油罐标定
储油罐的变位识别与罐容表标定模型
摘要
针对两种卧式储油罐变位后的标定问题，本文利用微分思想、数值逼近、拟合的原理，建立了卧式罐不变位和变位时的油量随油高模型。
针对小椭圆油罐，首先，根据几何特征写成体积的积分式。然后，将积分变量离散化，用MATLAB的编程计算实现了规定1cm的等间距油高时精确的罐内油量。给出了间隔1cm的变位后的标定表（见附录一）。
针对实际储油罐，首先在未发生变位时，同样利用积分知识通过组合形式写出积分表达式。然后将变量离散化求的很小的间隔内油量值，并用3次多项式逼近作为表达式，通过MATLAB画图发现拟合较好。当发生变位时，利用近似的体积等价法，将变位油高等价一个未变位高度。利用积分表达式计算，并通过相邻
的油位高度与实际体积之间的关系，求得α的平均值为0.033弧度，β平均值为0.035弧度，但考虑到具体情况不能简单的认为β就是0.035。并通过求出的α，
β值，利用积分运算给出间隔为10cm的变位后标定表（见附录二）。
模型的建立数学原理可靠，求解方法精度较高，可以作为非严格要求精度下的实际应用模型。
关键词：卧式罐，灌容表标定，几何积分，matlab，离散拟合，多项式逼近
一、问题的引入、描述
通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。将常见的主体为圆柱体，两端为球冠体的油罐为例，标定变位后的灌容表。
用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题：（1）为了掌握罐体变位后对罐容表的影响，利用如图4的小椭圆型储油罐（两端平头的椭圆柱体），分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.10的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示。请建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值。
（2）对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）之间的一般关系。请利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据（附件2），根据你们所建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm 的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。
二、问题的分析
问题给出的两个油罐都是标准的几何体的组合，可以进行积分求解体积，并要充分利用椭圆，圆的性质。体积的表达式复杂，进行积分计算时既不能保证一定可积又耗时费力，所以应考虑数值计算的方法。
模型的建立以实际的利用为主要目的，所以忽略一定的范围是必须的，而且变位的情况有很多种，可以等价成水平的液高简化求解。
三、模型假设
1.假设地形的改变不引起油罐的形变。
2.油罐的形状规则。
3.油罐发生变位时，油位探针相对于油罐的位置不发生变化。
4.出于现实考虑，出油管进油管不能完全触及底部。出于安全考虑油罐也不能完全装满，标定值范围在可应用范围内即可。
5.国家有关标准规定：在装卸温差不超过30℃时，最大充装量为总容积的85％,所以下模型求解中液面变化在高位时，可省略一部分标定【1】。
四、模型建立与求解、结果
4.1小椭圆形油罐体积的求解
4.1.1小椭圆型油罐未发生变位的体积计算 （1）模型建立
对于未发生变位的小椭圆油罐，利用积分求油的体积。首先，先求出油面的截面积，截面积与长度的积即为所求的体积。具体步骤如下：
图1：小椭圆油罐侧面示意图
如图1，坐标原点为O 点，此坐标系下建立椭圆函数
22
2
2
()1x y b a
b
-+
= （1）
A 点坐标为（x,h ）,h 为油面的高度，由函数求得
x = （2）
当00.6h ≤≤时油面积是：
S(h)=100
2()2(12()x
x b h h b dx h b x a
s =--=-+
??
（3）
将（2）式的值代入（3）积分求得：
S(h)=1()(12()*arcsin
b h a h ab b
b
s --=
+ （4）
当0.6 1.2h <≤时由对称性得：
S(h)=21()(2)h ab b h s s π=-- （5）
又油桶长度L,所以油面的体积为：
()v s h L =
(6) （2）模型求解
小椭圆的a=0.89m,b=0.6m将数值代入（6）
由此公式即可求解油罐未变位的精确解，与附表1的未变位进油量数据比较如
图2
图2 小椭圆油罐函数数据与实测数据对比图
（3）评价或结论
理论值与实测值基本一致，存在一定误差，可能是由测量方法引起。由
图像看出，油面高度较低时误差较大，随着高度的升高误差先减少后增大。
4.1.2小椭圆油罐纵向倾斜α求体积
方法一：利用积分准确求体积
以罐底和垂直方向建立坐标系，在倾角为α时随着油面不断升高油面将由
三角形到梯形再到三角形过度（如下两图所示），α=4.1°时最后一个阶段可
以忽略不计，油面为三角形和梯形的情况下计算体积的公式：
图3 油面较低的示意图
如图所示为油罐的正面示意图，从0B段到A点，将油面切割积分，每一部分从侧面看都如图1所示，由图示几何关系有0.4/tan
O A hα
=+，'()(0.4)tan
H x h xα
=+-，所以每个切面的油面面积可由公式（4）（5）求得体积:
0('())
O A
V S H x dx
=? (7) 同理如油面继续升高变位梯形时如下图：
图4 油面升高后的示意图
此时积分上限不变是定值2.05m, '()(0.4)tan
H x h xα
=+-
所以油的体积是
2.05
0('())
V S H x dx
=?
（8）
通过表达式可以看出,由于(')
S H表达式很复杂造成积分的求解理论上可行，但是实际中费时且难度较大，这时充分利用计算工具的计算优势，应题目要求每1cm标定一次，所以h离散化即可得到相应的理论值（编程代码见附录三），并且是很精确的与附表2的变位进油量数据比较如图
图5 小椭圆形储油罐变位后理论计算值与实验值比较
如图说明实际测量中，加油，减油，测量总会不可避免的存在误差。由上述公式将h离散化可以确定标定表，见附录一。
方法二【2】：利用体积近似等价求体积
图6：体积近似等价示意图
如图6，AB 为油罐内油页面的高度，O 为AB 的中点，做KE ，KE 经过O 点且平行于油罐的底OH 。考虑到α角很小，可近似的认为OKB 和OAE 的体积相等。故将BA 面转化到KE 面，即把液高H 转化成了h 。 如图*tan 2tan h IG G F H O F H αα=+=+=+
此时，该问题转化成了油罐未发生变位的情况，利用公式（6）求解。
()(2tan )L v s h L s H α==+?
4.2实际储油罐体积的求解
4.2.1实际储油罐未发生位变情况
(1).实际油罐的形状由原题图像给出，中间是圆柱形的，对于中间部分的体积计算有：
已知油面高度，圆柱油罐的横切面油面的截面积公式[3]：
如图7-1：装少半罐油：即油深1h 2D
<
油。油罐界面圆心为o ，圆心角为θ,
M 图7-2
M 图7-1
圆的直径为D 。则截面积为
2
2
D 2h D arccos
D 2h D
D
sin arccos 720
8D s π--?
?
=
- ??
?
油
油油2 （9）
如图7-2 装大半罐：即油深1h 2D
>
油。截面积为：
2
2
2D 180arccos 2h D
D
sin arccos 720
8D h D s D π---?
?
=
+
??
?
油油油2 （10）
（2）.对于两头球冠球体积，计算过程如下：
图8：球冠处示意图
如图8：有几何关系2220R r E =+ 得 R=1.625m;
先求油罐两端的油的体积，建立图示坐标系，当0 1.5h ≤≤时取油面的横切面，沿y 轴积分，所以先求任意截面的油面面积：
图9：CD 切面的俯视圆油面示意图
如图
9: OH=R-1=0.625; OF r ==
(11)
2
1.58.5a r c c o s (
)-(1.5
)
1.523
h V -=圆柱（1 =8(2.25arccos(1-
(12)
(
)2
2
OFH S y S =*r sin()*r S r OH θθθ?=--=-扇形
(13)
所以顶端部分的油的体积为：
2210
0.625()()(*r (arccos(
)h h
h y S y dy r r
v θ==-=
-?
??
