專利名稱：帶液罐底邊部標高測量方法和罐底容量檢定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及大型金屬罐的檢定領域，更具體地說，涉及一種用于外浮頂立式金屬 罐的帶液罐底邊部標高測量方法和罐底容量檢定方法。
背景技術：
立式金屬罐是國際間石油化工產(chǎn)品貿(mào)易結算的主要計量器具，也是國內(nèi)石油、液 體石油產(chǎn)品以及其他液體貨物的貿(mào)易結算、收發(fā)交接的重要計量器具和儲存設備。經(jīng)檢定 合格后的立式金屬罐方可作為計量器具用于貿(mào)易結算、收發(fā)交接。因而，在石油化工領域 中，立式金屬罐的檢定工作非常重要。
外浮頂立式金屬罐是立式金屬罐中的一種。按照國家計量檢定規(guī)程JJG168-2005 的要求，立式金屬罐檢定周期為首次檢定一般不超過二年，后續(xù)檢定一般不超過四年。若 罐體發(fā)生嚴重變形、大修后或檢定結果受到懷疑時，須按照首次檢定的要求進行檢定。
但是，對外浮頂立式金屬罐的檢定，通常需要在將金屬罐內(nèi)的液體完全清空的條 件下進行，也就是說，處于檢定狀態(tài)的金屬罐必須停用。由于外浮頂立式金屬罐屬于大型計 量罐，不但清空過程需要花費很大的人力、物力和財力，而且金屬罐的停用也嚴重影響企業(yè) 的正常生產(chǎn)經(jīng)營。因此，需要一種能夠實現(xiàn)帶液檢定外浮頂立式金屬罐的解決方案，即不需 要清空外浮頂立式金屬罐就能夠對該外浮頂立式金屬罐進行檢定的技術方案。
CN1664498A提供了一種外浮頂立式金屬罐帶液計量檢定方法，該金屬罐帶液計量 檢定方法包括對金屬罐檢定的多個方面，如對基圓圓周、圈板的板高、板厚、圈罐體傾斜度、 罐底邊部標高、罐底標高、罐內(nèi)附件等的檢測。
在影響金屬罐容積計量的因素中，罐底容量的影響程度比較大。這是因為在金屬 罐容納有油品或液體的情況下，金屬罐內(nèi)容納的油品或液體會對罐底施加較大的壓力。而 在該壓力的作用下，支撐罐底的地基有可能會出現(xiàn)變形，即與金屬罐剛建成時相比會略有 沉降。對于構建在土質相對松軟的地區(qū)的金屬罐來說，地基的變形尤為明顯。因此，會造成 金屬罐罐底出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，使罐底容量產(chǎn)生變化。
由于罐底容量的變化對于金屬罐的計量影響較大，因此對罐底容量的檢定顯得尤 為重要。
在CN1664498A提供的用于外浮頂立式金屬罐帶液計量檢定方法中，對外浮頂立 式金屬罐的罐底的檢定包括罐底邊部標高測量在罐體外部繞一圈板圓周均勻布置若干 測量點。首先在與罐頂計量檢測臺對應的罐底附近建立第1測量點，其他測量點按逆時針方向依次標記為第2、3........N測量點。利用水準儀和標高尺，建立多個關聯(lián)測量點對所有測量點進行標高測量，最后將所有測量點的標高換算到第1測量點對應水平上的標高， 利用上、下標靶的相關測量將邊部標高換算到罐內(nèi)罐底標高測量時的測量水平面上；以及
罐底標高測量當浮頂完全起浮后，在罐壁四周建立3-4個測量點，將水準儀架在 測量點處并調(diào)平，用起重滑輪將浮頂立柱拔出，然后用專用標高尺分別通過每根浮頂支柱 處測量出該點罐底標高。3
其中對外浮頂立式金屬罐的罐底邊部標高測量方法的理論基礎為罐底邊部(即 金屬罐內(nèi)罐底與基圓圈板相鄰的邊緣部位)與罐體外部的測量點僅由罐體壁隔開，因而理 論上認為罐體外部測量點與罐體內(nèi)的罐底邊部處于同一水平面上。
然而，實際上，罐體內(nèi)部與罐體外部的受力狀態(tài)差別較大，在帶液狀態(tài)下罐體內(nèi)部 承受巨大的壓力，而罐體外部則處于自然狀態(tài)下，而且罐底還存在變形。因此，這些因素都 使得罐體外部的測量點與罐底內(nèi)的罐底邊部不是處于同一水平面上。
