立式金屬罐容量:規程,目錄,範圍,引用文獻,術語,概述,計量性能要求,通用技術要求

立式金屬罐容量(Verification Regulation of Vertical Metal Tank Capacity)（包括浮頂罐）是由若干層圈板焊接而成，豎直安裝的圓筒形金屬罐。由罐底、罐壁、罐頂或浮頂（盤）、計量口、進出管線及其他附屬檔案所組成，是石油、液體石油產品以及其他液體貨物的貿易結算、收發交接的重要計量器具。

基本介紹

中文名：立式金屬罐容量
外文名：Verification Regulation of Vertical Metal Tank Capacity
歸口單位：全國流量容量計量技術委員會
主要起草單位：中國計量科學研究院

規程,目錄,範圍,引用文獻,術語,概述,計量性能要求,通用技術要求,計量器具控制,

規程

本規程經國家質量監督檢驗檢疫總局2005年9月5日批准，並自2006年3月5日起實施。

國家大容量第一計量站

國家大容量第二計量站

本規程技術條文由全國流量容量計量技術委員會負責解釋

本規程主要起草人：

劉子勇（中國計量科學研究院）

佟明星（國家大容量第一計量站）

王丁（國家大容量第二計量站）

參加起草人：

孫金革（國家大容量第一計量站）

申建國（國家大容量第二計量站）

曹兵（國家大容量第一計量站）

暴雪松（中國計量科學研究院）

容量為20m～100m（含100m）的立式金屬罐，檢定後總容量的擴展不確定度為0.3%（k=2）；容量為100m～700m（含700m）的立式金屬罐，檢定後總容量的擴展不確定度為0.2%（k=2）；容量為700m以上的立式金屬罐，檢定後總容量的擴展不確定度為0.1%（k=2）。

5.2 罐體橢圓度要求

新建罐罐體橢圓度不得超過1%。

5.3 罐體傾斜度要求

罐體傾斜度不得超過1°。

通用技術要求

6.1 罐體建造要求

罐應按照正確的工程規範建造，應符合油罐的相關安全要求；在罐體的明顯位置上應有永久性銘牌，銘牌上應註明：油罐名稱、規格型號、設備編號、製造廠、建造日期等；罐體應該具有足夠的強度，在正常情況下，不應有影響容量的永久變形；對於浮頂罐，應保證浮頂隨液面上下自由移動。

6.2 參照高度要求

無論罐內裝液及溫度等情況如何變化，參照高度只允許有微小改變，

6.3 罐的計量口內必須有下尺槽,以確定檢尺位置。

6.4 罐必須安裝計量板，並使下計量基準點位於計量板上。

6.4 罐的地基必須穩定，罐地基與罐底板之間不允許有影響計量不確定度的間隙。

6.5 第一圈板外高或內高的3/4上下100 mm處為基圓直徑測量位置。在其位置上不允許有障礙物存在。

計量器具控制

7.1 檢定條件

7.1.1 檢定環境要求

檢定應在非雨雪天氣、風力不大於4級、相對濕度不大於85%的情況下進行。

7.1.2 檢定技術要求

7.1.2.1 新建或改建後的罐必須經水壓試驗後進行檢定，其水壓試驗應將水充裝到罐總容量的80%以上，穩定時間不少於72h，排空後進行。後續檢定時如果罐內有液體，則要記錄檢定時充裝液體的高度、溫度和密度。如果空高區間內的氣相溫度與液體區間的液相溫度相差10℃以上時，應將罐清空或充滿後，再進行檢定。在檢定過程中不允許有收發作業。

