储油罐的变位识别与罐容表标定 摘要 本文通过对储油罐中油位高度及变位参数之间的不同情形的储油量进行分 析并建立相应的数学模型，分别以小椭圆型油罐和实际卧式储油罐为研究对象，研究储油罐的变位识别与罐容表的标定，运用高等数学的积分知识，得出储油量与油位高度及变位参数的函数关系，再由Matlab编程可知各高度储油量的理论 数据，最后分析误差及评价模型的合理性。 对于问题一，以小椭圆型储油罐为研究对象，建立坐标系，当储油罐无变位时，利用解析几何与高等数学的知识建立油罐内体积与油高读数之间的积分模型，得出体积关于h关于公式，利用附件中的数据，求出罐体无变位时的理论值。当罐体发生纵向变位时，根据不同的油位高度，分四种情况讨论出储油量和油高的关系公式。然后，就变位和无变位得出的理论值与实测值相比较，进行了罐体变位后对罐容表的影响分析，接着，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，在第一问的基础上，根据不同的油位高度，我们将其分为三种情况分别讨论，并对每种情况采用积分知识，建立了两种模型：实际储油罐纵向倾斜变位后的模型、实际储油罐纵向倾斜和横向偏转后的模型，分别得出了罐内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。 最后，我们就实际储油罐变位后的模型部分进行了改进，使得求球冠体内的油量公式更加合理，代入数据计算出的结果更加精确，另外，本文还针对已建立的模型的优缺点作了评价。 关键字：积分；变位识别；罐容表标定；Matlab编程 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/出油量与罐内油位高度
一、油罐安全液位确定 （一）制定安全高度的原则 1、油罐的安全高度确定，油罐安全液位是个固定值，在考虑高液位报警开关的安装位置后，坚持合理使用油罐，提高油罐的使用效率，在保证安全的前提下，发挥出油罐的最大使用效能。 2、油罐的安全液位可结合本单位实际（考虑油品的膨胀性）实行动态管理，以环境温度0℃时的液位为基准液位，根据每天的温度确定实时的油罐安全液位。 3、油罐安全液位确定，从油罐的结构、消防设施、油罐作业三方面考虑，以确保油罐的安全运行。 4、油品储存期间，受环境温度影响导致油品温度上升，进而导致油品液位上升，需要预计油品的出库时间，留有足够的空间，以免发生“卡盘”和溢出跑油事故。 （二）环境温度的范围确定 根据所在地区历年来统计的温度，计算出年平均气温，历史最高气温，最低气温。 （三）安全液位的计算公式 1、计算油罐液位安全高度的必要数据 （1）油罐呼吸孔至罐底距离<呼吸孔在拱顶时为罐壁高度>H1（见表1-1-1各油罐罐底至通气孔距离） （2）消防泡沫所需要的厚度H2<呼吸孔在拱顶时，为泡沫发生器与最上层圈板的距离>（见表1-1-2消防泡沫厚度表） （3）浮盘厚度H3油罐容积表 （4）预储油品常温下的单位体积重量Gt2 （5）油品在储存期间最高温度下的单位体积重量Gt1 2、计算方法 （1）求出实际储油高度H：H=H1—H2—H3 （2）按照求得的H值，查该油罐容积表，得出该油罐在此高度下的容积VH （3）按公式求出该油罐的安全容积Va：Va=VH（Gt1∕Gt2） （4）按照求得的Va值，查该油罐的罐容表，即可得出该油罐储存油品时的安全液位高度 3、以南京三江口油库为例：年平均气温15.4℃，历史最高气温43℃，最低气温－14℃。油罐容积10000 m3，浮盘高度为400mm。109号油罐收93#汽油，预收油品的油温为-5℃，标
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 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 y a (0,b) x y 图1-3：椭圆柱体剖面图 L H (0,2b) C y - C (0,b) z 图1-4：封头椭球体剖面图
