Đồng hồ xăng dầu và đồng hồ khí dầu mỏ hóa lỏng Quy trình kiểm định

Flow meter for oils and oil products – Verification procedure

1.Phạm vi áp dụng

Văn bản kỹ thuật này quy định quy trình kiểm định ban đầu, kiểm định định kỳ và kiểm định sau sửa chữa đồng hồ xăng dầu, dầu mỏ, sản phẩm lỏng từ dầu mỏ, đồng hồ xăng sinh học và đồng hồ khí dầu mỏ hóa lỏng (sau đây gọi tắt là đồng hồ xăng dầu, viết tắt là ĐHXD) có cấp chính xác 0,3; 0,5 và 1.

2.Giải thích từ ngữ

Các từ ngữ trong văn bản này được hiểu như sau:

1. Đồng hồ xăng dầu và đồng hồ khí dầu mỏ hóa lỏng (ĐHXD) là đồng hồ dùng cho các sản phẩm sau:

• Dầu thô (crude oil).
• Xăng dầu thương phẩm thông dụng: xăng (Mogas), dầu Jet A1, dầu hỏa (Kerosene) viết tắt là KO, dầu diesel (Diesel Oil) viết tắt là DO, khí dầu mỏ ngưng tụ (Condensate), xăng sinh học (Gasohol) viết tắt là xăng En (E5, E10…).
• Dầu đốt lò - dầu đen (Fuel Oil) viết tắt là FO.
• Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquefied Petrolium Gas) viết tắt là LPG.
• Các chất lỏng khác có tính chất động học tương đương với các sản phẩm nêu trên.
  1. Sai số cho phép lớn nhất (MPE) Trong phạm vi quy trình này:

Với ĐHXD có cấp chính xác 0,3 thì MPE = ± 0,2 % Với ĐHXD có cấp chính xác 0,5 thì MPE = ± 0,3 %

Với ĐHXD có cấp chính xác 1 thì MPE = ± 0,6 % (cấp chính xác 1 chỉ áp dụng cho đồng hồ đo FO và LPG).

1. Điều kiện tiêu chuẩn: là điều kiện tại nhiệt độ 15 ^oC và áp suất 101,325 kPa.
2. Chuẩn dung tích xăng dầu: là một thiết bị hoặc hệ thống thiết bị cho phép xác định được thể tích tại điều kiện đo và thể tích quy về điều kiện tiêu chuẩn của xăng dầu chảy qua với cấp chính xác (hoặc độ không đảm bảo đo) xác định dùng để hiệu chuẩn, kiểm định phương tiện đo.
3. Chuẩn khối lượng xăng dầu: là một thiết bị hoặc hệ thống thiết bị cho phép xác định được khối lượng của xăng dầu chảy qua với với cấp chính xác (hoặc độ không đảm bảo đo) xác định dùng để hiệu chuẩn, kiểm định phương tiện đo.

1. Lưu lượng (Q): là tỷ số giữa thể tích (hoặc khối lượng) của lượng chất lỏng chảy qua ĐHXD và thời gian chảy của lượng chất lỏng đó.
2. Phạm vi lưu lượng làm việc: là khoảng lưu lượng mà trong đó sai số của ĐHXD tại các điều kiện làm việc quy định không vượt quá MPE.

• Lưu lượng lớn nhất Q_max : là giá trị ứng với giới hạn trên của phạm vi lưu lượng.
• Lưu lượng nhỏ nhất Q_min : là giá trị ứng với giới hạn dưới của phạm vi lưu lượng.
  1. ĐHXD chỉ thị trực tiếp: là đồng hồ cho phép đọc trực tiếp số chỉ thể tích (L, m³…) hoặc khối lượng (kg, t…) trên bộ chỉ thị. Đối với ĐHXD chỉ thị trực tiếp thì bộ chỉ thị là một thành phần không thể tách rời của đồng hồ.
  2. ĐHXD phát xung: là đồng hồ phát ra các xung điện với số xung tương ứng với lượng xăng dầu chảy qua. Đặc trưng của đồng hồ phát xung là hệ số k (xung/L, xung/m³... hoặc xung/kg, xung/t…), qua đó thể tích hoặc khối lượng xăng dầu được tính bằng tỷ số N/k, trong đó N là số xung đếm được bởi một bộ đếm tương thích với đồng hồ. Đối với ĐHXD phát xung thì hệ số k phải được ghi trên biên bản kiểm định và giấy chứng nhận kiểm định.

