TIÊU\r\nCHUẨN QUỐC GIA

TCVN\r\n10953-1:2015

HƯỚNG\r\nDẪN ĐO DẦU MỎ - HỆ THỐNG KIỂM CHỨNG - PHẦN 1: QUY ĐỊNH CHUNG

Guidelines\r\nfor petroleum measurement - Proving systems - Part 1: General

Lời nói đầu

TCVN 10953-1:2015 được xây dựng trên\r\ncơ sở tham khảo API 4.1:2005 Manual of petroleum measurement standard -\r\nChapter 4: Proving systems - Section 1: Introduction.

TCVN 10953-1:2015 do Ban kỹ thuật tiêu\r\nchuẩn quốc gia TCVN/TC 30 Đo lưu lượng lưu chất trong ống dẫn kín biên\r\nsoạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ\r\ncông bố.

HƯỚNG DẪN ĐO\r\nDẦU MỎ - HỆ THỐNG KIỂM CHỨNG - PHẦN 1: QUY ĐỊNH\r\nCHUNG

Guidelines\r\nfor petroleum measurement - Proving systems - Part 1: General

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này giới thiệu chung về hệ\r\nthống kiểm chứng nhằm\r\nđảm bảo tính chính xác và thống nhất cần thiết của phép đo. Các yêu cầu trong\r\ntiêu chuẩn này dựa trên cơ sở thực tiễn đối với dầu thô và sản phẩm dầu thô nêu\r\ntrong API 11.1. Độ không đảm bảo của chuẩn và đồng hồ phải phù hợp với các lưu\r\nchất được đo và phải được các bên liên quan chấp nhận.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết\r\ncho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố\r\nthì áp dụng phiên bản được nêu. Đối\r\nvới các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất,\r\nbao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

API Chapter 4 (all part)\r\nManual of petroleum measurement standard - Chapter 4: Proving\r\nsystem (API Chương 4 (tất cả các phần): Tiêu chuẩn hướng dẫn đo dầu mỏ - Hệ\r\nthống kiểm chứng).

API 11.1 Physical properties data (API 11.1 Dữ liệu\r\ncác tính chất vật lý).

API Chapter 12 Manual of petroleum\r\nmeasurement standard -\r\nSection 2: Calculation of petroleum quantities (API 12.2 Tiêu chuẩn hướng dẫn\r\nđo dầu mỏ - Tính đại lượng đo).

API Chapter 13 Statistical aspects of\r\nmeasuring and sampling (API Chương 13: Thống kê đối với khía\r\ncạnh đo và lấy mẫu).

3. Định nghĩa và thuật\r\nngữ

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ\r\nvà định nghĩa sau:

3.1

Hiệu chuẩn (calibration)

Qui trình được sử dụng để xác định thể\r\ntích của chuẩn.

3.2

Kiểm tra đồng hồ (meter\r\nproof)

Nhiều lượt hành trình hay chu trình của\r\npittong trong chuẩn để đích xác\r\nđịnh hệ số đồng\r\nhồ.

3.3

Chuẩn đo (meter\r\nprover)

Một bình kín hoặc hở với thể\r\ntích đã biết được sử dụng như một chuẩn thể tích tham chiếu để hiệu chuẩn các đồng\r\nhồ đo dầu\r\nmỏ trong giao nhận thương mại. Các chuẩn này được thiết kế, sản xuất và vận\r\nhành phù hợp với API Chương 4.

3.4

Xung đồng hồ (meter\r\npulse)

Một xung điện đơn được tạo ra bởi các hiệu ứng\r\ncảm ứng lưu lượng trong đồng hồ. Các hiệu dòng thường do chuyển động của các cơ\r\ncấu vật lý trong bộ phận sơ cấp của đồng hồ nhưng cũng có thể do hiệu ứng dòng\r\nkhác tỷ lệ với lưu lượng. Các xung được tạo ra bởi đồng hồ không được\r\nnhân lên để tăng số\r\nlượng xung.

