立式金属罐容量Word文档下载推荐.docx
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6.6基圆直径测量位置要求………………………………………………………………(4)
7计量器具控制…………………………………………………………………………(4)
7.1检定条件……………………………………………………………………………(4)
7.2检定项目……………………………………………………………………………(6)
7.3检定方法…………………………………………………………………………(6)
7.4数据处理……………………………………………………………………………(14)
7.5容量表的编制………………………………………………………………………(21)
7.6检定结果处理………………………………………………………………………(21)
7.7检定周期…………………………………………………………………………(21)
立式金属罐容量检定规程
本规程等效采用了OIML国际建议No.71《固定储存罐的通用要求》、ISO7507.1:
1993《石油及液体石油产品—立式圆筒形油罐的标定(围尺法)》和ISO7507.2:
1993
《石油及液体石油产品—立式圆筒形油罐的标定(光学参比线法)》。
1范围
本规程适用于容量大于20m的立式金属罐(包括浮顶罐)的首次检定、后续检定和使用中检验。
2引用文献
OIML国际建议No.71“FixedStorageTanksGeneralRequirements”固定贮存罐的通用要求
APIMPMSChapter12.1静态油量计算
ISO7507.1:
1993石油及液体石油产品——立式圆筒形油罐的标定(围尺法)
ISO7507.2:
1993石油及液体石油产品——立式圆筒形油罐的标定(光学参比线法)
GB/T13235.1-1991石油和液体石油产品——立式圆筒形金属罐容积标定法(围尺法)
GB/T13235.2-1991石油和液体石油产品——立式圆筒形金属罐容积标定法(光学参比线法)
使用本规程时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3术语
3.1计量口
在罐顶部进行取样、检尺和测温的开口。
3.2计量板
位于计量口正下方,检尺时承住量油尺锤的水平金属板,是下计量基准点的定位板。
3.3上计量基准点(检尺点)
主计量口中下尺槽的垂线与上边沿的交点称为上计量基准点,也称为检尺点。
3.4下计量基准点(零点)
通过上计量基准点的自由下垂线与计量板表面的相交点,也称为零点。
3.5参照高度(检尺点高度)
上计量基准点与下计量基准点之间的垂直距离。
3.6最小测量容量
在收发作业时,罐所排出或注入的最小液体体积。
一般为2m液位高度所对应的容量。
3.7基圆
为推算其他圈板的周长或直径,需要将某一位置的圆周作为与其他圆周比较的基础,该圆周称为基圆。
3.8径向偏差
某一圈板半径与基圆半径之差。
3.9参照水平面
在对罐底和罐内的附件的起止高度进行测量时,由水准仪视准轴水平旋转形成的或由充装液体所形成的水平面。
3.10底量
罐底最高点水平面以下的容量。
3.11死量
下计量基准点水平面以下的容量。
3.12附件体积
影响罐容量的装配附件所占的体积。
当其体积使罐的有效容量增加时,称为正体积;
当其体积使罐的有效容量减少时,称为负体积。
3.13标高
由水准仪和标高尺所测量的某一点到参照水平面的高度,称为标高。
3.14倒尺
当测量点高度在参照水平面之上时,须将标高尺的零点向上,称为倒尺。
3.15浮顶(盘)
由金属或其他材料制成的、浮在液体表面上的密封盖。
