丹東意邦計量儀器儀表有限公司,油流量標準裝置(DDYBDOE.多功能油流量試驗裝置)采用靜態質量法實現高準確度流量量值復現,采用動態質量法、啟停質量法、標準流量計、體積管法作為補充測量方法,具有開式、閉式等多種流程。本裝置主要用于復現油流量量值,檢定、校準流量計,檢定對象包含容積式流量計、渦輪流量計、速度式流量計、超聲流量計、科里奧利質量流量計等,流量計輸入信號包括就地、脈沖、電流、通訊。裝置測量性能技術指標見下表。我方在方案后段中提供滿足技術指標的測量不確定度預評估報告。
油流量標準裝置(DDYBDOE.多功能油流量試驗裝置)技術指標表
序號 |
項目 |
靜態質量法 |
動態質量法 |
啟停質量法 |
標準流量計法 |
|
1 |
測量范圍 |
(3~150)m³/h |
(3~100)m³/h |
(3~40)m³/h |
(3~200)m³/h |
|
2 |
設計壓力 |
2.0MPa |
||||
3 |
操作壓力 |
<2.0MPa |
||||
4 |
測量時介質溫度范圍 |
(15~40)℃ |
||||
5 |
體積流量測量不確定度 |
≤0.04%(k=2) |
≤0.1%(k=2) |
≤0.1%(k=2) |
≤0.05%(k=2) |
|
6 |
質量流量測量不確定度 |
≤0.03%(k=2) |
≤0.1%(k=2) |
≤0.1%(k=2) |
≤0.06%(k=2) |
|
7 |
測量過程中使用的總液量 |
≤15.0 m³ |
||||
8 |
測量過程中溫度穩定性 |
≤ 0.1℃/min |
||||
9 |
測量過程中流量穩定性 |
≤ 0.1% |
||||
10 |
介質條件 |
粘度(測量條件下) |
≤ 35mm²/s |
≤ 50mm²/s |
≤ 100mm²/s |
≤ 100mm²/s |
11 |
介質密度 |
(770-830)kg/m³ |
本試驗裝置為體積管測量方法提供有利的測量基礎條件。測量時介質溫度范圍視不同粘度介質而不同,具體在裝置投入使用時以滿足檢定條件下的溫度指標為準,該指標不超過測量時介質溫度范圍的要求。
檢定介質采用白油,白油性能品質見下表。
白油性能品質表
序號 |
項目 |
3#白油 |
7#白油 |
15#白油 |
1 |
運動粘度(40℃) |
3 cst |
7 cst |
15 cst |
2 |
閃點(閉口) |
大于90℃ |
大于150℃ |
大于150℃ |
3 |
傾點 |
不高于-5℃ |
不高于-10℃ |
不高于-10℃ |
4 |
顏色/費氏號 |
不低于30 |
不低于30 |
不低于30 |
5 |
腐蝕試驗 |
1級 |
1級 |
1級 |
6 |
水 分 |
無 |
無 |
無 |
7 |
水溶性酸或堿 |
無 |
無 |
無 |
8 |
等 級 |
優級品 |
優級品 |
優級品 |
9 |
機械雜質 |
無 |
無 |
無 |
10 |
硫含量(mg/kg) |
不高于2 |
不高于2 |
不高于2 |
11 |
芳烴含量(m%) |
不高于0.2 |
不高于0.2 |
不高于0.2 |
本試驗裝置具有技術難點較多、技術指標要求較高等特點。通過測量不確定度預估及技術分析,對裝置誤差來源進行預先分析,并對各項誤差來源進行控制,對保證裝置測量不確定度有著重要意義,有利于保證實現裝置設計目標。針對測量誤差來源進行分析,提出合理、有效的控制手段。根據技術指標、工藝概況、各項誤差來源進行了不確定度分析,同時制訂裝置的控制方法,見下表。
測量不確定度來源及控制方法
序號 |
誤差來源 |
控制手段 |
對應的設備 |
1 |
溫度變化 |
溫度平衡 溫度監測 |
外置冷源及管道式換熱器 在線聲速計溫度快速處理 |
2 |
壓力變化 |
系統穩壓 |
凸輪泵及變頻系統 管道穩壓裝置 |
3 |
換向器 |
優化的結構 |
特制適用的換向器 |
4 |
系統泄露 |
嚴密的閥門 |
關鍵部位配備雙截斷密封閥, 多閥串聯形式 |
6 |
電子秤的誤差 |
科學的容器結構 高準確度的溯源 |
特制稱量容器、 配套建設F2級砝碼、高精度電子秤 |
7 |
流量變化 |
實時在線測量 |
標準流量計實時測量 優化泵組形式及配置,采用轉矩變頻控制形式 |
8 |
管路容積變化 |
優化設計 |
非標管路 |
根據測量不確定度控制方法,對裝置的預期測量不確定度進行預估,裝置預期測量不確定度情況見下表。
裝置合成測量不確定度