(14)
再计算圆柱部分体积，油面的面积可直接由公式（9）代入本题具体数据整理化
简
2
1.5()8.5arccos(
1.523
h V h -=圆柱（1 =8(2.25arccos(1-
(15)
1()2()V V y v y =+圆柱 (16)
当1.5 2 211(3)(31) ()(3)(3)3 3 r BC BC r v y v y v y ππ--= --= -- （17） O r F G H θ 圆柱部分为： 28(*1.5)h h V V ππ-圆柱圆柱（3-）=9-（3-） （18） 化简得: 总体积22v ()9h V y V π=+-总圆柱（3-） （1 9） 对于（14）式的单纯积分问题相当复杂，总体积几乎难以求解。所以同样利用实验中椭圆模型的处理方法，将油高离散化得出相应的数值（代码见附录四）。此时考虑到方便性和复杂度[3]按常规采用3次多项式逼近曲线，MATLAB 求解结果为： 32() 3.026513.61948.18350.3721V h h h h =-++-总 （2 0） 4.2.2实际储油罐发生位变,αβ时求体积 图10：横向变位β示意图 横向变位β时实际油高 H cos (1cos )h R ββ=+- （21） 图11：体积近似等价示意图 纵向变位α时，我们假定偏角很小，利用4.1.2中的模型二思路将倾斜的液 面高h 等价转化为无倾角液高H,因为o 是中点，则有：2t a n H h α=+ （22） 同理，当向下倾斜时 2tan H h α=- （23） 本题目以向下倾斜为例，综合（21）（23）将如图的液高h 等价转化成无倾斜液高'h ，'h 与示数液高的关系为： 'cos (1cos )2tan h h R ββα =+-- （24） 所以依据这些原理通过（20）（24）就建立了储油罐内的油量与显示油高及变位参数的一般关系。 下一步利用表中的数据求α，β的编程思想： 利用附表二中的出油量和显示油高的数据，通过上面的求解公式（24）给定油高示数h,可得到等价的不倾斜时的高度'h ，进而利用公式（16）和（19）得出此时的准确体积。利用相邻的h 时就能得出任意两个高度的体积差，而这个差值在附表中的体现恰好是出油量的值，这是个准确的。所以我们采用将α，β离散化的方法，以实际应用为前提取α值（弧度值）从0到0.05，步长取0.01，β取值从0到0.1，步长取0.01，针对每一个油量差寻找α，β使得误差最小，如表1，取平均值即为所求的最佳α，β值。（求解编码见附录五） 表1 最佳α，β表 α 0.03 0.03 0.04 0.03 0.04 0.03 0.03 β 0.1 0.1 0 0 0 0.1 0 0.04 0.03 0.04 0.04 0.02 0.03 0.04 0.03 0.1 0 0 0 0 0.1 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 平均值0.033 0.1 0.1 0 平均值0.035 求解过程发现的问题： 对于上面α，β的结果，我们发现α的值在0.03和0.04之间，而β的值在搜索范围[0,1]的两个端点。我们试寻找其中的原因： 分析公式（24）'cos (1cos )2tan h h R ββα=+--我们发现由于α，β较小，此时tan sin αα≈，可以看出，当给β一个扰动时，'h 变化很小，而当给α扰动时， 'h 的变化相对于β 作用时很大。我们可以认为α对'h 的贡献远大于β。 同时，我们在α，β不断变化搜索使得误差最小的值过程中，观察相邻显示油高确定的实际体积的差值，我们发现当x 增加时，差值变化很大，y 增加时，差值变化很小。对于其中的一组数据我们做图 图12：α，β对于体积差示意图 其中A-B 为x 不变，y 取[0,0.1]的情况，B-C 为x 增加0.01时的变化。所以不难解释为什么β的值在 [0,1]的两个端点。 综上所述：我们可以确定α的值在0.033弧度左右，但我们不能给出β的值。 但考虑到β对'h 仍有微小影响，在对变位储油罐的标定时取β的平均值 0.035并利用积分公式（16）和（19）得标定表见附录二。 五、模型评价与推广 5.1优点 （1）模型充分利用现代代数计算的方法，通过计算机模拟求解和近似求解，将一些复杂的积分问题离散化代数化，在不求表达式的情况下就可给出相应油高处的油量近似。 （2）巧妙的利用倾斜向水平的油高转化，简化了变位后油的体积的计算。（3）简单实用，作为一种模板式的计算方法程序化处理数据方便快捷。 5.2不足之处 （1）用逼近的原理求解毕竟存在误差，对于要求精度比较高的情况下是不合适的。 （2）模型建立后通过数据对误差分析有不足之处，缺少量化的条件。 （3）参数确定过程中 影响很小，所以无法确定准确的值，只能近似忽略。 5.3推广及应用 （1）针对题目的具体示例，本模型可以对加油站的卧式罐进行标定，尤其是判断罐是否发生倾斜等问题，对油罐的安全和加油站的经济效益都息息相关。（2）模型的中的几何组合可以变动 （3）现代科学技术面临着越来越多的数据处理的问题，尤其对于未知领域的探索，只能依赖实验的数据，由数据进行同化修正以了解其本质，这就使数值逼近原理显得尤为重要，此模型提供的思路完全可以用于这类问题。 参考文献： [1]夏惠芳汤景峰张维智卧式罐的标定及数据处理方法《石油库与加油站》第4期：39-43页2007年 [2] 周殿宏、王绍峰如何计算卧式圆柱形清油罐清油储存容量《中国棉花加工》第2期：36页， 2009年 [3] 田铁军倾斜卧式罐直圆筒部分的容积计算《现代计量测试》 第5期：32页 1999年 附录一：椭圆形油罐倾斜后的标定表： 附录二：实际油罐变位后的标定表 h/cm v/L h/cm v/L h/cm v/L 0 0 110 19395 210 47059 10 120.65 120 22092 220 49622 20 926.76 130 24846 230 52081 30 2141.9 140 27641 240 54418 40 3657.3 150 30462 250 56611 50 5417.1 160 33293 260 58637 60 7382.9 170 36119 270 60466 70 9524.9 180 38924 280 62065 80 11818 190 41693 290 63385 90 14240 200 44410 300 64342 100 16772 附录三：求解椭圆油罐变位4.1°后的给定h求体积并画图代码 syms s x hx %angle=4.1/180*pi; angle=0.0716; a=0.89; b=0.6; for h=0:0.01:1.0; hx=h+(0.4-x)-tan(angle); %hx与积分变量x的对应关系 if h<2.05*tan(angle) %油面是三角形,此时积分上限0.4+h*tan(angle) s=(b-hx)*(1-2*a)*sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b+a*b*asin(sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b); v=double(int(s,x,0,0.4+h*tan(angle))); plot(h,v,'*'); hold on elseif h<0.6-0.4*tan(angle) ; %hx变动过程中不可能大于0.6，且已经 梯形 s=(b-hx)*(1-2*a)*sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b+a*b*asin(sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b); v=double(int(s,x,0,2.45)); plot(h,v,'*'); hold on elseif h<0.6+2.05*tan(angle) %此段内会出现hx由大于0.6到小于0.6 