7.1.2.2 罐檢定一般應連續進行，如受干擾而中斷檢定也可繼續進行，但必須做到：

a) 檢定時的液體平均溫度和氣溫與中斷前的平均溫度差和氣溫差均應在10℃以內。

b) 罐內液面高度應與中斷前一致，罐表面情況應無任何變化的可能。

c) 如儀器和人員發生變化，應進行多點覆核測量，以保證前次測量結果在本次測量允許範圍內。

d) 前次測量記錄必須完整清晰可讀。

7.1.2.3 如果罐體變形明顯，需要增加測量點數以達到要求的不確定度，應在記錄中註明原因，並畫出影響檢定的異常部位的草圖。不允許局部增加測量點數。

7.1.3 檢定安全要求

7.1.3.1 在整個檢定過程中，必須遵守相關的安全規程。

7.1.3.2 進罐測量時，罐內有害氣體的濃度必須符合安全規定，並得到申檢單位安全部門的進罐許可。

7.1.3.3 關閉所有進出罐的管線，做到無任何泄漏。

7.1.3.4 使用的電器設備應符合防爆要求。

7.1.3.5 檢定人員必須戴好安全帽，認真檢查扶梯和罐頂的護欄以及能檢查到的其他附著在罐壁或罐頂的附屬檔案，確定其是否牢固，以保證檢定人員及儀器的安全。

7.1.3.6 檢定人員的衣服鞋帽等必須符合有關規定，避免靜電與火花的產生。

7.1.3.7 高空作業人員當使用吊架或吊椅時，滑輪、繩子等在安裝前要仔細檢查，安裝後也應檢查是否可靠，應使用牢固耐磨的安全帶。使用腳手架進行檢定時，可採用鋼管、圓木等材料進行搭接，並應安裝牢固。

7.2 檢定設備

檢定設備及主要技術參數見表1及表2。表1中設備必須經檢定合格且在檢定周期內方可使用。

7.3 檢定項目和方法

7.3.1 圈板直徑測量

7.3.1.1 圍尺法

a) 位置選取：第一圈板在板高的3/4處圍尺，其他圈板各圍兩條圓周，位置分別為：

第一條在圈板板高的1/4處，C下；

第二條在圈板板高的3/4處，C上；

如果不能在選定位置圍尺，可以在靠近這一位置附近測量。

表1 主要檢定設備及技術參數

設備名稱	測量範圍	準確度等級或最大允許誤差	備註
鋼捲尺	(0～50)m (0～100)m (0～150)m	2級	鋼捲尺檢定證書必須有以米為間隔的修正值，使用時必須修正
量油尺	(0～25)m	2級	使用時必須修正
光學垂準儀	(0.9～25)m	1/100000	自動補償
具導軌光學徑向測量儀	(0～180)mm	±2mm	——
移動式徑向偏差測量儀	(0～300)mm	±0.3mm	與光學垂準儀配套使用
水準儀	(1～50)m	3″	自動安平
超音波測厚儀	滿足要求	±（1%L+0.1）mm	使用溫度-20℃～50℃
拉力計	(0～98)N	最小分度值1.96N	——
標高尺	(0～2)m	±1mm	最小分度值1mm，與水準儀配套使用
溫濕度計	-20℃～50℃ 10%RH～90%RH	±1.5℃ 7%RH	——
標準金屬量器	100L—2000L	0.025%	選用
流量計	滿足要求	0.2%	選用
全站儀	1.7—80m	3mm+2ppm	選用
雷射測距儀	0.5—100m	1.5mm	選用

表2 配套設備

設備名稱	型號規格	要求
拉繩	滿足要求	質地為棉、麻
鋼直尺	500mm～1000mm	3支
夾尺器	——	——
防爆燈具	符合防爆場所要求	2個以上
試水（油）膏	——	——
跨越規	滿足要求	——
磁性表座	垂直吸力不小於588N	——
計算機及印表機	滿足要求
容量表處理軟體	按附錄E、F、G示例驗證

b) 按選定的圍尺位置，在罐壁上用色筆每隔1.0m～1.5m畫出水平標記作為圍尺軌跡，並清除圍尺軌跡上的有影響測量結果的雜物，以保證測量時鋼捲尺貼緊罐壁。用磁性表座或其他方法將鋼捲尺的尺頭固定，沿罐壁放尺，使尺帶緊貼罐壁並大致圍繞在圍尺軌跡附近，用磁性表座固定5min左右，使尺帶與罐壁達到溫度平衡，以消除尺帶與罐壁的溫差所造成的測量誤差。當罐壁的材質為非碳鋼等其他材料時，應記錄其罐壁溫度材質和線膨脹係數。

c) 在圍尺軌跡上距離豎直焊縫或其他障礙物300mm外的地方，在罐壁上用鋼針劃一條垂直於圍尺軌跡的細線作為圍尺起點豎線，將鋼捲尺的零刻度線與起點豎線重合，用磁性表座或其他方法固定尺帶。在距磁性表座不超過3m處，使用夾尺器夾住尺帶，並用拉力計給尺帶施加與尺檢定狀態下相同的拉力，同時觀察尺帶零刻度與起點豎線是否發生位移。有位移時需增加磁性表座的數目，重新測量。無位移即以此點作為圍尺起點。

