《冷冻轻烃流体 自动液位计的一般要求 第1部分 海上浮式储存液化天然气自动液位计GBT 37770.1-2022》详细解读

《冷冻轻烃流体自动液位计的一般要求第1部分:海上浮式储存液化天然气自动液位计GB/T37770.1-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义和缩略语3.1术语和定义3.2缩略语4一般安全注意事项4.1遵守的安全法规、标准和电气区域分类原则contents目录4.2设备注意事项5设计要求5.1通则5.2日常维护及验证要求5.3突发故障应对措施5.4动态响应5.5最低可测液位5.6数据过滤和平均值计算5.7货舱温度和/或组成变化补偿contents目录5.8密封、安全防护、启封5.9冗余5.10数据通信6安装6.1通用要求6.2安装位置6.3货舱表面的防护6.4货舱ATG间的干扰7准确度contents目录7.1通则7.2校准的参考标准7.3准确度要求7.4读数分辨率要求8ATG的重新认证8.1通用要求8.2周期认证方法8.3最大允许误差8.4后续校准与重新认证的频率contents目录9ATG的校准记录附录A(规范性)各种常用ATG的校准与验证附录B(规范性)雷达ATG的校准与验证附录C(规范性)电容ATG的校准与验证附录D(规范性)伺服ATG的校准与验证附录E(资料性)LNG液位计量的准确度影响附录F(资料性)伺服ATG准确度测试的相关测量不确定度参考文献011范围涉及浮子式、雷达式、超声波式等测量原理的液位计要求。液位计测量原理对液位计的结构设计、材料选择以及防爆、防护等级等进行了规定。液位计结构和材料规定了液位计的测量范围、准确度、重复性、稳定性等性能指标。液位计性能和准确度1范围010203022规范性引用文件010203GB/T19779-2005《石油和液体石油产品储量计算方法》GB/T21446-2008《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB/T30502-2014《流量计量术语及定义》2规范性引用文件033术语、定义和缩略语自动液位计一种能够自动测量和记录储罐内液位高度的仪器。浮式储存液化天然气指将液化天然气储存在海上浮式装置中的方式。海上浮式储存装置一种在海上漂浮的储存设施，用于储存液化天然气等流体。3术语、定义和缩略语043.1术语和定义液化天然气（LNG）天然气在低温下被液化后的形态，便于储存和运输。自动液位计一种能够自动测量并记录储罐内液位高度的仪表。海上浮式储存指利用浮式装置在海上进行液化天然气的储存方式。3.1术语和定义053.2缩略语自动液位计（AutomaticLevelGauge）ALG液化天然气（LiquefiedNaturalGas）LNG浮式储存及再气化装置（FloatingStorageandRegasificationUnit）FSRU3.2缩略语064一般安全注意事项防爆措施为液位计安装防雷设施，以避免雷电对设备造成损坏或引发安全事故。防雷保护接地保护确保液位计及其相关设备良好接地，以防止静电积聚和电气故障。确保液位计及其相关设备符合防爆要求，以防止潜在的爆炸危险。4一般安全注意事项074.1遵守的安全法规、标准和电气区域分类原则4.1遵守的安全法规、标准和电气区域分类原则安全法规必须符合国家安全生产相关法律法规，确保液位计在使用过程中的安全可靠性。标准要求电气区域分类原则液位计的设计、制造、安装和使用应符合相关国家或行业标准，如GB/T、IEC等，以确保其性能和质量。根据海上浮式储存液化天然气设施的电气区域分类原则，选择适当的液位计类型，确保其适用于相应的爆炸危险环境。084.2设备注意事项010203应确保自动液位计安装在能够准确测量储罐内液位的位置。