不確定度來源 |
相對標準不確定度 |
脈沖計數時間 |
1.6×10-5 |
連接管路中質量變化 |
0.7×10-5 |
流量計處流量與密度 |
0.1×10-5 |
流入時間的不確定度 |
4.3×10-5 |
質量測量不確定度 |
5.8×10-5 |
流量計處密度測量不確定度 |
7.3×10-5 |
流量計的重復性 |
0.1×10-5 |
合成標準不確定度 |
1.3×10-4 |
本試驗裝置具有技術難點較多、技術指標要求較高等熱點。裝置的設計如果采用傳統方法(各工藝設備獨立配置)需要較長的生產制造周期,為縮短周期同時提高裝置運行的可靠性,多功能油流量試驗裝置采用系統(撬座)式集成的模式建設。撬座配置形式見下表。
撬座配置表
序號 |
撬座名稱 |
主要功能 |
1 |
泵組 |
試驗介質的吸入及輸送功能,完成介質的過濾 |
2 |
換熱與流量調節 |
試驗介質的溫度控制,工作流量的調節 |
3 |
標準流量計 |
實時流量測量,及標準流量計法 |
4 |
測量臺位 |
試驗流量計的安裝 |
5 |
稱量系統 |
質量法測量的標準器 |
6 |
穩壓流體緩沖系統 |
試驗過程中介質的儲存及穩壓與消氣功能 |
7 |
輔助系統 |
未測量過程提供必要的條件 |
8 |
控制系統 |
試驗過程的控制與記錄 |
設計依據
序號 |
標準規范編號 |
標準規范名稱 |
備注 |
1 |
GB 150-2011 |
壓力容器設計標準 |
|
2 |
GB 713-2014 |
鍋爐和壓力容器用鋼板 |
|
3 |
GB 755-2008 |
旋轉電機 額定和性能 |
|
4 |
GB 1576-2008 |
工業鍋爐水質 |
|
5 |
GB/T 1885-1998 |
石油計量表 |
|
6 |
GB/T 1993-1993 |
旋轉電機冷卻方法 |
|
7 |
GB/T 3215-2007 |
石油、重化學和天然氣工業用離心泵 |
|
8 |
GB 3836.1-2010 |
爆炸行環境 第1部分:設備 通用要求 |
|
9 |
GB 3836.2-2010 |
爆炸性環境 第2部分:由隔爆外殼“d” 保護的設備 |
|
10 |
GB 3836.4-2010 |
爆炸性環境 第4部分:由本質安全型“i”保護的設備 |
|
11 |
GB 3836.14-2000 |
爆炸性氣體環境用電氣設備 第14部分 危險場所分類 |
|
12 |
GB 3836.15-2000 |
爆炸性氣體環境用電氣設備 第15部分 危險場所電氣安裝 |
|
13 |
GB/T 3956-2008 |
電纜的導體 |
|
14 |
GB/T 4167-2011 |
砝碼 |
|
15 |
GB/T 4622.2-2008 |
纏繞式墊片 管法蘭用墊片尺寸 |
|
16 |
GB/T 4756-1998 |
石油液體手工取樣法 |
|
17 |
GB 5908-2005 |
石油儲罐阻火器 |
|
18 |
GB/T 6995-2008 |
電線電纜識別標志方法 |
|
19 |
GB/T 7353-1999 |
工業自動化儀表盤、柜、臺、箱 |
|
20 |
GB/T 8163-2008 |
輸送流體用無縫鋼管 |
|
21 |
GB 10889-1989 |
泵的振動測量與評價方法 |
|
22 |
GB 10890-1989 |
泵的噪音測量與評價方法 |
|
23 |
GB 12158-2006 |
防止靜電事故通用導則 |
|
24 |
GB 12220-1989 |
通用閥門 標志 |
|
25 |
GB/T 12221-2005 |
金屬閥門 結構長度 |
|
26 |
GB/T 12224-2005 |
鋼制閥門 一般要求 |
|
27 |
GB/T 12229-2005 |
通用閥門碳素鋼鑄件技術條件 |
|
28 |
GB/T 12236-2008 |
石油、化工及相關工業用鋼制旋啟式止回閥 |
|
29 |
GB/T 12237-2007 |
石油、化工及相關工業用鋼制球閥 |
|
30 |
GB/T 12241-2005 |
安全閥一般要求 |
|
31 |
GB/T 12459-2005 |
鋼制對焊無縫管件 |
|
32 |
GB/T 13007-2011 |
離心泵 效率 |
|
33 |
GB/T 13277-1991 |
一般用壓縮空氣質量等級 |
|
34 |
GB/T 14976-2012 |