Các từ viết tắt

• ACC: cấp chính xác.
• RES: giá trị độ chia nhỏ nhất (sự chênh lệch giữa hai giá trị liên tiếp của bộ chỉ thị).
• MPE: Sai số cho phép lớn nhất.

3.Các phép kiểm định

Phải lần lượt tiến hành các phép kiểm định ghi trong bảng 1.

Bảng 1

4. Phƣơng tiện kiểm định
   1. Các phương tiện kiểm định ĐHXD bằng phương pháp dung tích được quy định trong bảng 2a.

Bảng 2a

*Ghi chú: Không yêu cầu phương tiện tại mục 2.4 của bảng 2a nếu có số liệu khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định do phòng thí nghiệm (đã được công nhận ISO 17025 đối với phép đo, thử nghiệm tương ứng) cung cấp; Các phương tiện tại mục 2.5 và 3.1 của bảng 2a chỉ dành cho việc kiểm định đồng hồ LPG.

1. Các phương tiện kiểm định ĐHXD bằng phương pháp khối lượng được quy định trong bảng 2b.

Bảng 2b

*Ghi chú: Các phương tiện tại mục 2.2, 2.3 và 2.4 của bảng 2b chỉ áp dụng cho việc kiểm định ĐHXD chỉ thị thể tích bằng phương pháp khối lượng.

5.Điều kiện kiểm định

• Chất lỏng kiểm định phải có tính chất động học tương đương với chất lỏng làm việc của ĐHXD và phải đảm bảo sạch.
• Nhiệt độ và áp suất của chất lỏng kiểm định phải phù hợp với phạm vi nhiệt độ và áp suất làm việc của ĐHXD.
• Đảm bảo đầy đủ các yêu cầu an toàn phòng chống cháy nổ.
• Phải có quyết định phê duyệt mẫu phương tiện đo (nếu kiểm định ban đầu).

6.Chuẩn bị kiểm định

• Lắp đặt ĐHXD vào hệ thống kiểm định theo đúng hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất, đảm bảo ĐHXD được lắp đồng trục với đường ống hoặc ống nối của hệ thống. Đường ống và ống nối tại nơi lắp đặt phải có cùng đường kính danh định với ĐHXD.
• Kiểm tra đảm bảo toàn bộ các van chặn, van kiểm định, van by-pass phải kín tại điều kiện áp suất làm việc lớn nhất.

• Vận hành hệ thống kiểm định ở lưu lượng lớn nhất cho phép trong thời gian ít nhất là 30 phút để đảm bảo tách hết khí, cân bằng nhiệt độ trong hệ thống và đảm bảo hệ thống công nghệ không bị rò rỉ chất lỏng kiểm định.

7.Tiến hành kiểm định

7.1Kiểm tra bên ngoài

Phải kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau:

1. Kiểm tra tính nguyên vẹn

ĐHXD phải đảm bảo nguyên vẹn, không có các vết nứt ở vỏ và bộ phận chỉ thị. Bộ phận chỉ thị phải đảm bảo đọc được rõ ràng và chính xác.

1. Kiểm tra nhãn mác hoặc hồ sơ kỹ thuật

ĐHXD phải có nhãn mác hoặc hồ sơ kỹ thuật ghi các nội dung sau:

+ Hãng sản xuất;

+ Tên ĐHXD;

+ Kiểu chế tạo;

+ Số chế tạo;

+ Nơi và năm chế tạo;

+ Phạm vi lưu lượng (Q_min, Q_max);

+ Cấp chính xác;

+ Chất lỏng làm việc;

+ Phạm vi nhiệt độ và áp suất làm việc;

+ Hệ số xung k (đối với ĐHXD phát xung);

+ Hệ số MF (đối với ĐHXD phát xung, nếu có);

+ Ký hiệu phê duyệt mẫu (nếu có).

