立式金属油罐底量检测方法的研究
大型立式金属罐容积测量的新方法研究
大型立式金属罐容积测量的新方法研究作者：李鹏来源：《中国科技博览》2019年第11期[摘要]通过三维激光扫描技术和全站仪测量方法对大型立式金属罐容积的研究，在传统测量方法中，测量工作时间长、检定成本过高、工作强度过大，并且计量精度很低，工作安全系数低，针对这些问题采用新方法都可以得到相应的改善。
[关键词]大型立式金属罐；容积测量；方法研究中图分类号：TB938.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0271-01前言：立式金属罐作为油库存储油料的重要器具，也是被国家列入强制检定计量的设备。
油品计量是油库日常工作，一般情况下，都是用量油尺对油高进行测量，然后借助容积表来对油罐储量进行确定。
其目的是为了能够对油料收发量，和油料储存量进行准确掌控，油罐容积进行准确的计算、容积表进行准确的编制对油库的规范管理、日常使用有着积极的意义。
1 大型立式金属罐容积的传统测量方法立式金属罐容积的测量一般都是使用径向偏差法、围尺法以及液体标定法等。
就是按照立式金属罐外形尺度、相关位置数据测量，然后通过计算得到立式金属罐的容积表。
当前，立式金属罐内径使用最多的传统测量手段就是借助径向偏差测量仪得到相关数据，进行测量工作时，要通过围尺法用标准钢卷尺对第一圈板外3/4处的周长进行测量，然后得到其外径。
然后以此为标准进行比较，借助径向偏差测量仪，对所有圈板的直径进行测量并与第一圈板外直径进行比较，得到相应的径向偏差，就能够得到所有圈板的直径，减去圈板的厚度就可以得到直径数据。
测量圈板内高时，根据立式金属罐结构的不同其计算方法也有所不同，但是原理是一样的，借助钢卷尺对圈板高度以及圈板之间搭接的高度进行测量，根据不同的结构运用不同的计算公式。
液体标定法测量的准确度很高，但是在进行测量工作时，需要标准的流量计设备，还有大量的水，操作十分复杂。
传统的测量方法使用时费时费力，测量结果也不能得到保证，在进行测量工作时还需要进行高空作业，安全风险极大，不适合大型立式金属罐容积测量[1]。
容量比较法检测立式金属罐罐容底量方法的探讨
在储 罐投入 正常使 用后 ， 对 于罐底 基础土 质及施 工质量 较
员要少 ， 存在很 大的 优势 ， 现 阶 段为普 遍采 用 。但 是 ， 在立 式金 差 的 地基 ， 由于进 行频 繁 的收 发交 接 ， 使 罐 内液态 货物 在高 液
属 罐 容量 测 量 当 中 ， 罐 底 部分 的 变形 一 直制 约 着测 量精 度 ， 采 位 和低 液位之 间频繁 交替发 生 ， 液态 货物的 重力作用 于罐 底板
成。这几 种沉 降那 些 占主导 地位 ， 主要 取决于地基 的土 质状 况 、 基 础 的施工 工艺 及施 工质量 好坏 而定 。地基 的土 质状 况 、 基础 的施工工 艺及及施 工质量好 的 ， 罐 底沉 降量 就小 ； 地基 的土质状 况、 基础的施 工工艺及施工质量较差 的 ， 罐底沉降量就大 。
用容量 比较法还 是有他 的合理 性 。
和基 础 ， 使 其基 础沉 降还 要逐 渐加 大 ， 从 而罐 底板 的 变形 也要 加大， 严重 时罐底 有可能 形成锅 底状 ， 这一 变形 的过程 ， 少 着几
年多着十 几年 。
１ 利用容量 比较法 进行容量测量 的原 因
１ ． １ 基础沉降是对罐容计量造成误差的主要原因
检 定规 程 Ｊ Ｊ Ｇ １ ６ ８ －２ ０ ０ ３ （ ＜ 立 － １ ． ０ ｍ左右 ） ， 罐底 板又弹 起恢 复原形状 ， 这时把 藏在 夹层或
法 主要是 以 几何测 量法 为主 ， 容 量 比较法 作为传 统 的方法 被保 暗舱 的液体货 物又放 出来 ， 罐 体液面升高一 个高度 Ａ ｈ 。 留 了。几 何测 量 法技 术 设备 先进 ， 工 作时 间要 短 ， 参 与工 作人
－ ２ 罐底下计量基准点对罐容量的影响 目前对 于我 国的建 罐现 状 ， 在 内陆建 造 的储罐 主要 以软 基 １ 针对 罐 底基 础变 形 ， 在 空罐 时 和带 液时 罐底状 态 不一 ， 导 础 为主 ， 大多数 采取 环墙 （ 梁） 式结 构 。在 地 质条件 较差 及沿海
立式金属罐罐底变形量测量的研究
第23卷第3期 抚顺石油学院学报Vol.23 No.3 2003年9月JOURNAL OF FUSHUN PETROL EUM INSTITU TE Sep.2003 文章编号:1005-3883(2003)03-0072-03立式金属罐罐底变形量测量的研究谷小红1, 佟仕忠1, 孙金革2(1.辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;2.国家大容器第一计量站,辽宁抚顺113001)摘 要: 针对立式金属罐容量试行检定规程中关于罐底测量存在的问题,在分析了现有的几种解决方法的基础上,提出了一种新的测量方法———液位传感器法。
