卧式储油罐罐内油品体积标定的实用方法

卧式储油罐罐内油品体积标定的实用方法 A Usef ul Method f or Measureing the Volume of Oil in the Houizontal Tank □管冀年　Guang J inian 　赵　海　Zhao Hai 【作者简介】管冀年 ,男 ,工程师 ,所长 ,甘肃 省计量测试学会会员。工作单位 :张掖市计量 测试检定所。通讯地址 :734000 甘肃省张掖市 张靖公路 100 米处。 赵海 ,甘肃省高台县质量技术监督局 (高台 734300) 。 【 摘 要 】文章介绍了体积与油品液面高 度的函数关系 ,并通过测量油罐实际参数 ,使该 函数具体化 ,给出了该函数的计算机程序 ,得出 了油品体积与油品液面高度对照表 ,提高了油 品体积的测量精度 ,减少了实际测量中的工作 量。 【关键词】卧式储油罐　油品体积　标定 【收稿时间】2004 - 02 - 19 1. 概述 一般的卧式储油罐 ,中间一段 为卧置的椭圆柱体 ,两端各为半个 椭球体 ,如图 1 (内壁尺寸) 。 图 1 　油罐示意图 储油罐内油品体积是油品液面 高度的函数。某一液面高度下 ,罐 内油品体积 V = V 1 + V 2 = f ( H) 式中 : V 1 —同一液面高度下椭 圆柱体内油品体积 ; V 2 —同一液面高度下椭球体内 油品体积。 根据积分的概念 ,体积元素 dv = dv1 + dv2 dv1 = S ( y1) dy 　S ( y1) = 2 xL x 2 a 2 + y2 b2 = 1 　X = ab b 2 - y2 V 1 = 2 L a b ∫ h - b b2 - y2 dy = a b L [ h b 2 - h2 + b2arcsin hb + 1 2 πb2 ] ∵h = H - b ∴ V 1 = ab L [ ( H - b ) H (2 b - H) + b2arcsin ( Hb - 1) + 1 2πb 2 ] dv2 = S ( y2) dy x 2 a 2 + y2 b2 + z 2 c 2 = 1 x 2 a 2 (1 - y 2 b2 ) + z 2 c 2 (1 - y 2 b2 ) = 1 S ( y2) = πac (1 - y 2 b2 ) V 2 = πac b2 ∫h - b ( b2 - y2) dy = π b2 ac [ b2 h - 13 h 3 + 2 3 b 3 ] ∵h = H - b ∴V 2 = πacb2 [ b 2 ( H - b) - 13 ( H - b) 3 + 23 b 3 ] 所以 　V = f ( H) 的表达式为 : V = ab L [ ( H - b ) H (2 b - H) + b2arcsin ( Hb - 1) + 1 2πb 2 ] +πac b2 [ b2 ( H - b) - 13 ( H - b) 3 + 23 b 3 ] 式中 : V —罐内油品体积 ; H —罐内油品液面高度 (标定 高度) ; L —油罐椭圆柱体部分的长度 ; a、b、c —椭球面的半轴。 由以上关系即 V = f ( H) ,可以 确定罐内油品体积 V 是随着油品 液面高度 H 的增高而增多 ,降低而 减少。 2 . 参数测取与 f ( H) 的具体化 2 . 1 实测参数 对某个油罐而言 , 需要实地实 际测取的参数如图 2 所示。 图 2 　油罐测量示意图 实测的参数有 : M —油罐总长度 ; C0 —油罐外 缘椭球纵轴 ; L —油罐椭圆柱体部分 长度 ; A 0 —油罐外缘椭圆长轴 ;δ0 — 油罐壁厚测量值 ; B 0 —油罐外缘椭 圆短轴。 2. 2 油罐壁厚附加值 e 的选取 (下转第 36 页) 　　　　 ■计测技术 计量与测试技术·2004·№13 　瑐瑡　　 图 1 3 . 2 B 类不确定度评定的自由 度及评定 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 B 类不确定度分量的自由度与 所得到的标准不确定度 u ( x i)相对标 准不确定度σ[ u ( x i) ]/ u ( x i ) 有关 , 其关系为 : v i = 1 2 { u ×( x i) σ×[ u ( x i) ]} 2≈ 图 2 1 2 [ Δu ( x i) u ( x i) ] 2 其流程图见图 2 所示。 