浮顶(盘)可随液体表面的起浮而浮动,当液面降至一定高度时,浮顶(盘)由支柱支撑。
3.16围尺法
通过钢卷尺直接测量各圈板的周长而得出各圈板外直径的方法,称为围尺法。
若在罐内围尺,也叫内测铺尺法。
3.17光学垂准线法
由光学垂准仪视准轴形成的垂直基准光线,称为光学垂准线。
通过光学垂准线测量径向偏差,称为光学垂准线法。
3.18全站仪法
用全站仪的电子测角、测距和数据自动处理等功能,来测量各圈板直径、高度等的方法。
3.19水平测站
沿罐圆周方向设定的径向偏差测量位置。
3.20垂直测量点
与水平测站相对应,在罐壁铅垂方向设定的测量位置。
4概述
4.1立式金属罐结构
立式金属罐(包括浮顶罐)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、罐顶或浮顶(盘)、计量口、进出管线及其他附件所组成。
4.2立式金属罐用途
立式金属罐是石油、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。
4.3立式金属罐检定原理
立式金属罐的罐体在理想状态下应是一圆筒式,分为若干层,从下至上依次称为第一圈板,第二圈板……第n圈板,则每圈板容量Vi为
(1)
式中:
——第圈板的内直径(mm);
——第圈板的内高(mm);
——为圈板的序号;
若考虑液体静压力引起的罐壁弹性变形的修正值、罐内附件体积、罐底容量和罐体的倾斜修正等,则罐的总容量为:
(2)
——液体静压力修正值;
——罐内附件之体积,当它的体积使罐的有效容量增加时,为正值;
反之,为负值;
——罐底容量;
——罐倾斜的修正值。
5计量性能要求
5.1检定结果扩展不确定度要求
容量为20m~100m(含100m)的立式金属罐,检定后总容量的扩展不确定度为0.3%(k=2);
容量为100m~700m(含700m)的立式金属罐,检定后总容量的扩展不确定度为0.2%(k=2);
容量为700m以上的立式金属罐,检定后总容量的扩展不确定度为0.1%(k=2)。
5.2罐体椭圆度要求
新建罐罐体椭圆度不得超过1%。
5.3罐体倾斜度要求
罐体倾斜度不得超过1°
。
6通用技术要求
6.1罐体建造要求
罐应按照正确的工程规范建造,应符合油罐的相关安全要求;
在罐体的明显位置上应有永久性铭牌,铭牌上应注明:
油罐名称、规格型号、设备编号、制造厂、建造日期等;
罐体应该具有足够的强度,在正常情况下,不应有影响容量的永久变形;
对于浮顶罐,应保证浮顶随液面上下自由移动。
6.2参照高度要求
无论罐内装液及温度等情况如何变化,参照高度只允许有微小改变,
6.3罐的计量口内必须有下尺槽,以确定检尺位置。
6.4罐必须安装计量板,并使下计量基准点位于计量板上。
6.4罐的地基必须稳定,罐地基与罐底板之间不允许有影响计量不确定度的间隙。
6.5第一圈板外高或内高的3/4上下100mm处为基圆直径测量位置。
在其位置上不允许有障碍物存在。
7计量器具控制
7.1检定条件
7.1.1检定环境要求
检定应在非雨雪天气、风力不大于4级、相对湿度不大于85%的情况下进行。
7.1.2检定技术要求
7.1.2.1新建或改建后的罐必须经水压试验后进行检定,其水压试验应将水充装到罐总容量的80%以上,稳定时间不少于72h,排空后进行。
后续检定时如果罐内有液体,则要记录检定时充装液体的高度、温度和密度。
如果空高区间内的气相温度与液体区间的液相温度相差10℃以上时,应将罐清空或充满后,再进行检定。
在检定过程中不允许有收发作业。
7.1.2.2罐检定一般应连续进行,如受干扰而中断检定也可继续进行,但必须做到:
a)检定时的液体平均温度和气温与中断前的平均温度差和气温差均应在10℃以内。
