《冷凍輕烴流體 自動液位計的一般要求 第1部分 海上浮式儲存液化天然氣自動液位計GBT 37770.1-2022》詳細解讀

《冷凍輕烴流體自動液位計的一般要求第1部分:海上浮式儲存液化天然氣自動液位計GB/T37770.1-2022》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語、定義和縮略語3.1術(shù)語和定義3.2縮略語4一般安全注意事項4.1遵守的安全法規(guī)、標準和電氣區(qū)域分類原則contents目錄4.2設(shè)備注意事項5設(shè)計要求5.1通則5.2日常維護及驗證要求5.3突發(fā)故障應對措施5.4動態(tài)響應5.5最低可測液位5.6數(shù)據(jù)過濾和平均值計算5.7貨艙溫度和/或組成變化補償contents目錄5.8密封、安全防護、啟封5.9冗余5.10數(shù)據(jù)通信6安裝6.1通用要求6.2安裝位置6.3貨艙表面的防護6.4貨艙ATG間的干擾7準確度contents目錄7.1通則7.2校準的參考標準7.3準確度要求7.4讀數(shù)分辨率要求8ATG的重新認證8.1通用要求8.2周期認證方法8.3最大允許誤差8.4后續(xù)校準與重新認證的頻率contents目錄9ATG的校準記錄附錄A(規(guī)范性)各種常用ATG的校準與驗證附錄B(規(guī)范性)雷達ATG的校準與驗證附錄C(規(guī)范性)電容ATG的校準與驗證附錄D(規(guī)范性)伺服ATG的校準與驗證附錄E(資料性)LNG液位計量的準確度影響附錄F(資料性)伺服ATG準確度測試的相關(guān)測量不確定度參考文獻011范圍涉及浮子式、雷達式、超聲波式等測量原理的液位計要求。液位計測量原理對液位計的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇以及防爆、防護等級等進行了規(guī)定。液位計結(jié)構(gòu)和材料規(guī)定了液位計的測量范圍、準確度、重復性、穩(wěn)定性等性能指標。液位計性能和準確度1范圍010203022規(guī)范性引用文件010203GB/T19779-2005《石油和液體石油產(chǎn)品儲量計算方法》GB/T21446-2008《用能單位能源計量器具配備和管理通則》GB/T30502-2014《流量計量術(shù)語及定義》2規(guī)范性引用文件033術(shù)語、定義和縮略語自動液位計一種能夠自動測量和記錄儲罐內(nèi)液位高度的儀器。浮式儲存液化天然氣指將液化天然氣儲存在海上浮式裝置中的方式。海上浮式儲存裝置一種在海上漂浮的儲存設(shè)施，用于儲存液化天然氣等流體。3術(shù)語、定義和縮略語043.1術(shù)語和定義液化天然氣（LNG）天然氣在低溫下被液化后的形態(tài)，便于儲存和運輸。自動液位計一種能夠自動測量并記錄儲罐內(nèi)液位高度的儀表。海上浮式儲存指利用浮式裝置在海上進行液化天然氣的儲存方式。3.1術(shù)語和定義053.2縮略語自動液位計（AutomaticLevelGauge）ALG液化天然氣（LiquefiedNaturalGas）LNG浮式儲存及再氣化裝置（FloatingStorageandRegasificationUnit）FSRU3.2縮略語064一般安全注意事項防爆措施為液位計安裝防雷設(shè)施，以避免雷電對設(shè)備造成損壞或引發(fā)安全事故。防雷保護接地保護確保液位計及其相關(guān)設(shè)備良好接地，以防止靜電積聚和電氣故障。確保液位計及其相關(guān)設(shè)備符合防爆要求，以防止?jié)撛诘谋ㄎｋU。