新方法分析了立式罐底部几何形状和产生变形的原因,建立了罐底部变化模型,推导出了底部变形量的计算公式,确定了液位传感器的数目和安装地点。
在实际测量中,通过液位传感器测出底部变形的相关数据,计算出底部变形量。
经比较,此方法能减少立式罐计量受罐底变形的影响,提高了立式罐计量的精度。
关键词: 立式金属罐; 测量方法; 变形量; 液位传感器中图分类号:TB938 文献标识码:AReseach on the Measurment of Bottom Deformation of Verical Metal TankGU Xiao-hong1,TON G Shi-zhong1,SUN Jin-ge2(1.L iaoning U niversity of Pet roleum&Chemical Technology,L iaoning Fushun113001,China;2.The First Sizzler Measurment S tation,L iaoning Fushun113001,China)Abstract: Based on the bottom measurement existing in verification regulation of vertical metal tank capacity and analysis of several resolvable methods,a new way-level sensor method was presented.After analyzing the reason of bottom deformation and the geometry form of tank bottom,the movement model of bottom deformation was established,the calculation formula was derived,and the numbers and installation sites of level sensors were confirmed.In actual measurement,the bottom deformation values can calculated by measuring relative datum.By comparing,the method can eliminate the effect resulted from tank bottom deformation and improve the measurement precision.K ey w ords: Verical metal tank;Measurment method;Deformation values;Level sensor 目前立式罐计量准确度约为0.2%,其中影响最大的为罐底部容量的测量,其误差可达0.1%或0.15%。
关于立式金属罐计量准确度的探索
关于立式金属罐计量准确度的探索作者：徐添喜来源：《科技资讯》2021年第32期摘要：立式金属罐在石油工业与部分生产制造活动中具有重要应用意义，其在使用阶段进行计量的精确性会直接影响交接质量，因此需要深入分析其准确度的影响因素，并明确相关的解决措施，为后续进一步提高立式金属罐应用可靠性打下坚实基础。
该文主要针对立式金属罐计量准确度进行深入研究，希望通过该研究，为相关人员提供参考借鉴，提升立式金属罐计量准确度。
关键词：立式金属罐计量准确度影响分析计量应用中图分类号：TB938.3文献标识码：AAbstract：Vertical metal tank is of great significance in petroleum industry and some production and manufacturing activities. The accuracy of its measurement in the use phase will directly affect the quality of the transfer， so it is necessary to analyze the factors affecting its accuracy， the relevant measures are made clear to lay a solid foundation for further improving the application reliability of vertical metal tanks. In this paper， the