由此可知，CN1664498A提供的帶液計量檢定方法中對罐底邊部標高測量至少存在 如下缺陷在對罐底邊部標高測量中，是在罐體外部進行測量，然后將外部測得的數(shù)據(jù)換算 為罐內(nèi)罐底邊部的標高數(shù)據(jù)。由于罐底板外部邊緣因罐體重壓幾乎都處于翹起狀態(tài)，而且 用在罐體外部測得數(shù)據(jù)需要幾次轉換成罐體內(nèi)部的邊部標高，因此測量的誤差較大，而且 對罐體外部檢測是數(shù)據(jù)難以反映罐底邊部的真實狀態(tài)。
因而，需要一種能夠具有更高精度的用于外浮頂立式金屬罐的帶液罐底邊部標高 測量方法以及罐底容量檢定方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的外浮頂立式金屬罐的罐底邊部檢測方法中測量精 度不高的缺陷，而提供一種測量精度更高的帶液罐底邊部標高測量方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于外浮頂立式金屬罐的帶液罐底邊部標高 測量方法，該帶液罐底邊部標高測量方法包括如下步驟在所述金屬罐的浮頂以上的圈板 中確定基礎圈板，并圍繞該基礎圈板的圓周均勻間隔地設置多個測量點；利用水準儀確定 水準平面；在每個測量點，沿垂直于所述水準平面的方向將罐底邊部標高尺插入所述浮頂 的邊緣與所述金屬罐內(nèi)壁之間的間隙中直至該罐底邊部標高尺的底端接觸罐底邊部，所述 罐底邊部標高尺的頂端高于所述水準平面；獲得每個所述測量點處的罐底邊部標高測量 值。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于外浮頂立式金屬罐的罐底容量檢定方 法，該罐底容量檢定方法包括罐底邊部標高測量和罐底標高測量，根據(jù)所述罐底邊部標 高測量和罐底標高測量獲得的罐底邊部標高測量值和罐底標高測量值計算罐底的容量，其 中，所述罐底邊部標高測量為利用本發(fā)明所提供的帶液罐底邊部標高測量方法進行。
按照本發(fā)明所提供的用于外浮頂立式金屬罐的帶液罐底邊部標高測量方法以及 包括該帶液罐底邊部標高測量方法的罐底容量檢定方法，在按照本發(fā)明進行罐底邊部標高 測量中，在各測量點的位置對罐底邊部的檢測是通過使罐底邊部標高尺穿過浮頂與金屬罐 罐壁的內(nèi)表面之間的間隙而直接對罐底邊部在各個測量點的數(shù)據(jù)進行檢測，因而能夠直接 獲得罐底邊部在各個測量點的檢測數(shù)據(jù)，從而比現(xiàn)有的外浮頂立式金屬罐的帶液罐底邊部 標高測量方法和罐底容量檢定方法中的罐底邊部標高測量的檢測精度更高。


圖1為利用根據(jù)本發(fā)明的帶液罐底邊部標高測量方法對罐底邊部進行檢測的示 意圖2為根據(jù)本發(fā)明的帶液罐底邊部標高測量方法中選擇測量點的示意圖3為根據(jù)本發(fā)明的帶液罐底邊部標高測量方法中在一個測量點檢測的罐底邊 部標高測量值的示意圖；和
圖4為根據(jù)幾何測量法所選擇的罐底測量點分布示意圖。
具體實施方式
下面參考附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細地描述。
本發(fā)明所提供的用于外浮頂立式金屬罐的帶液罐底邊部標高測量方法包括如下 步驟
在所述金屬罐1的浮頂2以上的圈板中確定基礎圈板3，并圍繞該基礎圈板3的圓 周均勻(間隔)地設置多個測量點；
利用水準儀4確定水準平面S，該水準平面S與所述金屬罐1的中心軸線垂直；
在每個所述測量點，沿垂直于所述水準平面S的方向將罐底邊部標高尺5插入所 述浮頂2的邊緣與所述金屬罐1內(nèi)壁之間的間隙中直至該罐底邊部標高尺5的底端接觸罐 底邊部，所述罐底邊部標高尺5的頂端高于所述水準平面S ；從而獲得每個所述測量點處的 罐底邊部標高測量值。
外浮頂立式金屬罐1為本領域普通技術人員所公知的外浮頂立式金屬罐，通?？?用于儲存重質或輕質原油，汽油、煤油或柴油等輕質油品；在帶液檢測中，如果存儲介質為 原油、渣油等重質油品，則可以直接進行帶液檢測；而如果存儲介質為輕質油品，則為了安 全起見，通常用水將輕質油品置換后再進行在帶液狀態(tài)下的檢測。
通常，外浮頂立式金屬罐1包括圓柱形的罐體和在罐體內(nèi)設置有多個浮頂立柱7 以及在與罐體內(nèi)壁保持接觸的情況下沿所述浮頂立柱7能夠上下移動的浮頂2。在由浮頂 2、金屬罐1的罐底9和金屬罐1的內(nèi)壁所限定的空間體積為油品實際儲存的容積。
如圖1所示，金屬罐1的罐體包括多個圈板10，各個圈板10都圍成圓柱形并依次 固定連接在一起(如焊接)，從而構成整個罐體。
本發(fā)明所提供的帶液罐底邊部標高測量方法是在帶液情況下進行的，也就是說， 該罐底邊部檢測方法不需要將金屬罐1內(nèi)的液體(如各種油品)清空后進行，而是在該金 屬罐1內(nèi)儲存有液體的情況下就可以進行對罐底的檢測。因此，不會影響企業(yè)正常的生產(chǎn) 經(jīng)營活動，從而能夠避免由于對罐底(以及金屬罐)的檢測造成較大的經(jīng)濟損失。
按照本發(fā)明所提供的罐底邊部檢測方法，在檢測時，檢測人員站立在浮頂2上對 罐底邊部進行檢測。
具體來說，由于站立在浮頂2上的操作人員能夠看到或者接觸到浮頂2以上的圈 板，因此首先在所述金屬罐1的浮頂2以上的圈板中確定基礎圈板3，從而通過該基礎圈板 3確定測量點的位置，并圍繞該基礎圈板3的圓周均勻間隔地設置多個測量點(％、％、……an) ο
在這里，基礎圈板3的選擇以便于操作人員操作為原則而進行選擇。例如，基礎圈 板3為與浮頂2相接觸的圈板，或者基礎圈板3為與浮頂2相接觸的圈板的上方相鄰圈板。
關于多個測量點(％、 、……an)的選擇可以按照本領域所公知的原則而確定，例 如可以根據(jù)國家計量檢定規(guī)程JJG168-2005中關于選擇測量點的方法進行選擇。通常，測 量點( 、 、……an)的數(shù)目總數(shù)為偶數(shù)。在周長小于或等于IOOm時，相鄰測量點的弧長不得超過3m，測量點數(shù)目總數(shù)最小不得少于12個；在周長大于IOOm時，相鄰測量點的弧長 不得超過4m，測量點數(shù)目總數(shù)不得少于36個。而且，多個測量點(a1、a2、……an)應沿圓 周方向均勻分布。
例如，如圖2所示，在確定了基礎圈板3之后，沿基礎圈板3的內(nèi)壁均勻確定了 M 個測量點，以便于隨后進行罐底邊部標高測量。
水準平面S (如圖1所示)的確定可以通過本領域技術人員所公知的方法進行(通 常通過現(xiàn)有的水準儀來確定)。例如，可以根據(jù)國家計量檢定規(guī)程JJG168-2005中確定水平 水準平面的方法確定該水準平面S。
具體來說，在選取水準平面S時，將水準儀吸附在金屬罐1的內(nèi)壁上，從而將該水 準儀調(diào)平，從而確定水準平面S，該水準平面S與所述金屬罐1的中心軸線垂直，也就是說， 該水準平面S與水平面相平行，并在隨后的罐底邊部檢測中作為基準使用。
為了便于通過水準儀直接讀取罐底邊部標高尺5的測量值，該水準平面S設置為 在將罐底邊部標高尺5的底端與罐底邊部接觸后，罐底邊部標高尺5的頂端高于所述水準 平面S。因此，能夠通過水準儀直接讀取位于一個測量點的罐底邊部標高尺的測量值，從而 直接獲得在該測量點處的罐底邊部標高的測量值。
為了更為精準地確定水準平面S，將水準儀4吸附于基礎圈板3的內(nèi)壁上，調(diào)水平 后且便于操作后從而確定水準平面S。還可以在浮頂2的位于金屬罐1中心的位置上設定 中心測量點，并在該中心測量點上設置一個位于中心的水準儀4(如圖1所示)，從而能夠進 一步提高所確定的水準平面S的精度。在這里所使用的水準儀4可以為本領域所公知的現(xiàn) 有的水準儀4。
