油品静态计量

第二章油品静态计量油品静态计量(容器计量)一、容器计量器具1、立式金属罐2、卧式金属罐3、球形金属罐4、船舶舱5、汽车油罐车6、铁路罐车二、油量计算(容器静态计量)1、石油标准体积(密度)2、立式罐油量计算油品静态计量一、导言容器计量是油品静态计量的方法之一。容器可以作为确定物体（质）体积的计量器具。利用容器获得油品的体积，再测得油品的密度，便可以计算出油品的质量。本章介绍了（各种）容器计量器具（容器中）油量计算方法油品静态计量2.1容器计量器具油罐按几何形状划分为圆柱立式罐、圆柱卧式罐、球形罐三种，油船、铁路罐车和汽车罐车不仅是储存油品的容器，还是油品的运输工具。这些容器经过国家法定计量检定机构检定确认，可以作为计量器具。这里所谓的国家法定计量检定机构，是指国家设立或经国家授权的从事大容量计量检定的技术机构。参与上述容器检定的工作人员，必须持有国家质量监督检验检疫总局颁发的有效的检定员证书。立式金属罐2.1.1立式金属罐1．简介立式金属油罐结构：基础、罐底、罐壁、罐顶等部分组成。基础层由下至上分别为：素土、灰土、砂垫、沥青沙防腐层。罐底、罐壁材料为不低于4mm的钢板，罐顶按结构分为拱顶和浮顶。拱顶罐顶为球缺形，要求有较大的刚性。浮顶分为：外浮顶和内浮顶。立式金属罐外浮顶罐是由敞开的立式圆柱体罐体和浮在油面上的、浮盘附件等组成。内浮顶罐是在普通的立式圆柱体拱顶罐内建造浮顶，浮顶随液面的升降而升降。过去浮顶罐通过竖在油罐内的量油管进行计量，因为达不到准确计量的目的，现新建油罐已无此装置，由浮盘上半密封的量油孔所取代。目前我国油罐的规格有：50m3、100m3、200m3、300m3、500m3、700m3、1000m3、2000m3、3000m3、5000m3、10000m3、20000m3、50000m3、100000m3立式金属罐2．检定立式金属油罐经过国家法定计量检定机构检定合格后，发给用户检定证书；具有有效检定证书的立式金属油罐，可以作为计量器具在油品贸易交接中使用。立式金属油罐检定依据《立式金属罐容量JJG168—2005》检定规程进行，其中规定立式金属罐首次检定一般不超过2年，后续检定一般不超过4年。立式金属罐检定结果扩展不确定度，如容量在20~100m3(含100m3)立罐，检定后容量的扩展不确定度为0.3%(k=2),以及容量100~700m3、700m3以上均有自己的扩展不确定度。立式金属罐立式金属罐检定证书的构成：①检定证书首页②检定结果及说明③容量表三部分组成。其中，检定证书首页给出证书编号、申检单位、罐号、标称容量、检定依据、检定结论、证书有效期等，检定结果及说明给出检定结论及检定证书的使用方法，容量表一般是以毫米、厘米或分米为单位，依照容器满量程的检尺高度，按序排列累加至立式罐总高度所对应的一列有效容量（体积）值。立式金属罐3．检定证书的使用可以利用立式金属罐检定证书提供的容量（积）表，并参照检定结果及说明中给出的计算方法，计算出立式金属罐中油品在计量温度下的体积Vt。（1）立式金属罐容量（积）表构成《立式金属罐容量JJG168－2005》附录G与附录H给出两种容量表格式。其中附录G给出的容量表格式由分米容量表、厘米毫米容量表、静压力修正表、底量容量表等构成，附录H给出的容量表格式由立式金属罐容量表（含厘米容量主表和毫米容量辅表）、静压力修正表、底量容量表等构成。立式金属罐（2）计算Vt立式金属罐经检定给出的容量表为罐壁温度为20℃时的容量，当罐壁温度为t℃时，需要按照以下方法进行计算容量。①非保温罐情况下：Vt=(VB+ΔVP)[1+2α(t-20)]②保温罐情况下：Vt=(VB+ΔVP)[1+3α(t-20)]③罐避温度：t=[(7×ty)+tg]/8,℃立式金属罐容量静压力增大值表按介质为水的密度（1g／cm3）编制，储存高度从基准点起，以1dm间隔累加至最大高度所对应的一列罐容量增大值。当测得值不为表载值时，按就近原则取相邻近的值。