b)罐内液面高度应与中断前一致,罐表面情况应无任何变化的可能。
c)如仪器和人员发生变化,应进行多点复核测量,以保证前次测量结果在本次测量允许范围内。
d)前次测量记录必须完整清晰可读。
7.1.2.3如果罐体变形明显,需要增加测量点数以达到要求的不确定度,应在记录中注明原因,并画出影响检定的异常部位的草图。
不允许局部增加测量点数。
7.1.3检定安全要求
7.1.3.1在整个检定过程中,必须遵守相关的安全规程。
7.1.3.2进罐测量时,罐内有害气体的浓度必须符合安全规定,并得到申检单位安全部门的进罐许可。
7.1.3.3关闭所有进出罐的管线,做到无任何泄漏。
7.1.3.4使用的电器设备应符合防爆要求。
7.1.3.5检定人员必须戴好安全帽,认真检查扶梯和罐顶的护栏以及能检查到的其他附着在罐壁或罐顶的附件,确定其是否牢固,以保证检定人员及仪器的安全。
7.1.3.6检定人员的衣服鞋帽等必须符合有关规定,避免静电与火花的产生。
7.1.3.7高空作业人员当使用吊架或吊椅时,滑轮、绳子等在安装前要仔细检查,安装后也应检查是否可靠,应使用牢固耐磨的安全带。
使用脚手架进行检定时,可采用钢管、圆木等材料进行搭接,并应安装牢固。
7.2检定设备
检定设备及主要技术参数见表1及表2。
表1中设备必须经检定合格且在检定周期内方可使用。
7.3检定项目和方法
7.3.1圈板直径测量
7.3.1.1围尺法
a)位置选取:
第一圈板在板高的3/4处围尺,其他圈板各围两条圆周,位置分别为:
第一条在圈板板高的1/4处,C下;
第二条在圈板板高的3/4处,C上;
如果不能在选定位置围尺,可以在靠近这一位置附近测量。
表1主要检定设备及技术参数
设备名称
测量范围
准确度等级或最大允许误差
备注
钢卷尺
(0~50)m
(0~100)m
(0~150)m
2级
钢卷尺检定证书必须有以米为间隔的修正值,
使用时必须修正
量油尺
(0~25)m
使用时必须修正
光学垂准仪
(0.9~25)m
1/100000
自动补偿
具导轨光学径向
测量仪
(0~180)mm
±
2mm
——
移动式径向偏差
(0~300)mm
0.3mm
与光学垂准仪配套使用
水准仪
(1~50)m
3″
自动安平
超声波测厚仪
满足要求
(1%L+0.1)mm
使用温度-20℃~50℃
拉力计
(0~98)N
最小分度值1.96N
标高尺
(0~2)m
1mm
最小分度值1mm,与水准仪配套使用
温湿度计
-20℃~50℃
10%RH~90%RH
1.5℃
7%RH
标准金属量器
100L—2000L
0.025%
选用
流量计
0.2%
全站仪
1.7—80m
3mm+2ppm
激光测距仪
0.5—100m
1.5mm
表2配套设备
型号规格
要求
拉绳
质地为棉、麻
钢直尺
500mm~1000mm
3支
夹尺器
防爆灯具
符合防爆场所要求
2个以上
试水(油)膏
跨越规
磁性表座
垂直吸力不小于588N
计算机及打印机
容量表处理软件
按附录E、F、G示例验证
b)按选定的围尺位置,在罐壁上用色笔每隔1.0m~1.5m画出水平标记作为围尺轨迹,并清除围尺轨迹上的有影响测量结果的杂物,以保证测量时钢卷尺贴紧罐壁。
用磁性表座或其他方法将钢卷尺的尺头固定,沿罐壁放尺,使尺带紧贴罐壁并大致围绕在围尺轨迹附近,用磁性表座固定5min左右,使尺带与罐壁达到温度平衡,以消除尺带与罐壁的温差所造成的测量误差。
当罐壁的材质为非碳钢等其他材料时,应记录其罐壁温度材质和线膨胀系数。
c)在围尺轨迹上距离竖直焊缝或其他障碍物300mm外的地方,在罐壁上用钢针划一条垂直于围尺轨迹的细线作为围尺起点竖线,将钢卷尺的零刻度线与起点竖线重合,用磁性表座或其他方法固定尺带。