7.2Kiểm tra kỹ thuật

Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau:

7.2.1Kiểm tra cơ cấu chỉ thị

Bằng mắt thường kiểm tra cơ cấu chỉ thị của ĐHXD nhằm đảm bảo các yêu cầu sau đây:

• Các số chỉ thị phải rõ ràng và dễ quan sát. Việc chỉ thị phải liên tục trong suốt thời gian của phép đo.
• Đơn vị của chỉ thị thể tích là lít (L) hoặc mét khối (m³). Đơn vị của chỉ thị khối lượng là kilôgam (kg) hoặc tấn (t). Ký hiệu hay tên của đơn vị phải được xuất hiện rõ ràng ngay cạnh chỉ số.
• Giá trị độ chia của số chỉ phải có dạng 1×10ⁿ; 2×10ⁿ; 5×10ⁿ với n là số nguyên.
• Đối với các ĐHXD phát xung, có thể sử dụng số xung để thay thế cho số chỉ khi kiểm định nếu điều kiện kỹ thuật của hệ thống cho phép.

7.2.2Kiểm tra khả năng hoạt động

Mở các van chặn cho chất lỏng chảy qua ĐHXD ở lưu lượng lớn nhất của hệ thống để kiểm tra độ kín của các van, chỗ nối và đồng hồ; kiểm tra hoạt động đồng bộ của bộ phận chỉ thị của ĐHXD hay bộ phát xung. Đồng thời kiểm tra sự ổn định của dòng chảy, nhiệt độ và áp suất làm việc, khả năng tách khí của hệ thống.

7.3Kiểm tra đo lƣờng

ĐHXD được kiểm tra đo lường theo trình tự nội dung, phương pháp và yêu cầu sau:

1. Xác định lưu lượng kiểm định, thể tích (hoặc khối lượng) kiểm định, thời gian kiểm định và khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định.
   1. Lưu lượng kiểm định

Sai số của ĐHXD được xác định ít nhất tại 3 lưu lượng: Q1, Q2 và Q3 Q1 = (1 ÷ 1,1 ) Q_min

Q2 = (0,9 ÷ 1,1) Q_norm , trong đó : Q_norm : lưu lượng cấp phát thực tế của đồng hồ Q3 = (0,75 ÷ 1 ) Q_max

Tại mỗi lưu lượng thực hiện ít nhất 3 phép xác định sai số qui định tại mục 7.3.2.

Ghi chú: Trong trường hợp kiểm định ĐHXD tại nơi vận hành mà lưu lượng lớn nhất của hệ thống cấp phát nhỏ hơn 0,75 Q_max thì cho phép chọn lưu lượng kiểm định Q3 bằng lưu lượng lớn nhất của hệ thống cấp phát.

1. Thể tích (hoặc khối lượng) kiểm định

Thể tích, L (hoặc khối lượng, kg) chất lỏng kiểm định tại mỗi phép đo không được nhỏ hơn giá trị sau:

500

ACC

• RES

(1)

1. Thời gian kiểm định

Đối với hệ thống kiểm định sử dụng van đóng/mở, thời gian đo của một phép đo tính bằng giây (s) không được nhỏ hơn 25 lần giá trị trung bình cộng thời gian đóng và mở van tính bằng giây (s) chia cho cấp chính xác của ĐHXD.

1. Xác định khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định

Khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định (và thông số P_e cho LPG) có thể lấy từ số liệu do phòng thí nghiệm cung cấp hoặc tiến hành xác định theo các bước sau:

• Lấy mẫu chất lỏng và dùng tỷ trọng kế xăng dầu xác định khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định tại nhiệt độ thực tế.
• Với chất lỏng kiểm định là LPG thì lấy mẫu vào bình tỷ trọng kế áp suất rồi xác định khối lượng riêng và áp suất hơi bão hòa P_e tại nhiệt độ thực tế.
• Tra bảng để chuyển đổi khối lượng riêng chất lỏng về nhiệt độ 15 ^oC theo hướng dẫn tại phụ lục 5 và phụ lục 6.

Ghi kết quả vào biên bản (bảng 3a phụ lục 1).

