油品静态计量.ppt
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1、第二章第二章 油品静态计量油品静态计量油品静态计量油品静态计量(容器计量容器计量)一、容器计量器具一、容器计量器具 1、立式金属罐、立式金属罐 2、卧式金属罐、卧式金属罐 3、球形金属罐、球形金属罐 4、船舶舱、船舶舱 5、汽车油罐车、汽车油罐车 6、铁路罐车、铁路罐车二、油量计算二、油量计算(容器静态计量容器静态计量)1、石油标准体积、石油标准体积(密度密度)2、立式罐油量计算、立式罐油量计算油品静态计量油品静态计量 一、一、导言导言 容器计量是油品静态计量的方法之一。容器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。利用可以作为确定物体(质)体积的计量器具。利
2、用容器获得油品的体积,再测得油品的密度,便可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。本章介绍了以计算出油品的质量。本章介绍了 (各种)(各种)容器计量器具容器计量器具 (容器中)(容器中)油量计算方法油量计算方法油品静态计量油品静态计量2.1 容器计量器具容器计量器具 油罐按几何形状划分为圆柱油罐按几何形状划分为圆柱立式罐立式罐、圆柱、圆柱卧式罐卧式罐、球形罐球形罐三种,三种,油船油船、铁路罐车铁路罐车和和汽汽车罐车车罐车不仅是储存油品的容器,还是油品的不仅是储存油品的容器,还是油品的运输工具运输工具。这些容器经过这些容器经过国家法定计量检定机构国家法定计量检定机构检定检
3、定确认,可以作为计量器具。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。定的技术机构。参与上述容器检定的工作人员,必须持有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国家质量监督检验检疫总局颁发的有效的检定员证书。定员证书。立式金属罐立式金属罐2.1.1 立式金属罐立式金属罐1简介介 立式金属油罐立式金属油罐结构构:基:基础、罐底、罐壁、罐、罐底、罐壁、罐顶等部分等部分组成。成。基基础层由下至上分由下至上分别为:素土、灰土、砂
4、:素土、灰土、砂垫、沥青沙防腐青沙防腐层。罐底、罐壁材料罐底、罐壁材料为不低于不低于4 mm的的钢板,罐板,罐顶按按结构分构分为拱拱顶和浮和浮顶。拱拱顶罐罐顶为球缺形,要求有球缺形,要求有较大的大的刚性。性。浮浮顶分分为:外浮外浮顶和内浮和内浮顶。立式金属罐立式金属罐 外浮外浮顶罐罐是由敞开的立式是由敞开的立式圆柱体罐体和浮在柱体罐体和浮在油面上的油面上的、浮、浮盘附件等附件等组成。成。内浮内浮顶罐罐是在普通的立式是在普通的立式圆柱体拱柱体拱顶罐内建罐内建造浮造浮顶,浮,浮顶随液面的升降而升降。随液面的升降而升降。过去浮去浮顶罐通罐通过竖在油罐内的量油管在油罐内的量油管进行行计量,因量,因为达
5、不到准确达不到准确计量的目的,量的目的,现新建油罐新建油罐已无此装置,由浮已无此装置,由浮盘上半密封的量油孔所取代。上半密封的量油孔所取代。目前我国油罐的目前我国油罐的规格有:格有:50m3、100m3、200m3、300m3、500m3、700m3、1000m3、2000m3、3000m3、5000m3、10000m3、20000m3、50000m3、100000m3立式金属罐立式金属罐2检定定 立式金属油罐立式金属油罐经过国家法定国家法定计量量检定机构定机构检定合格后,定合格后,发给用用户检定定证书;具有有效具有有效检定定证书的立式金属油罐,可以作的立式金属油罐,可以作为计量器具在油量器具
6、在油品品贸易交接中使用易交接中使用。立式金属油罐。立式金属油罐检定依据定依据立式金属罐容量立式金属罐容量JJG 1682005检定定规程程进行,其中行,其中规定立式金属罐首次定立式金属罐首次检定一般不超定一般不超过2年年,后,后续检定一般不超定一般不超过4年年。立式金属罐立式金属罐检定定结果果扩展不确定度,如容展不确定度,如容量在量在20100m3(含含100m3)立罐,立罐,检定后容量的定后容量的扩展不确定度展不确定度为0.3%(k=2),以及容量以及容量100700m3 、700m3以上均有自己的以上均有自己的扩展不确定度。展不确定度。立式金属罐立式金属罐 立式金属罐立式金属罐检定定证书的
