JJG 759-1997 静压法油罐计量装置检定规程.pdf

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1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 759-1997 静压法油罐计量装置Hydrostatic Tank Gauging 1997-06-26发布1998 - 01 -01实施国家技术监督局发布JJG 759- 1997 静压法油罐计量装置检定规程Verification Regulation of Hydrostatic Tank Gauging 9 ?JJG759-1997; 本检定规程经国家技术监督局于1997年06月26日批准，并自1998年01月01日起施行。归口单位:中国计量科学研究院起草单位:中国计量科学研究院中国航空工业总公司第六三四研究所(北京长城航空测控技术研

2、究所)本规程技术条文由起草单位负责解释本规程主要起草人:刘子勇王北安参加起草人:王本善董海风徐俊田董波.JJG 759-1997 (中国计量科学研究院)(中国航空工业总公司第六三四研究所)(中国计量科学研究院)(中国航空工业总公司第六三四研究所)(总后勤部物资油料部)(中国计量科学研究院)JJG 759-1997 目录概述(1 ) 一技术要求(1 ) (一)压力变送器主要技术要求. . . . . . . . . . . . . (1) (二)温度变送器主要技术要求(2 ) (三)计量装置安装要求(2 ) (四)计量装置技术要求(2 ) (五)油罐容积表准确度要求(3 ) 三检定条件(3 )

3、(一)检定要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3) (二)检定设备(3 ) 四检定项目和检定方法(4 ) (一)计量装置信息处理器储存参数检查. . . . . . . . . ( 4) (二)计量装置基本计算公式的检查(4 ) (三)计量装置示值检定(5 ) 五检定结果处理和检定周期(6 ) 附录1静压法油罐计量装置计算概述(7 ) 附录2我国部分城市的重力加速度表(11) 附录3静压法油罐计量装置检定记录(12)附录4检定证书背面格式(16).JJG 759- 1997 静压法油罐计量装置检定规程本规程适用于新安装、使用中和维修

4、后的静压法油罐计量装置(以下简称计量装置)的检定。一概述1 计量装置是由安装在罐壁上的压力变送器、温度变送器、转换接口、信息处理器、计算显示仪表或计算机等相关设备组成。其工作原剧是，用压力变送器测得罐内液体石油产品(以下简称汕品)静压，再利用油罐容积农计算出罐内油品静态质量。计量装置的组成见下图。汹能J+境温度变法揣l纠、统)1，力变送iil(p飞一一一_jI L_兰之一-H重装置组成佟|P1一一用于坝IJM!:罐内泊品压力的压力交送1I; P2一用于溃tlt过计算罐内泊品密度和l汹品高度的比力变送器;P3一一川于测垣罐内顶部蒸气压力的以力变送器;T一一用于测量罐内汕J温度的变送桥;T.-用于

5、讲IJlil环境温度的变送苦苦;P，一一用于测1日环境ffi力的变送器注:图括号中的参数不属于本规程的检定范围。技术要求(一)压力变送器主要技术要求1 JJG 759-1997 2 压力变送器测量准确度应优于0.1%。3 压力变送器输出温度影响应小于2X10-5C-1。在一25-+ 55 c范围内或在规定的使用温度下，压力变送器输出温度影响大于规定值时必须进行温度补偿。(二)温度变送器主要技术要求4 温度变送器的测量准确度应优于0.5c。(三)计量装置安装要求5 压力变送器、温度变送器和计算显示仪表及相关设备都必须具有相应等级的防爆合格证;其设备安装都必须符合相应等级的防爆要求。6 压力变送器

6、安装位置的确定。6.1 所有压力变送器安装在罐的外部，并在罐的相同一侧。6.2 压力变送器取压孔应位于罐壁上油品相对静止的地方，以防油泵或搅拌操作引起油品运动，而可能产生附加的静压力。6.3 底部压力变送器Pj应尽可能低地安装，一般情况下不应高于输油管线，但应在沉淀物和水的液面之上。其相对于计量装置基准点的高度测量误差应不超过:!:.1mm。6.4 用于测量计算油品密度和油品高度的压力变送器P2，应安装在底部压力变送器P1之上。这两个变送器之间的垂直距离应在1.5-2.5m之间，垂直距离的测量误差应不超过:!:.1mm。6.5 为了减小风的影响，就将压力变送器PJ，P2, P3的负压孔用一压力

