【国家标准(GB)】 石油和液体石油产品 立式圆筒形金属油罐容积标定法(光学参比线法)

中华人民共和国国家标准
石油和液体石油产品
立式圆筒形金属油罐容积标定法（光学参比线法）
Petroleum and liquid petroleum products--. Volumetriccalibration of vertical cylindrical metal tanks-Optical reference line method1主题内容与适用范围
GB/T13235.2--91
本标准规定了用光学垂直线作为参比线，在罐外或罐内标定立式圆筒形金属油罐容积的测量方法和计算步骤。
本标准适用下直径8m以上的新建、改建或使用中的立.式圆筒形金属油罐，新建保温罐应在标定后安装保温层。
本标准不适用于在任意高度的水平圆周上直径变化大于1%或倾斜度超过3%的立式圆简形油罐。2引用标准
GB/T13235.1石油和液体石油产品立式圆简形金属油罐容积标定法（围尺法）GB13236石油用量油尺和钢围尺技术条件3术语
GB/T13235.1中的术语适用于本标准。3.1水平测站：在油罐底部或浮顶边缘，沿油罐圆周方向预先确定的光学垂准仪的架设位置。3.2垂直测量点：与水平测站相对应，在罐壁竖向预先确定的测量位置。3.3参比圆周：为推算其他圈板的周长或直径，需要将某一位置的圆周作为与其他圆周比较的基础，该圆周称为参比圆周（基圆）。
3.4偏距：由光学垂准仪读出的位于垂直测量点处的移动式磁性标尺仪的读数。3.5参比偏距：在位于参比圆周上的垂直测量点测出的偏距。3.6光学参比线的垂直度：光学参比线偏离铅直线的程度，即光学参比线偏离铅直线的水平距离与其对应高度之比，简称光学垂直度。3.7最短视距：光学垂准仪物镜到其所能看清目标之间的最短距离。4方法概要
首先采用围尺法准确测量油罐的参比圆周长，确定水平测站，而后采用光学垂准仪和移动式磁性标尺仪测出各水平测站上的所有垂直测量点的偏距，最后计算各圈板的周长或半径，经必要的修正后，编制油罐容积表。
国家技术监督局1991-11-06批准150
1992-07-01实施
5安全措施
GB/T13235.2-91
在油罐标定时，除严格遵守所有涉及的安全规程外，还应该特别注意：5.1油罐内有害气体的浓度符合规定要求后，才可进罐测量；5.2测量人员必须戴好安全帽；
5.3关闭标定油罐所有进出管线的阀门，作到无任何泄漏；5.4使用的电器设备应符合防爆要求；5.5在将移动式磁性标尺仪挂牢于罐壁之前，必须保证绳子结实，绳子与移动式磁性标尺仪已连接牢固，水平直尺的平衡锤已拧紧；5.6安装光学垂准仪时，要确保各部件连接紧固，一脚架的三个脚要稳固，防止滑动；5.7上罐人员应认真检查油罐扶梯和罐项护栏，看其是否牢固。6测量设备
6.1光学垂准仪：光学投点的标准偏差不大于1：200000，最短视距和放人倍数应满足实际测量要求。6.2移动式磁性标尺仪：配带的水平直尺，长度不小于300mm，最小分度为1mm，零点靠近罐壁。在测量中，水平直尺应保持水平，且始终位于光学垂准仪的视野以内，配置的磁性材料可使车轮紧贴罐壁。检验时，水平直尺的径向变动量不超过0.5mm。6.3钢围尺：符合GB13236。
6.4量油尺：符合GB13236。
6.5钢直尺：首端至少有10mm长，最小分度为0.5mm。6.6钢卷尺：最小分度1mm。
6.7夹尺器：满足实际操作要求。6.8水准仪：精度不低于S3级。
6.9测厚仪：测量误差不超过士0.5mm。6.10跨越规：呈\V\形状，两端为针尖状。标尺：最小分度为1mm，配圆水准器。6.11
6.12测力计：测量范围0～100N，最小分度2N。磁性表座：垂直吸力不小于588N。6.13
7测量
7.1准备工作
7.1.1新建或改建罐，在测量之前要用水充满至油罐标称容积的80%以上，静止24h后，再进行测量。7.1.2测量装液罐时，罐内液位应保持不变。首先测量和记录液体的高度、密度、温度、罐内未装液空间的温度和大气温度。若有液部分和无液部分温差大于10℃，可将油罐放空或充满后，再进行测量。7.1.3测量浮顶罐时，浮顶应静止在支撑架上。7.2参比圆周长的测量
在光学测量之前，应首先围测参比圆周长。7.2.1确定参比圆周的位置
7.2.1.1参比圆周部位必须保证能方便的进行围尺测量，且位于光学垂准仪的最短视距之外。般应在第一圈板上，距上水平焊缝圈板高度的1/5～1/4位置7.2.1.2当参比圆周不能选在第一圈板时，可以在其他圈板的如下两位置中选择其作为参比圆周的位置。
在下水平焊缝之上圈板高度的1/5～1/4位置；a.