在距磁性表座不超过3m处,使用夹尺器夹住尺带,并用拉力计给尺带施加与尺检定状态下相同的拉力,同时观察尺带零刻度与起点竖线是否发生位移。
有位移时需增加磁性表座的数目,重新测量。
无位移即以此点作为围尺起点。
d)从围尺起点沿围尺轨迹按不超过3m的间隔,依次用夹尺器和拉力计沿罐壁的切线方向给尺带施加与尺检定状态下相同的拉力,用磁性表座或其他方法固定尺带,一直到起点,读数估读到0.5mm。
在测量过程中尺带上缘要始终和围尺轨迹对齐。
每次围尺过程完毕时,应检查尺带零刻度线是否发生位移,如有位移需重新测量。
e)距离第一次围尺起点300mm以上建立新起点,按c)、d)步骤进行第二次测量,两次测量结果应不大于表3规定的允差:
表3圆周长(C)测量允差
C≤100m
3mm
100m<
C≤200m
4mm
C>
200m
6mm
f)如果两次测量结果超过规定的允差,需继续测量一直到连续两次测量结果符合规定的允差,取两次测量的平均值即为该水平位置的圆周长。
g)按a)中所选取的各圈板水平圆周的位置逐一测量,得出各圈板的C下和C上值。
7.3.1.2光学垂准线法
a)基圆测量
基圆测量包括围尺法和内铺尺法。
围尺法见7.3.1.1,基圆为第一圈板的3/4处,如该处无法测量,可选在第二圈板的1/4处作为基圆。
当无法外测时,则可进行内部测量,用内铺尺法测量基圆周长,其方法如下:
内铺尺法的铺尺位置与围尺法一样,清除此位置范围内的罐壁障碍物,画出基圆圆周的轨迹。
在距离竖直焊缝大于300mm的位置,用钢针划一条垂直于基圆圆周轨迹的细线作为起点竖线,将钢卷尺的零刻度线与起点竖线对齐,尺带的上缘应与圆周轨迹上水平横线的下缘对齐,将尺带靠在罐壁上,用磁性表座或其他方法将尺带固定,用钢直尺依次压紧尺带,使它同罐壁紧紧贴合。
每次压尺长度不大于1m,每压紧一次,就将已经铺好的尺子终端用磁性表座或其他方法固定,在铺尺过程中,如发生移动则应在最近的磁性表座之前,重新铺尺,直至最初的起点竖线。
铺尺至最初的起点竖线后,读取起点竖线对应的尺带的读数,估读至0.5mm。
在起点竖线300mm以上的水平位置重新建立起点,按以上步骤重新测量,两次测量结果应符合7.3.1.1.e)的要求,取平均值作为圆周的内周长。
b)其他各圈板直径的测量
测量时使用光学垂准仪,如果条件允许时,也可采用具导轨光学径向测量仪。
具导轨光学径向测量仪测量的方法见附录C。
1)水平测站的建立,根据罐体的变形情况,确定水平测站数,其总数应为偶数,周长小于等于100m时,相邻水平测站的弧长不超过3m,最小测量点数不少于16点;
周长大于100m时,相邻水平测站的弧长不超过4m,最小测量点数不少于36点。
水平测站应沿圆周方向均匀分布,在竖直方向上距任一竖直焊缝的距离不小于300mm,且不受障碍物影响,如受影响应适当调整水平测站点。
2)
图1光学垂准仪读数示意图
垂直测量点分别选在基圆圆周的轨迹上及各圈板高度的1/4处和3/4处。
3)光学垂准仪使用前应进行自校。
4)测量:
将光学垂准仪安装在第一个水平测站处,在罐顶部固定好滑轮。
通过绳子悬挂好移动式径向偏差测量仪,调整滑轮位置,使其位于光学垂准仪的正上方。
调节光学垂准仪方向,使目镜中的十字丝横线与标尺刻度线平行,旋转调焦旋纽使标尺刻度线清晰地呈现于目镜中,读取数值(见图1)。
在保持光学垂准仪静止不动,拉绳使移动式径向偏差测量仪按垂线方向向上运动,停于各圈板的垂直测量点上(见图2),逐一读取各圈板的移动式径向偏差测量仪标尺的读数。
第一水平测站上的各垂直测量点逐一测量完成后,将整套测量设备,移至下一水平测站点。
按以上步骤逐一测量各水平测站点上全部垂直测量点的径向偏差,直至全部完成。
当需要内部测量时,需将滑轮固定在支撑杆上将支杆立于罐内部,使支撑杆顶端靠于罐壁,按7.3.1.2.项中b进行测量。
滑轮
垂准线
中轴线
水平焊缝
基圆
1/4
3/4
水平测站
移动式径向偏差测量仪
仪
图2光学垂准仪测量径向偏差示意图
7.3.1.3全站仪法
对于保温的内浮顶立式金属罐,无法进行浮顶以上圈板测量的,可直接采用全站仪进行测量,方法如下:
将仪器稳定安装在浮盘大约几何中心的三角架上,调正水平,输入测量点位置参数,即可进行自动测量。
7.3.2周长修正测量
在测量周长时,应使用跨越规对围尺轨迹上经过的焊缝或障碍物进行跨越测量,以便对周长进行修正。
7.3.2.1测量无障碍弧长:
在围尺部位选择二个无障碍弧,用跨越规测出二个无障碍弧,记录对应的钢卷尺长度。
取二个弧长的平均值作为圆周部位的无障碍弧长。
7.3.2.2测量有障碍弧长:
在钢卷尺越过障碍物的部位,以障碍物做为弧的中心,保持测量无障碍弧长时跨越规的弦长不变,用其测出有障碍弧长,记录相对应的围尺长度,即是该障碍物的有障碍弧长。
7.3.2.3圆周修正:
测量的无障碍物弧长和有障碍弧长之差为所测圆周相对该障碍物的跨越修正值。
7.3.3各圈板高度、总高及板厚测量
7.3.3.1各圈板高度测量:
立式金属罐的焊接结构形式通常有四种,搭接式、对接式、交互式和混合式。
沿扶梯依次测得各圈板下水平焊缝中心到上水平焊缝中心的距离,应测两次取平均值,精确到1mm,作为各圈板的外部板高。
对有搭接的罐还应测量两圈板之间的搭接高度。
各圈板板高测完之后,使用量油尺或激光测距仪测量罐圆筒部分的高度,作为罐的总高,并与各圈板高度之和相比较,若有差值,应对各圈板高度按总高进行修正。
7.3.3.2各圈板板厚测量:
用超声波测厚仪沿扶梯依次测得各圈板厚度。
在同一圈板应测两次,精确到0.1mm,取平均值作为该圈板的厚度。
当板厚无法测量时,可采用图纸的数据。
7.3.4罐底量测量:
测量方法有容量比较法和几何测量法。
在测量中应优先采用容量比较法,在容量比较法条件不具备的情况下,采用几何测量法。
7.3.4.1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。
7.3.4.2几何测量法
a)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(图3a)。
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,一般取测量点数见表4,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:
(4)
R---第一圈板内半径,mm;
m---等分圆环的数量。
b)测量点标高测量:
将水准仪架设在罐底靠近中心的稳定点上,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(图3b)。
表4罐底测量点数量
标称容量
m
n
V≤700m
1
8
700m<
V≤10000m
10000m<
V≤50000m
16
V>
50000m
7.3.5罐体倾斜测量
罐体倾斜是指罐的中轴线偏离铅垂线的角度,可以采用水准仪在罐外或在罐内测量。
3
4
5
6
7
ⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ
2
图3a罐底量测量点分布示意图
图3b罐底量标高测量示意图
7.3.5.1水准仪罐外测量
在罐壁外用色笔
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