3.5

Hành trình của chuẩn (prover\r\npass)

Một dịch chuyển của pittong giữa các đầu\r\nđo trong chuẩn.

3.6

Chu trình của chuẩn (prover\r\nround trip)

Hành trình theo chiều thuận và nghịch\r\ntrong một chuẩn hai chiều.

3.7

Kiểm chứng (proving)

Qui trình được sử dụng để xác định hệ số đồng\r\nhồ.

3.8

Điều kiện chuẩn (standard\r\ncondition)

Nhiệt độ 15 °C và áp suất khí quyển.

4. Phân cấp chuẩn đo\r\nchất lỏng

4.1. Yêu cầu\r\nchung

Có thể có một hoặc nhiều mức phân cấp chuẩn đo chất lỏng\r\nnhư quy định trong Bảng 1.

Bảng 1 - Phân\r\ncấp chuẩn đo chất lỏng

Trong thực tế, số lượng các cấp trong\r\nhệ thống nên được giữ ở một mức nhỏ nhất để giữ độ không đảm bảo đo thấp. Mỗi cấp\r\ntrong hệ thống sẽ làm tăng độ không đảm bảo của các cấp tiếp theo và cuối cùng\r\nlà đến lượng giao nhận thương mại.

4.2. Giới hạn\r\nđộ không đảm bảo trong mỗi phân cấp

Mỗi cấp trong hệ phân cấp sẽ bao gồm tất\r\ncả các sai số và độ không đảm bảo từ các cấp trước hoặc phân cấp cao hơn của hệ\r\nphân cấp. Do đó độ không đảm bảo sẽ luôn tăng qua từng cấp trong hệ phân cấp.\r\nPhải xây dựng và tuân thủ đúng\r\ncác quy trình chính xác, rõ ràng và chặt chẽ qua từng cấp của hệ phân cấp để độ\r\nkhông đảm bảo trong cấp\r\ncuối cùng không cao hơn quy định và vẫn được chấp nhận cho mục đích thương mại.

Đối với các cấp trong hệ phân cấp thể hiện sự\r\nngẫu nhiên vì bản chất ngẫu nhiên bên trong của hoạt động hoặc của thiết bị,\r\nsai số hoặc độ không đảm bảo\r\ncó\r\nthể được giới hạn đến hai lần hoặc ít hơn độ không đảm bảo đo ở cấp\r\ntrước. Với các cấp không được\r\nsử dụng thường xuyên chẳng hạn như chuẩn đầu, chuẩn thứ có thể có độ không\r\nđảm bảo giới hạn lên đến bốn lần so với cấp trước. Số chỉ độ không đảm\r\nbảo được sử dụng để chỉ ra tỉ lệ của độ không đảm bảo đo của một\r\ncấp so với chuẩn đầu được nêu trong Bảng 2.

Bảng 2 - Chỉ\r\nsố độ không đảm bảo đối với hệ phân cấp đo chất lỏng

Bảng 3 - Giới\r\nhạn độ không đảm bảo giả định đối với hệ phân cấp đo chất lỏng

Ảnh hưởng của thời gian cũng\r\nđược xem xét khi thiết lập các giới hạn trong một hệ phân cấp. Hầu hết các hợp\r\nđồng hay thỏa thuận giao\r\nnhận thương mại có hiệu lực trong nhiều năm giữa hai hoặc nhiều bên, do đó ảnh\r\nhưởng của độ không đảm bảo ngẫu nhiên để truyền cho các giá trị trung bình thấp\r\nhơn theo thời gian phải được xem xét. Các hoạt động lặp lại thường xuyên có thể\r\ncó giới hạn độ không đảm bảo gần hơn mức kế tiếp trong hệ phân cấp nếu quy\r\ntrình chặt chẽ được xây dựng và thực hiện nhằm giảm thiểu độ không đảm bảo đo bổ\r\nsung.