避免安装在可能导致测量误差的位置，如进料口、出料口附近。考虑环境因素对设备的影响，如温度、湿度、振动等。4.2设备注意事项095设计要求应在设计上保证液位计的可靠性和稳定性，确保其能在恶劣的海上浮式储存液化天然气环境中长时间稳定运行。5设计要求液位计应具有抗振动、抗冲击、抗电磁干扰等特性，以应对复杂的海上环境。应考虑防腐、防爆等安全措施，确保液位计在使用过程中的安全。105.1通则适用范围本通则适用于海上浮式储存液化天然气自动液位计的设计、选型、使用和维护。安全要求液位计应符合相关安全标准，确保在危险环境下也能安全可靠地工作。兼容性和互换性不同型号、规格的液位计应具有兼容性和互换性，便于用户根据实际需求进行选择和替换。5.1通则115.2日常维护及验证要求5.2日常维护及验证要求定期对自动液位计进行检查，确保其正常运行，包括传感器、变送器及显示仪表等部件。定期检查定期对自动液位计进行校验和校准，以确保测量精度和可靠性，避免因设备误差导致安全问题。校验与校准保持液位计的清洁，及时清理附着的污垢和杂质，确保测量准确，并对设备进行必要的保养以延长使用寿命。清洁与保养125.3突发故障应对措施5.3突发故障应对措施01定期对自动液位计进行校准和维护，确保其准确性和稳定性，以减少突发故障的发生。一旦发现自动液位计出现故障，应立即进行诊断，确定故障原因，以便及时采取措施进行维修。在故障期间，应启动备用液位测量方案，如使用手动测量方法或安装备用液位计，以确保液化天然气储存的安全和稳定。0203预防措施故障诊断备用方案135.4动态响应响应时间液位计应能够快速响应液位变化，确保实时准确地反映储罐内的液位情况。波动抑制在动态条件下，液位计应具备有效的波动抑制功能，以减少由于液体晃动或气泡等因素引起的误差。稳定性液位计应具有良好的稳定性，能够在长时间的运行过程中保持准确性和可靠性，减少误报和故障率。5.4动态响应145.5最低可测液位5.5最低可测液位技术要求为确保测量准确性和可靠性，液位计应满足特定的技术要求。包括使用高精度传感器、优化的信号处理技术，以及确保在极端环境条件下的稳定运行。安全与合规性在设计、制造和安装过程中，应严格遵守相关国际和国内标准，确保液位计满足安全要求。此外，定期的检测和维护同样重要，以保障设备的长期稳定运行。定义与重要性最低可测液位是指自动液位计能够准确测量的最低液位。这一指标对于确保液位计在海上浮式储存液化天然气(FLNG)中的有效应用至关重要。030201155.6数据过滤和平均值计算去除异常值通过算法自动检测并去除由于测量误差、干扰或设备故障等原因造成的异常数据。滤除噪声采用数字滤波器等方法，对原始数据进行平滑处理，以减少随机误差和噪声的影响。数据有效性检查检查测量数据是否在合理范围内，剔除超出预设范围的数据。0302015.6数据过滤和平均值计算165.7货舱温度和/或组成变化补偿温度补偿由于轻烃流体的密度和介电常数随温度变化而变化，因此需要对液位计进行温度补偿，以提高测量精度。5.7货舱温度和/或组成变化补偿组成变化补偿当货舱中的轻烃流体组成发生变化时，其物理特性也会发生相应改变，因此需要对液位计进行组成变化补偿，以确保测量的准确性。实时校准为确保液位计在各种温度和组成条件下的准确性，应定期进行实时校准，通过与实际液位对比，调整液位计的测量参数。175.8密封、安全防护、启封5.8密封、安全防护、启封密封要求为确保液位计在海上浮式储存液化天然气环境中的稳定性和安全性，必须对其进行严格的密封处理。密封材料应耐腐蚀、耐低温，并具有良好的弹性和密封性能，以防止气体泄漏。安全防护措施液位计应配备相应的安全防护装置，如防爆膜、安全阀等，以应对可能出现的超压情况。