流體輸送用不銹鋼無縫鋼管 |
|
35 |
GB/T 15395-1994 |
電子設備機柜通用技術條件 |
|
36 |
GB/T 15464-1995 |
儀器儀表包裝通用技術條件 |
|
37 |
GB 16409-1996 |
板式換熱器 |
|
38 |
GB/T 17612-1998 |
封閉管道中液體流量的測量 稱重法 |
|
39 |
GB/T 17746-1999 |
石油液體和氣體動態測量、電和(或)電子脈沖數據電纜傳輸的保真度和可靠度 |
|
40 |
GB/T 19666-2005 |
阻燃和耐火電纜通則 |
|
41 |
GB 24511-2009 |
承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶 |
|
42 |
GB 27759-2011 |
流體流量測量 不確定度評定程序 |
|
43 |
GB 50058-2014 |
爆炸危險環境電力裝置設計規范 |
|
44 |
GB 50093-2013 |
自動化儀表工程施工及質量驗收規范 |
|
45 |
GB 50316-2000 |
工業金屬管道設計規范 |
|
46 |
HG/T 20512-2000 |
儀表配管配線設計規定 |
|
47 |
HG/T 20513-2014 |
儀表系統接地設計規范 |
|
48 |
HG/T 20615-2009 |
鋼制管法蘭 |
|
49 |
JB/T 8680-2008 |
Y2系列(IP54)三相異步電動機 技術條件(機座號63~355) |
|
50 |
JB/T 9265-1999 |
儀表柜和儀表箱 主要結構尺寸系列 |
|
51 |
JJG 99-2006 |
砝碼檢定規程 |
|
52 |
JJG 164-2000 |
液體流量標準裝置檢定規程 |
|
53 |
JJG 643-2003 |
標準表法流量標準裝置檢定規程 |
|
54 |
JJG 198-1994 |
速度式流量計檢定規程 |
|
55 |
JJG 209-2010 |
體積管檢定規程 |
|
56 |
JJG 667-2010 |
液體容積式流量計檢定規程 |
|
57 |
JJG 1029-2007 |
渦街流量計檢定規程 |
|
58 |
JJG 1030-2007 |
超聲流量計 |
|
59 |
JJG 1037-2008 |
渦輪流量計檢定規程 |
|
60 |
JJG 1038-2008 |
科里奧利質量流量計檢定規程 |
|
61 |
JJG 882-2004 |
壓力變送器檢定規程 |
|
62 |
JJG 2063-2007 |
液體流量計量器具 |
|
63 |
JJF 1059.1-2012 |
測量不確定度評定與表示 |
|
64 |
JJF 1183-2007 |
溫度變送器校準規范 |
|
65 |
ASME B16.5-2013 |
管法蘭和法蘭管件 |
|
66 |
ASME B16.34-2013 |
Valves—Flanged,Threaded, and Welding End |
|
67 |
ASME B31.3-2012 |
工藝管道 |
|
68 |
ASME B31.4-2012 |
液態烴和其他液體管線輸送系統 |
|
69 |
ASME B36.10-2004 |
焊接和無縫軋制鋼管 |
|
70 |
ASME B36.19M-2004 |
不銹鋼鋼管 |
|
71 |
API SPEC 6D-2015 |
管道閥門規范 |
|
72 |
API STD 520 PT I-2014 |
大小,選擇和安裝泄壓裝置 第一部分-尺寸和選擇第九版 |
|
73 |
API STD 521-2014 |
壓力釋放和降壓系統 |
|
74 |
API 598-2009 |
閥門的檢查和測試 |
|
75 |
API STD 607-2010 |
直角回轉閥和裝有非金屬座位閥的防火試驗.第六版 |
|
76 |
API 6FA-1999 |
閥門耐火試驗規范 |
|
77 |
IEC529-1989 |
外殼防護等級(IP標志) |
|
78 |
ANSI/ISA -75.01.01-2007 |
Flow Equations for sizing Control Valves |
|
79 |
ANSI/ISA -75.05.01-2000(R2005) |
Control Valve Terminology |
|