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文檔簡介

JJF(魯)170-2023

標準表法臥式罐容量校準規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于容積10m3以上臥式罐容量的校準。

2引用文件

本規(guī)范引用了下列文件:

JJF1001通用計量術語及定義

JJG266-2018臥式金屬罐容量檢定規(guī)程

GB/T50156汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范

GB/T3836.1~36爆炸性環(huán)境系列

GB50461石油化工靜設備安裝工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

SH/T3177-2015加油站用埋地玻璃纖維增強塑料雙層油罐工程技術規(guī)范

SH/T3178-2015加油站用埋地鋼-玻璃纖維增強塑料雙層油罐工程技術規(guī)范

GB/T1885-1998石油計量表

凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,

其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。

3術語和計量單位

3.1術語

3.1.1臥式罐horizontaltank

水平放置的圓筒形儲罐。

3.1.2自動液位計automaticlevelgauge

用于自動測量和顯示儲罐內(nèi)所存儲液體相對于某固定參考(點)液位高度的儀器。自

動液位計至少應包括:液體液位傳感器、溫度變送器和指示裝置。

3.1.3標準流量計masterliquidflowmeter

用于作為計量主標準器,計量一定時間內(nèi)流過某一截面的液體體積流量(包括瞬時流

量和累計流量)的流量計,包括液體容積式流量計、液體渦輪流量計、液體質(zhì)量流量計等。

3.2計量單位

體積單位:升,符號L;立方米,符號m3。

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長度單位:毫米,符號mm;厘米,符號cm;分米,符號dm;米,符號m。