此外，还应考虑防雷击、防静电等安全措施，确保设备在恶劣天气条件下的安全运行。启封程序在需要维修或更换液位计时，必须遵循严格的启封程序。首先，应确保现场安全，切断与液位计相关的所有电源和信号线；其次，使用专用工具进行启封操作，避免损坏密封结构；最后，在完成维修或更换后，应重新进行密封和安全性测试，确保液位计的正常运行。185.9冗余冗余设计为确保液位计的稳定性和可靠性，应采用冗余设计，包括硬件冗余和软件冗余。冗余测试冗余配置5.9冗余在投入使用前，应对冗余系统进行全面的测试，确保其正常工作且能够在主系统出现故障时及时接管。应合理配置冗余系统，包括备用电源、传感器、数据处理单元等，以保障在主系统故障时，冗余系统能够顺利启动并接替工作。195.10数据通信010203应遵循标准的通信协议，确保数据传输的稳定性和可靠性。协议应支持远程监控和实时数据传输功能。协议应具备良好的扩展性和兼容性，以适应未来技术发展。5.10数据通信206安装安装位置应避免受到严重的机械冲击和振动应考虑液位波动、风浪以及船舶运动对液位计测量的影响应确保液位计安装位置便于操作和维护6安装216.1通用要求设计与制造自动液位计应按照相关标准和规范进行设计和制造，确保其安全可靠、性能稳定。适用范围本部分规定的自动液位计适用于海上浮式储存液化天然气的测量，其他类似应用也可参考使用。环境适应性自动液位计应能在海上浮式储存液化天然气的恶劣环境条件下正常工作，具有良好的防腐、防爆、防水、防尘等性能。0203016.1通用要求226.2安装位置6.2安装位置010203安全性考虑确保安装位置远离潜在的火源、高温区域以及强电磁干扰场所，以防止设备损坏或数据误差。代表性测量自动液位计应安装在能够真实反映储罐内液位变化的位置，避免安装在可能导致测量偏差的区域，如入口、出口或搅拌器附近。维护保养便利考虑到设备的日常检查和维修需求，安装位置应具备足够的操作空间，并便于人员到达和设备更换。236.3货舱表面的防护在货舱内表面涂覆防腐涂料，以隔绝空气和水分，防止腐蚀。涂层保护采用阴极保护技术，通过施加电流来防止金属腐蚀。阴极保护定期对货舱进行检查，及时发现并处理腐蚀问题。定期检查6.3货舱表面的防护246.4货舱ATG间的干扰6.4货舱ATG间的干扰干扰来源相邻货舱间的液体晃动、气体逸散、温度变化等因素可能对ATG的测量造成干扰。干扰影响货舱间的干扰可能导致ATG读数不准确，从而影响液位监控和货物计量的精确性。抗干扰措施通过合理布置ATG位置、采用隔离措施、优化测量算法等方式来降低货舱间的干扰，提高测量的准确性和可靠性。257准确度01绝对误差在规定条件下，液位计读数与真实液位的差异应在允许的误差范围内。7准确度02重复性在相同条件下，多次测量同一液位时，液位计应能给出一致的结果。03线性度在整个测量范围内，液位计的准确度应保持一致性，不出现明显的偏差。267.1通则7.1通则自动液位计的设计和制造应符合相关标准和规范包括国家标准、行业标准以及企业内部标准，确保产品的安全性和可靠性。自动液位计应能适应海上浮式储存液化天然气的特殊环境考虑到海上环境的特殊性，如高湿度、高盐分等，液位计应具备良好的防腐、防爆性能。自动液位计应具备高精度和稳定性能够准确测量液化天然气的液位高度，为储罐管理和操作提供可靠数据支持。277.2校准的参考标准7.2校准的参考标准静态精度测试使用已知高度的测试液体进行校准，比较自动液位计的测量值与真实值之间的差异，确保液位计的准确性。动态响应测试通过改变液位高度，观察液位计的响应速度和准确性，验证其对液位变化的跟踪能力。环境因素影响测试在不同的温度、压力和湿度条件下，对液位计进行测试，以确保其在各种环境条件下都能保持准确性和稳定性。287.3准确度要求动态准确度在变化工况下，自动液位计应能够快速响应并准确测量液位变化，且测量误差满足相关标准。