d) 從圍尺起點沿圍尺軌跡按不超過3m的間隔，依次用夾尺器和拉力計沿罐壁的切線方向給尺帶施加與尺檢定狀態下相同的拉力，用磁性表座或其他方法固定尺帶，一直到起點,讀數估讀到0.5mm。在測量過程中尺帶上緣要始終和圍尺軌跡對齊。每次圍尺過程完畢時，應檢查尺帶零刻度線是否發生位移，如有位移需重新測量。

e) 距離第一次圍尺起點300mm以上建立新起點，按c)、d)步驟進行第二次測量，兩次測量結果應不大於表3規定的允差：

表3 圓周長（C）測量允差

C≤100m	3mm
100m<C≤200m	4mm
C>200m	6mm

f) 如果兩次測量結果超過規定的允差，需繼續測量一直到連續兩次測量結果符合規定的允差，取兩次測量的平均值即為該水平位置的圓周長。

g) 按a)中所選取的各圈板水平圓周的位置逐一測量，得出各圈板的C下和C上值。

7.3.1.2 光學垂準線法

a) 基圓測量

基圓測量包括圍尺法和內鋪尺法。圍尺法見7.3.1.1，基圓為第一圈板的3/4處，如該處無法測量，可選在第二圈板的1/4處作為基圓。當無法外測時，則可進行內部測量，用內鋪尺法測量基圓周長，其方法如下：內鋪尺法的鋪尺位置與圍尺法一樣，清除此位置範圍內的罐壁障礙物，畫出基圓圓周的軌跡。在距離豎直焊縫大於300mm的位置，用鋼針劃一條垂直於基圓圓周軌跡的細線作為起點豎線，將鋼捲尺的零刻度線與起點豎線對齊，尺帶的上緣應與圓周軌跡上水平橫線的下緣對齊，將尺帶靠在罐壁上，用磁性表座或其他方法將尺帶固定，用鋼直尺依次壓緊尺帶，使它同罐壁緊緊貼合。每次壓尺長度不大於1m，每壓緊一次，就將已經鋪好的尺子終端用磁性表座或其他方法固定，在鋪尺過程中，如發生移動則應在最近的磁性表座之前，重新鋪尺，直至最初的起點豎線。鋪尺至最初的起點豎線後，讀取起點豎線對應的尺帶的讀數，估讀至0.5mm。在起點豎線300mm以上的水平位置重新建立起點，按以上步驟重新測量，兩次測量結果應符合7.3.1.1.e)的要求，取平均值作為圓周的內周長。

b) 其他各圈板直徑的測量

測量時使用光學垂準儀，如果條件允許時，也可採用具導軌光學徑向測量儀。具導軌光學徑向測量儀測量的方法見附錄C。

1) 水平測站的建立，根據罐體的變形情況，確定水平測站數，其總數應為偶數，周長小於等於100m時，相鄰水平測站的弧長不超過3m，最小測量點數不少於16點；周長大於100m時，相鄰水平測站的弧長不超過4m，最小測量點數不少於36點。水平測站應沿圓周方向均勻分布，在豎直方向上距任一豎直焊縫的距離不小於300mm，且不受障礙物影響，如受影回響適當調整水平測站點。

圖1 光學垂準儀讀數示意圖

垂直測量點分別選在基圓圓周的軌跡上及各圈板高度的1/4處和3/4處。

3) 光學垂準儀使用前應進行自校。

4) 測量：將光學垂準儀安裝在第一個水平測站處，在罐頂部固定好滑輪。通過繩子懸掛好移動式徑向偏差測量儀，調整滑輪位置，使其位於光學垂準儀的正上方。調節光學垂準儀方向，使目鏡中的十字絲橫線與標尺刻度線平行，旋轉調焦旋紐使標尺刻度線清晰地呈現於目鏡中，讀取數值 (見圖1)。在保持光學垂準儀靜止不動，拉繩使移動式徑向偏差測量儀按垂線方向向上運動，停於各圈板的垂直測量點上（見圖2），逐一讀取各圈板的移動式徑向偏差測量儀標尺的讀數。第一水平測站上的各垂直測量點逐一測量完成後，將整套測量設備，移至下一水平測站點。按以上步驟逐一測量各水平測站點上全部垂直測量點的徑向偏差，直至全部完成。

