В блочном узле учёта нефтепродуктов расходомер, средства приведения по температуре и плотности и поверочное оборудование подбираются по вязкости продуктов, числу сортов на одной линии, назначению измерения и возможностям поверки на объекте. Два внешне похожих блока на раме могут иметь совершенно разный состав оборудования, если один предназначен для внутренних перекачек, а другой — для приёма продукта из трубопровода. Блочное исполнение (skid) позволяет спроектировать и увязать эти компоненты ещё до поставки на площадку.
Где на терминале применяются узлы учёта
· Приём из трубопровода: Измерение партий с НПЗ или магистрали на входе в терминал; как правило, точка коммерческого учёта.
· Внутренние перекачки: Перекачка между резервуарами, приготовление смесей, отделение некондиционного продукта; обычно технологический учёт и контроль запасов.
· Линии налива: Группы расходомеров на постах налива, проектируемые как часть системы налива автоцистерн.
· Учёт компонентов смешения: Пропорциональный ввод этанола, биодизеля или парафиновых компонентов в базовый продукт.
Тип расходомера и свойства продукта
Для динамического учёта жидких углеводородов применяются объёмные (камерные), турбинные, кориолисовые и ультразвуковые расходомеры. Для нефтепродуктов выбор определяют прежде всего следующие свойства:
Свойство продукта | Влияние на измерение | Что учитывается при выборе |
Вязкость и её диапазон | Вязкость меняется от бензина к дизельному топливу и продуктам с присадками; градуировка ряда типов расходомеров чувствительна к вязкости | Диапазон вязкости продуктов на одном расходомере и необходимость коэффициента для каждого продукта |
Частота смены продукта | После каждой смены расходомер работает на другой жидкости | Выделенный расходомер для продукта или общий с коэффициентами по продуктам |
Испаряемость | Испарение при пониженном давлении может приводить к прохождению паров через расходомер | Газоотделитель, противодавление, место расходомера в линии |
Изменчивость плотности | Влияет на пересчёт объёма в массу или в объём при стандартных условиях | Постоянное значение плотности или поточное измерение |
Чистота и механические примеси | Износ и засорение расходомеров с подвижными частями | Тонкость фильтрации и доступ для обслуживания |
Кориолисовые расходомеры одновременно измеряют массу, плотность и температуру и вычисляют объём по массе и плотности; это может быть полезно на линиях с частой сменой продукта и для компонентов смешения переменной плотности. Объёмные и турбинные счётчики давно применяются при наливе и перекачке топлива и напрямую соответствуют практике объёмного учёта. Ультразвуковые расходомеры рассматриваются для приёма из трубопроводов большого диаметра. Универсальной технологии для всех задач учёта нефтепродуктов нет: решение принимается с учётом диапазона расхода, диаметра линии, ассортимента и метода поверки.
Приборная часть приведения по температуре и плотности
Количество нефтепродуктов при продаже и учёте запасов обычно выражается объёмом, приведённым к стандартной температуре. Для светлых нефтепродуктов существует опубликованная методика расчёта поправочных коэффициентов объёма по температуре и давлению. Для её применения узлу учёта нужны измерение температуры вблизи расходомера, при необходимости измерение давления и данные о плотности продукта. При проектировании блока обычно следят за тем, чтобы датчик температуры находился в тех же условиях потока, что и расходомер, и предусматривают второй защитный карман для контрольного термометра.
Источник данных о плотности зависит от ассортимента. На однопродуктовой линии может хватить постоянного лабораторного значения. На линиях, где меняются смеси и доля биокомпонентов, предпочтительны поточный плотномер или расходомер, измеряющий плотность. Вычислитель расхода или контроллер налива, выполняющий расчёт, должен фиксировать, какой метод приведения применён для какого продукта. Коммерческая сторона методик и стандартных условий рассмотрена на странице о коммерческом учёте.
Средства поверки
Поскольку характеристики расходомеров нефтепродуктов меняются со временем и при смене продукта, способ поверки закладывается в проект блока с самого начала. Основные варианты:
· Трубопоршневая поверочная установка или компакт-прувер: Сравнивает известный объём с показаниями расходомера в динамическом режиме; на блоке предусматриваются схема задвижек и точки подключения.
· Эталонный (контрольный) расходомер: Поверенный расходомер, подключаемый последовательно для сличения; может быть установлен на блоке или быть передвижным.
· Мерник: Распространён на постах налива: налив в ёмкость известного объёма с последующей сверкой.
Выбор метода зависит от типа расходомера, расхода и коммерческого характера измерения. Для поверки систем учёта на эстакадах налива существует отдельный свод практических правил, в котором отмечено, что местные нормы и договоры могут иметь приоритет. На общих расходомерах с коэффициентом для каждого продукта поверку необходимо выполнять отдельно по каждому продукту.