4一般安全注意事項074.1遵守的安全法規(guī)、標準和電氣區(qū)域分類原則4.1遵守的安全法規(guī)、標準和電氣區(qū)域分類原則安全法規(guī)必須符合國家安全生產(chǎn)相關(guān)法律法規(guī)，確保液位計在使用過程中的安全可靠性。標準要求電氣區(qū)域分類原則液位計的設(shè)計、制造、安裝和使用應符合相關(guān)國家或行業(yè)標準，如GB/T、IEC等，以確保其性能和質(zhì)量。根據(jù)海上浮式儲存液化天然氣設(shè)施的電氣區(qū)域分類原則，選擇適當?shù)囊何挥嬵愋?，確保其適用于相應的爆炸危險環(huán)境。084.2設(shè)備注意事項010203應確保自動液位計安裝在能夠準確測量儲罐內(nèi)液位的位置。避免安裝在可能導致測量誤差的位置，如進料口、出料口附近?？紤]環(huán)境因素對設(shè)備的影響，如溫度、濕度、振動等。4.2設(shè)備注意事項095設(shè)計要求應在設(shè)計上保證液位計的可靠性和穩(wěn)定性，確保其能在惡劣的海上浮式儲存液化天然氣環(huán)境中長時間穩(wěn)定運行。5設(shè)計要求液位計應具有抗振動、抗沖擊、抗電磁干擾等特性，以應對復雜的海上環(huán)境。應考慮防腐、防爆等安全措施，確保液位計在使用過程中的安全。105.1通則適用范圍本通則適用于海上浮式儲存液化天然氣自動液位計的設(shè)計、選型、使用和維護。安全要求液位計應符合相關(guān)安全標準，確保在危險環(huán)境下也能安全可靠地工作。兼容性和互換性不同型號、規(guī)格的液位計應具有兼容性和互換性，便于用戶根據(jù)實際需求進行選擇和替換。5.1通則115.2日常維護及驗證要求5.2日常維護及驗證要求定期對自動液位計進行檢查，確保其正常運行，包括傳感器、變送器及顯示儀表等部件。定期檢查定期對自動液位計進行校驗和校準，以確保測量精度和可靠性，避免因設(shè)備誤差導致安全問題。校驗與校準保持液位計的清潔，及時清理附著的污垢和雜質(zhì)，確保測量準確，并對設(shè)備進行必要的保養(yǎng)以延長使用壽命。清潔與保養(yǎng)125.3突發(fā)故障應對措施5.3突發(fā)故障應對措施01定期對自動液位計進行校準和維護，確保其準確性和穩(wěn)定性，以減少突發(fā)故障的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)自動液位計出現(xiàn)故障，應立即進行診斷，確定故障原因，以便及時采取措施進行維修。在故障期間，應啟動備用液位測量方案，如使用手動測量方法或安裝備用液位計，以確保液化天然氣儲存的安全和穩(wěn)定。0203預防措施故障診斷備用方案135.4動態(tài)響應響應時間液位計應能夠快速響應液位變化，確保實時準確地反映儲罐內(nèi)的液位情況。波動抑制在動態(tài)條件下，液位計應具備有效的波動抑制功能，以減少由于液體晃動或氣泡等因素引起的誤差。穩(wěn)定性液位計應具有良好的穩(wěn)定性，能夠在長時間的運行過程中保持準確性和可靠性，減少誤報和故障率。5.4動態(tài)響應145.5最低可測液位5.5最低可測液位技術(shù)要求為確保測量準確性和可靠性，液位計應滿足特定的技術(shù)要求。包括使用高精度傳感器、優(yōu)化的信號處理技術(shù)，以及確保在極端環(huán)境條件下的穩(wěn)定運行。安全與合規(guī)性在設(shè)計、制造和安裝過程中，應嚴格遵守相關(guān)國際和國內(nèi)標準，確保液位計滿足安全要求。此外，定期的檢測和維護同樣重要，以保障設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。