量子系統，可脫離上位機實時顯示罐前的計量參數。5.與傳統計量系統比較傳統系統測量密度需要人工采樣進行分析，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，計量不準確，我公司配置雙變送器，系統自動調節，等量切換，解決切換時出現跳變，保證計量的準確。本裝置基于GB/T 25964-2010《石油和液體石油產品采用混合式油罐測量系統測量立式圓筒形油罐內油品體積、密度和質量的方法》開發，所制定的解決方案涵蓋上述標準內的混合式油罐測量系統（HTMS）計量方法，同時在該方法基礎上予以改進，提供改進計量模式供使用者選擇應用。本裝置所使用計算過程同時參考GB/T 19779-2005《石油和液體石油產品油量計算靜態計量》。以往的HTMS系統在低液位工況下的質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系統進行補充改進，實現全液位工況的自動計量。6.設備技術指標對于已有高精度液位測量、溫度測量的罐區，BTB®油罐自動計量系統提供包括RS485等通訊協議在內的有線/無線接入方式；對于未安裝液位計量、溫度測量的罐區，BTB®油罐自動計量系統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。當液位較低時，傳統的HIMS系統中密度和質量測量的誤差相對較大，以柴油測量為例，當液位為4米時，誤差已達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系統采用關鍵技術：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），大限度減小低液位時的測量誤差。系統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。介質商業質量測量精度：±0.14%FS 系統可測介質液面高度精度：±1mm 介質溫度測量精度： ≤0.5℃ 測量平均密度精度： 0.2% 實時報警：二級高低液位報警、進出油狀態報警、計量參數報警、漏油報警、系統故障報警等。7.基礎參數設置1.1.油罐基礎參數（預設參數）：參數名稱參數選項/說明量綱/單位備注油罐類型固定頂罐、外浮頂罐、內浮頂罐；浮頂（盤）質量0.0~99000.0Kg/千克僅適用于浮頂罐（內、外）臨界區高度0．000-10．000M/米表明浮頂下降的最低高度（起浮點），僅適用于浮頂罐（內、外）支腿高度0．000-10．000M/米表明浮頂支腿高度，僅適用于浮頂罐（內、外）罐壁類型保溫、非保溫罐壁材質鋼制（A、低碳鋼、B、304 不銹鋼、C、316 不銹鋼、D、 17-4PH 不銹鋼）油罐標定溫度0．00-100．00攝氏度罐容表的標定溫度，從罐容表上直接獲得。1.2.油品基礎參數（預設參數）參數名稱參數選項/說明量綱/單位備注油品類型原油、液體石油產品、潤滑油1.3. 環境/其他參數參數名稱參數選項/說明量綱/單位備注重力加速度油罐所處地區的重力加速度M/s^2游離水高度計算油品質量時需減掉該高度對應的油罐容積M/米環境（大氣）溫度油罐所處環境溫度℃/攝氏度環境（大氣）壓力油罐所處環境大氣壓力Pa/帕環境（大氣）密度根據大氣壓力、溫度計算獲得Kg/m³蒸氣物性參數（標準壓力、標準溫度、標準密度）計算蒸汽參數時需要用到氣體壓縮公式（壓力 *體積/溫度=常數），用來算蒸氣實際密度8.關于采集參數采集信號說明存在有兩種測量方式，對應于差壓表 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。現階段優先使用（1），通過提高壓力表精度和量程切換的方式提高系統計量精度。示意圖如下：采集傳感器數據：參數名稱設置方式參數選項/說明量綱/單位備注環境（大氣）壓力（可選）4~20mA 信號Pa蒸氣壓力4~20mA 信號罐內氣相空間內壓力Pa油品壓力（P1 位置）4~20mA 信號P1 位置（高度）油品壓力Pa油品壓力（P2 位置）4~20mA 信號P2 位置（高度）油品壓力Pa油品液位0~20mA 信號獲得油品液位高度M油品溫度（平均溫度）0~20mA 信號自動溫度傳感器℃油品溫度（多點溫度）0~20mA 信號自動溫度傳感器℃蒸氣溫度（平均溫度）0~20mA 信號油品平均溫度℃9.計算過程計算過程中所用參數盡量使用文字描述或帶有文字說明，開發時請設置編碼，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，根據計量密度和油品平均溫度，查標準密度表獲得標準密度 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）應用罐壁溫度影響的修正系數 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）修正到標準溫度，得到毛標準體積（Vgs）；（6）用沉淀物和水（SW）的修正值（CSW）修正毛標準體積，得到凈標準體積（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量 mv（蒸氣質量可忽略）；（8）使用環境大氣密度（1.1kg/m³）計算獲得油品在空氣中的凈表觀質量（ms）。詳細計算步驟說明（一）使用油品壓力、蒸氣壓力等計算油品計量密度（真空中）Dobs，根據計量密度和油品平均溫度，查標準密度表獲得標準密度 Dref；油品標準密度由油品計量密度 Dobs 和油品平均溫度，直接通過油品標準密度表（59A、B）就可以查詢獲得。（二）由 ALG 獲得液位信號，轉換為液位數據，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（預設），在實際使用時是通過操作人員根據油罐的檢查窗的標高輸入。根據罐容表可以直接獲得游離水的體積 Vfw。（四）應用罐壁溫度影響的修正系數 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 CTSh，暫時不考慮溫度對液位測量的影響。油品標準密度由油品計量密度 Dobs 和油品平均溫度，直接通過油品標準密度表（59A、B）就可以查詢獲得。VCF 由標準密度和油品平均溫度，直接通過油品體積修正系數表（60A、B）就可以查詢獲得。（五）將毛計量體積（Vgo）修正到標準溫度，得到毛標準體積（Vgs）；VCF 由標準密度和油品平均溫度，直接通過油品體積修正系數表（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）修正毛標準體積，得到凈標準體積（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量 mv（蒸氣質量可忽略），即計算質量：mv=Dobs*Vgs或通過使用凈標準體積（Vns）乘以標準密度（Dref）獲得標準質量/計算質量。（八）使用環境大氣密度（1.1kg/m³）計算獲得油品在空氣中的凈表觀質量（ms）。

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