溫度單位:攝氏度,符號℃。

時間單位:秒,符號s;分鐘,符號min。

4概述

通過使用標準流量計向臥式罐內(nèi)注入一定體積的校準介質(zhì)(包含溫度、體積),并通

過液位計測量注入臥式罐后校準介質(zhì)的溫度、液位高度(空高或?qū)嵏撸ㄟ^計算得到臥

式罐的容量表。

5計量特性

臥式罐容量(總?cè)莘e的75%以上)測量結(jié)果用相對擴展不確定度(k=2)表示。

6校準條件

6.1環(huán)境條件

6.1.1環(huán)境溫度:(0~40)℃。

6.1.2校準介質(zhì)根據(jù)儲罐儲存油品類型選擇相應的油品型號。

6.1.3如被校油罐容量較大,需要現(xiàn)場一次性配備足夠校準介質(zhì)。

6.1.4整個校準管路應無滲漏,必要時應安裝過濾、消氣和穩(wěn)壓裝置。

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6.1.5標準流量計的安裝應滿足其使用說明書的要求。

6.2安全條件

6.2.1在整個校準過程中,必須遵守相關的安全和操作規(guī)范。校準介質(zhì)是爆炸性液體時,

校準場地應滿足GB50156的要求,所有設備、環(huán)境條件必須符合GB/T3836.1~36的相

關安全防爆要求。

6.2.2現(xiàn)場校準時,建立作業(yè)區(qū)域,設置警示圍欄和警示標志。

6.2.3校準作業(yè)現(xiàn)場必須放置手持滅火器、手推滅火器、石棉毯等安全保護裝置。

6.2.4校準作業(yè)過程中至少保證2個校準人同時在場,并觀察周邊壞境,禁止非操作人

員進入校準區(qū)域。

6.3被校臥式罐條件

6.3.1新建、大修和重新安裝的臥式罐,均須在工程交工驗收合格后,方可進行校準。

6.3.2臥式罐的封頭和直圓筒體不應有明顯的凹凸現(xiàn)象和影響容量的永久變形。

6.3.3臥式罐安裝應符合GB50461的有關規(guī)定,安裝允許偏差應符合SH/T3177、SH/T

3178要求的設備安裝的允許偏差;液位計安裝點保證豎直。

6.3.4罐體與各種連接管線應無滲漏,特別對于雙層油罐應檢查是否有泄漏。

6.4校準設備

表1主要校準設備及配套設備

準確度等級

設備名稱測量范圍備注

或最大允許誤差

應具備溫度修正功能。應符合使用

標準流量計DN50~DN80優(yōu)于或等于0.2級

防爆分區(qū)要求的防爆等級。

應符合使用防爆分區(qū)要求的防爆等

高度:±0.5mm級。需要根據(jù)油罐修正高度,自動

自動液位計(0~3)m

溫度:±0.2℃液位計需要在全量程上均勻分布安

裝4個以上溫度傳感器。

測深尺(0~5)mⅡ級

數(shù)字式密度直接可讀取標準密度,

密度計(0.6~1.0g)/cm30.0005g/cm3建議采用此方式,節(jié)省計算被測介

質(zhì)標準密度工作量。

玻璃溫度計(0~50)℃±0.2℃

連接軟管需要導靜電管,口徑不大

連接管道//

于3寸,建議安裝透明視油器,以

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方便觀察液體情況。

計算機及打

//滿足編制打印容量表要求。

印機

7校準項目和校準方法

7.1實際容量校準

采用標準流量計對臥式罐的實際容量進行校準,并使用自動液位計和測深尺記錄對應

的液位高度。

7.2校準前準備

7.2.1校準工作開展前,需要在校準工作區(qū)正確擺放滅火器、滅火毯,拉起安全警示線。

7.2.2確定被校臥式罐基本信息:罐號、標稱容積、注液安全高度、臥式罐內(nèi)油品類型,

并填寫校準記錄。

7.2.3使用測深尺測量參照高度、檢尺點內(nèi)豎直徑、臥式罐內(nèi)余液高度并記錄。

7.2.4記錄校準介質(zhì)的溫度和視密度,將密度計所測定的油品視密度與同時測的溫度值

查表換算到20℃下的標準密度,查表法與密度和溫度尾數(shù)的修正方法見GB1885-1998石

油視密度換算表及說明。需要根據(jù)每個獨立容器內(nèi)的測定介質(zhì)實密度換算其標準密度,分

別用ρ20i表示每種介質(zhì)的標準密度。

7.2.5根據(jù)標稱容積、注液安全高度、檢尺點內(nèi)豎直徑和臥式罐內(nèi)液位高度設定校準點

數(shù)和液位高度間隔:校準點數(shù)不得少于10個;液位高度間隔應使每點之間的液位上升高度

盡量一致,且不大于250mm,不小于50mm。

7.3校準步驟

7.3.1將校準介質(zhì)源出液口與校準管路相連接,校準管路出口固定連接至臥式罐卸油口,

整個裝置須有效接地。

7.3.2關閉標準流量計下端手動閥門,開啟卸油閥門,使管路系統(tǒng)充滿校準介質(zhì)。

7.3.3按照標準流量計校準使用要求,通過控制手工閥門用分段卸油方式完成規(guī)定單次

注油操作。

7.3.4記錄本次卸油對應流經(jīng)標準流量計的體積VBi、液體介質(zhì)溫度t1i、對應介質(zhì)標準密

度ρ20i;t1表示標準流量計測量通過儀表的平均溫度,i表示測量次數(shù)。

7.3.5觀察自動液位計讀數(shù)待液面平穩(wěn)后記錄臥式罐內(nèi)液體溫度t2i和液位高度hi,液位

高度手工采用測深尺每次測量不得少于2次,兩次差值不得超過±1mm,取其平均值計為

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Hi,并對其按照校準證書修正值進行修正。

7.3.6按照校準操作序列,重復7.3.3、7.3.4和7.3.5直到臥式罐注液至安全高度。

8數(shù)據(jù)處理

8.1單次注入臥式罐介質(zhì)體積計算

8.1.1膨脹系數(shù)法

V20i=VBi1+w20-t1i(1)

式中:

V20i——第i次注入的20℃液體體積值,L;

VBi——第i次流經(jīng)標準流量計液體體積讀數(shù),L;

-1

w——校準介質(zhì)的平均體脹系數(shù),℃;

t1i——標準流量計校準介質(zhì)的平均溫度,℃。

8.1.2標準密度法

V20i=VCF*VBi(2)

式中:

V20i——第i次注入的20℃液體體積值,L;

VCF——體積修正系數(shù),其值由介質(zhì)標準密度20i及標準流量計校準介質(zhì)溫度tli查表

“《GB1885-1998》產(chǎn)品部分”中石油體積系數(shù)表而得;