的变%断点是0.4-(0.6-h)/tan(angle) hx=2*b-hx; s=pi*a*b-s; s=(b-hx)*(1-2*a)*sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b+a*b*asin(sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b); v1=double(int(s,x,0,0.4-(0.6-h)/tan(angle))); hx=h+(0.4-x)-tan(angle); s=(b-hx)*(1-2*a)*sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b+a*b*asin(sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b); v2=double(int(s,x,0.4-(0.6-h)/tan(angle),2.45)); plot(h,v1+v2,'*'); hold on; else %这段之后hx都大于0.6了 hx=2*b-hx; s=pi*a*b-s; s=(b-hx)*(1-2*a)*sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b+a*b*asin(sqrt(2*b*hx-hx*hx)/b); v=double(int(s,x,0,2.45); plot(h,v,'*'); hold on; end end end grid on; 附录四：实际的储油罐未变位时给定h求油量并画图代码 syms s y r angle1 h R=1.625; for h=0:0.02:3 if h<1.5; %h只在下半球变动时 r=sqrt(R*R-(1.5-y)^2); angle1=acos(0.625/r); s=angle1*r*r-0.625*sqrt(r*r-0.625*0.625); v1=double(int(s,y,0,h)); %两端球盖的体积； v1=v1*2; angle2=acos((1.5-h)/1.5); v2=(2.25*angle2-(1.5-h)*sqrt(3*h-h*h))*8; plot(h,v1+v2,'r'); hold on; else h=3-h; r=sqrt(R*R-(1.5-y)^2); angle1=acos(0.625/r); s=angle1*r*r-0.625*sqrt(r*r-0.625*0.625); v1=double(int(s,y,0,h)); %两端球盖的体积； v1=2*pi*(3*R-1)/3-v1*2; angle2=acos((1.5-h)/1.5); v2=(2.25*angle2-(1.5-h)*sqrt(3*h-h*h))*8; v2=18*pi-v2; plot(3-h,v1+v2,'r'); hold on; end end 附录五：求最佳α，β的代码 %matlab m-文件。 syms s y r angle1 h R=1.625; for m=1:20 %计算前20组数据 n=1; for i=0:0.01:0.05 %i为横向倾角，j为纵向倾角。 for j=0:0.01:0.1 h=(showhigh(m)/1000-1.5)*cos(j)+1.5-2*tan(i); %showhigh 为 %存放显示油高的数组，从命令窗口输入 %给定不变位时h的值，求体积 if h<1.5 %h只在下半球变动时 r=sqrt(R*R-(1.5-y)^2); angle1=acos(0.625/r); s=angle1*r*r-0.625*sqrt(r*r-0.625*0.625); v1=double(int(s,y,0,h)); %两端球盖的体积； v1=v1*2; angle2=acos((1.5-h)/1.5); v2=(2.25*angle2-(1.5-h)*sqrt(3*h-h*h))*8; %plot(h(i),v1+v2,'r'); v=v1+v2; else h=3-h; r=sqrt(R*R-(1.5-y)^2); angle1=acos(0.625/r); s=angle1*r*r-0.625*sqrt(r*r-0.625*0.625); v1=double(int(s,y,0,h)); %两端球盖的体积； v1=2*pi*(3*R-1)/3-v1*2; angle2=acos((1.5-h)/1.5); v2=(2.25*angle2-(1.5-h)*sqrt(3*h-h*h))*8; v2=18*pi-v2; v=v1+v2; end v11=v*1000; h2=showhigh(m+1)/1000; h=(h2-1.5)*cos(j)+1.5-2*tan(i); %给定不变位时h的值，求体积 if h<1.5 %h只在下半球变动时 r=sqrt(R*R-(1.5-y)^2); angle1=acos(0.625/r); s=angle1*r*r-0.625*sqrt(r*r-0.625*0.625); v1=double(int(s,y,0,h)); %两端球盖的体积； v1=v1*2; angle2=acos((1.5-h)/1.5); v2=(2.25*angle2-(1.5-h)*sqrt(3*h-h*h))*8; %plot(h(i),v1+v2,'r'); v=v1+v2; else h=3-h; r=sqrt(R*R-(1.5-y)^2); angle1=acos(0.625/r); s=angle1*r*r-0.625*sqrt(r*r-0.625*0.625); v1=double(int(s,y,0,h)); %两端球盖的体积； v1=2*pi*(3*R-1)/3-v1*2; angle2=acos((1.5-h)/1.5); v2=(2.25*angle2-(1.5-h)*sqrt(3*h-h*h))*8; v2=18*pi-v2; v=v1+v2; end v22=v*1000; v1212(n)=v11-v22; %计算相邻显示油高的实际差值 n=n+1; end end %从数组v1212中查找误差最小的偏角值，并且放到二维数组angle中 moment=v1212(1); for k=1:66 if abs(v1212(k)-outoil(m)) 组 %（从第二项开始），从命令窗口输入 moment=abs(v1212(k)-outoil(m)); angle(2,m)=mod(k-1,11)*0.01; angle(1,m)=floor((k-1)/11)*0.01; end end end 实验收获： 本实验是数学建模赛题，小组成员有两位曾经参加过此次比赛，并尽心尽心的完成。此次报告稍加修改完成的。 储油罐的变位识别与罐容表标定 摘要 对于加油站储存燃油的地下储油罐变位的罐容标定问题，我们需要研究各种不定因素对罐容标定的影响。本文主要考虑在油罐的几何形状确定的情形下，由于地基变形而引起的油液面倾斜等因素对罐容表的影响。 将理论推导和数据拟合情况综合分析，在理论推导方面，创新性的运用祖暅体积公式，使用操作更简单的近似计算，结合相应容积斜率表，将倾斜卧式椭圆油罐容积的计算等效替换为水平状态下相应部分体积的计算，并对其修正得出最符合实际情况的罐容表。使用体积补偿方法产生虚拟体积，对不规则体积进行规则变换，最终求得不规则立体的体积。探讨了使用SURFER软件对体积网格化求不规则立体体积的方法。 对两端平头的椭圆柱体形小椭圆型储油罐无变位和倾斜（倾斜角α=4.1） 情况进行分析，求出罐容表并对其进行分析。我们利用祖暅原理结合不定积分即可求出理论推导式，再用Matlab对实际所测数据进行拟合得出近似方程。对近似方程与理论推导出来的公式分别计算并进行比较，同时进行修正得出最符合实际情况的方程。 对实际的储油罐变位情况（纵向倾斜角度α，横向倾斜角度β）建立罐容 表。我们采用分割法利用竖直平面将储油罐分割，对于规则微小体积元，可以通过积分的方法计算规则体的体积；对于不规则的微小体积元，通过延长油罐的另一端使其转化成规则体元，计算出总的体积，减去虚拟体积。采用Matlab符号 运算工具箱，推导出变位油罐标尺高度h，α，β与体积V之间的关系，并与实 际测量数据拟合公式做比较，求出体积微小差异量，进行误差分析。