measurement accuracy of Vertical Metal Tank in-depth study， I hope that through this study， to provide reference for relevant personnel to improve the accuracy of vertical metal tank measurement.Key Words： Vertical Metal Tank; Measurement accuracy; Impact analysis;Measurement application在实际应用过程中，立式金属罐需要承担油品在静态条件下的计量工作。
立式金属罐容量带液检定测量的探讨
ｔ， 器 里 油 液 高 度 为 ｈ， 应 的 量 器 在 ２ ℃下 的 标 准 量 对 ０
容 积 舯 （ — ０ｘ ｘ ０ ＋ ｈ ｈ） ｄ ｌ （） ３
９ ． １４ ８ ． ７２
２８１ ．５ １ １ ．２
二 等 二 等
式中 ： 厂
标 准 金 属量 器 的标 称 值 ， ； Ｌ
Ｊ １８ ２ ０ 《 式 金 属罐 容 量 》 Ｊ ６ — ０ ５立 Ｇ 检定 规 程 的要 求 ， 年 每４
检定 １ ． 次 特别是 针对 新建 的大 型 油罐 ． 检定 时 间 要求 更
为拱 顶 罐 和浮 顶罐 。其 中 。 顶 罐 分为 保 温 罐 和非 保温 拱 罐； 浮顶 罐分 为 内浮 顶罐 和外 浮顶 罐 。
现 以外 浮顶 罐 的带 液 检定 测 量方 法 为例 进行 说 明
１外 浮顶 立 式金 属罐 的检 定 内容 ．
短 ， 为两 年 一 次 。 照 常规 做 法 ， 定测 量 工作 应 在刷 仅 按 检
罐后 进 行 ． 在 实 际 工 作 中 ． 但 由于 石化 行 业 的 连续 生 产
作业 、 品周转 困难等 各 种 原 因 。 往 不 能按 期 刷罐 ： 油 往 即 便 能 按期 刷罐 ， 需花 费 较 多 的人 力 物力 ， 用 大 、 时 也 费 耗 多、 成本 高 。 这些 不 利 因素 造 成 了油 罐不 能按 期 检定 ． 影 响 了油罐 计 量 的准确 性 、 时性 。 及
周 长 和各 圈板 的径 向偏 差 及其 板 厚 ． 由此 换 算得 各 圈板 在 带液 状 态下 的 内半 径 ． 内半 径 减 去其 相 应 的静 压 力修 正值 ． 即可得 到 空罐 状态 下 的 各 圈板 的 内半径
基于全站仪的几何测量法测量立式金属罐罐底量的探讨
罐的液体注入被测罐体内，待注入的液体刚好浸没到 G 点
2 基于全站仪的几何测量法测量罐底量
同心圆环至中心距离：
人工几何测量法能人为干预罐底选点，而且不受罐底附件
76 《轻工标准与质量》2020 年第 4 期
捍卫生活品质 推动产业升级
计量与 检测
影响，可操作性比较强，但同时会受到人工立尺倾斜、人工读 数误差、人为分点不均匀、测量时间长等影响，所以在实际使 用中考虑采用更快速的基于全站仪的几何测量法来测量罐底量 更为方便 [2]。
本次试验采用徕卡 TS15 全站仪测量罐底，大致和人工几 何法中水准仪的架设方法一致，原理和人工几何法大概一致。 将下计量基准点的标高位置设定为 1000，后续各点的标高通过 各点三维坐标相对应基准点来推出。将全站仪架设在罐底大概 中心位置（不能正中心，避免中心点标高无法采集），开启全 站仪，进入罐底测量。根据立罐标称容积来选择测量点数，如 表 1 所示，本次试验选取罐底附件较少、标称容量为 1000 m³ 的内浮顶罐，罐底测量选择 8 环 8 点，即 m=8，n=8，测量模 式选择沿断面。进入自动测量模式，将激光点指向下计量基准 点的位置，测量该点标高，然后将仪器激光点对准第一圈板下 焊缝，找到并测量三个点（大概均分）。通过三点定圆确定一 个大概的半径，仪器会根据半径换算出沿径向的测点位置。定 圆完毕，仪器激光点回到中心点的位置，人工点击确认开始测 量该点标高。测毕进入罐底标高测量，一共测量 66 个点的标 高数据，测量数据如表 1 所示。
中心点
944
将上述测量点代入公式计算得到罐底最高点为 73 mm 处， 对应的罐底量为 5463 L。
为了验证该种方法测量是否符合规程不确定度的要求，笔 者同时进行了人工几何法测量，得到的数据如表 2 所示。
立式金属罐无损检测方法的研究
硕士学位论文论文题目立式金属罐无损检测方法的研究—爬壁机器人本体设计学科专业检测技术与自动化装置作者姓名段艳君指导教师佟仕忠2011年 5 月学校代码：10148学号：01200802140620密级：□无□加密学院信息与控制工程学院入学时间2008.9论文起止时间2010.5 ~ 2011.5答辩时间2011.6研究成果声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得辽宁石油化工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