静压力增大值是油罐装油后受到液体静压力的影响，罐壁产生弹性变形，使得油罐的容量比空罐时大出的那部分量。使用时将静压力增大值ΔVsp与装载油品的相对密度Dt4相乘，得出静压力容积ΔVP，即ΔVP＝ΔVsp×Dt4。又由于Dt4值接近于油品ρ20与4℃纯水密度（1g／cm3）的比值，则ΔVP＝ΔVsp×ρ20／1。立式金属罐例2.1108号立式罐建成后充水试验，水位高6.542m，水温20℃（假设该罐为保温罐）。问罐内装水多少m3？解：查108号罐容积表知：6.540m高的容积V1＝1653.411m3查小数表知：2mm高的容积V2＝0.508m3查108号罐容积静压力修正表：6.542m（靠近6.500m）高时水的容积静压力修正值ΔVsp＝0.382m3，罐内装水量为：Vt＝（V1＋V2＋ΔVP）[1＋3α（t－20）]＝（1653.411＋0.508＋0.382×1）[1＋3×0.000012（20－20）]＝1654.301m3立式金属罐例2.2116号立式浮顶罐装油液位高10.457m，油品的标准密度为0.7623g／cm3，罐璧温度32℃（假设该罐为非保温罐）。问罐内装油多少m3？解：查116号罐容积表，由分米容量表得10.400m高的容积V1＝7330.285m3由厘米毫米容量表得0.057m高（95.96～112.06dm之间）的容积V2＝35.409＋4.957＝40.366m310.457m（靠近10.500m）高的静压容积修正值V3＝5.359m3立式金属罐计算该罐油品的体积Vt＝（V1＋V2＋ΔVP）[1＋2α（t－20）]＝（V1＋V2＋V3×ρ20／1）[1＋2×0.000012（32－20）]＝（7330.285＋40.366＋5.359×0.7623／1）[1＋2×0.000012（32－20）]＝7374.736×1.000288＝7376.860m3卧式金属罐2.1.2卧式金属罐1．简介卧式金属罐可以作为储存油品及石油化工产品的容器，适用于小型油库和加油站。卧式金属罐结构：筒身、端板、加强环筒身由钢板焊接而成。端板形状有平形顶、半椭球顶、弧形顶、圆台顶、锥顶、球缺顶。加强环是用角钢煨成的，并焊在罐壁上，环中间还有三角支撑。卧式圆柱形金属罐能承受较高的正压和负压，有利于减少油品蒸发损耗。高压卧式罐可用于储存石油液化气和蒸发性强的化工产品。我国制造的卧式罐承受内压的能力为0.1～2MPa，卧式罐的容积为2～400m3。卧式金属罐2．检定卧式金属油罐经过国家法定计量检定机构检定合格后，发给用户检定证书；具有有效检定证书的卧式金属油罐，可以作为计量器具在油品贸易交接中使用。卧式金属油罐检定依据《卧式金属罐容积JJG266—1996》检定规程进行，其中规定卧式金属罐检定周期最长不超过4年。卧式金属罐检定结果的总不确定度不大于0.4％（置信概率为95％）。卧式金属罐卧式金属罐检定证书由检定证书扉页、检定结果及说明、容积表三部分组成。其中，检定证书扉页给出证书编号、申检单位、罐号、标称容量、检定依据、检定结论、证书有效期等，检定结果及说明给出检定结论及检定证书的使用方法，容积表以厘米为间隔，单位高度容积各不相同，无线性关系。当测得液面高度为表载值时，取表载值为该高度时的容积值；当测得高度不为表载值时，按比例内插法计算出该高度时的容积值。卧式金属罐3．检定证书的使用可以利用卧式金属罐检定证书提供的容积表，并参照检定结果及说明中给出的计算方法，计算出卧式金属罐中油品在计量温度下的体积Vt。（1）卧式金属罐容积表构成《卧式金属罐容积JJG266—1996》附录2给出卧式金属罐容积表格式。该容积表以厘米为间隔，单位高度容积各不相同，无线性关系。当测得液面高度为表载值时，取表载值为该高度时的容积值；当测得高度不为表载值时，按比例内插法计算出该高度时的容积值。卧式金属罐（2）计算Vt卧式金属罐容积表，表示的是20℃时的容量。