7、平衡管连在一起。该管应基本垂直，在顶部封闭，底部开口。如果不用P3(对于浮顶罐)，则压力变送器P1和P2的负压孔也用一压力平衡管连在一起。6.6 计量装置安装位置基准点应该确定，该基准点应在罐的外侧，一般取压力变送器下方，油罐的底板外沿;与油罐计量基准点的垂直距离应使用标准测量技术(如水准仪测量)测量，测量误差应不超过士1mm。7 压力变送器引压方式应采用无隔离液直接引压。引压管内直径应不小于32mm。8 压力变送器与油罐之间应有阀门和标定口。压力变送器应有固定支撑装置和保护装置，防止日晒雨淋和其他外界影响。9 压力变送器的垂直位置应测量到压力变送器的有效中心，在变送器的壳体k应提供外部参考标

8、志。10 温度变送器T应安装在底部压力变送器P1与P2之间，其探头应深入到罐内至少0.5 m，对浮顶罐应低于1孚盘支架。11 环境温度变送器Ta应安装在压力变送器的同一侧，并距罐壁的距离与压力变送器一样，且应有保护装置。(四)计量装置技术要求12 计量装置用于可流动油品的计量。13 计量装置的测量结果应是油品在空气中的质量(商业质量)。14 计量装置的稳定度应不大于0.14%。2 JJG 759-1997 15 计量装置在正常工作条件下的扩展不确定度不大于0.35%。(五)油罐容积表准确度要求16 700 m3以下立式罐不确定度为0.2%;700 m3以上立式罐不确定度为0.1%。17 立式罐

9、必须经过有关计量部门检定，并且具有有效检定证书和全套容积表，在使用时必须按检定证书说明予以修正。一检定条件(一)检定要求18 计量装置应有制造单位的检验合格报告，压力变送器的技术指标应符合第2条、第3条的规定。19 计量装置安装应符合第6条至第11条的要求，调试后必须经过以下试验方能进行检定。油罐内至少应有总储存量30%的油品。首次检定在15天期间中，随后检定在3天期间中保持不进出油品状态。每天上午8时左右和下午3时左右分别读取计量装置显示质量值，用式(1)计算其稳定度。S山1nx，max- mx.m! x 100% l xO 、，咱EA，、式中:nl x，max一一试验期间内，读取显示质量值

10、的最大值，kg; 1nxmin一一试验期间内，读取显示质量值的最小值，kg; mxO一一试验初始时，读取的显示质量值，峙。(二)检定设备20 检定设备见表1，表1中的设备必须经过检定，并具有在有效期内的检定证书。表1主要栓定设备设备名称测量范围或型号主要技术指标标准压力装置满足测量要求测量误差士25Pa 数字电流(压)表满足测量要求分辨率1A(f-LV) 量油尺。-15m, 0- 20 m 分度值1mm 温度计满足测量要求分度值0.1t 石油密度计满足测量要求分度值0.0005g/cm3 3 .J.JG 759- 1997 四检定项目和检定方法(一)计量装置信息处理器储存参数检查21 现场复核

11、压力变送器的安装高度，若有变化应及时改变原有参数。参数分类见表2。表2计量装置信息处理器储存参数表参数组参数注油罐数据罐顶类型拱顶、浮顶浮顶质量浮顶起浮高度浮顶起点高度浮顶线膨胀系数罐璧材料罐哇类型保温或非保温罐容积表给定高度下的容积表罐检定温度容积表被修正到的温度计量装置变送器数据变送器的个数压力变送器有1，2或3个Pl高度至计量装置的基准点P2高度P2点至Pl点P3高度P3点豆Pl点油品数据油品密度如果没有P2变送器，可人工输入油品密度油品膨胀系数沉积水面高度环境数据当地重力加速度见附录2环境温度环境压力任选(二)计茧装置基本计算公式的检查22 通常基本计算公式应包括:罐内油品的商业质量测