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： 由（2）得： 将（4）、（5）代入（3）得： 公式（6）即为任意截面高度时油罐中油的容积。 若用余旋计算，还可以得到如下的公式： 二、平面封头卧式椭圆形油罐 这种油罐的形状一般两端为平面封头，中间 截面积为椭圆形的椭圆柱体，如图2-1、图2-2所示。 这种油罐任一液面高度时，油罐内油的容积的计算公式可以参照上述方法推导，但要比椭圆封头卧式椭圆形的油罐简单的多。实际上，当公式（6）中的C 为零时，就可以得到该油罐的计算公式。 同样，用公式（7）也可以得到用反余旋表示的公式，本文略（下同）。有些卧式的椭圆形油罐，其封头近似平面，可以忽略其曲面，按照平面封头椭圆形油罐的方法近似计算。 三、椭圆封头卧式圆柱形油罐 这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球形，中间为圆柱体，如图3-1、图3-2所示。 L B A y 图2-2：平面封头卧式椭圆形油罐结构图 图2-1：平面封头卧式椭圆形油罐实体图 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 2B B H arcsin B B H 1B B H [ ABL )(2-+---=（6） dy y yB 2B C .y yB 2B A 22H 0--π?]H 31 BH [B AC ]2322-π+π++--=? dy )B y (B B A L 2V 22H 0（8） ]2B B H arcsin )B B H (1B B H [ ABL V 2π +-+---=1B B y A x 2 222=-+） （（1） （2） 1C z B B y 2 2 22=+-）（] )B B H (1B 2B H B B H [arccos ABL V 2 π+-----=]H 3 1 BH [B AC 322-π+ （7）
★储罐的结构 目前我国使用范围最广泛、制作安装技术最成熟的是拱顶储罐、浮顶储罐和卧式储罐。 （一）拱顶储罐的构造 拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器。拱顶储罐制造简单、造价低廉，所以在国内外许多行业应用最为广泛，最常用的容积为1000 -10000m 3 ，目前，国内拱顶储罐的最大容积已经达到30000m 3 。 罐底：罐底由钢板拼装而成，罐底中部的钢板为中幅板，周边的钢板为边缘板。边缘板可采用条形板，也可采用弓形板。一般情况下，储罐内径＜16.5m 时，宜采用条形边缘板，储罐内径≥ 16.5m 时，宜采用弓形边缘板。 罐壁：罐壁由多圈钢板组对焊接而成，分为套筒式和直线式。 套筒式罐壁板环向焊缝采用搭接，纵向焊缝为对接。拱顶储罐多采用该形式，其优点是便于各圈壁板组对，采用倒装法施工比较安全。 直线式罐壁板环向焊缝为对接。优点是罐壁整体自上而下直径相同，特别适用于内浮顶储罐，但组对安装要求较高、难度亦较大。 罐顶：罐顶有多块扇形板组对焊接而成球冠状，罐顶内侧采用扁钢制成加强筋，各个扇形板之间采用搭接焊缝，整个罐顶与罐壁板上部的角钢圈（或称锁口）焊接成一体。 （二）浮顶储罐的构造 浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降，浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，罐内介质始终被内浮顶直接覆盖，减少介质挥发。 罐底：浮顶罐的容积一般都比较大，其底板均采用弓形边缘板。 罐壁：采用直线式罐壁，对接焊缝宜打磨光滑，保证内表面平整。浮顶储罐上部为敞口，为增加壁板刚度，应根据所在地区的风载大小，罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。 浮顶：浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。 单盘式浮顶：由若干个独立舱室组成环形浮船，其环形内侧为单盘顶板。单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。其优点是造价低、好维修。 双盘式浮顶：由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成，由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱。其优点是浮力大、排水效果好。 （三）内浮顶储罐的构造 内浮顶储罐是在拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设浮顶可减少介质的挥发损耗，外部的拱顶又可