在t℃使用时，可以换算为Vt＝V20[1＋β（tS—20）]式中Vt——t℃时的容量，m3；V20——容量表所示的容量，m3；tS——罐壁平均温度，℃；β——罐材料的体胀系数，1／℃。罐壁温度tS可由下式计算为tS＝（3tL＋tA）／4式中tS——罐壁温度，℃；tL——液体温度，℃；tA——环境温度，℃。卧式金属罐对于带有绝热层壳壁的油罐（保温罐）可采用tS＝tL。罐充装容量（装液安全高度）由使用单位自行决定，这一点需要用户特别注意。例2.31号卧罐油高2.387m，求卧罐该液位下的表载体积。解：油高为2.387m在238～239cm之间，查1号卧罐容积表得：油高238cm高时，容积23711dm3；油高239cm高时，容积为23757dm3。油高为2.387m时的表载体积为：V20＝23711＋（23757—23711）／（239—238）×（238.7—238）＝23743.2dm3球形金属罐2.1.3球形金属罐1．简介球形金属罐是一种压力容器，用于储存液化石油气、液化天然气、液氨及各种压缩气等。目前国内制造的球罐容积一般是400～1000m3。球形罐受力均匀，比等容量的圆柱形罐体表面积小，但是球形罐制造安装技术要求高。球形罐由球罐本体、支撑构件和其他附件构成。①球罐本体球罐本体的形状是个球壳。球壳板分为赤道球壳板、上下温带球壳板、寒带球壳板、南北极带球壳板。一个球壳有几个带，每带有几块球壳板组对而成。球形金属罐②支承构件支承构件焊接在球壳上，有与赤道壳板连接的支柱，连接支柱的拉杆，支柱底板和盖、地脚螺栓、加强筋类等。③其他附件及设施其他附件及设施包括扶梯、平台、中间平台、中间通道、气相或液相物料的进出口回流接管、排污管、液面计、压力表、安全阀、消防喷淋装置及静电接地装置和隔热保冷设施等。球形金属罐2．检定球形金属罐经过国家法定计量检定机构检定合格后，发给用户检定证书；具有有效检定证书的球形金属罐，可以作为计量器具在贸易交接中使用。球形金属罐检定依据《球形金属罐容量JJG642—2007》检定规程进行，其中规定球形金属罐首次检定后，第一次检定周期为2年，之后球罐后续检定周期为5年。球形金属罐球形金属罐检定证书由检定证书扉页、检定结果及说明和容积表三部分组成。其中，检定证书扉页给出证书编号、申检单位、罐号、标称容量、检定依据、检定结论、证书有效期等，检定结果及说明给出检定结论及检定证书的使用方法，容量表按球形罐的竖直径（内高），以厘米间隔，从罐底零点开始计算，累计至最大高度下的一列对应的有效容积值，单位高度容积各不相同，无线性关系。当测得高度为表载值时，取表载值为该高度时的容积值；当测得高度不为表载值时，按比例内插法计算出该高度时的容积值。球形金属罐3．检定证书的使用可以利用球形金属罐检定证书提供的容量表，并参照检定结果及说明中给出的计算方法，计算出球形金属罐在计量温度下的体积Vt。（1）球形金属罐容积表构成《球形金属罐容量JJG642—2007》附录J给出球形金属罐容量表格式。该容量表以厘米为间隔，单位高度容积各不相同，无线性关系。当测得高度为表载值时，取表载值为该高度时的容积值；当测得高度不为表载值时，按比例内插法计算出该高度时的容积值。球形金属罐（2）计算Vt球形金属罐经检定给出的容量表为20℃的容量，在罐壁温度为t℃时，需按以下方法计算容量：Vt＝VB[1＋2α（t－20）]式中VB——容量表示值，m3；α——罐壁材质线胀系数，对于低碳钢取α＝0.000012（℃-1）；t——罐壁温度，℃；t＝[（7×ty）＋tq]／8ty——罐内液体温度，℃；tq——罐外四周空气温度平均值，℃。球形金属罐例2.4求15号球罐高度138cm对应的容积。球形金属罐例2.5求15球罐高度1010.8cm对应的容积。解：查15号球罐容积表得高度547.8cm对应的容积：VB＝100474＋（100506－100474）／(548－547)×（547.8－547）＝100499.6dm32.1.4船舶舱1．简介（1）船舶舱（油舱）分类船舶舱