GB/T13235.2—91
b．在.上水平焊缝之下圈板高度的1/5～1/4位置。7.2.1.3参比圆周的位置确定之后，用色笔和钢板尺在所确定高度面出参比圆周的轨迹。7.2.2围尺测量
在困测之前，应将钢围尺围在罐壁上静止一会儿，使钢围尺和罐壁具有相同的温度。7.2.2.1在参比圆周的轨迹上，距离竖直煜缝或其他障碍物500mm外的位置，用钢针划一条细竖线。使钢围尺的零刻线与竖线对齐，钢围尺尺带的上边缘与参比圆周的轨迹对齐，用磁性表座固紧。在距磁性表座5m处，沿罐壁给尺带加50N的拉力，观察尺带零点与起点竖线是否发生相对位移，有位移说明磁性表座的数目少，应增加磁性表座的数目，直到不发生相对位移为比，由此确定围尺起点。7.2.2.2自圈尺起点，按逆时针方向，沿参比圆周轨迹围尺。按约5m间隔依次在5m、10m.15m…··处，用测力计和夹尺器，沿切线方向给尺带加50N的拉力，用7.2.2.1所确定数目的磁性表座固定直到围尺起点。在围尺过程中，除围尺起点始终固定外，在给尺带加力的前方5m和10m处应予固定，以防尺带滑动，日尺带上缘应始终与参比圆周的轨迹对齐。7.2.2.3检查钢围尺零点刻线与起点竖线是否发生相对位移，若无位移，则向右移动起点磁性表座，露出起点竖线，将钢围尺围过起点竖线，沿切线方向给尺带加50N的拉力，读取起点竖线对应的钢围尺的读数，估读到0.5mm，记录。否则，围尺测量从7.2.2.2重新开始。7.2.2.4在参比圆周轨迹上，距离原围尺起点竖线500mm以上建立新起点，按7.2.2.17.2.2.3进行第二次阔尺测量。
7.2.2.5如果两次围尺读数之差在表1规定的允许差值之内，则取两次读数的算术平均值作为参比圆周长·否则应按7.2.2.2～7.2.2.4重新围尺，直到两次连续围尺读数之差符合要求为止。表1测量参比圆周长的充许差值
油罐周长(C)
50C100
100允许差值
7.2.3如果待标油是复标的保温罐，应拆去参比圆周部位的保温层，进行外围尺。在条件不具备的情况下，可采用内贴尺法测量参比圆周长，测量方法见附录B。7.2.4跨越测量
在围测参比圆周长时，应使用跨越规对钢围尺经过的焊缝或障碍物进行跨越测量。7.2.4.1测量无障碍弧长
在围尺部位均勾分布的四个方向上，选择四个无障碍弧，用一定弦长的跨越规卡出四个无障碍弧，记录对应的钢尺长度，取四个弧长的平均值作为参比圆周部位的无障碍弧长。7.2.4.2测量有障碍孤长
在钢围尺越过障物的部位，以障碍物作为弧长中心，保持跨越规弦长不变，用其卡出有障碍弧，记录对应的钢围尺长度，即是该障碍物的有障碍物弧长。无障碍弧长和有障碍弧长之差为钢围尺相对该障碍物的跨越修正值。
7.3光学测量
7.3.1水平测站的建立
在确定水平测站数时.相邻水平测站的弧长不超过3m。除此之外，根据罐体的变形情况，还可适当152
GB/T 13235.2--91
增加水平测站，但水平测站的总数应为偶数沿油罐圆周均匀分布水平测站（见图1），并使沿罐壁竖向运动的移动式磁性标尺仪距--竖背焊缝不小于300mm，且不受任何障碍物的影响。实在不能避免时，个别水平测站也可作适当调整。7.3.2垂直测量点的确定
第个垂直测量点·般位于参比圆周上，其他垂直测量点位于各圈板的如下两位置（见图2）：a.