12、量计算、油品体积计算、密度计算、液位高度计算、罐底沉积水量的测量计算、油罐全容量计算、空高容量计算以及液位报警、打印日报表、月报表、年报表等。4 JJG 759-1997 (三)计量装置示值检定计量装置示值检定最好使用标准压力源检定方法检定，若没有标准压力源装置也可用人工检尺法进行比对。23 标准压力源检定法23.1 检定应在油罐总储存量的90%，60% , 30%三个液面状态下进行。在每一液面状态应保持30min的稳定时间。在每个液面状态读取计量装置显示质量值mxi并用数字电流(电压)表读取在该测量点上的压力变送器输出值1Li。23.2 关闭压力变送器与油罐之间的阀门，打开放气阀使压力变送器

13、处于零载荷状态，通过标定口，用标准压力装置给压力变送器施加额定压力h三次，分别计算压力变送器零载荷和额定载荷输出值的平均值10和lp，并用式(2)分别计算该测量点压力值bi: Pbi =一主L一x(h 一10)t). 1 F - 10 L. U 式中:bi一一第i点压力值，kPa, i = 1 - 3 ; 丸，一一第t点压力变送器输出值，mA; I。一一压力变送器零载荷输出平均值，ITlhIF 一一-压力变送器额定载荷输出平均值，mA。(2) 23.3 用标准压力装置分别给压力变送器施加压力Pbi并读取计量装置在该压力下的质量显示值mLi然后按式(3)分别计算，其最大相对误差应不大于0.14%

14、。n1-_; - m. E; = ， x 100 % mLi 式中:Ei一一第t点的相对误差，i = 1 -3; mxi一一第i点计量装置测量显示的质量值，kg; mL;一一第i点标准质量显示值，kg。24 人工检尺比对法(3) 比对应在油罐总储存量的90%，60% , 30%三个液面状态下进行，在每一液面状态稳定30min后，用人工检尺法测量三次，取三次测量计算的平均质量值与计量装置显示的质量值比对，按式(4)分别计算，其差值相对误差均应不大于0.35%。Ep. = mxi - mR- X 100% mRi 式中:ERi一一第i点的差值相对误差，i = 1-3; mxi一一第t点计量装置测量

15、显示的质量值，kg; mRi一一第t点人工检尺计算的质量值，kg。(4) 5 JJG 759-1997 五检定结果处理和检定周期25 经检定合格的计量装置，发给检定证书;经检定不合格的计量装置，发给检定结果通知书。26 计量装置的检定周期视装置的稳定度而定。一般首次检定周期最长不得超过半年，随后检定周期最长不得超过1年。6 JJG 759- 1997 附录1静压法油罐计量装置计算概述l 概述本附录叙述了由计量装置信息处理器完成计算油罐内的质量和其他变址。制造厂计量装置的设计所特有的特殊计算和性能不包括在内(例如压力变送器的线性化公式)。本附录示意图见图1和图2。illl帷I且:)jt fIf.

16、点计量生与商准点ilJi罐I里根准J.(I且也与百)jI;准点图l拱顶罐示意图图2浮顶罐示意图本附录中公式的量值应使用公制单位(国际单位制)，如果得到的是其他单位的值，应换算到以下公制单位值。压力:Pa; 液面高度:m; 面积:m2.体积:m飞质量:kg; 密度:kg/m3; 重力加速度:m/s2。拱顶罐和浮顶罐计算方法相同。罐内蒸气和环境空气的密度对被计算的变量仅产生二次项效应，可以把它们看作一常数，高精度测单时可以作计算。2 符号表AE 液面高度下油罐平均截面积 油品密度a 环境空气密度，一般取1.2kg/m3 7 JJG 759-1997 v 罐中蒸气密度h P1和P2变送器之间的垂直距

