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前言本标准是等效采用石油和液体石油产品直接静态测量立式储罐内油量第部分测量罐内静压式的质量测量法制定的本标准与的主要差异是删去引用标准同时增加附录参照点到油罐标定基准点的高度测量代替所删去引用标准的相关内容在中增加关于浮顶受罐壁不均匀摩擦影响的注附录变成附录附录变成附录本标准的附录附录是标准的附录本标准的附录附录和附录是提示的附录本标准由国家石油和化学工业局提出本标准由中国石油化工集团公司石油化工科学研究院归口本标准起草单位中国石油化工集团公司石油化工科学研究院和中国航空工业第一集团公司第六三四研究所本标准主要起草人魏进祥金德玺董海风王北安前言国际标准化组织是由各国标准化团体成员组成的世界性联合会国际标准的编制工作通常由技术委员会承担对于技术委员会已确定的课题每个感兴趣的成员都有在该委员会表达意见的权利与保持联系的各国际组织政府机关和非政府机关也可以参加委员会的有关工作在电工技术标准化工作的所有方面和国际电工委员会保持着密切的合作关系技术委员会采纳的国际标准化草案提交各成员国投票表决在至少取得参加表决的成员同意后才能作为国际标准发布国际标准由石油产品和润滑剂技术委员会的石油静态计量分委员会编制在石油和液体石油产品直接静态测量立式储罐内油量的总题目下由如下两部分组成第部分质量测量法第部分体积测量法附录和附录构成的一部分附录和附录仅作为提示性信息引言静压式油罐测量是确定立式圆筒形储罐内液体石油和石油产品总静态质量的方法使用安装于罐壳规定位置高精度且稳定性好的压力传感器总静态质量由测出的压力和油罐容积表导出其他变量例如液位观察体积和标准体积以及观察密度和标准密度可以使用已制定的库存计算工业标准由产品类型和温度来计算在的本部分中用术语质量表示真空中的质量真实质量在石油工业中通常将表观质量在空气中用于贸易交接中华人民共和国国家标准石油和液体石油产品立式罐内油量的直接静态测量法质量测量法国家质量技术监督局批准实施范围本标准给出了直接测量立式圆筒形罐内静态油品质量的静压式油罐测量系统的安装调试维护确认和校准指南本标准适用于压力传感器一端通向大气的静压式油罐测量系统本标准适用于在常压立式圆筒形固定顶或浮顶罐上使用的静压式油罐测量系统本标准不适用于在加压罐上使用的静压式油罐测量系统注本标准中的传感器在输出信号为标准信号时也称压力变送器引用标准下列标准包括的条文通过引用而构成为本标准的一部分除非在标准中另有明确规定下述引用标准都应是现行有效标准原油和液体石油产品密度实验室测定法密度计法石油计量表爆炸性环境用防爆电器设备通用要求石油和液体石油产品温度测量法原油动态计量油量计算石油和液体石油产品立式圆筒形金属油罐容积标定法围尺法石油和液体石油产品立式圆筒形金属油罐容积标定法光学参比线法石油用量油尺和钢围尺的技术条件原油和液体或固体石油产品密度或相对密度测定法毛细管塞比重瓶和带刻度双毛细管比重瓶法石油和液体石油产品液位测量法手工法液化石油气密度或相对密度测定法压力密度计法定义本标准采用下列定义环境空气密度压力传感器安装处罐壁周围的空气密度环境空气温度压力传感器安装处罐壁周围的具有代表性的空气温度临界区上限浮顶或浮盘由一个或多个支柱开始支撑到时的液位临界区下限浮顶或浮盖完全由其支柱支撑时的最高液位临界区浮顶或浮盖靠其部分支柱支撑时的液位区间即临界区上下限之差装液体积由装液高度和油罐容积表计算出的产品沉淀物和水的观察体积浮顶质量手工输入到数据处理器的浮顶质量值其中包括浮顶承载的所有部件质量游离水液位与产品分层且位于产品下面的水和沉淀物的高度表压传感器以环境空气压力作压力参照点的传感器压头质量在的底部压力传感器与油罐顶部之间的总测量质量压头空间在的底部压力传感器上面有产品和蒸汽存在的罐内空间根部空间在的底部压力传感器下面的罐内空间参照点用于测量压力传感器位置的稳定参照点静压式油罐测量以测量压力传感器上液体静压为基础的直接测量罐内液体质量的方法罐内蒸汽密度液面以上空间的气体或蒸汽混合物在观测条件产品温度和压力下的密度压力传感器有效中心传感器上测量液体静压力的点产品根部质量底部压力传感器以下的产品质量产品根部体积底部压力传感器以下产品的观察体积由总根部体积减去水体积计算得到产品质量压头质量减去浮顶质量如果有浮顶存在和蒸汽质量后与产品根部质量的总和产品温度在测量区域内的油罐液体温度标准密度标准温度下的密度标准温度标准密度和标准体积所对应的温度油罐平均横截面积在底部压力传感器所在位置和液面之间的平均横截面积油罐底缘罐壁外边的油罐底板总根部体积在底部传感器下面的观察体积由底部传感器高度查油罐容积表经观察温度修正后计算得到气隙压力液面之上的罐内蒸汽或蒸汽和空气混合物的绝对压力气隙体积气隙空间的蒸汽或蒸汽和空气混合物的观察体积由油罐总容积和装液体积之差计算得到蒸汽相对密度蒸汽混合物分子量与空气分子量的比值水体积游离沉淀物和水的观察体积由游离水高度和油罐容积表计算得到系统说明概述静压式油罐测量系统是油罐存油量的静态质量测量系统本系统使用压力和温度输入值以及油罐和储存液体的参数来计算罐内油品质量和表及附录中描述的其他变量如图所示图括号中所示其他变量的确定不包括在本标准范围内表用于数据处理的储存参数参数组别参数注释油罐数据罐顶类型罐顶质量临界区上限临界区下限罐壁类型罐壁材质油罐容积表油罐标定温度固定顶外浮顶或内浮顶仅指浮顶罐仅指浮顶罐仅指浮顶罐保温或非保温两种热膨胀系数见指定液位的体积油罐容积表所修正到的温度传感器数据传感器配置传感器高度传感器高度传感器高度有或个传感器的油罐到参照点相对于相对于液体数据液体密度液体膨胀系数游离水高度假如无传感器由计算环境数据当地重力加速度环境温度环境压力由公认资料得到可选可选图系统功能图传感器压力传感器静压式油罐测量系统由可多达三个安装到罐壁上的压力传感器组成此外用于测量罐内液体温度和环境空气温度的温度传感器也可以包括在内对于高精度测量还可能要安装环境空气压力传感器传感器安装在罐底附近的罐壁上传感器是中间压力传感器用于密度和液位计算如果产品密度已知系统可以在没有传感器的情况下运行在没有的情况下密度数据应手工输入到数据处理器中如果安装传感器则应安装在传感器上方一固定的垂直距离位置传感器是油罐气隙空间的压力传感器通常安装在油罐顶部如果油罐能自由通气那么系统可以在无的情况下运行浮顶罐上不需要温度传感器测量产品温度的目的计算罐壳体积膨胀由观察密度指观察温度下的液体密度计算标准密度用于系统中液位密度及质量的计算如果已知标准密度则可以不用传感器但仍然需要温度传感器以计算观察密度测量环境空气温度的目的计算环境空气密度计算罐壳体积膨胀传感器及与连杆的热膨胀修正系统配置传感器的配置取决于实际应用和所需数据某些配置情况如下所述已知液体密度传感器通常用于油罐液体密度的测量如果已知液体平均密度则无需配置已知气隙压力对于与大气相通的油罐气隙表压无需配置传感器其中包括所有浮顶罐和自由通气的或检尺口不密封的固定顶罐注在油罐输转期间常压固定顶罐的气隙压力可能与大气压力稍有不同由于在输转期间不进行库存测量因此该影响引起的误差不大如果已知气隙压力则压力可以作为常数输入到数据处理器中并且在非通气罐上可以省略传感器已知油罐液体温度油罐液体和环境温度用于罐壁的热膨胀修正如果罐内液体温度已知对于质量测量则不需要油罐液体温度传感器大气条件变化对于高精度测量可以使用环境温度和压力传感器消除次要误差环境空气温度和压力的单个测量数据可以用于相同地点的所有罐数据处理器处理器从传感器接收数据并使用接收数据油罐和液体参数计算储罐内的库存质量见图储存参数分为四组油罐数据传感器数据液体数据和环境数据见表表中实际需要的那些参数应输入到系统的计算程序中注数据处理器也能够计算液位观察体积和标准体积以及观察密度和标准密度然而本标准未将这些计算包括在内当产品液位降至传感器以下时不再能够测量液体密度此时可以使用产品密度的最后测量值数据处理器可以用于单个油罐也可以在几个油罐之间共享此外它也可以对压力