定義與重要性最低可測液位是指自動液位計能夠準確測量的最低液位。這一指標對于確保液位計在海上浮式儲存液化天然氣(FLNG)中的有效應用至關(guān)重要。030201155.6數(shù)據(jù)過濾和平均值計算去除異常值通過算法自動檢測并去除由于測量誤差、干擾或設(shè)備故障等原因造成的異常數(shù)據(jù)。濾除噪聲采用數(shù)字濾波器等方法，對原始數(shù)據(jù)進行平滑處理，以減少隨機誤差和噪聲的影響。數(shù)據(jù)有效性檢查檢查測量數(shù)據(jù)是否在合理范圍內(nèi)，剔除超出預設(shè)范圍的數(shù)據(jù)。0302015.6數(shù)據(jù)過濾和平均值計算165.7貨艙溫度和/或組成變化補償溫度補償由于輕烴流體的密度和介電常數(shù)隨溫度變化而變化，因此需要對液位計進行溫度補償，以提高測量精度。5.7貨艙溫度和/或組成變化補償組成變化補償當貨艙中的輕烴流體組成發(fā)生變化時，其物理特性也會發(fā)生相應改變，因此需要對液位計進行組成變化補償，以確保測量的準確性。實時校準為確保液位計在各種溫度和組成條件下的準確性，應定期進行實時校準，通過與實際液位對比，調(diào)整液位計的測量參數(shù)。175.8密封、安全防護、啟封5.8密封、安全防護、啟封密封要求為確保液位計在海上浮式儲存液化天然氣環(huán)境中的穩(wěn)定性和安全性，必須對其進行嚴格的密封處理。密封材料應耐腐蝕、耐低溫，并具有良好的彈性和密封性能，以防止氣體泄漏。安全防護措施液位計應配備相應的安全防護裝置，如防爆膜、安全閥等，以應對可能出現(xiàn)的超壓情況。此外，還應考慮防雷擊、防靜電等安全措施，確保設(shè)備在惡劣天氣條件下的安全運行。啟封程序在需要維修或更換液位計時，必須遵循嚴格的啟封程序。首先，應確?，F(xiàn)場安全，切斷與液位計相關(guān)的所有電源和信號線；其次，使用專用工具進行啟封操作，避免損壞密封結(jié)構(gòu)；最后，在完成維修或更換后，應重新進行密封和安全性測試，確保液位計的正常運行。185.9冗余冗余設(shè)計為確保液位計的穩(wěn)定性和可靠性，應采用冗余設(shè)計，包括硬件冗余和軟件冗余。冗余測試冗余配置5.9冗余在投入使用前，應對冗余系統(tǒng)進行全面的測試，確保其正常工作且能夠在主系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時接管。應合理配置冗余系統(tǒng)，包括備用電源、傳感器、數(shù)據(jù)處理單元等，以保障在主系統(tǒng)故障時，冗余系統(tǒng)能夠順利啟動并接替工作。195.10數(shù)據(jù)通信010203應遵循標準的通信協(xié)議，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。協(xié)議應支持遠程監(jiān)控和實時數(shù)據(jù)傳輸功能。協(xié)議應具備良好的擴展性和兼容性，以適應未來技術(shù)發(fā)展。5.10數(shù)據(jù)通信206安裝安裝位置應避免受到嚴重的機械沖擊和振動應考慮液位波動、風浪以及船舶運動對液位計測量的影響應確保液位計安裝位置便于操作和維護6安裝216.1通用要求設(shè)計與制造自動液位計應按照相關(guān)標準和規(guī)范進行設(shè)計和制造，確保其安全可靠、性能穩(wěn)定。適用范圍本部分規(guī)定的自動液位計適用于海上浮式儲存液化天然氣的測量，其他類似應用也可參考使用。環(huán)境適應性自動液位計應能在海上浮式儲存液化天然氣的惡劣環(huán)境條件下正常工作，具有良好的防腐、防爆、防水、防塵等性能。