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=+-）（
完成时间：2007.6.18 储油罐液位、温度实时检测 设计小组名单: 任光辉张晨睿王资凯 徐梦然韩冬芳朱晨
1. 系统总体说明 (1) 1.1课题任务规定的设计要求 (1) 1.2设计方法比较 (1) 1.3设计特色 (1) 2. 总体解决方案概述 (2) 3. 所用传感器简介[4] [5] (3) 3.1光纤传感器 (3) 3.2超声波传感器 (4) 3.3半导体热敏电阻 (5) 4. 系统描述 (6) 4.1温度传感器PPM电路[1] [6] (6) 4.2超声波测距[2][3] (7) 4.3传感器PPM电路[8] (9) 4.4复合及脉冲光发射电路 (10) 4.5脉冲甄别电路[8] (10) 4.6单片机数据处理[7][8] (11) 5. 光推动系统的功率与信号通道设计[9][10] (13) 5.1光推动系统简介 (13) 5.2光推动通道 (13) 6. 附录 (14) 6.1存在的问题 (14) 6.2解决的办法 (14) 7. 致谢 (15) 8. 参考资料 (16)
1.系统总体说明 1.1课题任务规定的设计要求 我国石油资源丰富,采油炼油企业众多,储油罐是储存油品的重要设备,储油罐液位的精确计量对生产厂库存管理及经济运行影响很大。但国内许多反应罐、大型储油罐的液位计量仍采用人工检尺和分析化验的方法,其他参数的测定也没有实行实时动态测量,这样易引发安全事故,无法为生产操作和管理决策提供准确的依据。采用计算机自动监测技术,实时监测储油罐液位、温度等参数,可以方便了解生产状况,及时监视、控制容器液位及温度等,保障安全平稳生产。试设计储油罐（圆柱体型）液位、温度的实时监测系统。 1.2设计方法比较 1.3设计特色 采用光纤传输，实现测量无电回路，避免电信号引起的危险，动态效应好，可以远端控制，实现数字脉冲的传输，避免干扰。
储 罐 液 位 检 测 系 统 专业： **** 班级： ***** 学号： ***** 姓名： ***** 摘要 超声波液位测量是一种非接触式的测量方式,它是利用超声波在同种介质中传播速 度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的。与其它方法相比(如电磁的或光 学的方法),它不受光线、被测对象颜色的影响，对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、 电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此，研究超声波在高精度测距系 统中的应用具有重要的现实意义。试设计储油罐（圆柱体型）液位、温度的实时监测系 统。
对现采用的油罐测量技术作对比，选用合适的测量技术，保证原油储罐的安全，降低劳动强度，取得良好的经济效益。 关键词：储油罐；液位测量；仪表；现状
储油罐液位检测系统设计 一、设计要求 我国石油资源丰富,采油炼油企业众多,储油罐是储存油品的重要设备,储油罐液位的精确计量对生产厂库存管理及经济运行影响很大。但国内许多反应罐、大型储油罐的液位计量仍采用人工检尺和分析化验的方法,其他参数的测定也没有实行实时动态测量,这样易引发安全事故,无法为生产操作和管理决策提供准确的依据。采用计算机自动监测技术,实时监测储油罐液位、温度等参数,可以方便了解生产状况,及时监视、控制容器液位及温度等,保障安全平稳生产。试设计储油罐（圆柱体型）液位的实时监测系统。 二、方案设计 目前国内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。 1、方案一 在光通信研究中发现，光纤受外界环境因素的影响，如压力、温度、电场、磁场等环境条件变化时，将引起光纤传输的光波量，如光强、相位、频率、偏振态等改变。如果能测量出光波变化的信息，就可以知道导致这些光波量变化的压力、温度、电场、磁场等物理量的大小，于是就出现了光纤传感器技术。光纤传感器的信号载体是在光纤中传输的光，而光纤本身是一种介质材料，这就赋予了光纤传感器具有一些常规传感器无可比拟的优点，如灵敏度高、响应速度快、动态范围大、防电磁干扰、超高压绝缘、无源性、防燃防爆、适用于远距离遥测、多路系统无地回路“串音”千扰、体积小、机械强度大、可灵活柔性挠曲、材料资源丰富、成本低等。