在下水平焊缝之上圈板高度的1/5～1/4位置；在上水平焊缝之下圈板高度的1/5～1/4位置。b.
图1水平测站平面布置图
注：图1是以8个水平测站为例，A、B、C、D、E、F、G、H为建立的水平测站。153
7.3.3仪器检验
GB/T13235.2—91
图2光学测量示意图
1光学垂准仪；2-第一·个垂直测量点；3—水平直尺；4·移动式磁性标尺仪；5--光学参比线；6-垂直焊缝；7--水平焊缝；8参比圆周；9水平测站在光学测量之前，应首先检验光学垂准仪的光学垂直度。在光学测量中，也应随机检验两次，7.3.3.1将光学垂准仪安平于移动式磁性标尺仪的正下方，使水平直尺位于光学垂准仪的视野中心。7.3.3.2牵引移动式磁性标尺仪至油罐顶部，从光学垂准仪目镜中读出水平直尺的读数（见图3），将光学垂准仪旋转180°，再次读取水平直尺的读数。7.3.3.3如果两次的读数之差不超过1mm，说明光学垂准仪的垂直性能良好，光学测量可以开始，否则应查明原因，再次检验。
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图3光学读数示意图
1-光学垂准仪目镜中的水平直尺，2光学垂准仪目镜注：图中水平直尺的读数为126mm。7.3.4偏距测量
7.3.4.1在第--个水平测站对应的油罐顶部，悬挂好移动式磁性标尺仪，上下移动使其自由悬垂，最后使其静止于第一-个垂直测量点。7.3.4.2在移动式磁性标尺仪所配水平直尺的正下方，安装光学垂准仪并调成水平，使水平直尺呈现于光学垂准仪的视野中心，并使十字丝横丝与水平直尺的刻线平行。7.3.4.3旋转调焦旋钮，使水平直尺及其刻线清晰地呈现于目镜中，读出位于第一个垂点测量点的水平直尺的读数（见图3），即参比偏距，记录。微动移动式磁性标尺仪，并使其恢复原位置，再次读数。若两次读数之差不超过1mm，则以第一次测量值为准，否则应重新测量。7.3.4.4牵引移动式磁性标尺仪依次到达其他垂直测量点（见图2），在保证光学垂准仪静止不动的前提下，按7.3.4.3同样读出各垂直测量点的偏距，记录。7.3.4.5在顾部圈板的最后一个垂直测量点测完之后，将移动式磁性标尺仪降至第一个垂直测量点，再次读取参比偏距，前后两次的参比偏距之差小于1mm，则表明该水平测站全部测量有效，取第-次的参比偏距值参加计算。
7.3.4.6若前后两次的参比偏距之差大于1mm，则本水平测站的测量从7.3.4.2重新开始。7.3.4.7第一个水平测站的测量完成之后，将光学垂准仪和移动式磁性标尺仪依次移到其他水平测站，按7.3.4.1～7.3.4.6测量其他水平测站上全部垂直测量点的偏距，直至全部完成。7.4其他测量
按照GB/T13235.1进行下列测量。7.4.1罐底测量，
7.4.2罐内附件测量。
7.4.3油罐倾斜测量。
本标准在偏距测量中，倾斜测量的数据己经得到，因此也可采用底部圈板和顶部圈板垂直测量点的偏距以及油罐高度，计算油罐倾斜度。7.4.4圈板板高测量。
7.4.5圈板板厚测量。
7.4.6检尺口总高测量。
7.4.7浮顶测量。
8计算
GB/T 13235.2
8.1净参比圆周长（mm）按式（1)计算：91
C = (C,+C)/2 + AL, + AL2
武中:CC2
重复两次测量的参比圆周长，nm：-钢围尺的跨越修正值之和，mm；△L-钢围尺的修正值，mm。
计算结果修约到0.1 mm。
8.2罐底计算
罐底最高点下储液量V（L），最高点到基准点的高度H，（mm）利基准点到罐底最外环的高度1ij（mm）（见图4)分别按式（2）、式（3)和式（4）计算：V, =-2d\元[he/6 + h →- 2h2 + 3h3 + +(3n — 1)hn/6 - nh/2］ × 10 6H, h, — h.
