立式金属罐罐底变形量测量的研究

　　目前立式罐计量准确度约为0.2%,其中影响最大的为罐底部容量的测量,其误差可达0.1%或0.15%。在对罐底容量测量方面,我国立式金属罐容量试行检定规程JJG168-87在罐底修正方面只考虑了在空罐条件下罐底不平度,而罐在装油后,罐底在原来的基础上产生进一步变形,此时在计算进油和输油的油量时,罐底容积再按照空罐时检定数

　　据来计算,则计算出的油量肯定会出现误差。针对国家检定规程中出现的这一问题,目前国内有关人员提出了3种解决方法,但都有其局限性,不能真正解决立式罐变形量的测量。针对这一问题,本文提出了将液位传感器安装在罐底,通过液位传感器来测量底部的变形量,这样可以做到现场计算油量时,在空罐检定的底部容积加上底部变形量,可以得出较准确的底部容积量。

　　1　变形量的测量及存在的问题

　　目前对立式罐底部变形量测量的方法有3种:几何法、倒液法和双液法。

　　1.1　几何法

　　几何法就是把空罐罐底和加载后的罐底形状看作圆锥体,通过在罐顶开孔,装液至不同高度测量该圆锥体侧面的一些固定点的高度变化,通过这些变化来计算容积的变化量。但是几何法要在罐顶打孔,对罐体有所破坏,企业和单位难以接受,而对于内外浮顶罐则根本不许在罐顶打孔。且在使用此方法时,为了连续计算罐底的增量,所以在每次计算罐内油量时,都要从罐顶测量罐底最新的变形量,这样做费时费力,所以难于实行。

　　1.2　倒液法

　　在倒液法中通常使用两个罐,其中一个作为被测量罐,另一个作为标准罐。倒液法就是把标准罐中的一部分液体输入待测罐,计算标准罐(按标准罐容积表)中输出量与被测罐(按被测罐容积表)输入量的差值,此差值就是被测罐罐底变形对罐容积的修正值。但倒液法也存在诸多问题。

　　1)倒液法就是把罐A当作标准罐,A罐输出量本身同样存在误差。

　　2)倒液法是在一个罐正式装液前的一次对不同液面下的底部变形量的测量,但如果要在20 m的罐上检测每1 cm液面下的底部变形量,工作量相当大,且在装液后,底部是否如此变化不能确定。

　　3)用倒液法时,倒罐的液体量大,而罐底变形修正是A,B两罐的输出量和输入量之差,用两个大数之差求小数,这中间的误差是相当大。

　　1.3　双液法

　　在双液法中,先假定罐底板的最高点为M ,再往罐中加水至A点,液面A在M点之上,且A至M的距离为LAN。在实验中,向罐中装液至B点时,罐底下陷变形容积增加,使水面A点下降至A1点,但A1点不会降至M点的高度N处以下,双液法测量原理见图1。这样装液至B点后使罐底产生变形容积增加的量为: