从计量角度分析立式金属罐设计

从计量角度分析立式金属罐设计

发表时间：2019-12-04T15:51:19.930Z 来源：《基层建设》2019年第25期作者：王燕朱伟马洁

[导读] 摘要：立式金属属罐（以下简称称“立式罐”）是我国大宗液态能源计量贸易交接的重要强检计量器具，在商业、民用、交通、航空等领域都有着非常广泛的应用。

日照市计量测试所山东日照 276800

摘要：立式金属属罐（以下简称称“立式罐”）是我国大宗液态能源计量贸易交接的重要强检计量器具，在商业、民用、交通、航空等领域都有着非常广泛的应用。特别是随着贸易交接的日益频繁和立式罐大型化发展趋势，立式罐容量计量的准确与否，直接影响国内外贸易的经济利益和国家计量信誉。因此立式罐的计量检定尤为重要，立式罐产生计量差量的原因很多，其中在工程项目设计和建设施工中产生罐底变形是计量差量的主要原因之一。本文就结合我市某企业2000m³立式金属罐因地基基础及罐体建造工艺的选择而造成的容积计量问题加以分析并提出解决办法。

关键词：立式罐地基计量板

1 立式罐结构

立式金属罐是由若干层圈板焊接而成，竖直安装的圆筒形金属罐。由罐底、罐壁、罐顶、计量口、进出管线及其他附件所组成，是石油、液体石油产品以及其他液体货物的贸易结算、收发交接的重要计量器具（如图-1 立式拱顶罐结构简易图图-2 立式外浮盘罐结构简易图）。

图-1 立式拱顶罐结构简易图图-2 立式外浮盘罐结构简易图

2 立式金属罐的地基对罐容计量的影响

油罐在实际使用过程中，油品重量直接传递给地基，理论上罐底板仅承受一简单的压缩力，几乎没有强度要求。因此，在油罐设计与建造的过程中，各个国家对各种土质及建造的各种类型的油罐，在罐基础的最大允许沉陷量方面均有明确要求，即罐基础建造后允许有一定的沉陷量。

目前，我国建造的立式罐的地基大部分采用软基础，即基础是由素土、碎沙石、沥青砂等夯实的，也有部分采用硬基础，即由桩基础和承台组成的。而罐底板是较厚的钢板采取对接焊，较薄的钢板则采取搭接焊，搭接焊时中幅板要压在边缘板上。储罐建造完工后要进行水沉降试验，在高水位的液体静压力作用下，对罐底产生很大压强，储罐的地基将会产生整体沉降和局部沉降。一般情况下罐基础在进行整体沉降的同时，罐的中心沉降量相对加大，因为在罐底板的边部受环梁约束，其环梁承载强度和承载面积都相对较大，从而罐底边部（罐壁板处）受约束力就大。并且罐底板边部的边缘板厚度相对厚，承载能力也相对较强。一般情况下基础沉降往往是罐底中部区间沉降大于边部沉降。为此必须在储油罐的建造过程中加强地基基础的施工质量控制，严格按照国家标准GB/T50756-2012《钢制储罐地基处理技术规范》组织施工，避免因罐底基础土质及施工质量问题而产生较大的沉降变形。

3 计量板对罐容的影响

实际工作中立式罐一般检实尺量液高，因此储罐的参照高度在装入液态货物后不能发生变化，特别是检实尺时不能产生虚假液位。参照高度就像一个标尺，固定在罐体高度方向，这个标尺不能随罐内液体变化而变化。而计量板就好像衡器的零点，进行零点调整定位后，不可以随时变动。如果没有安装计量板，量油尺头就要直接接触罐底板，而罐底板是在罐地基基础上面，罐体装油后罐基础受重力作用罐底发生局部变形或部分变形，导致罐底板跟着变形（下沉或凸起），引起空罐时和装入油品时的参照高度发生很大变化，少则变化几毫米，多则变化几十毫米。立式金属计量罐必须安装计量板，并使下计量基准点位于计量板上，可以有效避免因罐底变形产生的计量失准。

4 不同罐体结构下计量板的安装工艺

立式金属罐计量板的安装一般可分为有导向量油管计量板安装和没有导向量油管计量板安装两类（图-3 计量板结构示意图）。有导向量油管的计量板一般为圆形，尺寸大小视罐体结构和大小而不同，计量板直径可比导向量油管外径大40mm，其位置是在量油管下方，高度控制在边部最低点到罐底中心最高点之间。计量板中心应同量油口中心重合，四周边多出40mm以便同量油管固定。在计量板连接时用水平装置进行水平测量，保持计量板水平状态。计量板安装后，对计量板进行水平测量，要求计量板在任何位置高差不能大于2mm，否则进行重新安装，直到符合要求为止。

没有导向量油管计量板一般为正方形，边长为（300～400）mm，板材为碳钢或锰钢，钢板厚度不能少于12mm，其位置是在量油管下方，高度控制在边部最低点到罐底中心最高点之间。以计量基准点为垂点向罐底投入垂线，垂线与罐底交点为要安装的计量板中心。钢焊接成托框架，应上下同时焊接斜拉筋，以防止罐内装液后罐壁板膨胀变形，造成计量板位置变化。把托框架角钢一端与罐壁相焊接固定，框架端与计量板相连接，保持计量板水平状态。计量板安装后，对计量板进行水平测量，要求计量板在任何位置高差不能大于2mm，否则进行重新安装，直到符合要求为止。

5 结束语及建议

按照我国目前储罐建造现状，建议安装或加装计量板，减少基准点变化造成的误差；如果没有安装计量板，应以空尺测量油高，以上

部计量点为虚拟计量板。减少因参照高度的变化引起的容量测量误差。在储油罐的建造过程中加强地基基础的施工质量控制，严格按照国家标准GB/T50756-2012《钢制储罐地基处理技术规范》组织施工，避免因罐底基础土质及施工质量问题而产生较大的沉降变形。

6 参考文献：

[1]国家质量监督检验检疫总局，JJG 168-2005立式金属罐容量.2005.

[2]GB/T50756-2012钢制储罐地基处理技术规范.2012

[3]佟贵新，郑鹤，赵克，立式金属罐罐底变形原因及引起计量差量的分析与解决，《中国计量》112-113，2015

[4]段多涛，从容量检定角度谈立式金属罐的设计建造，《油气储运》，31-32，1987