特此申明。
签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解辽宁石油化工大学有关保留、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后适用本授权书）。
签名：日期：导师签名：日期立式金属罐无损检测方法的研究—爬壁机器人本体设计摘要研究立式金属罐无损检测方法的目的是为了检测大型立式金属罐罐壁受腐蚀情况，以延长金属罐的使用寿命和保证其安全运行。
在对立式金属罐进行无损检测时，需要有一个能在罐壁上自由运动的载体(爬壁机器人)携带检测设备来完成检测任务。
本课题是由国家大容量第一计量站和辽宁石油化工大学共同合作开展的。
为了完成对大型立式金属罐罐壁无损检测的任务，本文做了如下工作：(1)简单介绍了爬壁机器人在国内外的研究现状以及未来的发展方向。
设计了爬壁机器人的整体结构，选择与分析了爬壁机器人的吸附方式、移动方式和驱动方式，并重点说明了各种磁路结构的优缺点以及磁吸附力与机器人稳定性的关系。
立式金属油罐底量检测方法的研究
立式金属油罐底量检测方法的研究摘要对立式金属罐的测量方法进行研究，提出采用投入式液位计法进行底量的实时测量，对此方法进行评价，构建完整的基于投入式液位计的底量增量实时测量系统。
关键词投入式液位计；实时测量；底量作为一种计量器具的立式金属罐计量的准确度一直是国内外热点问题之一。
影响立式金属罐容积计量准确度的因素很多，其中最复杂，到目前还未摸清其变化规律的是立式金属罐的底板在不同液位下产生变形时，对立式金属罐容积计量准确度带来的影响。
在中华人民共和国国家计量检定规程JJG 168-2005中提出测量方法有容量比较法和几何测量法。
然而，在空罐条件下测量底量容积，无论采用以上哪种方法，都无法反映出在实际装液高度下这种变化发生的规律。
油罐装油后，基础将发生下沉，随地基土壤空隙的不同，基础沉陷量也不同，严重时沉陷量可达10cm。
投入式液位计在底量测量中的应用，将会实现在线实时测量，建立底量容积表，从而提高立式金属罐底量测量的准确度。
1容量比较法将水或液体石油产品从标准金属量器或流量计注入到被检定罐内，同时用量油尺测出罐底注入的液面高度，直至液体分别浸没至下计量基准点和罐底最高突起部分，测量注入液体的温度，进行修正。
从标准金属量器或流量计中注入被检定罐中的液体体积分别为死量和底量，下计量基准点的液高为底量高度。
用容量比较法测量罐底，根据实际测量数据，用线性插值法计算出相应高度容量。
充液为水时，充水前后温差小于10℃时，可不进行温度修正。
采用容量比较法测量立式罐底量具有直观、准确度高的特点．但费时费力、效率低，仅在立式罐容量小于700m3。
或罐底为加热管道所覆盖，或无法用几何法测量时才采用。
2投入式液位计法2.1投入式液位计工作原理投入式液位计由压力传感器、信号放大器及转换电路组合成一体，可直接投入罐底。
其中传感器采用硅膜片传感器，利用硅半导体压力敏感元件作为检测元件。
置于流体中的压力敏感元件，受正比于液体深度的压力的作用，利用硅材料的压阻效应，将有电信号输出。
立式常压储罐底板的综合检测方法
立式常压储罐底板的综合检测方法摘要：立式常压储罐底板的综合检测方法的重要内容。
根据储罐结构特点、使用情况及甲方要求对储罐底板的不同部位进行现场综合检测的方法。
关键词：漏磁检测法；渗透检测法；超声波检测法；真空试漏检测法立式常压储罐是油田原油储存、分离、中转和外输以及污水处理等的重要承载容器，设计规模一般为500-100000m3，它在役时间较长，设计寿命一般为20年左右，随着使用年限的延长，相应出现了不同程度的腐蚀，特别是罐底板位于最底层，上表面接触含水存储介质，下表面与基础接触，是储罐腐蚀的主要集中区，承受的压力最大，出现了裂纹、渗透穿孔、变形等缺陷，因此对罐底板腐蚀状态检测是储罐定期检修的重要内容之一，随着科学的发展检测方法也逐渐增多，下面就介绍相应的几种底板的板材表面及时相连接的焊缝的腐蚀检测方法。
一、底板的板材的表面腐蚀检测方法1、常规无损检测方法储罐底板的排板形式一般以中幅板和边缘板组成，有的没有边缘板，只有中幅板。
常见储罐底板厚度一般为4～10mm，边缘板比中幅板厚。
底板面积随着容积的增大而增大。