结果表明，此模型与实际测量数据吻合程度较好。 关键词：祖暅原理;截面转化;等效变换;虚拟体积;体积网格化 给你看下我们公司的标定做为参考： 1 先决条件： 1.1 软水供应系统处于工作状态。 1.2 通讯联络系统畅通无阻。 1.3 要求标定的设备已由安装部门交付验收。 1.4 要求标定设备的仪表已由仪表部门交付验收并处于工作状态。 1.5 中央控制室US、CUS工作站已交付使用。 1.6 操作人员熟悉所使用的流量计、流量计的安装及使用方法。 2 容器标定的一般步骤： 容器标定是对容器的容积和液位显示进行实际测量，找到液位与容积的对应关系，从而可以知道某液位下的物料量或物料液面的实际高度。对于比较重要的反应器等要求绘制标定曲线，而对一般的贮罐则只标之至其高液位报警点和低液位报警点即可。标定的一般步骤如下： 2.1 标定前的准备： 根据需要预制好标定使用的短管接头、流量计（已调校好的）、软管等，并将它们连接好。准备好所需的工器具，如对讲机、记录表等。 2.2 确定零点 对于差压式液位变送器，其仪表零点为仪表安装口位置处，而对于浮筒式液位计，其仪表零点则为浮筒的最低点。 在容器系统隔离的情况下（容器的底部要密闭，防止漏水，影响标定数据的准确），可以通过流量计计量向容器内加软水，注意容器的顶部必须敞口或留有放空口，防止标定过程憋压或形成真空，加水时应分几次进行，操作人员要根据容器的体积及零点体积确定每次的加水量。加水量接近零点时，每次加水量应尽量少，才能准确地找到零点。 在加水之前，仪表人员应事先将液位计调零处理。加水后当液位计指示开始有变化时，说明实际液位已达液位计零点。 2.3 找出容器体积与液位计指示值的关系。 标定出液位计的零点后，可继续向容器内加水，记录私交加水的量和总的加水量同液位计指示值（包括控制室指示值，现场仪表指示值）。加水量可根据具体容器的体积来确定。一般来说，每次加入量应保持一致。注意在每次加水完毕后，静置3~5分钟后，才能读取记录液位计指示数据。 2.4 动标定和静标之定 对带有搅拌器的容器来说，动标定就是在搅拌器运转的情况下进行容器标定，目的是获得更加符合实际生产状况的标定曲线。静标定则是在搅拌器没有运转的情况下进行的容器标定。 一般情况下，动标定和静标定同时进行。每次加完水后，静置3~5分钟后，先读取静标定的数据，然后再启动搅拌器运行，读取动标定的数据，再停搅拌器进行下一次的加水标定。 对于带搅拌器的容器，若设有低液位报警联锁开关，动标定只能在低液位报警消失后，才能进行。注意记录低液位报警消失时的液位计指示值。低报值不符合设定要求时，应重新调整。 对于高液位报警的容器，还需标定高报警值是否符合工艺设定要求。 2.5 确定满点 仅供参考[整理] 安全管理文书 油罐作业的安全要求 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共4 页 油罐作业的安全要求 油罐在收发油作业的过程中，往往由于操作不当而导致设备的损坏或跑、冒、混油事故，因此，在收发油作业的过程中，必须严格遵守操作规程，仔细检查油罐及其附属设备的工作情况，遇到不正常情况，立即进行处理，避免油罐发生事故。 油罐收油前，应事先对油罐及其附属设备进行必要的检查。在收油过程中，还应有专人负责油罐的检查工作，及时测量油面的高度，准确掌握进油情况，防止油罐或管线发生跑油或冒油事故。当测量发现不正常时，应立即采取措施，查明原因，立即消除。必要时应停泵关阀，待故障排除后再继续工作。洞库油罐进行收发作业时，应先打开呼吸管线上的阀门，放净呼吸管冷凝水(油)再打开输油管上的阀门。洞库油罐在收发油的过程中，必须保持油气管路的畅通，严禁打开测量孔进行排气，以免洞内油气过浓，而发生人员中毒或爆炸火灾事故。 收油时，应根据油罐的安全容量盛装，防止超装后因油料体积膨胀而造成冒油事故，或当呼吸设备失灵时胀裂油罐。对于呼吸阀工作不可靠的半地下油罐和地上轻油罐，收发油过程中不打开罐顶的测量孔，以保证油罐的安全。 寒冷季节，油料管线上的附件如发生冰冻，只能用热水或蒸汽对附件进行加热，严禁用火烤。 收发输油料时，操作人员应平稳而又缓慢地启动油罐或管线上的有关阀门，注意油料的输送方向，经检查确定输送方向准确无误后，再启动油泵，油泵的输送量应不能超过油罐的允许最大流量。 从一个油罐向另一个油罐装油时，首先应打开管线上的有关阀门，准备好让油流向空油罐，然后再逐渐关闭要装满油的油罐闸阀，禁止同 第 2 页共 4 页 储油罐的变位识别与罐容表设定 摘要 储油罐在日常安置过程中，会存在两种变位，即纵向倾斜和横向偏转，这两种情况都会给原罐容表标定油高与罐内油体积的关系造成一定的误差。本文即是在这种情况给出了关于储油罐的变位分析的数学模型，及在该数学模型下的罐容表的标定值。 针对问题一，对小椭圆储油罐无变位和纵向倾斜，分别建立了罐内油高与其内油体积的关系模型，求解这两种模型，分析出模型所得数据与题目所给实际数据之间关系，计算出进油情况分析横向相对误差和出油情况分析纵向相对误差，在模型假设的条件下，得出该误差均在可接受范围内，说明了模型的合理性。由小椭圆型储油罐纵向倾斜时的模型，根据油量与油高的关系式，在油高区间[] 0.06,1.18内，给出了罐容表标定值。 针对问题二，首先可以得到罐内燃油实际高度与探针所测高度之间的关系，进而建立燃油体积与变位参数α、β以及实际高度h的模型。最后运用枚举法得出变位参数的多组数据，求其平均值分别为3.2, 0.8. 并给出了罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。 关键词：卧式储油罐；倾斜安装；储油量；枚举法；变位参数 一、 问题重述 通常加油站都有若干个存储燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油高等数据，通过预先标定的罐容表进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化量。许多储油罐在使用一定时间后，由于地基变形的原因，是罐体的位置发生变位，从而导致罐容表发生变化，需要对罐容表进行重新标定。 问题一、利用附件中图4的小椭圆型储油罐，分别对罐体无变位和倾斜角为 4.1α? =的纵向变位两种情况做了实验，实验数据见附件1所示。建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm 的罐容标定值。 问题二、对于附件中图1所示的实际储油罐，建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，及罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）之间的一般关系。利用罐体变位后在进/出油过程中的实际测量数据（见附件2），根据所建立的模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm 的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性 二、 问题假设 1．温度对储油罐容积的影响不予考虑； 2．不考虑储油罐的厚度对其容积的影响； 3. 忽略球冠体与圆柱体之间的焊接影响； 4. 储油罐是由同种材料构成的规则的多边体。 三、 符号表示 a 椭圆的长半轴长 b 椭圆的短半轴长 h 储油罐罐内油位高度 L 卧式储油罐的柱体长度 l 油位探针与罐体的相交点与球罐体与柱体的相交点之间的距离 V 储油罐体的储油量 R 球罐体与柱体相交的圆面的半径 α 储油罐体的纵向倾斜角度 β 储油罐体的横向偏转角度 四、 问题分析 问题一、要求研究罐体变位后对罐容表的影响，及给出罐体变位后油位高度间隔为1cm 的罐容表标定值。题中给出的储油量的单位是体积单位，所以求解储油量即转化为求解油的体积与油高的关系式， 题目中同一时间只有进油或者出油，方便了模型的建立。然后利用微积分计算体积，得到不同油位高度与变位前后的储油量之间的关系。最后结合题目所给的不同时间储油量、油位高度的数值，对模型进行误差分析。 