當需要內部測量時，需將滑輪固定在支撐桿上將支桿立於罐內部，使支撐桿頂端靠於罐壁，按7.3.1.2.項中b進行測量。

滑輪

垂準線

中軸線

水平焊縫

基圓

1/4

3/4

光學垂準儀

水平測站

移動式徑向偏差測量儀
儀

圖2 光學垂準儀測量徑向偏差示意圖

7.3.1.3全站儀法

對於保溫的內浮頂立式金屬罐，無法進行浮頂以上圈板測量的，可直接採用全站儀進行測量，方法如下：

將儀器穩定安裝在浮盤大約幾何中心的三角架上，調正水平，輸入測量點位置參數，即可進行自動測量。

7.3.2 周長修正測量

在測量周長時，應使用跨越規對圍尺軌跡上經過的焊縫或障礙物進行跨越測量，以便對周長進行修正。

7.3.2.1 測量無障礙弧長：在圍尺部位選擇二個無障礙弧，用跨越規測出二個無障礙弧，記錄對應的鋼捲尺長度。取二個弧長的平均值作為圓周部位的無障礙弧長。

7.3.2.2 測量有障礙弧長：在鋼捲尺越過障礙物的部位，以障礙物做為弧的中心，保持測量無障礙弧長時跨越規的弦長不變，用其測出有障礙弧長，記錄相對應的圍尺長度，即是該障礙物的有障礙弧長。

7.3.2.3 圓周修正：測量的無障礙物弧長和有障礙弧長之差為所測圓周相對該障礙物的跨越修正值。

7.3.3 各圈板高度、總高及板厚測量

7.3.3.1 各圈板高度測量：立式金屬罐的焊接結構形式通常有四種，搭接式、對接式、互動式和混合式。沿扶梯依次測得各圈板下水平焊縫中心到上水平焊縫中心的距離，應測兩次取平均值，精確到1mm，作為各圈板的外部板高。對有搭接的罐還應測量兩圈板之間的搭接高度。各圈板板高測完之後，使用量油尺或雷射測距儀測量罐圓筒部分的高度，作為罐的總高，並與各圈板高度之和相比較，若有差值，應對各圈板高度按總高進行修正。

7.3.3.2 各圈板板厚測量：用超音波測厚儀沿扶梯依次測得各圈板厚度。在同一圈板應測兩次，精確到0.1mm，取平均值作為該圈板的厚度。當板厚無法測量時，可採用圖紙的數據。

7.3.4 罐底量測量：

測量方法有容量比較法和幾何測量法。在測量中應優先採用容量比較法，在容量比較法條件不具備的情況下，採用幾何測量法。

7.3.4.1容量比較法

將水或液體石油產品從標準金屬量器或流量計注入到被檢定罐內，同時用量油尺測出罐底注入的液面高度，直至液體分別浸沒至下計量基準點和罐底最高突起部分，測量注入液體的溫度，進行修正。從標準金屬量器或流量計中注入被檢定罐中的液體體積分別為死量和底量，下計量基準點的液高為底量高度。

7.3.4.2 幾何測量法

a) 測量點的確定：測量點是在罐底上確定同心圓（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……m）和半徑（0—1，0—2……0—n）的交點的位置(圖3a)。測量點的數目由底量測量所需準確度和它的凹凸不平的程度確定，一般取測量點數見表4，同心圓到罐底中心的距離按照所分圓環面積相等的條件來確定，各圓環的半徑按以下公式計算：

同心圓環至中心距離：

(4)

式中：R--- 第一圈板內半徑，mm；

m--- 等分圓環的數量。

b) 測量點標高測量：將水準儀架設在罐底靠近中心的穩定點上，用標高尺逐一直立於各測量點、罐底中心點和下計量基準點上，由水準儀讀出標尺的讀數，記錄各測量點的標高（圖3b）。

表4 罐底測量點數量

標稱容量	m	n
V≤700m	1	8
700m<V≤10000m	8	8
10000m<V≤50000m	8	16
V>50000m	16	16

7.3.5 罐體傾斜測量

罐體傾斜是指罐的中軸線偏離鉛垂線的角度，可以採用水準儀在罐外或在罐內測量。

ⅧⅦⅥⅤⅣⅢ Ⅱ Ⅰ

圖3a 罐底量測量點分布示意圖

圖3b 罐底量標高測量示意圖

7.3.5.1 水準儀罐外測量

在罐壁外用色筆畫出八個對稱方向的標記點，選取適當位置安平水準儀。將標尺沿標記點立於罐底邊沿或第一圈板水平焊縫下沿，用水準儀依次測量各點的標高。對測不到的測量點，可移動水準儀建立第二測站（圖4），移動水準儀後應重複測量上一測站最後一個測量點的標高，使其能修正到同一水平面，逐次測出八個點的標高，計算對稱兩點最大差值。

7.3.5.2 水準儀罐內測量

在罐內第一圈板位置用色筆畫出八個對稱方向的標記點。用水準儀逐次測量罐底邊部八點的標高，計算出兩對稱點的最大差值。當底量採用幾何測量法時，這一數據可採用罐底量邊部八點對稱方向的測量數據。

7.3.6 橢圓度測量

根據第一圈板的3/4處的內周長，將其圓周分成八等分，用鋼捲尺或雷射測距儀測出兩對稱點之間的距離測出橢圓的長短直徑。

圖4 水準儀罐外測量罐體傾斜

7.3.7 參照高度和液面高度測量

7.3.7.1 參照高度的測量

將量油尺尺錘放入計量口中，使尺帶緊貼下尺槽，緩慢放下尺帶，讓尺帶在尺錘的重力作用下垂直下落，尺錘頂部剛好接觸到下計量基準點，並確認尺錘直立，此時讀取上計量基準點所對應的尺帶刻度，即為參照高度。收回尺帶按以上步驟重新測量，兩次測量之差不得超過1mm，取平均值作為參照高度。

7.3.7.2 液位高度的測量

將量油尺按7.3.7.1測量參照高度的方法下尺，然後緩慢拉出，確定液位的大致位置，在其上下100mm範圍內塗抹試油膏或試水膏，重新沿下尺槽緩慢放鬆尺帶，當尺錘頂部剛好接觸到下計量基準點時，提起尺帶，查看試液膏變色線所對應的尺帶數值。然後用乾布擦去試液膏重新塗抹，重複測量，兩次誤差不得大於1mm，取第一次測量值作為罐內液體高度。如測量罐內液體實高有困難時，也可用測量空高的方法來確定罐內液體高度。

7.3.8 罐內附屬檔案測量

罐內所有附屬檔案都會影響罐的有效容量，附屬檔案一般具有規則的幾何形狀，測量出幾何尺寸，即可求出其體積。還需測量各附屬檔案的最低點和最高點到下計量基準點所在平面的距離，即確定各附屬檔案的起點高度和止點高度。對於不能實際測量的附屬檔案，可採用竣工圖紙數據。

7.3.9 浮頂測量

根據浮頂的構造，可分為內浮頂（筒）和外浮頂，外浮頂又分單盤式和雙盤式。浮頂測量包括浮頂質量、浮頂最低點和起浮高度，其中浮頂質量測量有容量比較法和幾何測量法。

7.3.9.1內浮頂（筒）測量（見圖5）

(1）浮頂最低點的測量：用水準儀和標高尺測量下計量基準點處標高，用倒尺分別測量8個方向的浮筒的底部的標高，數值最小者為浮頂的最低點。

起點標高

下計量基準點標高

圖5 內浮頂（筒）測量

(2) 浮頂質量測量：採用容量比較法，如確有困難也可採用圖紙標註的浮頂質量。

容量比較法測量：

將一定量的水或石油產品從標準金屬量器或流量計中注入到被檢定罐中，使其液面位於浮頂的最低點，此時罐內液位高度為h0，體積為Vh0，然後再向被檢定罐中注入體積為V的液體，使浮頂浮起，則此時罐內液位高度為h,體積為Vh。。液位高度用量油尺測量兩次，兩次之差不超過1mm，取其平均值。

（3）起浮高度的測量：根據浮筒的形狀，測量其浮筒的外直徑、總高度等幾何尺寸。

7.3.9.2單盤式外浮頂測量（見圖6）雙盤式外浮頂測量見附錄D

（1）浮頂最低點的測量：

將罐周長八等分，在此八個半徑方向上，用水準儀逐次測量出浮頂船艙外沿、內沿及單盤上中心積水坑下沿的倒尺標高。以最小倒尺標高值的位置，作為浮頂最低點。最低點倒尺標高與下計量基準點的標高之和，作為浮頂最低點的高度。