目前，国内外对储罐底板的板材的无损检测方法主要有：超声波、涡流、渗透、声发射和漏磁等检测方法，其中最常用的超声波测厚检测、渗透和磁粉探伤检测，这机种检测方法，长期使用以来发现，效率低、缺陷检出率低，腐蚀和穿孔等缺陷难以被及时发现，存在事故隐患不能及时预报、评估和处理，然而与这几种检测方法相比，漏磁检测具有操作简便自动化、直观、灵敏度高，可告靠性强；成本低、效率高等优点，但漏磁检测技术也不是万能的，有其局限性：只适用于铁磁材料；漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷；不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件；不适合检测开裂很窄的裂纹，尤其是闭合性裂纹。
2、漏磁检测基本原理漏磁检测法，主要检测裂纹、锈蚀、斑点等局部缺陷；其基本原理是：通过外加强大的磁场对铁磁性材料进行磁化，当被磁化的铁磁性材料存在缺陷时，即在材料表面形成漏磁场，通过磁敏检测元件检测到漏磁场电流或电压大小，反映出缺陷的大小和位置。
立式金属罐内油品净表观质量测量不确定度评定
ρ20 ρc
1.1)-mfrd ·(
1-SW% )
其中:
式中:
3 2
πg(
.1)
dh
ρc -1
ΔVp =
8Eδ
3 2
9
.80665
π(
.1)
dh
ρc -1
=
11
8
δ×2
.06×10
CTSh=1+2
α(
Ts -20)
mn———罐内液体(柴油)净表观质量,
kg;
Vc+
1-SW% )·(
ρ20-1.1)
∂VCF
ρc
∂mn
ΔVp ·ρ20·VCF
)·CTSh·VCF·(
c7=
=-(
Vc+
.1)+mfrd
ρ20-1
∂SW%
ρc
∂mn
c8=
=SW% -1
∂mfrd
∂ΔVp 9.80665πd3h2
c21=
=
∂Pc 8δ×2.06×1011
2 2
∂ΔVp 3×9.80665π(
.2
∂CTSh
c52=
=2α
∂Ts
3
3
/3
kg/m ,取包含因子 k= 3,
u(
.2(
kg/m )
ρc)=0
3
=0
.1155kg/m 。
∂CTSh
c61=
=20-TL
∂f
3
.5 罐基圆直径 d 的标准不确定度 u(
d)的评定
采用 B 类评定方法,基圆周长c=87892
.2 mm
∂VCF
《JJG168-2018立式金属罐检定规程》中几何法罐底底量的计算方法
V = K + h l + … + Kn-1 +
t3tmR^"(^i
TR r 27T/f2/, , 、 7
h m ' 3m 〇 2
2 {\ [(h〇
,、）-1h(/i0 - 厶2)] +
1
772 mZ?2[ ( K -/l2) +(/l〇- fe3)] + … +
77-ft2H K 2m
底 最 低 点 高 度 为 心 + ^ s ，其相对于同心圆测量点
< 高度为：
h = hd + hm - hm
(3)
将
代
人
（3 ) 式 得
匕 名 以 , -/〇 (图 3(6))
h〇
v'2 " 3 ^ (/t, ~ h 〇 ) + ^ r (/l° h。
式中罐底如图3(a ) 为 0,如 图 3(6) & 为 〇〇
式 ，在此先介绍一下规则圆锥罐底容积计算方法， 并举例计算罐底任意一点的底量。规则几何底可 看 成 一 个 标 准 的 圆 锥 体 ，其 上 任 一 点 对 应 的 底 量 可 看 成 圆 柱 体 减 圆 台 （圆 锥 ）的 体 积 ，如 图 1 所 示 ，其阴影部分体积计算公式为：
H
图 1 规则底置容积示意图
V TrJi k h f h h R RR R =
2( 0 +
)_
( 0+
)(
2+
2+
22 )
^ 其中&
H=—
h0 - h —R
,、 (1)
式 中 为 罐 底 最 高 点 ，m;/?为罐基圆半径，m;/?2 为圆台上半径， 为罐底任一点相对于下计量
立式金属罐底量容量计算的研究
立式金属罐底量容量计算的研究发表时间：2017-09-29T16:19:16.747Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：李军[导读] 摘要：通过对立式金属罐底的有限元模型的建立，提出了槽底高程校正方法和附件的修正方法，减少立式金属油罐罐底变形会影响测量的能力宁夏计量测试院宁夏银川 750200摘要：通过对立式金属罐底的有限元模型的建立，提出了槽底高程校正方法和附件的修正方法，减少立式金属油罐罐底变形会影响测量的能力，提高了贸易计量的准确性。
对立式金属罐容量5000立方米，分别的容量比较法和几何测量试验分析；通过槽底高程校正及配件正确测量结果的几何测量方法使用两种方法，和结果的容量比较法比较，验证两种校正方法的可靠性。
关键词：立式金属罐；罐底变形；容量计量；修正方法；试验分析前言立式金属罐是对中国的能源贸易交接计量测量仪器的重要强检，对其容量的测量精度直接影响国内外贸易和国家声誉测量的经济利益。
目前，随着日益频繁的贸易转移和立式储罐大型化发展的趋势，较高的立式罐容量测量精度的要求，但仍有一些因素（如温度、椭圆度、倾斜，罐底变形等）影响测量的准确度，大型立式储罐罐底变形量测量精度的影响。