式中：
d -同心圆的间距,mm；
同心圆的数目；
h,罐底基准点的标高,m,
h—一罐底最高点的标高,mm;
hish2,......,hn
罐底中心点的标高，mm；
+ n 1)hl
.（2)
（3）
（4）
底划分的第环，第二环，，第n环上全部径向测量点标高的平均值，mm。容积的计算结果修约到1L，高度的计算结果修约到1mm。R= nd
图4罐底测量示意图
1-罐壁；2-罐底；3-参照水平面156
8.3圈板高度计算
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交互搭接
图5油罐圈板的连接举例示意图
1-—圈板;2-油罐中心线;3--基准点油罐圈板之间的连接形式主要分为三种（见图5），按图5的结构可求第一圈板和第二圈板的几何量：搭接：
交互搭接：
对接：
Hni=Hwi—b12
Hn2Hw2+biz—b2
Hn-H,\biz
Hn2 =Hw2 +b12+b2:
Hn,=-He
InzHre2
（6）
（7）
对任何连接形式，
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H,-Hn -H,m
H2- Hn, + Hnz-Hj -H +Hn2
Hz, = Hni/2 H H, —Hn/2
Hz2= Hni +Hnz/2-Hm = H, Hn2/2其他圈板的儿何量，按圈板的连接结构，同样可求。式中:Hni,Hnz
第一圈板和第二圈板的内部高，mm；-第圈板和第二圈板上水平焊缝到基准点的高度，mm；H21,IIz2--第圈板和第二圈板中部到基准点的高,mm;Hi,Hwz一第一圈板和第二圈板的外部高，mm；第一圈板和第二圈板、第二圈板和第三圈板的搭接高，mm。bt2,b2a -
8.4在空罐情况下，各圈板的内半径和单位高度容积的计算8.4.1在外测时（见图6）、如下等式成立：(/(2元）+u: R+ m
图6光学参比线法外测示意图
1-光学参比线；2罐壁3·油罐中心线如果是n个水平测站，侧
Rw = C/(2元) - (Zm Za)/n
Rn= Ru-t
(11）
（12）
（13）
（1）
-( 16)
式中：R
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所求圈板相应高度位置上的平均外半径，mm；-所求圈板相应高度位置上的平均内半径，mm；C--净参比圆周外周长，mm；
m-一所求圈板相应高度位置上某垂直测量点的偏距，mm；a
一与m对应的参比偏距，mm；
所求圈板相应高度位置圆周.上全部垂直测量点的偏距总和，mm；参比偏距的总和，mm；
一水平测站数；
-所求圈板的板厚，mm。
8.4.2在内测时（见图7），如下等式成立：(\(元) — R — m
图7光学参比线法内测示意图
1—罐壁;2—光学参比线;3--油罐中心线如果是n’个水平测站，则
Rn = C\/(2元) +(Zm - Za)/n
在外围尺时
C =C- 2tj
式中：（\一一净参比圆周内周长，mm；t
参比圆周所在圈板（般为第一圈板）的板厚，mm。（17）
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在8.4.1和8.4.2中，由式（15)和式（17)求参比圆周的半径时，乏m=Za，参比偏距也就足偏距。8.4.3各圈板平均内半径的计算
若参比圆周位于第-一圈板，则将参比圆周内半径作为第一圈板的平均内半径。其他圈板的平均内半径R（mm)可由式(19)计算：
R'=(Rn + Rn.)/2
一所求圈板下部位置的平均内半径，mm；式中:Rn. -
所求圈板L部位置的平均内半径ms19)免费标准下载网bzxz
8.4.4在带液测量时，各圈板受压后的半径增人值△R（mm）和所求空罐各圈板内半径R（mm）按式(20)和式(21)计算，如果测量时罐内无有液体，则R=R°。AR = (o — 0. 001 1)gRr2(H — Hz) X 104/(Et)R = R' AR