（2）浮頂質量及起浮高度的測量：

1）採用容量比較法測量見7.3.9.1（2）。

2）幾何測量法

1—下計量基準點標高；2—船艙外沿標高；3—船艙內沿標高；4—船艙至罐壁距離；5—內沿高；6—環船體浸沒高度；7—液面；8—單盤某一點標高；9—單盤及板厚；10—環船體內半徑；11—船艙寬；12—環船體外半徑；13—罐的內半徑；14—積水坑起點標高。
圖6單盤式浮頂測量示意圖

首先測量能隨浮頂移動的附屬檔案體積，並測量出浮頂的船艙寬、單盤半徑、單盤厚度、單盤與船艙連線角鐵厚度。然後待浮頂完全起浮後，將水準儀安裝在浮頂上部相對穩定的位置，將單盤按等面積分圓環的方法八等分，並畫出標記並測量標高。將單盤上人孔或取樣口打開，以能看到液面為宜，測量讀取液面標高。測量時船艙上的人員及儀器質量也應做好記錄。

7.4 數據處理

7.4.1 空罐時各圈板內直徑的計算。

7.4.1.1 當用圍尺法測量罐的內直徑時，第一圈板內直徑（d1）即為：

(5)

式中：d1——第一圈板內直徑，mm，保留一位小數；

C外——第一圈板3/4處的外圓周，mm；

Δl1——鋼捲尺的跨越修正值之和，mm；

ΔlR1——鋼捲尺圍尺長度的修正值，mm；

δ1——第一圈板平均板厚，mm；

當罐的材質不為碳鋼時：

C外罐=C外尺×[1+(α尺-α罐)(t-20)] (6)

式中：α尺——鋼捲尺的線膨脹係數，1/℃；當鋼捲尺材質為碳鋼時α尺=0.000012/℃；

α罐——罐的線膨脹係數，1/℃；

t ——環境溫度，℃。

其他各圈板的內直徑為：

(7)

式中：di——第i圈板的內直徑，mm，保留一位小數；

Ci上——第i圈板3/4處的外圓周長，mm；

Ci下——第i圈板1/4處的外圓周長，mm；

Δli——第i圈板鋼捲尺的跨越修正值之和，mm；

ΔlRi——第i圈板鋼捲尺圍尺長度的修正值，mm；

Δi ——第i圈板平均板厚，mm。

7.4.1.2 用光學垂準儀測量徑向偏差的計算：

(8)

式中：Δri ——第i圈板徑向偏差，mm,保留一位小數；

W基——基圓徑向偏差標尺讀數，mm；

W3,i——第i圈板3/4處的徑向偏差標尺讀數，mm；

W1,i——第i圈板1/4處徑向偏差標尺讀數，mm；

n——水平測站數；

A——常數，內測時取-1，外測時取+1。

當基圓圓周用圍尺法測量時，基圓外直徑D基為：

(9)

式中：C外——測量的基圓外圓周長,mm，材質不同時，按7.4.1.1處理；

各圈板內直徑(di)為：

(10)

基圓周長用內鋪尺法測量時，各圈板內直徑(di)為：

(11)

式中：C內——基圓內周長，mm，材質不同時，按7.4.1.1處理；

P ——檢尺時的拉力，N；

E ——尺帶的彈性模量，2.06×10N/cm；

S ——鋼捲尺截面積，cm。

7.4.1.3 帶液測量時，各圈板通過液體靜壓力的作用產生徑向增大值( )，影響空罐時的直徑，其徑向增大值應按下式計算：

(12)

式中：Δd1靜——基圓內直徑的徑向增大值，mm；

h——液面高度,mm；

B基——基圓所在水平面到下計量基準點的高度，mm；

δ基——基圓所在圈板的平均板厚，mm；

Δdi靜——第i圈板內直徑的徑向增大值，mm；

Bi——第i圈板中部到下計量基準點距離；當液體未充滿該圈板時，為該圈板所裝液體高度的1/2到下計量基準點的高度，mm；

d——所求圈板儲液狀態下的內直徑，mm；

δi——所求圈板的板厚，mm；

j——靜壓膨脹係數，mm； [s1]

ρ——測量時的液體平均密度，g/cm；

g——重力加速度，9.8m/s；

E——圈板的彈性模量2.06×10N/cm；

0.0011——空氣浮力修正值，g/cm。

則空罐時，各圈板的內直徑為：

(13)

