舱容计量中横倾修正的一种计算方法
在石油及石油产品运输、销售和节能工作中,计量起着重要的作用,而船舶液货舱是石油及石油产品贸易交接和能源计量的重要工具。国际原油价格近年不断上涨,从1993年的16~17美元/桶上涨到2008年最高时140美元/桶以上。油价的高涨使得贸易各方更加重视石油计量的准确性。国家近年不断提倡节能减排,而计量准确是节能减排的前提。因此,时代的发展要求船舶舱容计量有更高的计量精度。
在以往计量检定机构提供的舱容表中,很多机构没有提供倾斜修正表。舱容表只提供两列数据,一列是计量管的高度,另一列是该高度下对应的容积。这个容积是假设船舶处于正浮状态下,即船舶的前后水线吃水差为零以及船舶横倾仪的角度为零。这只是一种理想的计量状态,事实上船舶在计量中很难保持这种状态,往往是既有纵倾又有横倾。因此,没有倾斜修正表的舱容表在计量中会带来较大误差。
在我国,两个国家级的舱容计量站均提供了纵倾修正表,但是两个机构的舱容表在比较长的一段时间均未提供横倾修正表。横倾修正的计算比较复杂,按照常规的思维是,我们建立船舶舱的数字立体模型,当船舶舱发生横倾时用数学方法计算体积,但由于计算方法太过复杂,导致各个计量机构长期没有推出横倾表。本文则提出了一种简单的横倾修正的计算方法。
如图1船舶舱横倾横剖图所示,相同容积的液体放置船舱中,当船舱发生倾斜时,液面和船舱处于正浮状态,液面有一个交点A,这个交点我们称之为“漂心”。假设在“漂心”这个位置有一个计量管,那么船舱在发生微小倾斜时,液体浸没这个计量管的高度不会改变。比较形象的理解就是,假设船舱是一个大碗,大碗中盛有水,在碗的中心插一根筷子,在碗发生微小倾斜的时候,水浸没筷子的高度是相同的。
这样一来,我们只要计算出这个“漂心”的位置,然后再在“漂心”的位置插上管子,就可以用没有倾斜修正表的舱容表了。可是问题又来了,由于船舱的形状复杂,不同高度“漂心”的位置是不同的,难道要每测量一个高度就插一个管子?这显然是不现实的。现实中我们的计量管位置是固定的,倾斜液面浸没计量管的高度和上述的交点有一个高度差△h,我们计算出这个高度差,加上倾斜液面浸没计量的高度h1,就等于液面处于正浮状态的高度h2。我们只要查这个高度的容量就能得出修正后的容量。
下面我们说说如何计算出漂心”A点的位置。如图2为高度h,时的船舶舱俯视平面图,假设本液面面积为S,假设某条线把船舱分为两部分 S1、S2,当S1= S2=1/2S时,就能满足这条线是“漂心”所在位置的线。
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