17、离ho 油罐计量基准点(基准板)和计量装置基准点之间垂直距离hb 计量装置基准点和P1变送器之间垂直距离h , P3和Pl变送器之间的垂直距离hL 液面高度hw 沉积水面高度m 油品总质量1n a 油品在空气中的质量(商业质量)mb 底部油品质盐m , 静压质址V 液面高度下的体积Vb 底部油品体积nlR 浮顶质量Vd 总底部体积Vw 沉积水体积3 压力平衡计量装置计算的基础是任意两点之间压力增量的总和都是相同的，压力增量与被加的路径无关。因此:，-P3=总的油品静压力+罐内蒸气静压力一在压力变送器P1与P3之间的环境空气静压力1 - P2 =在压力变送器P，与P2之间的油品静压力一在压力变送

18、器Pl与P2之间的环境空气静压力在拱顶罐，罐内蒸气是油品蒸气与空气的混合物，或者是填充气体。蒸气和空气混合物的浓度将随蒸气温度和压力而变。在浮顶罐，罐内蒸气可能是由油品蒸气污染的环境空气。浮顶负载有不变的(浮顶质量)和可变的(浮顶负载质量)两部分，在本规程中，均由用户输入。4 油品密度计算= (1一2)/(gXh)+a式中:h一一压力变送器P1与P2膜片受力中心间的垂直距离;g一一当地的重力加速度;a一一环境空气密度。油品密度也可以人工输入标准密度换算得到。5 液面高度计算8 、，A J、.J.JG 759-1997 hL = ho十hb + (1一3)/g- hr X (va /(-pJ (

19、2) 式中:h。一一油罐计量基准点至计量装置基准点之间的垂直距离，当油罐计量基准点高于计量装置基准点时，ho取负值;hb一-从变送器P1受力中心距计量装置基准点的垂直距离;白-P3一一压力变送器P1和P3读数之差;g一一当地的重力加速度;hr一一压力变送器P1与P3膜片受力中心之间的垂直距离;v一一罐内蒸气密度，如果v得不到，可以假定它等于内;一环境空气密度;一一按式(1)计算的汕品密度。6 平均截面积的计算A E = (V - V d) /( h L - h b - h 0) 式中:hL一一按式(2)计算得到的液面高度;hb一一由计量装置基准点到压力变送器P1受力中心的垂直距离;(3) ho

20、一一油罐计量基准点至计量装置基准点之间的垂直距离;当油罐计量基准点高于计量装置基准点时，ho取负值;V一一液面高度下的油品体积;Vd一一总的底部体积。V和Vd应由液面高度和压力变送器P1的高度(hb+ho)分别从容积表上计算得到。7 静压质量的计算TnI=AEX(l一3)/g一vX (ht + hb - hL) +aXht) (4) 式中:AE一一按式(3)计算得到的油罐平均截面积;hL一一按式(2)计算得到的液面高度;g一一当地的重力加速度;hb一一从压力变送器P1受力中心距计量装置基准点的垂直距离;扎一一压力变送器Pl与P3膜片受力中心之间的垂直距离;v一一罐内蒸气密度，如果v得不到，可以

21、假定它等于pa;a一一环境空气密度。8 底部质量的计算底部油品体积:Vb = Vd - Vw 式中:Vd一一由Pl变送器高度(hb+ ho)和罐容积表计算得到的总的底部体积;( 5) 9 JJG 759-1997 Vw一一由沉职水面高度儿和罐容积表计算得到的沉积水体积。底部油品质茧:mb = Vb X 式中:Vb一一按式(5)计算得到的底部油品体积;一一按式(1)计算得到的油品密度。9 总质量的计算m = mt+mb-mR 式中:Tll t一一按式(4)计算得到的静压质量;mb-一一按式(6)计算得到的底部质量;mR一一浮顶质量。(6) (7) 总质量的计算，对拱顶罐和浮顶罐都是相同的，如果是

22、拱顶罐把浮顶质量调辖为零。当浮顶落到起点高度后，可按拱顶罐计算。10 油品在空气中的质量(商业质量)的计算m a = m (1一/)(8) 式中:m一一按式(7)计算得到的总质量;a一一环境空气密度;一一按式(1)计算得到的油品密度。11 库存量误差分析如压力变送器安装的参数是正确的，计算质址的精度只取决于压力变送器、罐容积表和当地重力加速度的精度。对计量装置系统，典型的计算如下:忽略问并认为罐的平均截面积静压质量=p , 当地的重力加速度假定所有的误差统计是独立的，则E( m)2 = E(，)2 + E(g)2 + E(AE)2 式中:E(m)一一质量测量相对误差;E(1 )一-P，的压力测

