第九章油量计算基础知识第一节术语 (2)第二节容积表的编制及应用 (3)第三节油量计算方法 (15)第九章油量计算基础知识第一节术语及基本计算方法一、术语1、标准温度确定某些随温度而变化的物理量时选定的一个参照温度。
我国规定101.325kPa大气压下的20℃为标准温度。
2、计量温度(t)储油容器或管线内的油品在计量时的温度,单位℃。
3、试验温度(tˊ)在读取密度计读数时的液体试样温度,单位℃。
4、标准密度(ρ20)在标准温度下,石油及石油产品的密度,单位kg/m3。
5、试密度(ρtˊ)在试验温度下,密度计在液体试样中的读数,单位kg/m3或g/cm3。
6、标准体积(V20)在标准温度20℃下的体积,单位m3。
7、体积修正系数(VCF)石油在标准温度下的体积与其在非标准温度下的体积之比。
8、F值将石油在真空中的质量换算到空气中重量的换算系数。
二、基本计算方法1.应用国标公式计算油品的质量是由其体积和密度决定的,而体积和密度又受温度影响。
为了获取精确的质量值,在上述因素客观存在的同时,还需考虑将真空中的质量换算到空气中,空气浮力的影响。
因此,国家标准GB/T1885—1998规定的油品质量计算公式为:m=V20(ρ20-1.1)(9—1)=V t·VCF (ρ20-1.1)式中:m—油品在空气中的质量,kg;V 20—油品的标准体积,m3;ρ20—油品的标准密度,kg/m3;V t—油品在非标准温度下的体积,m3;VCF—体积修正系数;1.1—空气浮力修正值。
在上述计算公式中,空气浮力修正值1.1是一个固定数值,通过计算,在使用时尽管它的误差只在十万分之几,但这个误差确实存在。
因此,对于空气浮力修正更为精确的一种方法是使用F值。
使用F值进行空气浮力计算油量的公式为:m=V20·ρ20·F (9—2)F值是根据油品的标准密度ρ20查表(查GB1885—83中表5,即F值表。
GB1885—83现已被GB1885—98取代,但表5即F值表还可继续使用)得到的,它是不同的油品密度选用不同的修正值。
通常,在油品计算中m= V20(ρ20-1.1)和m=V20·ρ20·F公式都可使用。
2.油品质量速算根据质量计算公式m= V t·VCF(ρ20-1.1),令G t=(ρ20-1.1)×VCF,则:m=Gt·V t(7—3)式中:G t—油品单位体积重量。
为了提高计算效率,已推出“速算表”。
用“速算表”,油品质量可按式7—3计算。
“速算表”主要由“产品标准密度表”和“单位体积重量表”组成,查单位体积重量表需要的两个参数为标准密度ρ20和计量温度t 。
综上所述,计算油品质量的几个关键参数是:Vt、ρ20、VCF。
下面着重介绍以上参数的获取和油品质量的综合计算。
第二节容积表的编制及应用对每个油罐、油罐车、货油舱等储油容器都要编制容积表。
容积表是反映容器中任意高度下的容积的,即从容器底部基准点起,任意一垂直高度下该容器的有效容积。
利用容积表,可以方便地得到油品液位下的容积V t。
容积表是通过对容器的检定得到的。
常用的检定方法有两种:一为容量法,二为几何测量法。
容量法对于形状不规则的小型容器较为适宜。
它是用标准容器或流量计将已知数量的水注入容器中,同时测量容器内水的高度,然后计算在此高度范围内,厘米高度对应容积,并编制成容积表。
几何测量法适用于大型储油容器,它是首先测量出油罐的几何尺寸,然后通过计算编制容积表。
容积表一般以厘米或分米为单位,依照容器满量程高度,按顺序排列编制。
高度不足分米或厘米时,应用比例内插法计算求得容积(如卧式罐),若在某一区间内单位高度的容积不变,可以编制附表(如立式罐)。
对不同的储油容器,需分别编制容积表。
一、立式油罐容积表1.立式拱顶罐容积表⑴立式拱顶油罐容积表的编制立式拱顶油罐容积表一般包括以下三部分:①主表:从计量基准点起,以间隔1cm(或1dm)高度对应的容积,直至安全高度。
②附表:又称小数表,按圈板高度和附件位置划分区段,给出每区段高度1~9cm或1~9mm的对应容积值。
③容积静压力修正表:一般是按储存介质的密度为1g/cm3,储存高度从基准点起,以1dm 间隔累加至安全高度所对应的一列罐容积增大值。
因油罐底不是一个水平面,编制容积表时一般将一定高度下的罐底量作为一个固定量处理(计量基准点或罐底最高点以下量),将这个固定量和它所对应的高度作为主容积表的编表起点值。
立式拱顶罐容积表的形式见表9—1。
表9—1(一)立式拱顶罐容积表(部分)罐号:45 参照高度:14.678m表9—1(二)立式拱顶罐小数表(部分)表9—1(三)立式拱顶罐静压力修正表⑵立式拱顶油罐容积表的使用使用时依据油高在立式罐主表上查出分米或厘米整数高度对应容积,在小数表上先由油高找到该高度对应区间,再在该区间内查出厘米数容积、毫米数容积;再在静压力容积修正表上查出静压力容积修正量,并乘以储存油品20℃下相对密度D204(在数值上D204= 20),再将上述各项容积相加,即可得到油高下的容积。
计算公式为:V=V1+V2+V3+△V SP·D204(9—4)式中:V-油品液高对应容积;V1、V2、V3-在主表、小数表上查得的油品容积;△V SP-在静压力容积修正表中查得容积;D204-液体的标准密度与4℃下水密度的比值。
油罐受压后的容积增大值与装油高度和油品密度有关。
为了使用方便,常常将静压力容积修正值表按罐内4℃纯水的密度1g/cm3编制。