Типовой состав блока
Компонент | Назначение | Базово / опция |
Фильтр | Защищает расходомер и регулирующий клапан от механических примесей | Базово |
Газоотделитель | Не допускает прохождения воздуха и паров через расходомер | Базово на линиях приёма и слива |
Расходомер | Измерение объёма или массы | Базово; тип по продукту |
Измерение температуры и давления | Приведение объёма и контроль противодавления | Базово |
Измерение плотности | Расчёт массы или объёма при стандартных условиях | Опция в зависимости от ассортимента |
Регулирующий клапан или клапан противодавления | Управление расходом и сохранение жидкой фазы в расходомере | По применению |
Вычислитель расхода или контроллер налива | Расчёт приведения, архивы, передача данных | Базово; тип по применению |
Узел подключения поверочной установки | Подключение прувера или эталонного расходомера | Типично для коммерческого учёта |
Пробоотборная точка | Подтверждение качества и плотности продукта | По проекту |
Технологический и коммерческий узел учёта: в чём разница
Блок технологического учёта перекачек и блок коммерческого учёта при приёме могут использовать одинаковый расходомер. Разница — в возможности поверки измерений температуры и плотности, наличии узла подключения поверочной установки, пломбировании параметров, журналах событий и оценке системы измерений в целом. Законодательная метрология устанавливает отдельные пределы допускаемой погрешности для измерительной системы и для расходомера, поэтому характеристики расходомера не отражают систему целиком. Порядок коммерческого учёта, архивы и пломбирование подробно рассмотрены на странице о коммерческом учёте нефтепродуктов.
Взрывоопасные зоны и целостность сборки
Узлы учёта нефтепродуктов, как правило, устанавливаются там, где возможно образование взрывоопасной среды. Классификация зоны определяет вид взрывозащиты электрооборудования на блоке и схему кабельных трасс. В европейской практике при объединении оборудования, имеющего собственные документы о соответствии, в функциональную сборку необходимо оценить дополнительные опасности воспламенения, возникающие из-за такого объединения. Иначе говоря, документ на расходомер или датчик сам по себе не подтверждает соответствие всего блока.
Вклад TLY Enerji
TLY Enerji помогает выбрать технологию измерения для задач учёта нефтепродуктов на основе данных о продукте и процессе. В зависимости от проекта возможны поставка кориолисовых, ультразвуковых и других расходомеров, датчиков температуры и давления, регулирующей арматуры, а также системная интеграция, монтаж, пусконаладка и техническая поддержка после ввода в эксплуатацию. Объём изготовления и испытаний блока и границы поставки определяются техническим заданием.
Данные для подбора узла учёта
· Место и назначение: приём, перекачка, налив или учёт компонентов смешения
· Продукты на линии, диапазоны вязкости и плотности
· Минимальный, номинальный и максимальный расход, рабочие давление и температура
· Используется ли результат для расчётов и в каких единицах: объём при стандартных условиях или масса
· Предпочтительный метод поверки и наличие прувера или эталонного расходомера на объекте
· Классификация взрывоопасных зон и ограничения по размещению
· Система управления или автоматизации терминала, к которой подключается вычислитель
Связанные страницы
· Коммерческий учёт нефтепродуктов: Коммерческие основы приведения объёма, законодательная метрология и архивы.
· Блоки коммерческого учёта для налива автоцистерн: Общая структура и поверка блоков коммерческого учёта при наливе.
· Налив нефтепродуктов в автоцистерны: Требования к расходомерам на линиях налива с учётом продукта.
· Слив нефтепродуктов из автоцистерн: Сведение показаний приёмного расходомера с резервуарными измерениями.
Вопросы об узлах учёта нефтепродуктов
Может ли один расходомер учитывать несколько нефтепродуктов?
Может, но для каждого продукта нужен свой коэффициент преобразования, а поверку выполняют по каждому продукту отдельно. Пропуск через один расходомер продуктов с сильно различающейся вязкостью меняет поведение некоторых типов расходомеров. Нужно учитывать и остаток в линии при смене продукта. Для продуктов, чувствительных к качеству, предпочтителен выделенный расходомер.
Зачем предусматривать на блоке подключение поверочной установки?
Характеристики расходомера меняются в зависимости от продукта, расхода и времени. Без узла подключения прувера или эталонного расходомера для поверки придётся демонтировать расходомер или перестраивать линию: это останавливает работу и проверяет прибор в условиях, отличных от реальных. Заложить подключение сразу гораздо проще, чем добавлять его позже.
Обязательно ли измерение плотности на каждом блоке?
Нет. На однопродуктовых линиях со стабильной плотностью может быть достаточно лабораторного значения. Если меняются доли компонентов, продукт поступает из разных источников или отчётность ведётся по массе, рассматривается поточное измерение плотности. При кориолисовом расходомере плотность можно брать с него, однако возможность использовать это значение в коммерческих расчётах нужно подтвердить отдельно.
Можно ли позже перевести технологический узел в коммерческий?
Технически это иногда возможно, но обычно требует большего, чем замена расходомера. Придётся пересмотреть поверяемость измерения температуры, узел подключения поверочной установки, функции архивирования и пломбирования вычислителя и оценку системы измерений в целом. Поэтому если назначение узла может измениться, это стоит учесть уже в первоначальном проекте.