7、构成的构成:检定定证书首首页 检定定结果及果及说明明 容量表三部分容量表三部分组成成。其中,其中,检定定证书首首页给出出证书编号、申号、申检单位、罐号、位、罐号、标称容量、称容量、检定依据、定依据、检定定结论、证书有效期等,有效期等,检定定结果及果及说明明给出出检定定结论及及检定定证书的使用方法,的使用方法,容量表一般是以毫米、容量表一般是以毫米、厘米或分米厘米或分米为单位位,依照容器,依照容器满量程的量程的检尺高尺高度,按序排列累加至立式罐度,按序排列累加至立式罐总高度所高度所对应的一的一列有效容量(体列有效容量(体积)值。立式金属罐立式金属罐3检定定证书的使用的使用 可以利用立式金属罐可以
8、利用立式金属罐检定定证书提供的容量提供的容量(积)表,并参照)表,并参照检定定结果及果及说明中明中给出的出的计算方法,算方法,计算出立式金属罐中油品在算出立式金属罐中油品在计量温度量温度下的体下的体积V t。(1)立式金属罐容量()立式金属罐容量(积)表构成)表构成 立式金属罐容量立式金属罐容量JJG 1682005附附录G与与附附录H给出两种容量表格式。其中附出两种容量表格式。其中附录G给出出的容量表格式由分米容量表、厘米毫米容量表、的容量表格式由分米容量表、厘米毫米容量表、静静压力修正表、底量容量表等构成,附力修正表、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(含厘米出的容
9、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容量主表和毫米容量辅表)、静表)、静压力修正表、力修正表、底量容量表等构成。底量容量表等构成。立式金属罐立式金属罐(2)计算算Vt 立式金属罐立式金属罐经检定定给出的容量表出的容量表为罐壁温度罐壁温度为20时的容量的容量,当罐壁温度,当罐壁温度为t 时,需要,需要按照以下方法按照以下方法进行行计算容量。算容量。非保温罐情况下:非保温罐情况下:Vt=(VB+VP)1+2(t-20)保温罐情况下:保温罐情况下:Vt=(VB+VP)1+3(t-20)罐避温度:罐避温度:t=(7ty)+tg/8,立式金属罐立式金属罐 容量静容量静压力增大力增大值表按
10、介表按介质为水的密度(水的密度(1gcm3)编制,制,储存高度从基准点起,以存高度从基准点起,以1 dm间隔累加至最大高度所隔累加至最大高度所对应的一列罐容量增大的一列罐容量增大值。当。当测得得值不不为表表载值时,按就近原,按就近原则取相取相邻近的近的值。静。静压力增大力增大值是油罐装油后受到液是油罐装油后受到液体静体静压力的影响,罐壁力的影响,罐壁产生生弹性性变形,使得油形,使得油罐的容量比空罐罐的容量比空罐时大出的那部分量。使用大出的那部分量。使用时将将静静压力增大力增大值Vsp与装与装载油品的相油品的相对密度密度Dt4相相乘,得出静乘,得出静压力容力容积VP,即,即VPVspDt4。又由
11、于又由于Dt4值接近于油品接近于油品20与与4纯水密度(水密度(1gcm3)的比)的比值,则 VPVsp201。立式金属罐立式金属罐例例2.1 108号立式罐建成后充水号立式罐建成后充水试验,水位高,水位高6.542m,水温,水温20(假(假设该罐罐为保温罐)。保温罐)。问罐内装水多少罐内装水多少m3?解:解:查108号罐容号罐容积表知:表知:6.540m高的容高的容积 V11653.411 m3 查小数表知:小数表知:2mm高的容高的容积V20.508 m3 查108号罐容号罐容积静静压力修正表:力修正表:6.542m(靠近(靠近6.500m)高)高时水的容水的容积静静压力修正力修正值Vsp
12、0.382 m3,罐内装水量,罐内装水量为:Vt(V1V2VP)13(t20)(1653.4110.5080.3821)1 30.000012(2020)1654.301m3 立式金属罐立式金属罐例例2.2 116号立式浮号立式浮顶罐装油液位高罐装油液位高10.457m,油,油品的品的标准密度准密度为0.7623gcm3,罐璧温度,罐璧温度32(假(假设该罐罐为非保温罐)。非保温罐)。问罐内装油多罐内装油多少少m3?解:解:查116号罐容号罐容积表,由分米容量表得表,由分米容量表得10.400m高的容高的容积 V17330.285 m3 由厘米毫米容量表得由厘米毫米容量表得0.057m高(高(