0203016.1通用要求226.2安裝位置6.2安裝位置010203安全性考慮確保安裝位置遠離潛在的火源、高溫區(qū)域以及強電磁干擾場所，以防止設(shè)備損壞或數(shù)據(jù)誤差。代表性測量自動液位計應安裝在能夠真實反映儲罐內(nèi)液位變化的位置，避免安裝在可能導致測量偏差的區(qū)域，如入口、出口或攪拌器附近。維護保養(yǎng)便利考慮到設(shè)備的日常檢查和維修需求，安裝位置應具備足夠的操作空間，并便于人員到達和設(shè)備更換。236.3貨艙表面的防護在貨艙內(nèi)表面涂覆防腐涂料，以隔絕空氣和水分，防止腐蝕。涂層保護采用陰極保護技術(shù)，通過施加電流來防止金屬腐蝕。陰極保護定期對貨艙進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理腐蝕問題。定期檢查6.3貨艙表面的防護246.4貨艙ATG間的干擾6.4貨艙ATG間的干擾干擾來源相鄰貨艙間的液體晃動、氣體逸散、溫度變化等因素可能對ATG的測量造成干擾。干擾影響貨艙間的干擾可能導致ATG讀數(shù)不準確，從而影響液位監(jiān)控和貨物計量的精確性?？垢蓴_措施通過合理布置ATG位置、采用隔離措施、優(yōu)化測量算法等方式來降低貨艙間的干擾，提高測量的準確性和可靠性。257準確度01絕對誤差在規(guī)定條件下，液位計讀數(shù)與真實液位的差異應在允許的誤差范圍內(nèi)。7準確度02重復性在相同條件下，多次測量同一液位時，液位計應能給出一致的結(jié)果。03線性度在整個測量范圍內(nèi)，液位計的準確度應保持一致性，不出現(xiàn)明顯的偏差。267.1通則7.1通則自動液位計的設(shè)計和制造應符合相關(guān)標準和規(guī)范包括國家標準、行業(yè)標準以及企業(yè)內(nèi)部標準，確保產(chǎn)品的安全性和可靠性。自動液位計應能適應海上浮式儲存液化天然氣的特殊環(huán)境考慮到海上環(huán)境的特殊性，如高濕度、高鹽分等，液位計應具備良好的防腐、防爆性能。自動液位計應具備高精度和穩(wěn)定性能夠準確測量液化天然氣的液位高度，為儲罐管理和操作提供可靠數(shù)據(jù)支持。277.2校準的參考標準7.2校準的參考標準靜態(tài)精度測試使用已知高度的測試液體進行校準，比較自動液位計的測量值與真實值之間的差異，確保液位計的準確性。動態(tài)響應測試通過改變液位高度，觀察液位計的響應速度和準確性，驗證其對液位變化的跟蹤能力。環(huán)境因素影響測試在不同的溫度、壓力和濕度條件下，對液位計進行測試，以確保其在各種環(huán)境條件下都能保持準確性和穩(wěn)定性。287.3準確度要求動態(tài)準確度在變化工況下，自動液位計應能夠快速響應并準確測量液位變化，且測量誤差滿足相關(guān)標準。重復性在相同條件下，自動液位計多次測量的結(jié)果應具有良好的一致性，以確保測量的可靠性。靜態(tài)準確度在穩(wěn)定工況下，自動液位計的測量值與實際液位值之間的差異應在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。7.3準確度要求297.4讀數(shù)分辨率要求讀數(shù)精度液位計的讀數(shù)應具備足夠的精度，能夠準確反映液位變化，避免誤差。7.4讀數(shù)分辨率要求分辨率標準液位計的分辨率應滿足相關(guān)國家或行業(yè)標準，確保測量結(jié)果的可靠性和準確性。讀數(shù)穩(wěn)定性液位計應具備良好的穩(wěn)定性，在連續(xù)測量過程中，讀數(shù)波動范圍應控制在允許誤差范圍內(nèi)。308ATG的重新認證提交申請液位計制造商或使用者需向認證機構(gòu)提交重新認證的申請，包括產(chǎn)品信息、使用情況等相關(guān)資料。審核與評估認證機構(gòu)對提交的資料進行審核，評估液位計的性能、安全性和符合性。現(xiàn)場檢查必要時，認證機構(gòu)可能進行現(xiàn)場檢查，以驗證液位計的實際使用情況和維護狀況。8ATG的重新認證318.1通用要求自動液位計應按照相關(guān)標準和規(guī)范進行設(shè)計和制造，確保其安全性和可靠性。設(shè)計和制造自動液位計應具有高精度的測量能力，能夠準確反映儲罐內(nèi)流體的實際液位。測量準確性自動液位計應能在海上浮式儲存設(shè)施所處的惡劣環(huán)境下正常工作，具有良好的防腐、防爆和防護性能。環(huán)境適應性8.1通用要求328.2周期認證方法定期校準根據(jù)國家標準規(guī)定，自動液位計應定期進行校準，以確保測量準確度。校準周期可根據(jù)實際情況進行設(shè)定，通常建議不超過一年。性能測試除了校準之外，還應對自動液位計進行性能測試，包括響應時間、穩(wěn)定性、重復性等項目，以確保其在實際使用中的可靠性。記錄和報告每次校準和性能測試后，應詳細記錄數(shù)據(jù)并生成報告。報告內(nèi)容應包括校準和測試的結(jié)果、與上次數(shù)據(jù)的對比分析、以及可能的改進建議。這些記錄和報告將作為周期認證的重要依據(jù)。8.2周期認證方法338.3最大允許誤差允許誤差范圍應明確自動液位計在測量液化天然氣液位時的最大允許誤差范圍，確保測量結(jié)果的準確性。誤差來源分析應對自動液位計測量過程中可能出現(xiàn)的誤差來源進行分析，如傳感器精度、環(huán)境因素影響等。誤差校正方法應提供有效的誤差校正方法，包括定期校準、使用更精確的測量設(shè)備等，以降低測量誤差并提高測量精度。8.3最大允許誤差348.4后續(xù)校準與重新認證的頻率8.4后續(xù)校準與重新認證的頻率后續(xù)校準頻率根據(jù)實際情況確定，建議至少每年進行一次全面校準，以確保液位計的準確性。01重新認證頻率依據(jù)國家相關(guān)法規(guī)和標準要求，通常每兩到三年需進行一次重新認證，確保設(shè)備性能穩(wěn)定可靠。02特殊情況處理若液位計出現(xiàn)故障、維修或更換關(guān)鍵部件后，應及時進行重新校準和認證，確保其性能和準確性。03359ATG的校準記錄通過測量其他與液位相關(guān)的物理量（如壓力、溫度等），再轉(zhuǎn)換為液位高度。間接測量法根據(jù)已知的液位高度與測量值之間的關(guān)系，繪制校準曲線。標準曲線法使用經(jīng)過校準的參考液位計與自動液位計進行比對測量。直接測量法9ATG的校準記錄36附錄A(規(guī)范性)各種常用ATG的校準與驗證校準方法通過比較液位計讀數(shù)與手動檢尺或已知高度的參照物進行比較校準。校準周期建議每季度進行一次校準，或根據(jù)使用情況適當調(diào)整。驗證項目包括精度、重復性、線性度等指標的測試和驗證。附錄A(規(guī)范性)各種常用ATG的校準與驗證37附錄B(規(guī)范性)雷達ATG的校準與驗證利用已知高度的標準反射器進行校準，確定雷達ATG的測量準確性。靜態(tài)校準附錄B(規(guī)范性)雷達ATG的校準與驗證在液化天然氣儲罐中安裝已知高度的浮動標桿，通過對比雷達ATG測量值與標桿實際高度進行校準。動態(tài)校準同時使用多臺雷達ATG對同一目標進行測量，對比各臺設(shè)備的測量值進行校準。交叉校準38附錄C(規(guī)范性)電容ATG的校準與驗證靜態(tài)校準動態(tài)校準多點校準通過對比已知的固定高度液柱與ATG測量值進行比較，校準其準確性。在液化