卧式倾斜油罐储油量的数学模型 摘要 本文中建立了计算卧式倾斜油罐储油量的计算模型，为了在已经倾斜的油罐上标定新的符合标准的罐容表，在已给出数据的基础上，用微元法计算出油量的计算公式，进行误差的分析，算出误差函数，用误差函数对计算出的函数进行拟合，并对油罐有一定倾斜角度的情况下进行演算，得出新的符合标准的罐容表，最后再讨论分析后，对模型作出评价。 模型一，用积分法求出理论值，然后与实验数值算出误差，算出误差函数，并将误差函数与积分法求出的函数进行拟合，求出一个符合油量高度数值的目标函数。 模型二，采用割补法，将倾斜油罐转化为水平油罐，然后进行积分计算，并用附件2中的数据进行检验，得出罐内储油量与变位参数（横向偏转角和纵向偏转角）之间的一般影响。 关键字：卧式倾斜油罐误差分析微元法误差函数拟合
一、问题的重述 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。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。 我们采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模型的正确性与方法的可靠性。 二、问题分析 由于问题中涉及到罐容表的变化，我们必须首先对体重所出现的几种情况进行分析，得出油罐位置变化前后的不同状况，综合考虑给出的数据比较具体，油罐的形状比较规则，我们将其转换为规则几何体来进行建模，通过排除干扰因素对模型进行优化，决定采用微元法对问题进行求解，根据理论计算得到的理论值，与题目中给出的实验值进行比较，得出两者的误差，并进行误差分析。从而可以对问题得出比较合理的解决办法。 模型一，由于倾角的存在，使得油罐中的油不再是规则几何体，因此无法使用一般方法对其进行求解，而必须采用高等数学中的微元法进行建模。由于第一题中，油罐中的油量有三种情况，根据油罐的倾角比较小和进出油实验的数据，我们只考虑第二种情况。 模型二，由于需要同时考虑横向和纵向的变位，变化的条件增加，直接进行求解难度非常大，于是我们采用近似割补法将不规则的几何体转化为较为规则的几何体，然后对其进行积分演算，求出油量高度与油量的线性关系，从而得出答案。
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
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
双层油罐的分类与结构简介 随着经济的不断进步，人们的生活水平大幅度提高，经济高速发展，交通便利，而与其相应的加油站也在不断增加。我们身边潜在的安全隐患也再不断的增加，如果加油站下的油罐渗漏那么有可能造成严重的后果，轻则造成油罐周边的环境、土壤及水源造成污染，重则造成火灾、爆炸等，所以在选择油罐的时候应该选择什么样的油罐才能更好的避免这些隐患的发生。那么现在给大家简单的介绍一下双层油罐的类型及特点： 1、SF双层油罐全名为钢制强化玻璃纤维制双层油罐，是在单层钢制油罐外附加一层玻璃纤维增强塑料(即玻璃钢)防渗外层，从而构成的双层结构油罐。钢制内罐与FRP外罐之间具有贯通间隙空间；同时配备渗漏检测装置，能对间隙空间进行24小