无论是采用 A 类还是采用 B 类 评定方法 ,均存在某些问题。以 B 类评定为例 ,其估计方差 u2 ( x i ) 或 标准不确定度 u ( x i) 可以用 x i 的可 能变化的全部有关信息来评定。这 些信息有 : (1) 以前测量的数据 ; (2) 经验 和有关测量仪器性能的知识 ; (3) 校 准 ,检定证书中提供的数据 ,准确度 的等级或级别 ; (4) 制造部门提供的 数据 ; (5)手册中给出的数据及其不 准确度或数据可能值的上、下界。 故此 ,恰当的使用评定 B 类标 准不确定度的信息 , 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 有一定的 经验以及对所有信息有一定的了 解。这也是目前部分检测人员较为 棘手的问题 ,有待于进一步探讨。 ■ (上接第 21 页)和计算值δ的确定 为简化计算 ,减少标定误差 ,将 罐内各支架所占体积折算到油罐柱 体部分内壁上。 根据推算和分析 : a1 = 1 2 ( A 0 - 2δ0) b1 = 1 2 ( B 0 - 2δ0) C = 12 ( M - L - 2δ0) = C0 - δ0 V e = V H = 2 b1 = πa1 b1 L + 43 πa1 b1 c =πa1 b1 ( L + 43 c) 式中 :δ—油罐壁厚计算值 ; δ0 —油罐壁厚测量值 ; c —油罐壁厚 附加值。 最终确定δ=δ0 + e 的具体值。 表 1 　油罐计算数据 V e < 15m3 15～25m3 > 25m3 e 0. 01dm 0. 02dm 0. 03dm 　　2 . 3 标定关系式的产生 利用确定的实测参数 , 可以算 出 : a = 1 2 ( A 0 - 2δ) b = 12 ( B 0 - 2δ) C = 12 ( M - L - 2δ0) = C0 - δ0 将已知的 L 和 a、b、c ,代入 V = f ( H) 的表达式 ,则可产生出某个 油罐油品体积具体的标定函数关系式。 2 . 4 H —V 对照表的产生 由于 H = 0～ 2 b 的范围为已 知 ,可以利用已产生的 V = f ( H) 的 具体的标定关系式 , 使 H 值每隔 2mm 计算出一个对应的 V = f ( H) 值 ,然后用一系列的 H 值和 f ( H) 计算值 , 则可编制出某个油罐的 H —V 对照表 , 以便实际量油时查 用。 3 . V = f ( H) 计算程序 (BASIC PRO GRAM) 10 　PRIN T 　1 编号1 20 　INPU T 　编号 30 　PRIN T 40 　PRIN T 　1 半长轴 A ,半短轴 B ,半纵轴 C ,柱体长 L = 1 50 　INPU T 　A ,B ,C ,L 60 　PRIN T 　1 上限 Q ,下限 R = 1 70 　INPU T 　Q ,R 80 　PRIN T 　1 液面高度 H (cm) 1 ,1 油品体积 V (L) 1 90 　PRIN T 100 　FOR 　H = Q TO R STEP — 0. 02 110 　L ET 　PI = 3. 1416 120 　L ET 　V1 = A 3 L 3 [ ( H - B) ]3 SQR ( H 3 [ 2 3 B - H ]) + B 3 B 3 A TN[ ( H - B) / SQR ( H 3 [ 2 3 B - H] ]) + 0. 5 3 PI 3 B 3 B ]/ B 130 　L ET 　V2 = PI 3 A 3 C[B 3 B3 ( H - B) - ( H - B) 3 ( H - B) 3 ( H - B) / 3 + 2 3 B 3 B 3 B/ 3 ]/ B 3 B 140 　L ET 　V = V1 + V2 150 　PRIN T 　10 3 H , IN T (V + 0. 5) 160 　N EXT 　H 170 　END ■ ■计测技术 　瑑瑦　　 　　计量与测试技术·2004·№13