问题二、储油罐存在纵向倾斜角度α和β和横向偏转角度β，用切割法把储油罐 编号：SM-ZD-71007 施工现场临时油罐安全管 理措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改 施工现场临时油罐安全管理措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、使用汽油时应注意以下问题： 1?? 原离明火。 2?? 盛装汽油的容器应放在阴凉通风处，应没有严禁烟火的标志，禁止放在明火旁或爆晒。 3?? 储油容器的盖要拎紧，预防汽油及蒸发外溢。 4?? 一切储油设施及输油管线均应有良好的接地装置。 二、油罐的放火安全及要求： 小型油罐应装有排气管，排气管上应装有放火器；大型油罐应装呼吸阀，排气管出口距地面不应低于2.5m。新油罐动用前应用水压进行牢固性试验，试验持续时间应不少于12小时。 三、输油中应防止静电和火花： 1、进液管应伸入储罐底部，防止液体冲击产生过量静电，储罐体以及储罐内的一切铁件，均应接地，导除静电。 储油罐常见缺陷检查及修理方法 张维平 (中石化管道储运公司襄樊输油管理处, 湖北襄樊441002) 摘要：随着运行年限的增长, 储罐必然会进入修理期。近年来在石油、石化企业的设备维修、大修工程中, 每年都有多台储罐进行修理。修理方案制定的合理与否, 直接关系到储罐修理的质量和投资, 而修理方案的制定, 必须依据储罐检测的结果。因此, 储罐检测对缺陷的发现及制定修理方法至关重要。为此介绍了常见缺陷的检查及修理方法, 对类似工程的施工有一定的指导意义。 关键词：罐; 缺陷; 检查; 修理 1储油罐常见缺陷的来源 储油罐缺陷可分为两大类, 一类为投入使用之前储油罐上已存在的缺陷, 称为“先天性”缺陷; 另一类为使用过程中发展(或扩展) 了的和新生的缺陷, 称为“后天性”缺陷。 1) 先天性缺陷一是微小的未超“标”缺陷, 常见的有: ①冶炼缺陷———缩管、气孔、非金属夹杂物; ②轧制缺陷———夹层、发纹、拉痕、白点等; ③锻造缺陷———折叠、断裂、白点等; ④机加工缺陷———几何形状或尺寸不符, 残留有加工应力、冲压裂纹等; ⑤焊接缺陷———气孔、夹渣、咬边、弧坑、非金属夹杂、未熔合、未焊透、坡口裂纹、应力裂纹等; ⑥热处理缺陷———热处理裂纹和附加残余应力等; ⑦其他的表面缺陷。二是漏检的缺陷, 指那些超过标准的缺陷, 因某种原因而被残留在储罐本体或其零、部件中。漏检的原因一般为: ①质量标准掌握的不严、不准; ②因抽检率的关系, 缺陷恰好处于抽检范围之外; ③受检测仪器设备的配备情况及仪器本身灵敏度的限制; ④因检测人员临场经验不足, 掌握仪器的技术水准不高, 熟练程度不够而导致的判断失误; ⑤检测人员责任心不强。 2) 后天性缺陷主要包括以下内容: ①先天的未超“标”缺陷, 经使用后扩展成为超标缺陷: ②漏检缺陷本身的再扩大; ③由于使用条件的不良, 材料在腐蚀、磨损、应力、温度等特殊条件作用下, 目录 油罐车油罐容量粗计量详细方案 (2) 一、概述及需求 (2) 1.1现有系统概述 (2) 1.2液位和体积计量需求 (2) 二、方案选定 (3) 2.1罐车时间运行工况 (3) 1. 温度要能承受的住230℃的水蒸气1个多小时的考验 (3) 2. 安装好的传感器长久时间能受罐内油液冲击不受影响干扰，能长久正常工作 (3) 3. 传感器尺寸不要超过护栏高度（180mm）。 (3) 2.2液位计选型 (3) 1. 安装法兰到表头的高度不要超过180mm (3) 2. 导波雷达液位计能承受230℃水蒸气一个小时蒸罐要求 (3) 3. 传感器加装防冲击护套不影响正常测量。 (3) 4. 使用RS485通信 (3) 5. 需要有防爆认证 (3) 2.3体积粗计量计量方案 (3) 2.3.1算法计算油罐内体积 (3) 2.3.2标定方法实现油罐内油的体积 (4) 三、设计详情及规划 (5) 3.1转换器硬件框图 (5) 3.2转换器软件模块 (6) 3.3通信协议 (6) 3.3.1转换器和传感器之间的RS485通信协议 (6) 3.3.2转换器与采集器之间的CAN通信协议 (6) 3.4项目执行进度规划 (7) 3.5需要协调部分工作 (7) 四、项目实行 (7) 油罐车油罐容量粗计量详细方案 一、概述及需求 1.1现有系统概述 在规划此项目之前先来了解下现有罐式车辆实时智能检测系统的总体架构，如下图。 转换器获取人孔盖和液位计信息，将这些信息传给采集器，采集器将这些信息传给终端，终端将这些信息传递到云端，这样网页客户端和手客户端就可以实时显示检测的数据。并根据对应的数据做管理和实现一些其他功能。 1.2液位和体积计量需求 在罐式车辆实时智能检测系统有一个非常重要的数据需要检测，那就是油液的高度和对应的体积，我们可以通过油液的高度，粗略的计算出油液体积，我们可以通过油液的高度，可清楚的知道当前油罐车是处于加油状态，还是卸油状态，还可以知道是正常存储状态或漏油状态。针对非正常的卸油还可以判断是否有其他人员盗油。所以罐式车辆实时智能检测系统获取准确的油液高度和体积很有必要。对此我们就有了以下需求： 1.罐式车辆实时智能检测系统中，网页客户端和手机客户端能实时获取罐车内油液位高度和对应体积。 2.针对不同形状的油罐，可以通过客户端人机交互的方式将油罐相关参数下发到油罐体积计算终端（转换器）。体积计算终端结合客户端配置的参数，和通过获取传感器的液位高度计算出油罐内有的体积，并将液位数据和体积数返回到客户端。 仅供参考[整理] 安全管理文书 加油站做油罐容积表安全实施方案 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共4 页 加油站做油罐容积表安全实施方案 为了更准确反映加油站油品盈亏，公司决定对所属各加油站油罐从新校正容积表,因校油罐容积表需把油抽出抽进，这就存在着较大的安全隐患，现特制定如下安全实施方案： 方案：整体分为二个步骤：一、加油站把被标的油罐清空，二、开始标的油罐。 步骤：一、加油机抽油前对施工人员召开整体准备会，参加人员：分公司安全管理员、分公设备枝术员、加油站经理、加油站安全员、驾驶员、加油站一线员工2人。明确现场安全责任人，会议由分公司安全管理员组织，具体讲解抽油过程中可能出现的隐患、应急措施。 二、准备消防器材等设施 专用大流量加油控制机配备:8KG灭火器1个，灭火毯1床; 被标的油罐操作井配备:8KG灭火器2个,35KG一个,灭火毯2床; 油罐车：8KG灭火器2个,35KG一个、灭火毯1床。 三、进行操作现场封锁 在抽油前对进行操作现场封锁，设立警戒线，禁止非现场参加人员及外单位车进入操作现场。 四、接好加油机与油罐车静电接地线，确保罐体静电接地 效。 五、出油管加接套管，防止喷溅出油。 六、对准备工作进行复查、确认。由分公司安全员签字确认，进行抽油。 七、现场监护。 在抽油期间油罐车驾驶员不得离开驾驶室，现场监护人员不得离开 第 2 页共 4 页 现场，明确突发事件人员应对措施。 若有突然事件，立即启动应急预案并上报公司。 九、校罐完毕，清理现场。 中国石油贵州销售分公司 储运安全处 二00九年三月二十三日 第 3 页共 4 页 储罐油量计算方法 1 油品算量操作 1.1 术语和定义（国标GB/T 19779-2005） 1.1.1 游离水（FW ） 在油品中独立分层并主要存在于油品下面的水。FW V 表示游离水的扣除量，其中包括底部沉淀物。 1.1.2 沉淀物和水（SW ） 油品中的悬浮沉淀物、溶解水和悬浮水总称为沉淀物和水。其质量分数或体积分数、体积和质量分别用SW %、SW V 和SW m 表示。 1.1.3 沉淀物和水的修正系数（CSW ） 为扣除油品中的沉淀物和水（SW ）将毛标准体积修正到净标准体积或将毛质量修正到净质量的修正系数。 1.1.4 体积修正系数（VCF ） 将油品从计量温度下的体积修正到标准体积的修正系数。用标准温度下的体积与其在非标准温度下的体积之比表示。等同于液体温度修正系数（CTL ） 1.1.5 罐壁温度修正系数（CTSh ） 将油罐从标准温度下的标定容积（即油罐容积表示值）修正到使用温度下实际容积的修正系数。 1.1.6 总计量体积（to V ） 在计量温度下，所有油品、沉淀物和水以及游离水的总测量体积。 