储油罐罐底变形的质量流量计测试.docx

储油罐罐底变形的质量流量计测试 1 储油罐差量原因分析 储油罐是一种储存液体货物的设备，也是重要的指示性指示器和指示性材料。对于储油罐在进行贸易交接时,计量数据准确与否,直接关系到双方利益。为此如何发现储油罐存在差量的原因,并加以解决是非常重要的工作。由国家大容量第一计量站会同沈阳军区油料监督处,对某储备油库新建成品油储油罐,采用容量比较法测试罐底变形引起的差量,并根据测出的差量数据重新修正容量表,从而很好地解决了储油罐使用中的油品计量误差问题。 2 检测方法和基本理论 2.1 罐体浮顶容量检测 本次被测试的储油罐均为内浮顶式,其地基采取外环墙(梁)式结构,设计坡度为1.5%。罐顶部装有检尺口并带下尺槽,罐底部安装了计量板并与量油管相连接,保证了参照高度在罐装液后不受罐底变形影响发生变化。罐全部建造完毕后,经水压沉降试验合格后,将罐内积水排出并清理干净后,按照国家计量检定规程JJG 168—2005《立式金属罐容量》,采用几何测试法进行测试,并出具容量表。 为验证几何测试法出具容量表的准确度,主要是罐底量,基础沉降量,浮顶质量等。采用容量比较法进行测试验证。容量比较法的样品罐采取抽查的方法,共抽取了3座储油罐进行测试。其各罐情况分别为:罐号G-17号,标称容量为5×103m3,浮顶设计质量2300kg,起点1581mm,止点1733mm;罐号G-16号,标称容量为1×104m3,浮顶设计质量4300kg,起点1 569 mm,止点1 748 mm;罐号G-4号,标称容量为2×104m3,浮顶设计质量5 600 kg,起点1 567 mm,止点1 705 mm。 2.2 采用仪器自动显示温度 使用的标准器为美国产罗斯蒙特(ROSEMOUNT)质量流量计,型号为CMF300M/2400,变送器、显示器为一体的触摸屏式,调取菜单直接显示温度、密度、瞬时流量、累积量等。准确度等级为0.1级。经称重法检定后,基本误差不大于0.1%. 2.3 连接和使用扑灭器的管道 罐与罐之间管线的联接采用军用临时管线,以快速接头的方式,中间安装过滤器。 试验用介质为储罐进行水压沉降试验时使用的自来水。 3 直接把控检测前浮顶位置 (1)将被测罐清空罐内积水及杂物,封闭人孔等。 (2)检查连接两座储罐管线,确保管线不漏液、与其他罐间不窜液,控制阀门状态良好,操作灵活。 (3)供水罐与被测罐连通管线在检测前充满液体,并排空管线气体。 (4)由供水罐向被测罐注水,按流量计累积量测算被测罐的注水点高度位置。将量油尺在预测液高位置处涂上试水膏,在被测罐上由检尺口处向下投尺,测得液面高度。其注水点分别为:第一点为罐底量高度,也可适当超出一点。以后每隔500 mm为一点,浮顶起点处液高应适当低于起点50 mm,过浮顶区间应大于止点100 mm以上,以便保证此区间不受浮顶影响出现假液面。容量比较法被测罐注水总高度,应根据情况而定,但最低不应少于3 m,如果条件允许可注水到6 m以上为好。 4 罐体热膨胀修正容量 测试时流速在70 t/h左右,两个储罐水温均在23℃左右,密度按纯水密度表计算,罐体热膨胀修正容量按下式计算: 具体检测结果数据见表1。 5 检测数据分析 5.1 g-17号罐,g-16号罐、g-4号罐 由汇总表数据可看出,以几何测试法测得罐底量比容量比较法测得的罐底量普遍稍大,其中G-17号罐(5×103m3)大0.3m3,G-16号罐(1×104m3)大3.3m3,G-4号罐(2×104m3)大0.7 m3。由于此区间不是罐底变形的主要区间,而是一次性差量,完全可以满足使用要求。 5.2 罐底基础沉降的机理 对容量比较法测得的数据同几何测试法作出的容量表进行比较,从汇总表数据中将罐底量以下各点:浮顶起点~终点的差量进行累加的结果,即为罐底基础沉降量。其基础沉降量分别为:G-17号罐为2.1 m3,G-16号罐为5.3 m3,G-4号罐为9.7 m3。 目前,我国建造的储油罐罐底主要以锥面中间高四周低形为主(也有采取四周高中间低即坡形罐底),设计坡度一般为1.5%,对于软弱地基可加大到3.5%,经水沉降试验后不得低于0.8%。对于这种锥面以中间高四周低形为主罐底变形对罐容计量造成误差的原因,首先要从储罐水沉降试验进行分析。储罐在进行水沉降试验时,在水高液位的重力作用下,对罐底产生很大的压强,储罐的地基要产生整体沉降和局部沉降。基础沉降的大小视地基的好坏程度而不同,但无论是硬基础还是软基础,这种沉降都要发生,只是沉降量大小不同而已。一般情况下罐基础在进行整体沉降的同时,罐的中心沉降量相对加大(也包括外环梁式软基础)。因为在罐底板的边部受环梁的约束,其环梁承载强度和承载面积都相对较大,从而罐底边部(罐壁板处)受约束力就大。并且罐底板边部的边缘板厚度相对要厚,承