式中：di實——實罐下測得的內直徑，計算方法見式（11）。

7.4.1.4全站儀測得的各圈板直徑可直接採用。

對接式

套筒式

b23

b12

圖7 板高測量與計算

7.4.2 各圈板內高計算（圖7）：

7.4.2.1 對接式罐圈板內高計算

對接罐的內高等於它的外高即： hi=Hi (14)

注意：第一圈板的內高是指第一圈板上水平焊縫到下計量基準點的距離。

7.4.2.2 套筒式罐圈板內高的計算

套筒式罐各圈板的內高為本圈板高度減上搭接高再加下搭接高度，即“減上加下”；

(15)

式中：Hi ——第I圈板外高，mm；

bi+1——第i圈板的上搭接高度，mm；

bi-1——第i圈板的下搭接高度，mm。

7.4.2.3 互動式、混合式內高計算

按實際結構形式進行計算。

7.4.3 底量計算

7.4.3.1 用容量比較法測量罐底,根據實際測量數據,用線性插值法計算出相應高度容量。充液為水時，充水前後溫差小於10℃時，可不進行溫度修正。

7.4.3.2 用幾何測量法測量罐底,其罐底最高點以下容量(V底)（如圖3）按下式計算：

(16)

式中：V底——罐底部分容量，為高度h的函式，dm；

h——編容量表液面高度（以下計量基準點為零點,區間為零至罐底最高點），mm；

d——第一圈板內直徑，mm；

k——測量點數：k=mn；

B0,i、B1,i、……Bm,i——各測量點標高，mm；

B基——下計量基準點標高，mm；

F（h,Bm,n,B基）——自定義函式，定義如下：

，mm。

當m=1，n=8時，採用如下的計算公式：

7.4.4 罐體傾斜修正的計算

7.4.4.1 用水準儀外測時，傾斜角（β）的計算：

(17)

式中：B左——標記點處的水平標高，mm；

B右——與B左對應點處的水平標高，mm；

d外——測量點所在的圈板外直徑，mm。

7.4.4.2 用水準儀內測時，傾斜角（β）的計算：

(18)

式中：d內——測量點所在的圈板內直徑，mm。

7.4.4.3 各圈板傾斜修正容量ΔVi的計算：

(19)

式中：di——第i圈板的內直徑，mm；

hi——第i圈板充裝液體高度，mm；

7.4.5 液體的靜壓力容量修正計算：

(20)

式中：ΔV靜1,ΔV靜2,……ΔV靜n——液體充到各圈板時產生的各圈板容量增量，dm/mm；

h1,h2,……hn——各圈板的內高，mm ；

δ1,δ2,……δn——各圈板的板厚，mm ；

d——所有圈板內直徑的平均值，mm 。

當液高為h時產生的靜壓力總膨脹（ΔV靜）為：

7.4.6 罐內附屬檔案計算

罐內附屬檔案體積按幾何形狀計算，在編制容量表時，應在起點高度Ha與止點高度Hb 之間平均扣除或增加。

罐內附屬檔案的起止點高度用下式計算

起點高度： Ha =B基 -B起 (21)

止點高度： Hb =B基 - B止 (22)

式中：B基——下計量基準點處標高，mm ；

B起——附屬檔案起點標高，mm；

B止——附屬檔案止點標高，mm；

7.4.7 浮頂計算

7.4.7.1內浮頂計算

（1）浮頂(筒)的質量(容量比較法)

a) 浮頂(筒)浮起時浸沒於液體的體積為：

V浸= (Vh-Vh0)-V (23)

式中：Vh ——液位高度為h時被檢罐的容量，dm；

Vh0——液位高度為h0時被檢罐的容量，dm；

V——液高在h0至h之間注入的液體體積，dm。

b）浮頂(筒)的質量

M=V浸ρ (24)

式中：ρ——罐內液體的密度，g/cm。

(2) 浮頂(筒)起止點高度

a) 浮頂(筒)浸沒高度計算:

V浸=M /ρ （25）

V總= （26）

H浸≌ DV浸/ V總（27）

式中：V浸——浮頂的浸沒體積,dm；

V總——浮筒的總體積,dm；

H浸——浮筒的浸沒高度，mm ；

D——浮筒的外直徑,mm ；

L——浮筒的總長度,mm 。

當浸沒深度接近於浮筒中心位置時，採用（27）式；偏離較大時，應採用圓筒的弓形面積計算浸沒深度。

b) 浮頂起止點高度計算

浮頂最低點（起點）： H起=B基+B倒 (28) 浮頂起浮點（止點）： H止=H起+H浸+50 (29)