Trong hệ phân cấp của Bảng 2 - chỉ số\r\nđộ không đảm bảo đối với số chỉ thể tích đồng hồ và số hiệu chính cho số lượng,\r\nthí dụ hệ số đồng hồ có thể thấp hơn so với chỉ số trong Bảng 2. Chỉ số độ\r\nkhông đảm bảo từ 16 đến 24 hoặc thấp hơn có thể đạt được trong thời\r\ngian một năm hoặc lâu hơn. Chỉ số độ không đảm bảo theo thời gian từ 32 đến 48\r\ncũng có thể đạt được khi hoạt động được thực hiện chặt chẽ và thường xuyên.

Nếu giới hạn độ không đảm bảo trung\r\nbình qua một năm quy định là ± 0,10 %, giới hạn độ không đảm bảo tương ứng cho\r\nmỗi mức trong hệ phân cấp được nêu trong Bảng 3.

Trong mỗi cấp của hệ phân cấp có các\r\nhoạt động khác đó là nguồn sai\r\nsố phải được phân định và được giới hạn sao cho không phá vỡ tính thống nhất của\r\nhệ phân cấp. Các hoạt động này bao gồm các qui trình hiệu chuẩn các chuẩn công\r\ntác thứ cấp, chuẩn sao truyền công tác và các chuẩn đo. Quy trình chặt chẽ phải\r\nđược xây dựng và tuân thủ sao cho các\r\nnguồn bổ sung độ không đảm bảo không làm gián đoạn sự kiểm soát độ\r\nkhông đảm bảo trong hệ phân cấp.

5. Kiểm chứng và hệ số\r\nđồng hồ

5.1. Yêu cầu\r\nchung

Mục đích của việc kiểm chứng đồng hồ\r\nlà để xác định hệ số của đồng hồ. Hệ số của đồng hồ đạt được bằng cách chia thể\r\ntích của chuẩn cho số chỉ thể tích của\r\nđồng hồ, cả hai đều được hiệu chính về điều kiện tiêu chuẩn. Mục đích của hệ số\r\nđồng hồ là để hiệu chính số\r\nchỉ thể tích của đồng hồ. Việc đạt được hệ số đồng hồ là một bước quan trọng\r\ntrong việc tính toán thể tích chuẩn thực trong thanh toán hoặc trong phân phối\r\nchất lỏng dầu mỏ.

Do tất cả việc tính toán liên quan đến\r\nmột hay nhiều hệ số hiệu chính, và việc tính toán nhiều hệ số hiệu chính có thể\r\ndẫn đến sai lệch nhỏ nếu việc tính toán không được thực hiện theo một phương\r\npháp chuẩn, việc tính toán lượng dầu mỏ trong các phép đo động được đề cập\r\ntrong API 12.2 khi một hoặc nhiều thành phần sau phải tính toán:

a) Thể tích trong các chuẩn,

b) Hệ số đồng hồ,

c) Phiếu đo lường.

Tất cả các đồng hồ phải được\r\nkiểm chứng bằng chất lỏng để đo tại lưu lượng, áp suất và nhiệt độ làm việc. Một\r\nđồng hồ được sử dụng để đo các chất lỏng khác nhau phải được kiểm chứng với từng chất\r\nlỏng. Để biết\r\nthêm chi tiết xem API 4.8

Kiểm chứng đồng hồ phải được thực hiện\r\nvới độ chính xác cao. Nhiều chi tiết của đồng hồ, thiết bị phụ trợ và hệ thống\r\nkiểm chứng có thể góp phần vào độ không đảm bảo đo. Tương tự như vậy, rất khó để\r\nxác định được đặc tính vật lý, áp suất, nhiệt độ của chất lỏng đo và sự tồn tại\r\ncủa túi khí. Việc kiểm tra kỹ lưỡng chuẩn và các bộ phận phải được thực hiện đều\r\nđặn để đảm bảo độ tái lập của kết quả kiểm chứng. Xem API 12 và API\r\nChương\r\n13\r\nvề việc áp dụng các phương pháp tính toán.