VBi——第i次流經(jīng)標準流量計液體體積讀數(shù),L。

8.2臥式罐液位高度hi處20℃容積值計算

V=V1+20-t+t-20()

20hi20i22iw2i3

式中:

V20hi——臥式罐液位高度hi處20℃容積值,L;

V與液位高度對應的前個注入的℃液體體積值之和,;

20i——hii20L

-1

2——臥式罐的平均體脹系數(shù),℃;

-1

w——校準介質(zhì)的平均體脹系數(shù),℃;

t2i——臥式罐內(nèi)與液位高度hi處對應的校準介質(zhì)溫度,℃。

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注:體膨脹系數(shù)(℃-1)汽油:1.2×10-3;輕柴油:0.9×10-3;不銹鋼:5×10-5;碳鋼:3.3×10-5;

玻璃鋼:1.5×10-5。

8.3液位高度在兩測試點之間時的容積計算

依據(jù)臥式罐內(nèi)液位高度hi和其對應20℃容積值V20hi,采用三次非均勻B樣條插值算法,

計算相應高度(單位為mm)所對應的容積值(單位為L),見附錄D。

8.4容量表的編制

8.4.1容量表的高度最小分度可以是毫米或厘米,容量最小分度為立方分米(升)。容量

表的起點高度一般為零點,但自動液位計有測量盲區(qū)時,容量表也可從自動液位計的最小

高度作為容量表的起點,該液位以下高度和本次校準最高液位以上高度的容量值只作為參

考,不作計量使用。

8.4.2容量表應使用計算機軟件進行編制。軟件可以使用內(nèi)置于測量系統(tǒng)或測量儀內(nèi)的

軟件,或獨立的容量計算軟件。軟件的數(shù)學模型應符合本規(guī)范的附錄D計算要求。

9校準結(jié)果表達

校準結(jié)果應在校準證書上反映。校準證書應至少包括以下信息:

a)標題:“校準證書”;

b)實驗室名稱和地址;

c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);

d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標識及表明報告結(jié)束的清晰標識;

e)客戶的名稱和地址;

f)被校對象的描述和明確標識;

g)進行校準的日期;

h)校準所依據(jù)的技術規(guī)范的標識,包括名稱及代號;

i)本次校準所用測量標準的溯源性及有效期說明;

j)校準環(huán)境的描述;

k)校準結(jié)果及其測量不確定度的說明;

l)對校準規(guī)范的偏離的說明;

m)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識;

n)校準人和核驗人簽名;

o)校準證書或校準報告簽發(fā)日期;

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p)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;

q)未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復制證書的聲明。

10復校時間間隔

送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。

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附錄A校準原始記錄格式

臥式罐容量校準原始記錄(推薦)格式

客戶名稱

儲罐編號標稱容積油品

校準地點校準介質(zhì)

環(huán)境溫度相對濕度校準介質(zhì)體脹系數(shù)/℃-1

參照高度罐內(nèi)殘液高度臥式罐體脹系數(shù)/℃-1

校準員核驗員校準日期

校準依據(jù)

主標準器及配套設備

不確定度或最大允許誤

名稱測量范圍證書編號有效期至

差或準確度等級

標準流量計

自動液位計

數(shù)字密度計

測深尺

玻璃溫度計

校準數(shù)據(jù)

標準流液位高度/mm液位計顯

測量標準流量計20℃時各校準點

校準點量計示液溫

序號示值/L液位計測深尺罐內(nèi)容積/L

液溫/℃/℃

1

1

2

1

2

2

1

3

2

1

4

2

.1

.2

20℃時安全高度客戶確認校準結(jié)果簽字

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處容積/L

積擴展不確定度

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附錄B校準證書內(nèi)頁格式

校準證書內(nèi)頁(推薦)格式

證書編號:

<校準機構(gòu)授權(quán)說明>

校準結(jié)果不確定度的評估和表述均符合JJF1059.1的要求。

校準環(huán)境條件及地點:

溫度℃地點

相對濕度%其它

校準所依據(jù)的技術文件(代號、名稱):

校準所使用的主要測量標準:

不確定度/證書有效期至

名稱測量范圍證書編號

準確度等級(YYYY-MM-DD)

第×頁共×頁

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校準結(jié)果

校準結(jié)果的擴展不確定度:

說明:

根據(jù)客戶要求和校準文件的規(guī)定,通常情況下個月校準一次。

聲明:

1.僅對加蓋“XXXXX校準專用章”的完整證書負責。

2.本證書的校準結(jié)果僅對本次所校準的被校對象有效。

3.校準起點液位以下和校準最高液位以上的高度對應容量值只作為參考,不作計量使用。

校準:核驗:

第×頁共×頁

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附錄C標準表法臥式罐容積測量結(jié)果不確定度評定

C.1概述

C.1.1測量依據(jù):JJF(魯)170-2023《標準表法臥式罐容量校準規(guī)范》

C.1.2環(huán)境條件:溫度20.5℃

C.1.3測量標準器:液體渦輪流量計U=0.1%k=2;自動液位計MPE:±0.5mm;

C.1.4被測對象:臥式罐

C.1.5測量范圍:30m3

C.1.6數(shù)學模型

i

VV

digk(C.1)

k1

式中:

Vdi——20℃時,臥式金屬罐第i個校準點罐內(nèi)容積,L;

Vgk——20℃時,第k個校準點單次注入臥式金屬罐內(nèi)的被校液體體積,L;

i、k——校準點序號,i、k=1,2,3…n;

n——臥式金屬罐的總校準點數(shù)。

其中:

V=V1+20-t+t-t

gkBk2gkwgkBk(C.2)

Vgk——20℃時,第k個校準點單次注入臥式金屬罐內(nèi)的被校液體體積,L;

VBk——第k個校準點,流量計顯示的單次注入臥式金屬罐內(nèi)的被校液體體積,L;

tBk——第k個校準點,液體流量計處的被校液體溫度,℃;

tgk——第k個校準點,臥式金屬罐內(nèi)的被校液體溫度,℃;

-1

β2——臥式金屬罐的體漲系數(shù),℃;

-1

βw——被校液體在范圍內(nèi)的體漲系數(shù),℃;

k——校準序號,k=1,2,3…n。

C.2靈敏系數(shù)

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Vgk

c1k==1+2(20-tgk)+W(tgk-tBk)

VBk

Vgk

c2k==(20-tgk)VBk

2

Vgk

c3k==(tgk-tBk)VBk

w

Vgk

c4k==(w-2)VBk

tgk

Vgk

c5k==-wtBk

tBk

校準次數(shù)不少于2次時,用各校準點液體流量計處被校液體溫度的算術平均值和對應

的罐內(nèi)被校液體溫度的算術平均值,計算其靈敏系數(shù);校準次數(shù)1次時,用本次校準測得

的各校準點液體流量計處和對應的罐內(nèi)被校液體溫度,計算其靈敏系數(shù)。

C.3單次測量的標準不確定度分量匯總表

表C.1各校準點,單次測量的標準不確定度分量匯總表

測量不確定度來源測漏不確定度評定方法符號靈敏系數(shù)

流量計容量測量B類u(VBk)c1k

罐體膨脹系數(shù)B類u(β2)c2k

罐內(nèi)液體的膨脹系數(shù)類

Bu(βW)c3k

罐內(nèi)溫度測量B類u(tgk)c4k

流量計處的溫度測量B類u(tBk)c5k

C.4各校準點,單次容量測量的B類合成標準不確定度

各校準點,各個不確定度分量相互獨立,單次容量測量的B類合成標準不確定度按式

(C.3)計算:

22222()

uB(Vgk)=([c1ku(VBk)]+[c2ku(2)]+[c3ku(w)]+[c4ku(tgk)]+[c5ku(tBk)])C.3

測量不確定度的評定:標準器的調(diào)節(jié)細度,人為的讀數(shù)視差引起的儀器特性的改變已

經(jīng)包含在所得的測量列的分散性中,溫濕度的變化對測量的影響已經(jīng)被標準器的示值誤差

所包含,故不另做分析。

測量標準器:液體渦輪流量計U=0.1%k=2。

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標準器準確度引入的不確定度分量:測量誤差±0.1%,區(qū)間服從均勻分布,包含因子

k=,則檢定裝置誤差引入的標準不確定度:

量程(m3)測量點(m3)分布覆蓋因子標準不確定度分量u(1)