1立式罐罐底容量立式罐底变形产生的原因比较复杂，涉及地质、结构、力学、热力学、材料学等学科，主要分为以下2类：1）水压试验后的立式罐，原来的规则一样，水箱的底部具有一定的锥度为凸凹不规则的表面；2）填充油。
储罐基础不断变化，造成储罐基础不均匀沉降和罐底变形，没有规则导致储罐底部发生变化。
目前，对底量增量测量方法的条件下，4种液体存储提出了几何法、倒罐、双位法和液位计的方法，但是这些方法不能从根本上减少或消除误差的罐底罐底变形引起的体积。
为了提高容量测量的精度，保证交易交接的可靠性，研究了立式罐底变形能力的修正方法。
罐的容量计算，近似于以罐底为底的圆柱的体积计算。
由于罐底的实际形状与理想的圆平面存在差距，必须进行罐底测量及计算，才能在打印容量表时正确输入“罐表起点高度”、“起点高度对应的容积”等数据，得到符合准确度要求的立式金属罐容量表。
论使用全站仪测量立式金属罐底量
论使用全站仪测量立式金属罐底量作者：张卓李鹏李建颖来源：《品牌与标准化》2015年第04期【摘要】立式金属罐一直以来都是石油产品储备的主要计量器具，此文针对立式金属罐容量检测中使用全站仪检测罐底的新方法可行性进行论述。
通过对同一立式金属罐使用不同检测方法证明，使用全站仪检测罐底不仅降低了劳动强度，而且大幅提高了工作效率。
【关键词】计量立式金属罐全站仪几何测量罐底【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.016在石油产业迅猛发展的今天，立式金属罐已经成为石油、液体石油产品以及其他液体货物贸易结算、收发交接的重要计量器具之一。
立式金属罐容量检测的主要方法有“容量比较法”和“几何测量法”。
本文主要针对使用全站仪几何测量立式金属罐罐底量进行论述。
立式金属罐（见图1）是由若干圈板焊接而成，竖直安装的圆筒形金属罐。
由罐底、罐壁、罐顶或浮顶（盘）、计量口、进出管线及其他附件所组成。
图1 拱顶立式金属罐示意图罐底即为立式金属罐的金属底板，由若干块金属板焊接而成。
下面简单介绍下国家计量检定规程JJG 168-2005《立式金属罐容量》罐底量几何测量法。
（1）测量点的确定测量点是在罐底上确定同心圆（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…、m）和半径（O-1，O-2，…O-n，n为半径测量系数）的交点位置[见图2（a）]测量点的数目由罐的标称容量和它凹凸不平的程度确定，一般情况下测量点数（见表1），同心圆到罐底中心距离按照所分圆环面积相等的条件来确定，各圆环的半径按下面公式计算。
同心圆环至中心距离：[RⅠ][=R1/m]；[RⅡ][=R1/m]；[Rm-1][=R（m-1）/m]；[Rm][=R]式中：[R]—第一圈板内直径，mm；[m]—等分圆环的数量。
（2）测量点的标高测量将水准仪架设在罐底靠近中心的稳点上，用标高尺逐一直立于各测量点、罐底中心点和下计量基准点上，由水准仪读出标尺的读数，记录各测量点的标高[见图2（b）]。
立式金属罐石油计量差量分析
立式金属罐石油计量差量分析立式金属罐石油计量差量分析摘要：在计量工作进程当中，有些计量工作者未能充分了解掌握其中涉及问题，未能正常运用立式金属罐容积表，部分人员甚至会随意地简化参数取值计量操作，导致立式金属罐罐内的油品质量计量未能正确实现计算，在交接计量中产生较大大的计量误差问题，会造成一定的消极影响。
本文将对立式金属罐石油计量差量产生的主要因素进行分成，并在此基础上提出一些建设性建议，以供参考。
关键词：立式金属罐石油计量差量研究据调查显示，近年来因石油计量差量问题而造成的贸易经济纠纷案件数量不断的增加，而立式金属罐是石油计量的重要器具，在石油贸易交易过程中，起到了非常重要的作用。
因此，做好立式金属罐石油计量差量分析，对于整个石油计量领域有着重要意义。
为此需在详细分析立式金属罐石油计量差量基础上实现计量准确度的优化提升。
一、立式金属罐石油计量差量分析就目前的情况来看，作为较为重要的计量器具之一，立式金属罐在石油以及液体石油产品的交接计量中有着显著的应用成效，若立式金属罐会用于贸易结算，则其内油品质量的计算准确性会使贸易双方计量信誉以及经济利益受到直接影响。
但实践中存在着一些问题，严重影响了石油计量差量，总结之，主要受以下几个因素影响：1.体积针对收油或者是发油体积的差值情况进行计算的时候，通常选用的方法为将二者体积分别进行标准体积的正确换算，而后展开比较，一旦二者间的差值较额定损耗较大的时候，则说明二者体积存在有一定的来历问题情况，导致这种问题出现的原因包括有几个方面的内容。
第一，容积表欠准，针对油罐而言，造成容积表欠准的原因可能是遍表存在有错误或者是数据检定的时候失误，就此需及时联系储罐检定机构，并实施复检行为。