完成水準平面S的確定之后，分別在每個所述測量點a1、a2,……an)，沿垂直于 所述水準平面S的方向將罐底邊部標高尺5插入所述浮頂2的邊緣與所述金屬罐1內(nèi)壁之 間的間隙中直至該罐底邊部標高尺5的底端接觸罐底邊部6。
以一個測量點為例加以解釋，如圖1所示，罐底邊部標高尺5穿過浮頂2的邊緣和 金屬罐1的內(nèi)壁之間的縫隙而進入浮頂2下方的空間中，直到罐底邊部標高尺5的底端與 罐底邊部6相接觸。罐底邊部標高尺5的縱向方向與水準平面S相垂直，從而能夠通過該 罐底邊部標高尺5確定罐底邊部在該測量點處的測量值，即與水準平面S之間的距離。
如圖3所示，在該測量點，罐底邊部標高尺5的頂端高于所述水準平面S，而罐底邊 部標高尺5的測量起點為該標高尺5與罐底邊部6相接觸的位置，因此通過水準儀4直接 讀取的罐底邊部標高尺5的測量值Ll即為在該測量點處罐底邊部標高測量值。也就是說， 罐底邊部標高尺5與水準平面S的交點與該罐底邊部標高尺5的底端之間的距離Ll為在 該測量點處的罐底邊部標高測量值。
由此能夠獲得罐底邊部在每個所述測量點處的罐底邊部標高測量值，進而完成了 罐底邊部的檢測。
所述金屬罐1還包括圍繞該浮頂2邊緣的密封圈10(通常由包括橡膠、塑料等彈 性材料制成)。在將罐底邊部標高尺5插入浮頂2的邊緣和金屬罐1的內(nèi)壁之間的間隙時， 如果密封圈10與金屬罐1罐體內(nèi)壁之間的壓力較小，可以直接將罐底邊部標高尺5插入浮 頂2的邊緣和金屬罐1的內(nèi)壁之間的間隙中并使該罐底邊部標高尺5的底端直到罐底邊部 6。
而如果密封圈10與金屬罐1罐體內(nèi)壁之間的壓力較大，為了避免對密封圈10造 成損壞，優(yōu)選地，在將罐底邊部標高尺5插入所述浮頂2的邊緣與所述金屬罐1內(nèi)壁之間的 間隙之前，將所述密封圈10撐開以形成所述浮頂2的邊緣與所述金屬罐1內(nèi)壁之間的間隙 (例如，可以用木棒、竹棍等將密封圈10撐開以獲得較大的間隙)。
由于本發(fā)明所提供的帶液罐底邊部標高測量方法是在帶液狀態(tài)下進行的，因此， 當將罐底邊部標高尺5的底端插到罐底邊部6時，該罐底邊部標高尺5的長度Ll需要滿足 使該罐底邊部標高尺5的頂端高于浮頂2，從而便于操作人員對該罐底邊部標高尺5的頂端 與水準平面S之間的距離進行測量。
因此，優(yōu)選地，所述罐底邊部標高尺5的長度不小于3米。進一步優(yōu)選地，所述罐 底邊部標高尺的長度為3米至3. 5米，從而能夠適用于多種帶液罐底邊部檢測以及罐底檢 定的工作場合。
以上對用于外浮頂立式金屬罐的罐底容量檢定方法中涉及的罐底邊部標高測量 所采用的罐底邊部測量方法進行了詳細地描述。另外，本發(fā)明還提供了一種用于外浮頂立 式金屬罐的罐底容量檢定方法，該罐底容量檢定方法包括罐底邊部標高測量和罐底標高 測量，根據(jù)所述罐底邊部標高測量和罐底標高測量獲得的罐底邊部標高測量值和罐底標高 測量值計算罐底的容量，其中，所述罐底邊部標高測量為根據(jù)本發(fā)明所提供的上述帶液罐 底邊部標高測量方法進行。
由于在該罐底容量檢定方法中，罐底邊部標高檢測直接通過罐底邊部標高尺對罐 底邊部進行檢測的，因此與現(xiàn)有的間接換算罐底邊部標高的檢測方法相比，本發(fā)明的罐底 容量檢定方法的檢測結果的精度更高。由于對罐底邊部的測量已經(jīng)在上文中進行了詳細地 描述，這里不再對其贅述。
而對于罐底標高測量可以利用現(xiàn)有技術(如國家計量檢定規(guī)程JJG168-2005或 CN1664498A)中對罐底標高的檢測方法進行，從而獲得罐底標高測量值。在獲得罐底邊部標 高測量值和罐底標高測量值后，如何計算罐底的容量為本領域所公知。例如，可以通過國家 計量檢定規(guī)程JJG168-2005中的要求來處理。例如，可以根據(jù)幾何測量法進行罐底容量檢定。