1.1.7 毛计量体积（go V ） 在计量温度下，已扣除游离水的所有油品以及沉淀物和水的总测量体积。 1.1.8 毛标准体积（gs V ） 在标准温度下，已扣除游离水的所有油品及沉淀物和水的总体积。通过计量温度和标准密度所对应的体积修正系数修正毛计量体积可得到毛标准体积。 1.1.9 净标准体积（ns V ） 在标准温度下，已扣除游离水及沉淀物和水的所有油品的总体积。从毛标准体积中扣除沉淀物和水可得到净标准体积。 1.1.10 表观质量（m ） 有别于未进行空气浮力影响修正的真空中的质量，表观质量是油品在空气中称重所获得的数值，也习惯称为商业质量或重量。通过空气浮力影响的修正也可以由油品体积计算出油品在空气中的表观质量。 1.1.11 表观质量换算系数（WCF ） 将油品从标准体积换算为空气中的表观质量的系数。该系数等于标准密度减去空气浮力 编号：AQ-JS-00700 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 储罐设计安全问题及对策 Safety problems and Countermeasures of tank design 储罐设计安全问题及对策 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 1大型原油储罐工程危险性分析 1.1原油危险性分析 原油为甲B类易燃液体，具有易燃性;爆炸极限范围较窄，但数值较低，具有一定的爆炸危险性，同时原油的易沸溢性，应在救火工作时引起特别重视。 1.2火灾爆炸事故原因分析 原油的特性决定了火灾爆炸危险性是大型原油储罐最主要也是最重要的危险因素。发生着火事故的三个必要条件为:着火源、可燃物和空气。 着火源的问题主要是通过加强管理来解决，可燃物泄漏问题则必须在储罐设计过程中加以预防和控制。 泄漏的原油暴露在空气中，即构成可燃物。原油泄漏，在储运中发生较为频繁，主要有冒罐跑油，脱水跑油，设备、管线、阀件 损坏跑油，以及密封不良造成油气挥发，另外还存在着罐底开焊破裂、浮盘沉底等特大型泄漏事故的可能性。 腐蚀是发生泄漏的重要因素之一。国内外曾发生多起因油罐底部腐蚀造成的漏油事故。对原油储罐内腐蚀情况初步调查的结果表明［1］，罐底腐蚀情况严重，大多为溃疡状的坑点腐蚀,主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处，罐顶腐蚀次之，为伴有孔蚀的不均匀全面腐蚀，罐壁腐蚀较轻，为均匀点蚀，主要发生在油水界面，油与空气界面处。相对而言，储罐底部的外腐蚀更为严重，主要发生在边缘板与环梁基础接触的一面。 浮盘沉底事故是浮顶油罐生产作业时非常忌讳的严重恶性设备事故之一。该类事故的发生，一方面反映了设计、施工、管理等方面的严重缺陷，另一方面又将造成大量原油泄漏，严重影响生产、污染环境并构成火灾隐患。 2大型原油储罐设计中的主要安全问题及其对策 2.1储罐地基和基础 储罐工程地基勘察和罐基础设计是确保大型储罐安全运营最根 储油罐的变位识别与罐容表标定模型 摘要 针对两种卧式储油罐变位后的标定问题，本文利用微分思想、数值逼近、拟合的原理，建立了卧式罐不变位和变位时的油量随油高模型。 针对小椭圆油罐，首先，根据几何特征写成体积的积分式。然后，将积分变量离散化，用MATLAB的编程计算实现了规定1cm的等间距油高时精确的罐内油量。给出了间隔1cm的变位后的标定表（见附录一）。 针对实际储油罐，首先在未发生变位时，同样利用积分知识通过组合形式写出积分表达式。然后将变量离散化求的很小的间隔内油量值，并用3次多项式逼近作为表达式，通过MATLAB画图发现拟合较好。当发生变位时，利用近似的体积等价法，将变位油高等价一个未变位高度。利用积分表达式计算，并通过相邻 的油位高度与实际体积之间的关系，求得α的平均值为0.033弧度，β平均值为0.035弧度，但考虑到具体情况不能简单的认为β就是0.035。并通过求出的α， β值，利用积分运算给出间隔为10cm的变位后标定表（见附录二）。 模型的建立数学原理可靠，求解方法精度较高，可以作为非严格要求精度下的实际应用模型。 关键词：卧式罐，灌容表标定，几何积分，matlab，离散拟合，多项式逼近 一、问题的引入、描述 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。将常见的主体为圆柱体，两端为球冠体的油罐为例，标定变位后的灌容表。 用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题：（1）为了掌握罐体变位后对罐容表的影响，利用如图4的小椭圆型储油罐（两端平头的椭圆柱体），分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.10的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示。请建立数学模型研究罐体变位后对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值。 （2）对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）之间的一般关系。请利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据（附件2），根据你们所建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm 的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验你们模型的正确性与方法的可靠性。 二、问题的分析 问题给出的两个油罐都是标准的几何体的组合，可以进行积分求解体积，并要充分利用椭圆，圆的性质。体积的表达式复杂，进行积分计算时既不能保证一定可积又耗时费力，所以应考虑数值计算的方法。 模型的建立以实际的利用为主要目的，所以忽略一定的范围是必须的，而且变位的情况有很多种，可以等价成水平的液高简化求解。 三、模型假设 1.假设地形的改变不引起油罐的形变。 2.油罐的形状规则。 3.油罐发生变位时，油位探针相对于油罐的位置不发生变化。 4.出于现实考虑，出油管进油管不能完全触及底部。出于安全考虑油罐也不能完全装满，标定值范围在可应用范围内即可。 5.国家有关标准规定：在装卸温差不超过30℃时，最大充装量为总容积的85％,所以下模型求解中液面变化在高位时，可省略一部分标定【1】。 四、模型建立与求解、结果 油罐作业的安全要求示范 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月 油罐作业的安全要求示范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 油罐在收发油作业的过程中，往往由于操作不当而导 致设备的损坏或跑、冒、混油事故，因此，在收发油作业 的过程中，必须严格遵守操作规程，仔细检查油罐及其附 属设备的工作情况，遇到不正常情况，立即进行处理，避 免油罐发生事故。 油罐收油前，应事先对油罐及其附属设备进行必要的 检查。在收油过程中，还应有专人负责油罐的检查工作， 及时测量油面的高度，准确掌握进油情况，防止油罐或管 线发生跑油或冒油事故。当测量发现不正常时，应立即采 取措施，查明原因，立即消除。必要时应停泵关阀，待故 障排除后再继续工作。洞库油罐进行收发作业时，应先打 开呼吸管线上的阀门，放净呼吸管冷凝水(油)再打开输油管 上的阀门。洞库油罐在收发油的过程中，必须保持油气管路的畅通，严禁打开测量孔进行排气，以免洞内油气过浓，而发生人员中毒或爆炸火灾事故。 收油时，应根据油罐的安全容量盛装，防止超装后因油料体积膨胀而造成冒油事故，或当呼吸设备失灵时胀裂油罐。对于呼吸阀工作不可靠的半地下油罐和地上轻油罐，收发油过程中不打开罐顶的测量孔，以保证油罐的安全。 寒冷季节，油料管线上的附件如发生冰冻，只能用热水或蒸汽对附件进行加热，严禁用火烤。 收发输油料时，操作人员应平稳而又缓慢地启动油罐或管线上的有关阀门，注意油料的输送方向，经检查确定输送方向准确无误后，再启动油泵，油泵的输送量应不能超过油罐的允许最大流量。 