23、量误差;E(g)一一当地重力加速度误差;E(AE)一一油罐平均截面积误差。(9) 油罐平均截面积的误差与油罐容积表的误差相同，一般这种误差范围为:0.05%-0.2%。10 J.JG 759- 1997 附录2我国部分城市的重力加速度表城市纬度(北)重力加速度/(ms一2)北京39056 9.801 22 张家口40048 9.79985 天津39009 9.80094 太原3747 9.79684 济南36041 9.798 58 到1外|34045 9.796 65 徐外l34018 9.796 64 南尽32004 9.79442 上海31012 9.794 36 宜仨日王30042 9

24、.79312 汉口30033 9.79359 安庆30031 9.793 57 杭州30016 9.793 00 重庆29034 9.791 52 南国回28040 9.79208 长沙28012 9.791 63 福川、1126006 9.791 44 厦门24027 9.789 17 广外|23006 9.788 31 南丁22048 9.78793 、香港22018 9.78769 主主力加速度也可用下式计算:9.80665 x (1 - 0.002 65 X co币2p) J!. h p -2h 式中:R-一一地球半径，6371 000 m; h e -当地的海拔高度，m;伊一当地的纬

25、度。1 +手11 附录3受检单位制造厂出厂编号检定日期JJG 759-1997 静压法油罐计量装置检定记录型号规格设备编号检定员(一)油罐计量装直基本计算公式检查记录油罐编号:油品种类:检定:基本计算公式检定结果商业质量测量计算油品体积计算油品密度计算液面高度计算罐底沉积水量计算油罐全容量计算空高容量计算液位报警打印日报表打印月报表打印年报表12 复核:备注JJG 759- 1997 (二)油罐计量装置稳定度检定记录油罐编号:油品种类:检定:日期时间环境温度It上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午上午下午-初始显示质量

26、mxO:显示质量最大值mx，max:稳定度SW=mx, max mhzmn 100%= mxO 复核:显示质量值Ikg备注显示质量最小值mx，mn.13 .J.JG 759- 1997 (三)油罐计量装置示值检定记录(标准压力源法)油罐编号:柑l品种类:检定: 丁一川油罐存量60% 计量装置显示质量值1nx;lkg压力变送器输出值IL;lmA测点压力值b;IkPa测点标准质id:显示值mLilkg测点相对误差E;压力变送器额定载荷F:kPa 力11饲载荷次数锹定载荷输出值IF/mA零载荷输出值lo/mA计算公式:测点压力值相对误差14 2 bi二一主L一X(ILi - Io)(kPa) I F

27、 - Io - &L m_:一1直二E, = L x 100% nJ Li 复核:30% 3 平均值JJG 759- 1997 (四)油罐计量装置示值检定记录(人工检尺比对法)油罐编号:油品种类:检定:复核:油罐存最90% 60% 30% 检测次数1 2 3 平均值2 3 平均值2 3 平均值5丧尽质量值mxilkg人工检尺质量值111Rilkg 差值相对误差Eii十rr式:m广J-rJYH ERi =一一一一一一一x 100% fJ1 Ri (五)检定结果1.收定介恪后以11. 议。2.价定不合格于字第号证书于午，H川4卡i发给受价年月L I .且知受检单位。15 JJG 759-1997

28、附录4检定证书背面格式1 压力变送器Pl零载输出值:mA 2 压力变送器P2零载输出值:mA 3 油罐计量装置稳定性.% 4 油罐计量装置准确度:% 说明:1.容积表检定证书编号:2.压力变送器安装高度:16 中华人民共和国国家计量检定规程静压法油罐计量装置JJG 759一-1997国家技术监恃局颁布峰中国计量出版社出版北京和干，墨西街叩2号邮政编码100013 电话(010)64275360北京市迪鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印880 mm X 1230 mm 16开本1997年10月第1版 印张1.25字数23千字2002年1月第2次印刷印数1201-2700统一书号155026- 1532 定价:16.00元