1. Xác định sai số

Việc xác định sai số được tiến hành bằng phương pháp so sánh số chỉ thể tích (hoặc khối lượng) chất lỏng trên ĐHXD và số chỉ thể tích (hoặc khối lượng) chất lỏng trên chuẩn. Trình tự thực hiện các bước như sau:

1. Xác định sai số ĐHXD chỉ thị thể tích
2. Thiết bị kiểm định: mục 1, mục 2.1, mục 2.2, mục 2.3, mục 2.4, mục 3.2, mục 2.6 bảng 2a (để kiểm định đồng hồ LPG phải sử dụng thêm thiết bị mục 2.5 và mục 3.1 bảng 2a).
3. Trình tự tiến hành:

Bước 1. Vận hành hệ thống cho chất lỏng chảy qua ĐHXD và chuẩn, dùng van điều chỉnh xác lập lưu lượng cần kiểm định, sau đó đóng van chặn phía sau ĐHXD và chuẩn.

Bước 2. Xóa số chỉ thị của ĐHXD và của chuẩn.

Bước 3. Mở van chặn cho chất lỏng chảy qua ĐHXD và chuẩn ở lưu lượng đã chọn cho tới khi lượng chất lỏng qua ĐHXD không nhỏ hơn thể tích kiểm định được quy định ở 7.3.1.2 và thời gian chảy không nhỏ hơn thời gian kiểm định được quy định ở

7.3.1.3 . Đóng van chặn, đọc số chỉ của ĐHXD và của chuẩn.

Bước 4. Đọc giá trị nhiệt độ, áp suất chất lỏng tại ĐHXD và tại chuẩn không ít hơn 2 lần trong khi cho chất lỏng chảy qua ĐHXD và chuẩn. Nhiệt độ T_đh , áp suất P_đh tại ĐHXD và nhiệt độ T_ch , áp suất P_ch tại chuẩn là giá trị trung bình cộng của các lần đọc trong khi tiến hành một phép đo.

Ghi chú: Đối với một số hệ thống, các bước từ 2 đến 4 được thực hiện tự động.

theo công thức:

 Trong đó:

= Vđh

.Ctl

.Cpl

(2)

V_đh: số chỉ của ĐHXD, L ;

C_tl: hệ số hiệu chính thể tích chất lỏng theo nhiệt độ, xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 5. Với LPG xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 6.

C_pl: hệ số hiệu chính thể tích chất lỏng theo áp suất, xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 5. Với LPG xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 6.

Bước 6.  Xác định  thể  tích chất lỏng chảy qua chuẩn  qui  về điều kiện tiêu chuẩn    (V ^std , L): tùy theo nguyên lý vận hành của chuẩnV ^std có thể đọc trực tiếp trên chuẩn

ch                                                                                                                                                                           ch

hoặc tính toán theo công thức:

V std = V

.C .C

(3)

ch

 Trong đó:

ch     tl     pl

V_ch: số chỉ của chuẩn, L ;

C_tl: hệ số hiệu chính thể tích chất lỏng theo nhiệt độ, xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 5. Với LPG xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 6.

C_pl: hệ số hiệu chính thể tích chất lỏng theo áp suất, xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 5. Với LPG xác định theo hướng dẫn tại phụ lục 6.

Ghi chú: Khối lượng riêng của chất lỏng (dùng trong việc xác định các hệ số hiệu chính C_tl và C_pl) có thể lấy từ số liệu của phòng thí nghiệm hoặc xác định trực tiếp bằng tỷ trọng kế xăng dầu theo hướng dẫn tại phụ lục 5 và phụ lục 6.

Bước 7. Xác định sai số của ĐHXD chỉ thị thể tích tại mỗi phép đo theo công thức sau:

    đh                ch

ch

100[%]

(4)

Sai số của ĐHXD tại mỗi lưu lượng kiểm định là trung bình cộng của các lần xác định sai số d _i sau khi loại trừ kết quả của phép kiểm định mắc phải sai số thô.

Chú ý:

cần thiết tùy theo nguyên lý vận hành của ĐHXD và của chuẩn.

• Nếu chênh lệch về áp suất chất lỏng giữa ĐHXD và chuẩn thỏa mãn điều kiện sau:

|P_đh – P_ch| ≤ 10 bar đối với ĐHXD cấp 1 (không bao gồm đồng hồ LPG);

|P_đh – P_ch| ≤ 3 bar đối với ĐHXD cấp  0,5;

|P_đh – P_ch| ≤ 1 bar đối với ĐHXD cấp  0,3;

|P_đh – P_ch| ≤ 2 bar đối với đồng hồ LPG

thì có thể bỏ qua ảnh hưởng của áp suất và xác định sai số của ĐHXD theo  công thức sau:

V ^T - V ^T

Trong đó:

d  =   ^{đh      ch} ´100 [%]

(5)

V^T = V  .C                                                                                                                   (6)

đh             đh       tl

V ^T = V  .C                                                                                                                   (7)

ch             ch        tl

(trong biên bản vẫn phải ghi đầy đủ khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định và  các thông số nhiệt độ, áp suất của chất lỏng tại ĐHXD và tại chuẩn).