5.2. Mục\r\nđích

Kiểm chứng đồng hồ có hai mục đích phụ\r\nthuộc vào từng loại hình dịch vụ:

a) Một đồng hồ được kiểm chứng để xác\r\nđịnh hệ số đồng hồ. Hệ số đồng hồ được dùng với số chỉ thể tích để\r\ntính thể tích tổng chuẩn chảy qua đồng hồ. Đây là thực tế thông thường của đường\r\nống dẫn và các hoạt động sản xuất dầu. Kết quả kiểm chứng đồng hồ có thể sử dụng\r\nđể đánh giá tính năng hoặc tình trạng của đồng hồ và/hoặc chuẩn.

b) Một đồng hồ được kiểm chứng để điều\r\nchỉnh bộ ghi của đồng\r\nhồ, khi cần thiết, để đưa hệ số đồng hồ gần với 10 000 (phần tử đơn vị) như thực\r\ntế. Số chỉ thể tích của\r\nđồng hồ sẽ là thể tích chất lỏng thực tế chảy qua đồng hồ (thể tích tổng) trong\r\ndung sai cho phép. Đây là thực tế thông thường đối với các đồng hồ trong hoạt động\r\ngiao nhận liên tục như đồng hồ trên xi tec ô tô; đồng hồ trên dàn xuất kho hoặc\r\ntrong các nhà máy lớn.

5.3. Quy\r\ntrình

Kiểm chứng đồng hồ có thể được phân loại\r\ntheo quy các trình sau đây:

a) Qui trình "khởi động - dừng” động\r\nyêu cầu ghi lại số đọc đồng hồ khi đo mở và đo đóng khi đồng hồ hoạt động, nếu\r\nbộ ghi kiểm chứng của đồng hồ được dẫn xuất từ một thiết bị khác với thanh ghi của\r\nđồng hồ, phải thực hiện các bước để đảm bảo rằng tất cả các thể tích được chỉ thị bằng bộ đếm\r\nkiểm chứng cũng\r\nđược thể hiện ở thanh ghi đồng hồ;

b) Quy trình "khởi động - dừng”\r\ntĩnh sử dụng bộ ghi đồng hồ hoặc bộ đếm kiểm chứng đồng hồ, mà số đọc khi đo\r\nđóng và đo mở được ghi ở điều kiện không có dòng. Nếu dòng khởi động quá nhanh, áp suất\r\ntrong ống có thể giảm xuống dưới áp suất hơi của chất lỏng, gây ra\r\nhơi đi qua đồng hồ. Điều này có thể làm hỏng đồng hồ và kết quả không chính\r\nxác của bộ ghi của đồng hồ. Vận tốc chất lỏng thay đổi quá nhanh có thể gây ra\r\nsốc thủy lực.

5.4. Độ\r\nchính xác

Độ chính xác là khả năng của một thiết\r\nbị đo để chỉ ra các giá\r\ntrị xấp xỉ gần với giá trị thực của đại lượng đo. Độ chính xác của bất\r\nkỳ hệ số đồng hồ được tính nào đều được giới hạn bởi một trong các yếu tố sau:

a) Độ không đảm bảo hiệu chuẩn chuẩn;

b) Độ không đảm bảo của quá\r\ntrình kiểm chứng đồng hồ;

c) Tính năng của thiết bị;

d) Sai số phát sinh từ việc quan sát\r\n(sai số giả);

e) Sai số ẩn trong tính toán dùng để\r\nhiệu chính một phép đo về các điều kiện chuẩn.