测量温度下的液体密度，g/cm；式o
H -油罐内的液位高度,mm ;
Hz所求圈板中部到基准点的高度，mm;E油罐圈板的弹性模量（见附录A）.N/cm\g-—重力加速度（见附录A），m/s\；0.0011—空气浮力修正值。
注：当液体未充满整个图板时，H12为该圈板所装液体高度的中部到基准点的高度。8.4.5各圈板的单位高度容积V（L/mm）按式（22）计算：V = πR2 X 10~5
8.4.6倾斜修正
（20）
(21）
（22）
当油罐倾斜度b大于等十1/70时，按式（24)计算各圈板在倾斜修正后的单位高度容积V，（Lmm）；当h小于1/70时，倾斜影响可以忽略，V，=V。b = [Am I max/hg
V-VVi+b
式中：1△m |mx-
（23）
·（24）
在油罐底部和顶部垂直测量点的偏距之差中，扣除圈板连接影响的所得结果的最大绝对值，mm：
hg罐壁总高，mm。
径向长度的计算结果修约到0.1mm，各圈板的单位高度容积修约到0.001L/mm。8.5罐内附件的计算
附件的起点高度H（mm），止点高度H（mm），起点到止点的高度Ha（mm）和附件在起止点区间上的单位高度附件体积VFm（L/mm）分别按式（25），（26），（27）和（28）计算：HA - h, - HA
Hyh,—
（25 )
（26）
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HAB-HA-HW =-HA-HH
Vrn) Vp/HAB
式中：IIA—附件的起点标高，mm；—附件的止点标高，mm；
V一附件的排液体积（按附录B中的相应公式计算）,L高度结果修约到1mm，体积修约到o.1L，单位高度附件体积修约到0.001L/mm，（27）
（28)
8.6根据8.3条和8.4条计算出的各图板高度区间的单位高度容积和8.5条的各附件在其相应高度区间的单位高度附件体积，将所有的区间高度依次编排，并计算出各区间高度上的单位高度净容积V.。高度修约到1mm，单位高度净容积修约到0.0011./mm。8.7浮顶的有关计算按GB/T13235.1进行。8.8液体（水)的静压力容积修正计算AV = k X 0. 8 Hni/(2t)
AV2 = k[0.8Hni/t + Hn2/(2t2))AV, = k[0.8Hni/t + Hn2/t2 + Hns/(2tg)]AV, = k[0.8Hnt/ti + Hnz/tz + Ing/tg ++ Hn/(2t,)]
（29)
·（30)
（31）
（32）
式中.AV..AV..AV.....,AV.
当水充满到第一圈板，第二圈板，第三圈板，，第n圈板时，相应圈板每分米高度内的容积增量，L/dm;Hni,Hn2,Hn.,..., Hn.
分别为第-圈板，第二圈板，第三圈板，·,第n圈板的内部高,mm；,,分别为第圈板，第二圈板，第三圈板，，第n圈板的板厚mm。k = ngD3(p - 0. 001 1)/(4E × 10°)当编制水的静压力容积修正表时，p=1g/cm°，则±=3.73D3×10-15
式中：D一一所有圈板直径的平均值（名义直径）,mm；p°---标准温度下的液体密度，g/cm。灵值修约到0.001L/dm，AV修约到0.011./dm。计算实例见附录C。
9编表
9.1油罐容积表的组成
油罐容积表由主容积表、小数表和静压力容积修正表组成，推荐形式见附录D。9.2油罐容积表的编制
9.2.1除区间分界高度以外，编表的高度间隔全部为0.1m，所有高度修约到0.001m。9.2.2根据8.6条的计算结果，按式（35)计算编表高度的相应容积，修约到1L：V = V +1 000Va(h -h)
（33）
（34）
（35)
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