传感器进行线性化和或温度补偿修正由数据处理器提供的所有变量都可以显示打印或传送到其他处理器通常由数据处理器进行的计算在附录中描述安装压力传感器油罐准备在安装压力传感器之前必须进行下列工作传感器位置的选择所有压力传感器都应安装在油罐的相同一侧必要时应加强防护避免风吹日晒罐壁上的引压孔应开在产品相对静止的地方因为由泵送或混合操作造成的产品移动可能产生附加的静压力传感器是位置最低的压力传感器到参照点的安装高度为传感器应安装在油罐尽可能低的位置但应在沉淀物和水的高度之上如果使用压力传感器则应将放在传感器上方垂直距离为的位置到的最大垂直距离不作规定其限制因素是当液位降至传感器以下时不再能测量观察密度到的最小垂直距离取决于密度测量的精度要求和传感器性能传感器通常安装在传感器上方大约到的位置压力传感器用于测量固定顶油罐的蒸汽压力如果把它安装到罐顶上则应配备遮光挡风棚引压接头引压接头和截止阀应在油罐停用时或使用规定的带油安装技术安装到油罐上参照点确定每个油罐参照点的位置必要时可以采用附录所述的光学测量方法测出参照点到油罐基准点的高度连杆油罐充满时会发生膨胀见和附录由此引起压力传感器相对于参照点的过分位移因此应使用连杆来防止此类现象发生通过对油罐的直接测量或对油罐结构参数的估算可以确定对连杆的需求必要时应对连杆的数目和设计进行详细的技术评估压力传感器的安装工艺连接安装的所有压力传感器应能就地断开与油罐的连通并能就地连接到校准或和检验装置在压力传感器与油罐之间安装引压阀关闭此阀可断开二者的连接校准仪可连接到传感器的排气孔上传感器的安装应使传感器膜片在运转期间始终为液体覆盖应安装排泄阀以便需要校准或检验系统时能排净传感器测量室中的液体过压保护在不打开排泄阀的情况下关闭引压阀会形成一个装有液体的密闭空间该密闭空间的膨胀或收缩可能会导致传感器过压关闭引压阀会导致液体转移也会引起传感器过压这取决于截止阀的设计在引压阀和传感器之间可配备压力缓冲器以避免传感器过压另一种方法是在关闭引压阀时打开排泄阀卸压压力传感器位置的确定在测量传感器位置时应测量到压力传感器的有效中心由于传感器的膜片通常是见不到的因此在传感器体上应提供外部参照标记及其不确定度的估计值要使测量达到高精度传感器位置和传感器之间距离的准确度是相当重要的距离测量的准确度指标如下传感器在参照点上方的高度用于计算罐底存油质量的测量误差不应超过到的垂直高度用于计算观察密度进而用于计算根部质量的测量误差应不超过到的垂直高度用于计算蒸汽质量和环境空气的影响量蒸汽质量和环境空气都是只能得到近似值的次要修正系数垂直高度的测量误差应不超过压力传感器位移的限制在油罐输转期间罐壁受静压变形导致传感器位移因此传感器在参照点上方的高度和传感器在上方的垂直距离不可能恒定不变传感器的高度变化会对测量质量构成直接影响因此应使这种变化减到最小传感器通常安装在油罐的较低位置罐壁在该位置的位移较小固定到罐壁上的油罐基准板会有类似位移传感器在参照点上方的高度应在油罐充满和放空的两种情况下测量如果该高度变化超过则应配置连杆使压力传感器在参照点上方的垂直高度保持不变传感器到传感器的垂直高度的变化仅影响的密度和液位计算在立式罐中对测量质量的影响可以忽略不计如果用于计算液位密度及质量则在传感器和之间应考虑使用连杆以使传感器和之间的垂直高度保持不变传感器的位移在附录的中描述如果使用连杆则压力传感器与油罐的连接应具有弹性以充分满足机械安全性要求连杆应装在压力传感器的引压端口附近以避免传感器受力过大风力影响风作用到油罐上会造成静态环境空气压力的变化现场环境变化会造成传感器和上的环境空气压力的不同由于传感器测量的表压与大气压力有关因此在每个传感器上由风引起的环境压力差别将会产生附加的测量误差当三个压力传感器都安装到油罐同一侧的一条垂直线上时风的影响最小传感器和之间的环境压力差会对质量测量构成直接影响如果暴露在强风下则传感器和的外部端口应用压力平衡管连在一起该平衡管应基本垂直无气密或存水弯顶部封闭底部开口避免冷凝水充满管子所引起的危险