式中：；B基——下計量基準點處標高，mm ；

B倒——浮頂最低點倒尺標高，mm ；

H浸——浮頂浸沒高度，mm ；

50——為確保浮頂正常起浮所設定的高度區間，mm 。

7.4.7.2 單盤式外浮頂計算

（1）浮頂質量採用容量比較法計算時見7.4.7.1式中（23）（24）

（2）幾何測量法計算

1) 浮頂浸沒體積的計算

a)浸沒高度計算

三角旋轉體浸沒高度：

HΔ=B內-B外 (30)

式中： B內——船艙的內沿標高平均值，mm ；

B外——船艙的外沿標高平均值，mm 。

環船體浸沒高度：

H環=H內-（B液-B8-δ角） (31)

式中： H內 ——浮頂船艙的內沿高的平均值，mm ；

B液——在浮頂上測得的液體標高平均值，mm ；

B8——浮頂上測得的單盤邊部標高平均值，mm ；

δ角——單盤與船艙連線的角鐵厚度，mm 。

b)浸沒體積計算

三角旋轉體浸沒體積：

VΔ= HΔ（2r1-r2-r1r2）×10 (32)

式中：r1——環船體外半徑，mm ；

r2——環船體內半徑，mm 。

環船體浸沒體積：

V環=πH環（r1-r2）×10 (33)

單盤浸沒體積：

V單按7.4.3.2公式(16)進行計算，但各點的標高需先加上相應的板厚，h取0,

B基取B液。

浮頂附屬檔案浸沒體積：

V附按罐內附屬檔案計算方法計算體積即可，並確定它們的起止點。

浮頂浸沒體積：

V浸=V單+V環+VΔ+V附 (34)

2) 浮頂質量的計算：

M=V浸ρ (35)

式中： M——浮頂質量，kg；

V浸——浮頂浸沒體積，dm；

ρ——罐內液體的平均密度，g/cm。

3)起止點高度計算

三角旋轉體的起點：

HΔ起=B基+B外 (36)

式中：B基——下計量基準點處標高，mm ；

B外——船艙外沿倒尺標高，mm 。

三角旋轉體的止點：

HΔ止=B基+B內 (37)

式中：B內——船艙內沿標高，mm ；

環船體的起點：

H環起=B基+H內 (38)

環船體的止點：

H環止=B基+B內+ H環 (39)

式中：H環——環船體的浸沒高度，mm ；

單盤的起點：

H盤起=B基+B積+H積 (40)

式中：B積——中心積水坑下沿倒尺標高，mm ；

H積——中心積水坑的高度，mm 。

單盤的止點：

H盤止=B基+B內+H環 (41)

浮頂起點：三角旋轉體和單盤等倒尺測量數據中的最小數值處為浮頂起點，單位為mm。

浮頂止點：單盤止點+50,（mm）。

7.5 容量表的編制

7.5.1 容量表的高度最小分度為毫米，容量最小分度為立方分米。容量表的起點高度為零點，對應的容量為死量。不得在容量表中直接將浮頂的浸沒體積扣除，浮頂最低點至完全起浮之間的液位高度不得作為計量交接使用。靜壓力容量表應按密度為1g/cm的液體單獨編制,使用時按實際密度進行修正。

7.5.2 容量表應使用計算機軟體程式編制，其計算軟體程式須經驗證,示例見附錄E、F、G。

7.6 檢定結果處理和檢定周期

7.6.1 經檢定符合本規程要求的立式金屬罐，發給檢定證書及容量表，作為計量罐使用。

7.6.2 經檢定,不符合本規程要求的立式金屬罐，發給檢定結果通知書，並註明不合格項目，不得作為計量罐使用。

7.6.3 立式金屬罐檢定周期：首次檢定一般不超過二年，後續檢定一般不超過四年。若罐體發生嚴重變形或大修以及檢定結果受到懷疑時須復檢。

[s1]係數原來為k，與底量的數量相衝突，改為j。係數可以有量綱。

立式金屬罐容量

基本介紹

規程

目錄

範圍

引用文獻

術語

概述

計量性能要求

通用技術要求

計量器具控制

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