13、95.96112.06dm之之间)的容)的容积 V235.4094.95740.366m3 10.457m(靠近(靠近10.500m)高的静)高的静压容容积修正修正值 V35.359 m3立式金属罐立式金属罐计算算该罐油品的体罐油品的体积 Vt(V1V2VP)12(t20)(V1V2V3201)120.000012(3220)(7330.28540.3665.3590.76231)120.000012(3220)7374.7361.0002887376.860m3 卧式金属罐卧式金属罐2.1.2 卧式金属罐卧式金属罐1简介介 卧式金属罐可以作卧式金属罐可以作为储存油品及石油化工存油品及石油化工
14、产品的容器,适用于小型油品的容器,适用于小型油库和加油站。和加油站。卧式金属罐卧式金属罐结构构:筒身、端板、加:筒身、端板、加强环 筒身由筒身由钢板板焊接而成。端板形状有平形接而成。端板形状有平形顶、半半椭球球顶、弧形、弧形顶、圆台台顶、锥顶、球缺、球缺顶。加加强环是用角是用角钢煨成的,并煨成的,并焊在罐壁上,在罐壁上,环中中间还有三角支撑。有三角支撑。卧式卧式圆柱形金属罐能承受柱形金属罐能承受较高的正高的正压和和负压,有利于减少油品蒸有利于减少油品蒸发损耗。高耗。高压卧式罐可用于卧式罐可用于储存石油液化气和蒸存石油液化气和蒸发性性强的化工的化工产品。品。我国我国制造的卧式罐承受内制造的卧式罐
15、承受内压的能力的能力为0.12MPa,卧式罐的容卧式罐的容积为2400m3。卧式金属罐卧式金属罐2检定定 卧式金属油罐卧式金属油罐经过国家法定国家法定计量量检定机构定机构检定合格后,定合格后,发给用用户检定定证书;具有有效;具有有效检定定证书的卧式金属油罐,可以作的卧式金属油罐,可以作为计量器具在油量器具在油品品贸易交接中使用。卧式金属油罐易交接中使用。卧式金属油罐检定依据定依据卧式金属罐容卧式金属罐容积JJG 2661996检定定规程程进 行,其中行,其中规定卧式金属罐定卧式金属罐检定周期最定周期最长不超不超过4 年年。卧式金属罐卧式金属罐检定定结果的果的总不确定度不大于不确定度不大于0.4
16、(置信概率(置信概率为95)。)。卧式金属罐卧式金属罐 卧式金属罐检定证书由卧式金属罐检定证书由检定证书扉页检定证书扉页、检检定结果及说明定结果及说明、容积表容积表三部分组成。其中,三部分组成。其中,检定证书扉页给出证书编号、申检单位、罐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,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,无线性关系单位高度容积各不相同,无线性关系。当测。当测得液面高度为表载
17、值时,取表载值为该高度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,时的容积值;当测得高度不为表载值时,按按比例内插法计算比例内插法计算出该高度时的容积值。出该高度时的容积值。卧式金属罐卧式金属罐3检定定证书的使用的使用 可以利用卧式金属罐可以利用卧式金属罐检定定证书提供的容提供的容积表,表,并参照并参照检定定结果及果及说明中明中给出的出的计算方法,算方法,计算出卧式金属罐中油品在算出卧式金属罐中油品在计量温度下的体量温度下的体积V t。(1)卧式金属罐容)卧式金属罐容积表构成表构成 卧式金属罐容卧式金属罐容积JJG 2661996附附录2给出卧式金属罐容出卧式金属
18、罐容积表格式。表格式。该容容积表以厘米表以厘米为间隔,隔,单位高度容位高度容积各不相同,无各不相同,无线性关系。性关系。当当测得液面高度得液面高度为表表载值时,取表,取表载值为该高高度度时的容的容积值;当;当测得高度不得高度不为表表载值时,按,按比例内插法比例内插法计算出算出该高度高度时的容的容积值。卧式金属罐卧式金属罐(2)计算算V t卧式金属罐容卧式金属罐容积表,表示的是表,表示的是20时的容量。在的容量。在t使用使用时,可以,可以换算算为 VtV201(tS20)式中式中 Vtt时的容量,的容量,m3;V20容量表所示的容量,容量表所示的容量,m3;tS罐壁平均温度,罐壁平均温度,;罐材
19、料的体罐材料的体胀系数,系数,1。罐壁温度罐壁温度tS可由下式可由下式计算算为 tS(3tLtA)4 式中式中 tS罐壁温度,罐壁温度,;tL液体温度,液体温度,;tA环境温度,境温度,。卧式金属罐卧式金属罐 对于于带有有绝热层壳壁的油罐(保温罐)可采用壳壁的油罐(保温罐)可采用tStL。罐充装容量(装液安全高度)由使用罐充装容量(装液安全高度)由使用单位自行位自行决定,决定,这一点需要用一点需要用户特特别注意。注意。例例2.3 1号卧罐油高号卧罐油高2.387m,求卧罐,求卧罐该液位下的表液位下的表 载体体积。解:油高解:油高为2.387m在在238239cm之之间,查1号卧号卧罐容罐容积表