• Nếu chênh lệch về nhiệt độ chất lỏng giữa ĐHXD và chuẩn thỏa mãn điều kiện sau:

|T_đh – T_ch| ≤ 0,8 °C đối với ĐHXD cấp 1 (không bao gồm đồng hồ LPG);

|T_đh – T_ch| ≤ 0,2 °C đối với ĐHXD cấp 0,5;

|T_đh – T_ch| ≤ 0,15 °C đối với ĐHXD cấp 0,3;

|T_đh – T_ch| ≤ 0,4 °C đối với đồng hồ LPG.

thì có thể bỏ qua ảnh hưởng của nhiệt độ và xác định sai số của ĐHXD theo công thức sau:

 Trong đó:

V ^P - V ^P

ch

(8)

V ^P = V .C

(9)

đh         đh     pl

V ^P = V .C

(10)

ch         ch      pl

(trong biên bản vẫn phải ghi đầy đủ khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định và  các thông số nhiệt độ, áp suất của chất lỏng tại ĐHXD và tại chuẩn)

• Nếu chênh lệch về áp suất và nhiệt độ chất lỏng giữa ĐHXD và chuẩn cùng đồng thời thỏa mãn điều kiện để có thể bỏ qua sự ảnh hưởng của chúng thì cho phép xác định sai số của ĐHXD theo công thức sau:

ch

(11)

(trong biên bản vẫn phải ghi đầy đủ khối lượng riêng của chất lỏng kiểm định và các thông số nhiệt độ, áp suất của chất lỏng tại ĐHXD và tại chuẩn)

Bước 8. Ghi kết quả đo và tính toán vào biên bản (bảng 3b hoặc 3b-1; 3b-2; 3b-3) phụ lục 1).

 Yêu cầu:

Tại mỗi lưu lượng thực hiện không ít hơn 3 lần phép xác định sai số. Nếu gặp kết quả có hiệu sai số tại 2 phép kiểm định bất kỳ trong cùng một lưu lượng kiểm định vượt quá ½ MPE thì tiến hành thực hiện thêm 1 (hoặc 1 số) lần phép xác định sai số để có thể loại trừ kết quả của phép kiểm định mắc phải sai số thô.

1. Xác định sai số ĐHXD chỉ thị khối lượng

• Thiết bị kiểm định: mục 1, mục 2.1, mục 3, mục 2.5 bảng 2b.
• Thiết bị kiểm định: mục 2.2, mục 2.3, mục 2.4 bảng 2b chỉ áp dụng cho việc kiểm định ĐHXD chỉ thị thể tích bằng phương pháp khối lượng.
• Trình tự tiến hành:

Bước 1. Vận hành hệ thống cho chất lỏng chảy qua ĐHXD và chuẩn, dùng van điều chỉnh xác lập lưu lượng cần kiểm định, sau đó đóng van chặn phía sau ĐHXD và chuẩn.

Bước 2. Xóa số chỉ thị của ĐHXD và của chuẩn.

Bước 3. Mở van chặn cho chất lỏng chảy qua ĐHXD và chuẩn ở lưu lượng đã chọn cho tới khi lượng chất lỏng qua ĐHXD không nhỏ hơn khối lượng kiểm định được quy định ở 7.3.1.2 và thời gian chảy không nhỏ hơn thời gian kiểm định được quy định ở

7.3.1.3. Đóng van chặn, đọc số chỉ của ĐHXD và của chuẩn.

Ghi chú: Đối với một số hệ thống, các bước từ 2 đến 3 được thực hiện tự động.

Bước 4. Xác định sai số của ĐHXD chỉ thị khối lượng tại mỗi phép đo theo công thức:

d = Mđh - M ch ´100[%]

i                      M

(12)