Bảng viết tắt, làm tròn phi tiêu chuẩn\r\ncủa các hệ số chuyển đổi hoặc tính toán trung gian (xem API 12.2 cho các\r\ntính toán chuẩn) có thể ảnh hưởng bất lợi đến sự thống nhất của việc tính toán.\r\nDữ liệu được quan sát và tính toán cho tất cả các kiểm chứng đồng hồ được thực\r\nhiện để có được hệ số đồng hồ hoặc thể hiện khác của tính năng đồng hồ phải được\r\nbáo cáo bằng một hình thức phù hợp với hình thức báo cáo kiểm chứng đồng\r\nhồ kiểm chứng. Xem các ví dụ trình bày trong API 12.2.

6. Các loại chuẩn

6.1. Chuẩn\r\nthể tích

Chuẩn thể tích bao gồm ngăn được hiệu\r\nchuẩn trong đó một pittong di chuyển theo dòng chảy, kích hoạt thiết bị cảm biến.\r\nQuy trình kiểm chứng yêu cầu độ phân giải là 1/10 000 (0,0001). Một chuẩn thể\r\ntích có thể tích lũy tối thiểu 10 000 xung nguyên không đổi của đồng hồ giữa\r\ncác công tắc cảm biến cho mỗi hành trình của pittong. Khi thể tích chuẩn không\r\nđủ để tạo ra 10 000 xung nguyên không đổi của đồng hồ cho mỗi hành trình\r\npittong, việc tính toán hệ số đồng hồ yêu cầu nội suy xung để tăng độ phân giải\r\ntới 1/10 000 (0,0001). Nội suy xung xem API 4.6.

6.2. Bình\r\nchuẩn

Bình chuẩn là một bình thể tích\r\ncó mặt cắt ngang giảm hoặc có cổ ở cả trên đỉnh và đáy hoặc trong một số trường\r\nhợp chỉ ở đỉnh.\r\nCác cổ này được trang bị phần đo bằng thủy tinh và thang khắc vạch. Bình chuẩn\r\ncó thể mở hoặc kín có\r\náp. Việc kiểm chứng bằng bình chuẩn bằng quy trình "khởi động - dừng” (đó\r\nlà, dòng chảy qua đồng hồ phải dừng hoàn toàn ở đầu và cuối mỗi kiểm chứng).\r\nThông tin chi tiết hơn cho bình chuẩn xem API 4.4.

6.3. Đồng hồ\r\nchuẩn

Đồng hồ chuẩn là một đồng hồ được kiểm\r\nchứng bằng một chuẩn đã được chứng nhận. Chuẩn đã được chứng nhận là một chuẩn\r\nđược hiệu chuẩn bằng phương pháp dung tích. Đồng hồ chuẩn được dùng để hiệu chuẩn\r\nđồng hồ hoặc chuẩn khác. Chi tiết cho việc kiểm chứng đồng hồ chuẩn, xem API\r\nChương 4.

7. Hiệu chuẩn chuẩn

Quá trình xác định và tính toán xem\r\nAPI 4.9, API\r\n12.2.

THƯ MỤC TÀI\r\nLIỆU THAM KHẢO

[1] API Chapter 1: Manual of petroleum\r\nmeasurement standard - Vocabulary (Tiêu chuẩn hướng dẫn đo dầu mỏ - Từ vựng).

[2] API Chapter 5: Manual of petroleum\r\nmeasurement standard - Metering (Tiêu chuẩn hướng dẫn đo dầu mỏ - Phép đo).

[3] API Chapter 7: Manual of petroleum\r\nmeasurement standard - Temperature determination (Tiêu chuẩn hướng dẫn đo dầu\r\nmỏ - Xác định nhiệt độ).

[4] API Chapter 11: Manual of petroleum\r\nmeasurement standard - Physical properties data (Tiêu chuẩn hướng dẫn đo dầu\r\nmỏ - Dữ liệu tính chất vật lý).

[[5] API Chapter 13: Manual of petroleum\r\nmeasurement standard - Statistical aspects of measuring and sampling (Tiêu\r\nchuẩn hướng dẫn đo dầu mỏ - Khía cạnh thống kê của đo và lấy mẫu).