从一个油罐向另一个油罐装油时，首先应打开管线上 储油罐的变位识别与灌容表标定 摘要 本文先同过对平头椭圆柱体油罐进行建模研究分析，用积分的方法导出了卧式倾斜安装椭圆柱体油罐不同液面高度时贮油量的计算公式，从而得到一般性通用模型。利用通用模型解出了两端球冠圆柱体油罐在横向和纵向倾斜共同影响下不同液面高度时贮油量的计算公式，由易到难层层深入。在解决问题二过程中，如何将横向影响因素转化到纵向上是解决问题二的关键所在。我们通过建立几何模型，分析得出了横纵转化的关系式。在求解α，β过程时，定义了一个偏差函数f(h)以及单位偏差函数G（h）,利用问题二中提供的数据，通过使用MATLAB 进行数据拟合，得出一个单位偏差函数g(h),在给定的h下，两个单位偏差函数作差，差值越接近零，说明这种情况下的α，β越接近真实值，利用MATLAB通过使用步长法，即可求解出α，β值。 关键词：变位罐容表卧式储油罐 一、问题的重述 地下储油罐一般都有一套与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。 但是，事情往往没有那么简单，许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，罐体就会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称变位），灌容表因此也会发生该变。这就需要定期的对灌容表进行重新标定，才能真正有益的指导实践。有图：图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图，其主体为圆柱体，两端为球冠体；图2是其罐体纵向倾斜变位的示意图，图3是罐体横向偏转变位的截面示意图。 要求用数学建模方法研究解决储油罐的变位识别与罐容表标定的问题。 （1）为了了解罐体变位对罐容表的影响，利用如图4的小椭圆型储油罐（两端平头的椭圆柱体），分别对罐体无变位和倾斜角为α=4.1度的纵向变位两种情况做了实验，实验数据如附件1所示。建立数学模型研究罐体变位对罐容表的影响，并给出罐体变位后油位高度间隔为1cm的罐容表标定值。 （2）对于图1所示的实际储油罐，试建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度α和横向偏转角度β）之间的一般关系。利用罐体变位后在进/出油过程中的实际检测数据（附件2），根据建立的数学模型确定变位参数，并给出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值。进一步利用附件2中的实际检测数据来分析检验模型的正确性与方法的可靠性。 二、问题背景与模型准备 储油罐不仅是液态货物（如石油）的储存设备,又是液态货物贸易的重要收 储油罐安全防护措施 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020 储油罐安全防护措施 油罐区是储存各类油品的地方，储存的各类油品一般都具有易挥发、易燃烧、易爆炸、易产生静电等性质，特别是有些油库存有大量的化危品，使危险性变得更大，一旦发生火灾，必将造成大的经济损失和不良的政治影响。轻者使罐体变形，重者使罐体发生爆炸，油品溢出油罐区，造成大面积的燃烧爆炸。 1、严禁携带引火、发火危险品进入罐区。 2、一般情况禁止机动车辆进入罐区。特殊情况下应经有关部门批准，并带阻火器后方可进入。 3、油罐区是重要设施，严禁无关人员进入。 4、严禁在罐区堆放油污、油布、纸张、木材等杂物。管沟、电缆沟保持畅通，不得积存油污、垃圾等。下水系统不得存油、瓦斯和渗油。 5、罐区应定时、定人进行巡回检查，有异常情况要立即向调度室和领导报告，并采取有效措施。 6、轻质油泵房应加强自然通风和强制通风，室内禁止敲打和碰撞以防产生火花。 7、罐区内应有完善的灭火设施和消防水源，并使其始终处于完好状态；消防道路要保持畅通无阻，不得堵塞。 8、避雷装置和防静电接地装置每年应进行一次全面检查。 9、应定期检查管道密闭性能是否良好，呼吸阀工作是否正常，在冬季呼吸阀有否冻结，液压式安全阀的液面是否保持规定高度，阻火器是否有损坏和变形，量油口有色金属衬垫是否完好等。 10、油罐区应有足够的照明。宜采用远距离高悬透光灯。罐体上一般不设照明，必须时应选用合适的防爆型灯具。 11、贮罐应设置防火堤，其有效容积符合设计规范要求。管线穿越防火堤处或分隔堤处的缝隙及堤壁上的孔洞,必须全部封死。 When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 储油罐管理规定(新版) 储油罐管理规定(新版) 导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 1、目的 为了防止潜在的化学品泄漏、火灾、爆炸等事故的发生，规范储油设备的管理。 2、适用范围 适用本公司储油罐的存放与使用管理。 3、定义 3.1地上油罐：油罐设置在地面上（包括机器设备上自带的油罐、油箱等）。 3.2地下油罐：油罐完全隐藏于地下室。 3.3露天油罐：露天在外的油罐。 4、管理规定 4.1采购管理 4.1.1由采购部统一在政府认可的柴油供应商购买,且一般均购买油质好,污染少的0#柴油。 4.1.2每次购买量为一般不超过油罐的3/4,不可多购。 4.1.3购买回来后,由机电部执行安全检查。 4.2存储管理 4.2.1存放仓库门前或油罐上张贴危险品的标识。 4.2.2室内保持通风,配置足够的消防器材和安装防爆灯。 4.2.3仓库的危险品处放置MSDS表。 4.3安全使用 4.3.1储油罐应设置在远离宿舍和生产车间的地方，避免安装在人员流动频繁的场所。所有的储油罐必须采取二次防泄漏措施。二次防泄漏装置外围应比储油罐本身投影面积大110%-120%。使用完毕必须关阀门,且要将安全阀门关闭紧固。 4.4检查规定 4.4.1由机电部负责安排专人每周对储油罐进行使用安全检查，并将检查情况记录在”储油设备周点查记录表”上,检查内容包括: 1).储油罐是否漏油;2).储油罐是否完好;3).各阀门、胶管及接头是否正常;4).管道或阀门有无漏油;5).加油机是否正常工作;6).防二次泄漏托盘有无损坏或漏油;7).各种警示标示是否齐全;8).周边消防设施是否正常;9).积水是否排放或托盘是否清理. 储油罐的变位识别与罐容表的标定 摘要 本文研究储油罐的变位识别与罐容表的标定。分别以小椭圆型油罐和实际卧式储油罐为研究对象，运用高等数学的积分的知识，分别建立罐体变位前后罐油体积与油高读数之间的积分模型，使用Matlab 软件得出结论。 对于问题一，以小椭圆型储油罐为研究对象，在无变位时，小椭圆型储油罐为规则的椭球柱体，可利用解析几何与高等数学的知识建立油罐体积与油高读数之间的积分模型，得出罐体无变位时的理论值。当罐体发生纵向变位时，小椭圆型储油罐的截面不再是规则的几何形体，但根据倾角α及所给小椭圆型罐体的尺寸，可得其截面面积的表达式，利用高等数学中积分的方法，根据不同油高，建立了模型一，得到了储油量和油高的关系公式。最后，根据实验数据的处理，用拟合的方法，修正了某些系统误差的影响，计算出罐体变位后油位高度间隔1cm 的罐容表的标定值。 对于问题二，由于实际储油罐没油的高度不同，我们将其分为五种情况分别讨论，并对每种情况建立积分公式，得出罐油体积与油位高度及变位参数（纵向倾斜角α和横向偏转角β）之间的函数关系式，利用所给的实验数据，运用最小二乘法，建立非线性规划模型 2 12arg ,(((,,)(,,)))min (,,)n i i i i V H V H OilData error OilData αβαβαβαβ-==--∑用Matlab 非线性规划求解得出使得总体误差最小的α与β值：α=2.12°，β=4.06°。通过α与β的数值计算出出油量理论值与实测值的平均相对误差小于0.5% 。 对模型进行了较为充分的正确性验证和稳定性验证：在α与β的值为0时，其 计算出来的罐容值与理论值完全吻合，说明模型在体积计算上是正确的；当对油高进行0.1%的扰动时，α的值变化也在0.1%左右，说明α的稳定性很好，但是β的值从4.06°变成了3.75°，变化了大约8%，所以我们详细分析了β的数学表达式，从理论上分析了影响其稳定性的因素。