101.7320.00577

151.7320.00866

3020均勻1.7320.01155

251.7320.01443

301.7320.01732

罐壁材質(zhì)線脹系數(shù),取低碳鋼a=0.000012,℃-1,依據(jù)經(jīng)驗假設為均勻分布,包含因子

k=3,u(2)=0.69×10-5,℃-1。

C.5各校準點罐內(nèi)容積的B類合成標準不確定度

由于各校準點相互獨立,各校準點罐內(nèi)容積的B類合成標準不確定度按式(C.4)計

算:

i

u(V)u2(V)()

BcdiBcgkC.4

k1

C.6各校準點罐內(nèi)容積的A類標準不確定度按式(C.5)計算:

(V-V)

dimaxdimin()

uA(Vdi)C.5

MCm

式中:

uA(Vdi)為第i個校準點罐內(nèi)容積的A類標準不確定度,L;

Vdimax為校準次數(shù)不少于2次時,20℃時,第i個校準點罐內(nèi)容積的最大值;校準次

數(shù)1次時,20℃時,本次校準第i個校準點罐內(nèi)容積,與上一次測量該臥式罐得到的高度

容積表在相同液位高度處罐內(nèi)容積的最大值,L;

Vdimin為校準次數(shù)不少于2次時,20℃時,第i個校準點罐內(nèi)容積的最小值;校準次

數(shù)1次時,本次校準第i個校準點罐內(nèi)容積,與上一次測量該臥式罐得到的高度容積表

在相同液位高度處罐內(nèi)容積的最小值,L;

m為校準次數(shù),但校準次數(shù)1次時,m=2(理由:利用上一次測量該臥式罐得到的高

度容積表的對應容積,計算本次校準各校準點罐內(nèi)容積的A類標準不確定度);

cm為極差系數(shù),校準次數(shù)1次時,m=2,c2=1.13。

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采用極差法,取2次,c2=1.13,測量容積表數(shù)據(jù)為:

點位

10m315m320m325m330m3

測量次數(shù)

上一次測量數(shù)據(jù)10.00115.00620.01325.15230.314

本次測量數(shù)據(jù)10.00315.01520.02525.16230.335

根據(jù)實驗標準偏差計算A類不確定度(自由度1,測2次,核查1次):

點位

10m315m320m325m330m3

不確定度計算

實驗標準偏差0.001770.0079650.0106190.008850.018584

A類不確定度0.0012520.0056320.0075090.0062580.013141

C.7各校準點罐內(nèi)容積的合成標準不確定度按式(C.6)計算:

22

uc(Vdi)=uA(Vdi)+uBc(Vdi)(C.6)

式中:

uc(Vdi)——第i個校準點罐內(nèi)容積的合成標準不確定度,L。

C.8各校準點罐內(nèi)容積的擴展不確定度按式(C.7)計算:

Ui=uc(Vdi)kk=2(C.7)

各校準點罐內(nèi)容積的擴展不確定度按式(C.8)計算:

U

ik=2()

Uri100%C.8

Vdi

式中:

Ui——第i個校準點罐內(nèi)容積的相對擴展不確定度,%;

Uri——第i個校準點罐內(nèi)容積的擴展不確定度,L;

Vdi——校準次數(shù)不少于2次時,第i個校準點罐內(nèi)容積的算術平均值;校準次數(shù)1次

時,本次校準第i個校準點罐內(nèi)容積,和上次測量該臥式罐得到的高度容積表在相同液位

高度處罐內(nèi)容積的算術平均值,L。

對不確定度結(jié)果處理后得到:

點位

不確定度10m315m320m325m330m3

擴展不確定度U(m3),k=20.01180.02070.02750.03140.0435

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JJF(魯)170-2023

相對不確定度Urel,k=20.15%0.15%0.15%0.15%0.15%

本規(guī)范建議:顧客沒有不確定要求時,校準結(jié)果給出臥式罐安全高度處一個校準點的

容積擴展不確定度。

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附錄D三次非均勻B樣條插值算法

D.1三次非均勻B樣條插值法介紹

當給定n個互不重疊的數(shù)據(jù)點列(以下簡稱數(shù)據(jù)點)時,可利用

非均勻三次B樣條插值法獲取任意