測量點的確定在罐底上確定同心圓(m個)，在圍繞圓心的360度內(nèi)確定以圓心 為起點的η條射線，相鄰射線之間的夾角均相等(如圖4所示中，η = 8，根據(jù)不同的應用場 合，可以選擇不同條數(shù)的射線)，則多條射線與同心圓的交點為測量點。
同心圓到罐底中心的距離按照所分圓環(huán)面積相等的條件來確定，各圓環(huán)的半徑按 以下公式計算
各同心圓環(huán)至中心距離
權利要求
1.一種帶液罐底邊部標高測量方法，該帶液罐底邊部標高測量方法用于外浮頂立式金 屬罐，所述方法包括如下步驟在所述金屬罐⑴的浮頂⑵以上的圈板中確定基礎圈板(3)，并圍繞該基礎圈板(3) 的圓周均勻地設置多個測量點；利用水準儀(4)確定水準平面(S)；在每個測量點，沿垂直于所述水準平面(S)的方向將罐底邊部標高尺( 插入所述浮 頂(2)的邊緣與所述金屬罐(1)內(nèi)壁之間的間隙中直至該罐底邊部標高尺( 的底端接觸 罐底邊部，所述罐底邊部標高尺(5)的頂端高于所述水準平面(S)；獲得每個所述測量點處的罐底邊部標高測量值。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶液罐底邊部標高測量方法，其中，在每個所述測量點處，所 述罐底邊部標高尺( 與所述水準平面( 的交點與所述罐底邊部標高尺( 的底端之間 的距離為該測量點處的罐底邊部標高測量值。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的帶液罐底邊部標高測量方法，其中，所述基礎圈板(3)為 與所述浮頂( 相接觸的圈板，或者所述基礎圈板C3)為與所述浮頂( 相接觸的圈板的 上方相鄰圈板。
4.根據(jù)權利要求3所述的帶液罐底邊部標高測量方法，其中，所述金屬罐(1)還包括圍 繞該浮頂( 邊緣的密封圈(10)，在將罐底邊部標高尺( 插入所述浮頂O)的邊緣與所 述金屬罐(1)內(nèi)壁之間的間隙之前，將所述密封圈(10)撐開以形成所述浮頂( 的邊緣與 所述金屬罐(1)內(nèi)壁之間的間隙。
5.根據(jù)權利要求1所述的帶液罐底邊部標高測量方法，其中，所述罐底邊部標高尺(5) 的長度不小于3米。
6.根據(jù)權利要求5所述的帶液罐底邊部標高測量方法，其中，所述罐底邊部標高尺的 長度為3米至3. 5米。
7.—種罐底容量檢定方法，該罐底容量檢定方法用于外浮頂立式金屬罐，所述方法包 括罐底邊部標高測量和罐底標高測量，根據(jù)所述罐底邊部標高測量和罐底標高測量獲得 的罐底邊部標高測量值和罐底標高測量值計算罐底的容量，其中，所述罐底邊部標高測量 為利用權利要求1-6中任意一項所述的帶液罐底邊部標高測量方法進行。
全文摘要
用于外浮頂立式金屬罐的帶液罐底邊部標高測量方法，包括在金屬罐的浮頂以上的圈板中確定基礎圈板，圍繞該基礎圈板的圓周均勻間隔地設置多個測量點；利用水準儀確定水準平面；在每個測量點，沿垂直于水準平面的方向將罐底邊部標高尺插入浮頂?shù)倪吘壟c金屬罐內(nèi)壁之間的間隙直至該罐底邊部標高尺的底端接觸罐底邊部，罐底邊部標高尺的頂端高于水準平面；獲得每個測量點處的罐底邊部標高測量值。一種罐底容量檢定方法，包括罐底邊部標高測量和罐底標高測量，根據(jù)獲得的罐底邊部標高測量值和罐底標高測量值計算罐底的容量，利用本發(fā)明的帶液罐底邊部標高測量方法進行罐底邊部標高測量。由于能夠直接獲得罐底邊部標高測量值，從而檢測精度更高。
文檔編號G01F25/00GK102032847SQ200910093078
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權日2009年9月28日
發(fā)明者汪海勇, 董紹平, 邢軍, 陳磊, 韓衛(wèi)民 申請人:中國石油化工股份有限公司