根据得到的变位参数计算出实际罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表的标定值。 最后，本文对模型的优缺点进行了评价，并讨论模型的推广。 关键字：储油罐；变位识别；罐容表标定；非线性规划 一．问题重述 通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐，并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”，采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐油位高度和储油量的变化情况。 许多储油罐在使用一段时间后，由于地基变形等原因，使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），从而导致罐容表发生改变。按照有关规定，需要定期对罐容表进行重新标定。 编号：SM-ZD-52648 油罐操作的安全注意事项Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改 油罐操作的安全注意事项 简介：该制度资料适用于公司或组织通过程序化、标准化的流程约定，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，从而协调行动，增强主动性，减少盲目性，使工作有条不紊地进行。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1）新建或大修的油罐，在进行前应进行油罐检定，并编制出油罐的容积表。 2）决定进油后再一次检查油罐所有附件是否完备，连接是否紧固，阀门的开闭位置是否正确。 3）检查完毕后开始进油，进油速率应在呼吸阀的允许范围之内。 4）油罐进油时应加强巡逻检查，注意焊缝或罐底有无渗漏现象，并定时检尺，当油面接近安全油高时，要严加监视，防止冒顶跑油事故。 5）根据油罐的规定结构和工艺条件，应明确规定各油罐的最大装油高度，（安全高度）和最低存油高度，进油时，应严格控制油面在最大装油高度之内。抽油时，不得低于最低存油高度， 6）打开量油孔时，操作人员应站在上风，保证吸到新鲜空气，量油时，尺要沿着量油孔内的铝制（或铜）导向槽下 储油罐 科技名词定义 中文名称：储油罐 英文名称：oil tank 其他名称：油库 定义：储存燃油、脱水、加热的大型容器。 应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 储油罐 储油罐是储存油品的容器，它是石油库的主要设备。储油罐按材质可分金属油罐和非金属油罐；按所处位置可分地下油罐、半地下油罐和地上油罐；按安装形式可分立式、卧式；按形状可分圆柱形、方箱形和球形。 目录 (一)金属油罐 金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。普通金属油罐采用的板材是一种代号叫A3F的平炉沸腾钢；寒冷地区采用的是A3平炉镇静钢；对于超过10000m3的大容积油罐采用的是高强度的低合金钢。 常见的金属油罐形状，一般是立式圆柱形、卧式圆柱形、球形等几种。立式圆柱形油罐根据顶的结构又可分为桁架顶罐、无力矩顶罐、梁柱式顶罐、拱顶式罐、套顶罐和浮顶罐等，其中最常用的是拱顶罐和浮顶罐。拱顶罐结构比较简单，常用来储存原料油、成品油和芳烃产品。浮顶罐又分内浮顶罐和外浮顶罐两种，罐内有钢浮顶浮在油面上，随着油面升降。浮顶不仅降低了油品的消耗，而且减少了发生火灾的危险性和对大气的污染。尤其是内浮顶罐，蒸发损耗较小，可以减少空气对油品的氧化，保证储存油品的质量，对消防比较有利。目前内浮顶罐在国内外被广泛用于储存易挥发的轻质油品，是一种被推广应用的储油罐。 卧式圆柱形油罐应用也极为广泛。由于它具有承受较高的正压和负压的能力，有利于减少油品的蒸发损耗，也减少了发生火灾的危险性。它可在机械，一成批制造，然后运往工地安装，便于搬运和拆迁，机动性较好。缺点是容量一般较小，用的数量多，占地面积大。它适用于小型分配油库、农村油库、城市加油站、部队野战油库或企业附属油库。在大型油库中也用来作为附属油罐使用，如放空罐和计量罐等。 球形油罐具有耐压、节约材料等特点，多用于石油液化气系统，也用做压力较高的溶剂储罐。 (二)非金属油罐 非金属油罐的种类很多，有土油罐、砖油罐、石砌油罐、钢筋混凝土油罐、玻璃钢油罐、耐油橡胶油罐等等。石砌油罐和砖砌油罐应用较多，常用于储存原油和重油。该类油罐最大的优点是节约钢材、耐腐蚀性好、使用年限长。非金属材料导热系数小，当储存原油或轻质油品时，因罐内温度变化较小，可减少蒸发损耗，降低火灾危险性。又由于非金属罐一般都具有较大的刚度，能承受较大的外压，适宜建造地下式或半地下式油罐，有利于隐蔽和保温。但是一旦发生基础下陷，易使油罐破裂，难以修复。它的另一大缺点是渗漏，虽然使用前经过防渗处理，但防渗技术还未完全解决。 (三)地下油罐 地下油罐指的是罐内最高油面液位低于相邻区域的最低标高0．2m，且 罐顶上覆土厚度不小于0．5m的油罐。这类油罐损耗低，着火的危险性小。 (四)半地下油罐 半地下油罐指的是油罐埋没深度超过罐高的一半，油罐内最高油面液位比相邻区域最低标高不高出2m的油罐。 (五)地上油罐 地上油罐指的是油罐基础高于或等于相邻区域最低标高的油罐，或油罐埋没深度小于本身高度一半的油罐。地上油罐是目前炼油企业常见的一类油罐，它易于建造，便于管理和维修，但蒸发损耗大，着火危险性较大。 基本参数 1、压力：常压温度：-19℃～200℃ 介质：燃料油（石油化工原料等） 2、5m³~100 m³ 卧式油罐基本参数和尺寸 各种常见油罐储油量的计算方法 摘要：本文介绍了一些常见形状的储油罐油量的计算方法，并给出了每种形状的储油罐容积的计算公式和整个推导过程，供各位同仁共同探讨和分享。 现实生活中，尽管储油罐的形状各式各样，仔细分析无非存在以下两种结构：卧式结构和立式结构。无论是卧式结构还是立式结构，都有可能存在半椭圆形封头、平面封头、半圆形封头、圆锥形封头等。笔者在计算储油罐的过程中，积累了大量的经验，现简要做一介绍。 一、椭圆封头卧式椭圆形油罐 这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球形，中间为截面积是椭圆形的椭圆柱体，如图1-1、图1-2所示。 计算时，可以把这种油罐的容积看成两部分，一部分为椭球体（把两端的封头看作是一个椭球），另一部分为平面封头中间截面为椭圆形的椭圆柱体，见图1-3、图1-4所示，然后，采用微积分计算任一液面高度时油罐内的容积。 我们建立如图1-3、图1-4所示的坐标系，设油罐除封头以外的长度为L ，其截面长半轴为 A ，短半轴为 B 。椭球部分的长半轴为B ，短半轴 为C ，则在图1-3、图1-4所示的坐标系中，分别得到椭圆的方程为： 在某一液面高度H 时，油罐内油的容积为： 由（1）得： L C B A y 图1-2：椭圆封头卧式椭圆形油罐结构图 图1-1：椭圆封头卧式椭圆形油罐实体图 H (0,2b) a Δy - a (0,b) 0 x y 图1-3：椭圆柱体剖面图 L H (0,2b) C Δy - C (0,b) 0 z 图1-4：封头椭球体剖面图 dy x z x L 2V H ?π+=）（2 y By 2B A x -= 2y By 2B C Z -= （3） （4） （5） ??π+=H 0 H x zdy x dy L 21B B y A x 2 222=-+） （（1） （2） 1C z B B y 2 2 22=+-）（2010年数学建模B题(储油罐问题)
油罐标定
油罐作业的安全要求
储油罐的标定
施工现场临时油罐安全管理措施
储油罐常见缺陷检查及修理方法
油罐车油罐容量粗计量详细方案
加油站做油罐容积表安全实施方案
储罐油量计算方法
储罐设计安全问题及对策
油罐标定
油罐作业的安全要求示范文本
储油罐标定
储油罐安全防护措施
储油罐管理规定(新版)
数模全国一等奖储油罐的变位识别与罐容表标定
油罐操作的安全注意事项
储油罐
各种常见油罐储油量的计算方法