第二，测量液位的时候存在一定的差异情况，一般可以使用仪表自动进行或者是人工实施测量，但是这两种方法均存在有一定的误差问题，譬如说操作方式不正确或者是测量仪器欠缺准确性均会导致误差出现，通常来说人工检尺误差隶属于偶然事件，不可能回回发生，而自动测量仪表若是出现一次误差则会导致日后每次测量均出现问题，所以必须针对仪器展开失控失灵检查。
常压立式金属储罐罐底声学在线检测方法研究
容积大 、 分布集 中， 储存易燃 、 易爆等特点 ， 随着材料
的进步和制造 、 安装水平的不断提高， 用于储存原油 、 １ 检测 系统及程序 成品油及各种化工原料、产成品的常压储罐呈大型 化发展趋势 ， １ Ｏ万 ｍ ３ 以上的储罐 已经 屡见不鲜 ， 目 １ ． １ 声发 射检 测 系统 前世界上最大单 台罐容积已高达 ２ ４万 ｍ ３ ， 这些储罐 声发射检测 系统应包括传感器 、 前置放大器 、 主 旦发生破坏 ， 后果严重 。因此 ， 开展常压储罐在线 放大器 、 信号处理器和记录显示装置等 。 声发射仪
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ４， ２ ０ １ ３
常压立式金属储罐罐底声学在线检测 方法研 究
陈钧泽 ， 马云阔 ， 蒋 鹏
（ 东北石油大学 ， ａ ． 石油工程学院 ； ｂ ． 机械科学与工程学院， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ）
关 键词 ： 立式储罐； 声学检测； 泄漏； 腐蚀
中图分类号： Ｔ Ｅ ９ ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ０ — ０ ２
随着世界经济的发展 ， 能源的需求越来越严重 ， 究 ，不同表面条件和结构的圆形钢板试件的模压试 石油 已经成为一种重要 的战略资源 ，不仅影 响着 国 验研究 ，现场大型立式罐 的模拟罐底泄漏试验研究
摘 要： 在 查阅和 分析 了大量 国 内外有 关文献 资料 的基础上 ， 通过安装在储罐底 周边 附近 的传感 器接 收到的来 自罐底 的信号 ， 经过对信号分析 ， 确定活性缺 陷的情 况 ， 并间接判 断腐蚀情 况， 最终对储罐罐底 的腐 蚀状 态做 出评价 。该检测 方 法的应用 ， 可以较 为科 学地 对金 属储 罐罐底进行在 线监 测， 保证 了在用储罐 的安全性 ， 提 高 了储罐科 学管理水平 ， 减 少维修次数 ， 延 长使 用寿命。
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立式金属油罐底量检测方法的研究
摘要对立式金属罐的测量方法进行研究，提出采用投入式液位计法进行底量的实时测量，对此方法进行评价，构建完整的基于投入式液位计的底量增量实时测量系统。
关键词投入式液位计；实时测量；底量
作为一种计量器具的立式金属罐计量的准确度一直是国内外热点问题之一。
影响立式金属罐容积计量准确度的因素很多，其中最复杂，到目前还未摸清其变化规律的是立式金属罐的底板在不同液位下产生变形时，对立式金属罐容积计量准确度带来的影响。
在中华人民共和国国家计量检定规程JJG 168-2005中提出测量方法有容量比较法和几何测量法。
然而，在空罐条件下测量底量容积，无论采用以上哪种方法，都无法反映出在实际装液高度下这种变化发生的规律。
油罐装油后，基础将发生下沉，随地基土壤空隙的不同，基础沉陷量也不同，严重时沉陷量可达10cm。
投入式液位计在底量测量中的应用，将会实现在线实时测量，建立底量容积表，从而提高立式金属罐底量测量的准确度。
1容量比较法
将水或液体石油产品从标准金属量器或流量计注入到被检定罐内，同时用量油尺测出罐底注入的液面高度，直至液体分别浸没至下计量基准点和罐底最高突起部分，测量注入液体的温度，进行修正。
从标准金属量器或流量计中注入被检定罐中的液体体积分别为死量和底量，下计量基准点的液高为底量高度。
用容量比较法测量罐底，根据实际测量数据，用线性插值法计算出相应高度容量。
充液为水时，充水前后温差小于10℃时，可不进行温度修正。
采用容量比较法测量立式罐底量具有直观、准确度高的特点．但费时费力、效率低，仅在立式罐容量小于700m3。
或罐底为加热管道所覆盖，或无法用几何法测量时才采用。
2投入式液位计法
2.1投入式液位计工作原理
投入式液位计由压力传感器、信号放大器及转换电路组合成一体，可直接投入罐底。
其中传感器采用硅膜片传感器，利用硅半导体压力敏感元件作为检测元件。
置于流体中的压力敏感元件，受正比于液体深度的压力的作用，利用硅材料的压阻效应，将有电信号输出。
此信号经过放大转换后即可把液位高度转换成4mA-20mA 的标准电流信号，这一信号可通过电缆远传至计算机或远程监控站。