重复性在相同条件下，自动液位计多次测量的结果应具有良好的一致性，以确保测量的可靠性。静态准确度在稳定工况下，自动液位计的测量值与实际液位值之间的差异应在规定的误差范围内。7.3准确度要求297.4读数分辨率要求读数精度液位计的读数应具备足够的精度，能够准确反映液位变化，避免误差。7.4读数分辨率要求分辨率标准液位计的分辨率应满足相关国家或行业标准，确保测量结果的可靠性和准确性。读数稳定性液位计应具备良好的稳定性，在连续测量过程中，读数波动范围应控制在允许误差范围内。308ATG的重新认证提交申请液位计制造商或使用者需向认证机构提交重新认证的申请，包括产品信息、使用情况等相关资料。审核与评估认证机构对提交的资料进行审核，评估液位计的性能、安全性和符合性。现场检查必要时，认证机构可能进行现场检查，以验证液位计的实际使用情况和维护状况。8ATG的重新认证318.1通用要求自动液位计应按照相关标准和规范进行设计和制造，确保其安全性和可靠性。设计和制造自动液位计应具有高精度的测量能力，能够准确反映储罐内流体的实际液位。测量准确性自动液位计应能在海上浮式储存设施所处的恶劣环境下正常工作，具有良好的防腐、防爆和防护性能。环境适应性8.1通用要求328.2周期认证方法定期校准根据国家标准规定，自动液位计应定期进行校准，以确保测量准确度。校准周期可根据实际情况进行设定，通常建议不超过一年。性能测试除了校准之外，还应对自动液位计进行性能测试，包括响应时间、稳定性、重复性等项目，以确保其在实际使用中的可靠性。记录和报告每次校准和性能测试后，应详细记录数据并生成报告。报告内容应包括校准和测试的结果、与上次数据的对比分析、以及可能的改进建议。这些记录和报告将作为周期认证的重要依据。8.2周期认证方法338.3最大允许误差允许误差范围应明确自动液位计在测量液化天然气液位时的最大允许误差范围，确保测量结果的准确性。误差来源分析应对自动液位计测量过程中可能出现的误差来源进行分析，如传感器精度、环境因素影响等。误差校正方法应提供有效的误差校正方法，包括定期校准、使用更精确的测量设备等，以降低测量误差并提高测量精度。8.3最大允许误差348.4后续校准与重新认证的频率8.4后续校准与重新认证的频率后续校准频率根据实际情况确定，建议至少每年进行一次全面校准，以确保液位计的准确性。01重新认证频率依据国家相关法规和标准要求，通常每两到三年需进行一次重新认证，确保设备性能稳定可靠。02特殊情况处理若液位计出现故障、维修或更换关键部件后，应及时进行重新校准和认证，确保其性能和准确性。03359ATG的校准记录通过测量其他与液位相关的物理量（如压力、温度等），再转换为液位高度。间接测量法根据已知的液位高度与测量值之间的关系，绘制校准曲线。标准曲线法使用经过校准的参考液位计与自动液位计进行比对测量。直接测量法9ATG的校准记录36附录A(规范性)各种常用ATG的校准与验证校准方法通过比较液位计读数与手动检尺或已知高度的参照物进行比较校准。校准周期建议每季度进行一次校准，或根据使用情况适当调整。验证项目包括精度、重复性、线性度等指标的测试和验证。附录A(规范性)各种常用ATG的校准与验证37附录B(规范性)雷达ATG的校准与验证利用已知高度的标准反射器进行校准，确定雷达ATG的测量准确性。静态校准附录B(规范性)雷达ATG的校准与验证在液化天然气储罐中安装已知高度的浮动标杆，通过对比雷达ATG测量值与标杆实际高度进行校准。动态校准同时使用多台雷达ATG对同一目标进行测量，对比各台设备的测量值进行校准。交叉校准38附录C(规范性)电容ATG的校准与验证静态校准动态校准多点校准通过对比已知的固定高度液柱与ATG测量值进行比较，校准其准确性。在液化