20、得:表得:油高油高238cm高高时,容,容积23711dm3;油高;油高239cm高高时,容,容积为23757 dm3。油高油高为2.387m时的表的表载体体积为:V 2023711(2375723711)()(239238)(238.7238)23743.2dm3球形金属罐球形金属罐2.1.3 球形金属罐球形金属罐1简介介 球球形形金金属属罐罐是是一一种种压力力容容器器,用用于于储存存液液化化石石油油气气、液液化化天天然然气气、液液氨氨及及各各种种压缩气气等等。目目前前国国内内制制造造的的球球罐罐容容积一一般般是是4001000m3。球球形形罐罐受受力力均均匀匀,比比等等容容量量的的圆柱柱形
21、形罐罐体体表表面面积小小,但但是是球球形形罐罐制制造造安安装装技技术要要求求高高。球球形形罐由球罐本体、支撑构件和其他附件构成。罐由球罐本体、支撑构件和其他附件构成。球罐本体球罐本体 球球罐罐本本体体的的形形状状是是个个球球壳壳。球球壳壳板板分分为赤赤道道球球壳壳板板、上上下下温温带球球壳壳板板、寒寒带球球壳壳板板、南南北北极极带球球壳壳板板。一一个个球球壳壳有有几几个个带,每每带有有几几块球壳板球壳板组对而成。而成。球形金属罐球形金属罐支承构件支承构件 支支承承构构件件焊接接在在球球壳壳上上,有有与与赤赤道道壳壳板板连接接的的支支柱柱,连接接支支柱柱的的拉拉杆杆,支支柱柱底底板板和和盖盖、地
22、地脚脚螺栓、加螺栓、加强筋筋类等。等。其他附件及其他附件及设施施 其其他他附附件件及及设施施包包括括扶扶梯梯、平平台台、中中间平平台台、中中间通通道道、气气相相或或液液相相物物料料的的进出出口口回回流流接接管管、排排污管管、液液面面计、压力力表表、安安全全阀、消消防防喷淋淋装置及静装置及静电接地装置和隔接地装置和隔热保冷保冷设施等。施等。球形金属罐球形金属罐2检定定 球球形形金金属属罐罐经过国国家家法法定定计量量检定定机机构构检定定合合格格后后,发给用用户检定定证书;具具有有有有效效检定定证书的的球球形形金金属属罐罐,可可以以作作为计量量器器具具在在贸易易交交接接中中使使用用。球球形形金金属属
23、罐罐检定定依依据据球球形形金金属属罐罐容容量量JJG 6422007检定定规程程进行行,其其中中规定定球球形形金金属属罐罐首首次次检定定后后,第第一一次次检定定周周期期为2年年,之之后球罐后后球罐后续检定周期定周期为5年年。球形金属罐球形金属罐 球形金属罐球形金属罐检定定证书由由检定定证书扉扉页、检定定结果及果及说明和容明和容积表三部分表三部分组成。其中,成。其中,检定定证书扉扉页给出出证书编号、申号、申检单位、罐号、位、罐号、标称容量、称容量、检定依据、定依据、检定定结论、证书有效期等,有效期等,检定定结果及果及说明明给出出检定定结论及及检定定证书的使的使用方法,容量表按球形罐的用方法,容量
24、表按球形罐的竖直径(内高),直径(内高),以厘米以厘米间隔,从罐底零点开始隔,从罐底零点开始计算,累算,累计至最至最大高度下的一列大高度下的一列对应的有效容的有效容积值,单位高度位高度容容积各不相同,无各不相同,无线性关系。当性关系。当测得高度得高度为表表载值时,取表,取表载值为该高度高度时的容的容积值;当;当测得高度不得高度不为表表载值时,按比例内插法,按比例内插法计算出算出该高度高度时的容的容积值。球形金属罐球形金属罐3检定证书的使用检定证书的使用可可以以利利用用球球形形金金属属罐罐检检定定证证书书提提供供的的容容量量表表,并并参参照照检检定定结结果果及及说说明明中中给给出出的的计计算算方
25、方法法,计计算算出出球形金属罐在计量温度下的体积球形金属罐在计量温度下的体积V t。(1)球形金属罐容积表构成)球形金属罐容积表构成球球形形金金属属罐罐容容量量JJG6422007附附录录J给给出出球球形形金金属属罐罐容容量量表表格格式式。该该容容量量表表以以厘厘米米为为间间隔隔,单单位位高高度度容容积积各各不不相相同同,无无线线性性关关系系。当当测测得得高高度度为为表表载载值值时时,取取表表载载值值为为该该高高度度时时的的容容积积值值;当当测测得得高高度度不不为为表表载载值值时时,按按比比例例内内插插法法计计算算出出该高度时的容积值。该高度时的容积值。球形金属罐球形金属罐(2)计算算V t球
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