所以在计算装液高度下的静压容积增大值△V gp时,应用该液位下的表载容积增大值乘以罐内介质的实际相对密度D t4,即:△V gp=△V SP·D t4(9—5)(相对密度D t4和实际密度 t在数值上是相等的。
)在实际油量计算时,由于提供的油品密度是标准密度,为了计算方便,求罐内油品容积时涉及的静压力容积增大值可以这样计算,即:△V gp=△V SP·D204(9—6)这里用D204代替D t4,两种取值方式产生的误差很小是可以忽略的。
例7—1 45号罐内油品实际高度5291mm,油品标准密度为744.6kg/m3,求罐内油品体积?解:查45号油罐容积表得:5.2m高的容积:V1=1938879L9cm高的容积:V2=33838L1mm高的容积:V3=376L5.3m高水的静压力容积修正值:△V SP=784L计算该罐油品的体积:V=V1+V2+V3+△V SP·D420=1938879+33838+376+784×0.7446=1973093+583.7664≈1973676.766(L)≈1973.677(m3)2.立式浮顶罐容积表⑴立式浮顶罐的检定和容积表的编制浮顶罐罐体部分的容积测量、计算和编表,与拱顶罐完全一样,但浮顶罐由于增加了浮顶,所以需要增加浮顶起浮前的最低点,浮顶质量和浮顶起浮高度的测量和计算。
浮顶罐容积表的结构同拱顶罐,只是在容积表的附属说明栏中应注明浮顶质量、浮顶最低液面起浮高度和非计量区间。
浮顶罐容积表的形式见表9—2。
表9—2(一)浮顶罐容积表(部分)罐号:16表7—2(二)浮顶罐小数表(部分)表7—2(三)浮顶罐静压力容积修正表(部分)说明:1、液高在13.84dm~15.51dm范围内的容量值不得作计量使用。
2、浮顶质量m=3511kg。
3、静压力容量修正值在实际使用中应按液体的密度进行修正。
9.2.1.2.2 立式浮顶油罐容积表的使用使用浮顶罐容积表时,应注意油品交接计量时的液位一定要避开计量区间。
因为在这一区间内,浮顶在油罐中处于似浮非浮的状态,难以确定浮顶在油罐中排开液体的体积和质量。
计量时的液位高于浮顶最低起浮高度(非计量区间的上限)时,液位下的容积表体积减去浮顶排开罐中介质在实际温度下的体积,才是油罐实际液位下介质的表载体积。
液位低于非计量区间下限时,容积表的使用方法与拱顶罐相同。
因为此时浮顶已落在罐底支架上,液面在浮顶以下。
当浮顶完全起浮时,计算油量采取扣除浮顶质量的方法而不扣除浮顶的排油体积。
具体做法是:通过计算得到油品质量后再减去浮顶质量。
例7—2 16号浮顶油罐经检测液高5.667m,已知该油品标准密度为752.0kg/m3,求罐内油品体积?解:查16号浮顶油罐容积表知:5.600m高的容积:V1=3545813L;在小数表39.27~59.02dm区段,6cm高的容积:V2=38260L;7mm高的容积:V3=4464L;5.6m高时水的静压力容积修正值:△V SP=1133L;罐内油品体积为:V=V1+V2+V3+△V SP·D204=3545813+38260+4464+1133×0.7520=3588537+852.016≈3589389(L)=3589.389(m3)二、卧式油罐容积表1.卧式油罐的检定和容积表编制依照国家标准《卧式圆筒形金属油罐容积标定法(手工法)》,卧式油罐检定的基本步骤为:测油罐板厚、测主圆筒长度、测主圆筒周长、测封头、测油罐倾斜、测罐内附件等。
卧式油罐的容积由封顶和圆筒两部分组成,因此分别计算封顶和圆筒的部分容积并考虑罐内附件和罐体倾斜等因素影响,累加计算出油罐总容积并编制容积表。
卧式油罐容积表的编表高度间隔为厘米,毫米高度对应容积用比例内插法近似计算,计算式如下:V tb=V a+(V b-V a)·(H t-H a)/(H b-H a) (7—7)式中:V tb-卧式罐容积表表载体积,m3(L);H t-卧式罐内实际油高,cm;H a-与H t相邻的较小高度,cm;H b-与H t相邻的较大高度,cm;(这里H b- H a=1cm)V a-与H a相对应的表载容积值,L;V b-与H b相对应的表载容积值,L。
卧式油罐容积表的形式见表7—3。
表9—3 卧式油罐容积表(部分)罐号:5液高修正值:3mm。
9.2.2.2 卧式油罐容积表的使用对标注有液高修正值的油罐容积表,使用时,应将实际测量高度加上液高修正值后,再查容积表。
即:H1=H+△H (7—8)式中:△H-液高修正值,mm;H-下尺点的液面,mm;H1-修正后的液面高度,mm。
例9—3 已知5号卧罐油高1.714m,求罐内液位下的表载体积?解:1.714m在171~172cm之间,查5号卧罐容积表得:171cm高时,容积为36177L;172cm高时,容积为 36415L;油高为1.714m时的表载体积为:V=36177+(36415-36177)×(171.4-171)=36177+238×0.4≈36272(L)例9—4 若已知5号卧式油罐液高修正值为+3mm,求油高为1.714m时的表载体积?解:液高修正值:1.714+0.003=1.717m1.717m高的表载体积为:V=36177+(36415-36177)×(171.7-171)=36177+238×0.7≈36344(L)三、球形罐容积表1.球形罐的检定和容积表的编制球形罐理论设计为正球体,由于建造技术等原因达不到理想状态,所以需要通过测量球形罐的平均横直径和竖直径确定其容积。