其中变送器采用导气电缆将大气压力引入敏感元件背压一侧，导气电缆的通气孔中继箱与大气相通，从而抵消了外界大气压力变化产生的影响，保证了测量精度。
2.2基于投入式液位计的测量方法
测量点的确定：测量点是在罐底上确定同心圆（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……m）和半径（0-1，0-2……0-n）的交点的位置。
测量点的数目由底量测量所需准确度和它的凹凸不平的程度确定，同心圆到罐底中心的距离按照所分圆环面积相等的条件来确定，各圆环的半径按以下公式计算同心圆环至中心距离：
式中：R—第一圈板内半径；
m—等分圆环的数量。
计算方法：用此方法测量罐底,其罐底最高点以下容量（V底），罐底部排量如图中斜线所示，其中心部分可视为一个圆柱体加上一个圆锥体，两者地面积相等，其他部分可视为环体积，通过叠加得下式计算：
V排=πR2（）（1）
式中：V底—罐底部分容量，为高度h的函数；
h0—罐底中心高度；
hⅠ，hⅡ……hm-1—圆周m-1测量点高度。
V底=πR2-V排（2）
在中华人民共和国国家计量检定规程JJG 168—2005中，取m=n=8，底量计算公式：
V底=πR2（0.119792-0.018229-0.015625Ⅰ～Ⅶ）（3）
测量精度：在立式金属油罐底量测量中，选用精度为±0.1%，量程为20m的投入式液位传感器，它的最大绝对误差为：
20000×（±0.1%）=±20mm=±2cm。
一般情况下，立式油罐底量大约在40cm～50cm，则使用此型号的投入式液位计对底量的测量精度为：±（2/50）=±4 %。
虽然对底量来说投入式液位计的测量精度只有±4%，但是如果不采用此种方法，只能空罐条件下测量，误差可达到10cm，精度为：10/50=20%。
从而，我们可以看出，采用投入式液位计法，在很大程度上提高了测量精度。
3系统设计
将投入式液位计逐一安放于各测量点、罐底中心点、下计量基准点和参照点上，这样各点的液位高度被投入式液位计转换成4mA～20mA 电流信号，数据采集部分采用EDA9017 模拟量测量模块可应用于对压力、温度、电量等变送器输出的4mA～20mA，信号的测量通讯接口为RS-485，利用PC机作为数据处理终端，以COM端作为数据采集端口，但由于EDA9017模块通讯接口为RS-485接口，故采用MODEL485P作为RS-485/RS-232接口转换器，实现数据转换。
数据到达上位机后，软件部分采用VB6.0进行编程，完成数据的分析处理，形成完整的底量增量系统，并与国家大容量检定系统相连接，完善立式金属罐的检定系统。
4底量容量表计算
任意一座立式罐，当罐内液位不断上升时，会产生底量增加值△V，即由于罐底板下降导致罐容量增加。
当液位值从0增加到Hk1时，罐底板状态与空罐时相同，不发生任何变化，因此△v=0。
当液位上升到Hk1的一瞬间．罐底板突然“失稳”，即突然产生大面积下沉变形，造成罐容量在空罐容积的基础上产生一个增量△v。
在液位由Hx1逐渐上升到Hx2的过程中，罐底板变形总体上仍呈下沉趋势，底量增量△v不断增大，每一小区间上可看作线性变化，直至液位达到Hx2时停止，该区域内罐底板变形属于自身弹性形，故又可称为弹性变形区。
在此区域内，由于底量增量已经改变了它的液位与容量关系，空罐容积表容量值已经不再适用，必须进行实罐状态下的修正。
在液位高度从下计量基准点到底量最高点时，JJG168—2005中，罐底单位高度的容量计算采用区间线性插值法，但是，因测量很难是线性的，结果误差较大，所以。
在此采用准确度较高的抛物插值法。
根据
（下转第185页）
（上接第210页）
式（1）、式（2）和式（3）可分别计算出液高为h0、hⅠ、hⅡ、……、hm-1、hm时对应的体积V0、VI、VⅡ、……、Vm-1、Vm，由拉格朗日插值多项式可确定区间（hm，hm-1）内k高度的插值体积，插值函数为：
图1罐底变形规律曲线
其中，s和e分别表示用于插值的（m+1）个点中的起点和终点
序号。
在底量最高点以上，每个小区间上，将液面高度与底量增量看作线性变化，即可得出单位高度所对应得底量增量值。
将某一立式金属罐从装满液体到空罐整个使用过程进行一次完整的测量，在每一段时间间隔内记录所测量的数据，通过
上位机的处理，得到各时刻的底量修正值。
由此，可以得到较为完整的立式金属油罐底量表。
5结束语
通过对立式金属罐底量测量方法的分析与研究可见，运用投入式液位计法对底量进行实时在线测量可提高底量的测量精度。
但是本文中将油罐的底量看作弹性形变，与实际情况有一定的差距，随着测量技术的发展，立式金属罐底量的测量精度还会有进一步的改善。
参考文献
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