时全程监控。一旦发生渗漏，渗漏检测装置的感应器可以监测到间隙空间底部液位时发出警报，保证油罐的安全使用。 特点：安装便捷，大大缩短工期，减少成本投入；远程监控系统便于日常及定期检测，数字化控制，免去人工复杂操作；SF 双层油罐的保护需求是普通油罐的1／10，大大节约了维护投入成本；SF双层油罐高效的经济性，高效的环保性能，并可有效保护能源，免去了能源泄漏带来的严重危害及损失。 2、FF双层油罐：内、外层均使用强化玻璃纤维制造，储罐具有均匀的夹层空间并配备和夹层空间相通的泄漏检测仪，此类油罐具有防腐性能优良、自重轻、安装简便、长期使用经济效益明显。 特点：永不锈蚀、加强结构强度高、夹层可正压测漏、干式或湿式测漏系统、不须阴极保护、不须高电压针孔检测, 若发现泄漏可修复使用，罐轻、施工易、价格高。
3、SS双层油罐，由钢制内罐和外罐组成，储罐具有均匀的夹层空间并配备和夹层空间相通的泄漏检测仪，此类油罐最大突破在于可防止危险物的泄漏，避免环境污染，防止危险物泄漏后造成重大事故，目前市场应用广泛。 特点：易锈蚀，强度高、夹层可正压测漏、干式测漏系统、钢制材质须阴极保护、无法作高电压针孔检测, 若发现泄漏不易修复使用，罐重、施工困难、价格低。
诸位: 这是一篇关于固定顶储罐储存有机液体时所产生的呼吸损耗的计算方法(依据美国的研究成果),特提供给大家参考,如有做化工类的或加油站(库)项目环评时可套用. 1、储存有机液体的基本罐型有固定顶罐、浮顶罐、可变蒸气空间罐和压力罐等五种，而固定顶罐是一种最普通的罐型，在国内最常被使用，是储存有机液体的普通罐型，一般认为是最低的接受水平，特别是在加油站和石油库用于储存汽油和柴油。 典型的固定顶罐由带有永久性附加罐顶的园筒钢壳组成，其罐顶可以有锥形、园拱顶形到平顶的不同设计。固定顶罐一般装有压力和排气口，它使储罐能在极低或真空下操作，压力和真空阀仅在温度、压力或液面变化微小的情况下阻止蒸气释放。固定顶罐的主要是呼吸排放和工作排放等两种排放方式。 2.排放量计算 2.1呼吸排放 呼吸排放是由于温度和大气压力的变化引起蒸气的膨胀和收缩而产生的蒸气排出，它出现在罐内液面无任何变化的情况，是非人为干扰的自然排放方式。 固定顶罐的呼吸排放可用下式估算其污染物的排放量： LB=0.191×M（P/（100910-P））^0.68×D^1.73×H^0.51×△T^0.45×FP×C×KC 式中： LB—固定顶罐的呼吸排放量（Kg/a）； M—储罐内蒸气的分子量； P—在大量液体状态下，真实的蒸气压力（Pa）； D—罐的直径（m）；
H—平均蒸气空间高度（m）； △T—一天之内的平均温度差（℃）； FP—涂层因子（无量纲），根据油漆状况取值在1~1.5之间； C—用于小直径罐的调节因子（无量纲）;直径在0~9m之间的罐体，C=1-0.0123(D-9)^2 ;罐径大于9m的C=1； KC—产品因子（石油原油KC取0.65，其他的有机液体取1.0） 2.2工作排放 工作排放是由于人为的装料与卸料而产生的损失。因装料的结果，罐内压力超过释放压力时，蒸气从罐内压出；而卸料损失发生于液面排出，空气被抽入罐体内，因空气变成有机蒸气饱和的气体而膨胀，因而超过蒸气空间容纳的能力。 可由下式估算固定顶罐的工作排放 LW=4.188×10^-7×M×P×KN×KC 式中： LW—固定顶罐的工作损失（Kg/m3投入量） KN—周转因子（无量纲），取值按年周转次数（K）确定。 K36,KN=1 36＜K≤220, K＞220,KN=0.26 其他的同 （1）式。 转EIA-3一个贴子：
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
加油站油罐液位监测系统解决方案及案例应用 随着传感器技术、通讯技术、计算机技术的发展，使得工业工程的自动化控制技术得到了迅猛提高。 目前，我国在储罐计量技术方面大多数采用传统的人工量尺方法，即计量人员每天需要投入大量的时间和精力去测量油罐中油品的液位，人工测量被采样油品的温度，利用储罐的容积表及相应的公式，最后再经过繁琐的计算才求出油罐中储油的数量和油品质量。所以这种方法存在一系列的问题，如计量精度受环境、人员等因素影响大；管理者劳动强度大，工作效率低；无法实现全天候计量，安全保障性差；存在较严重的环境污染等，于是改变这种笨拙局面越来越触发了油罐管理者迫切的呼唤和行动。 加油站的系统工程正是基于以上背景而设计和实施的，它是一种集成测量、计算、显示、传输、管理和监控的自动化管理系统，即传感器负责各个油罐的参数测量；控制器汇总所测数据的部分计算、显示和传输；上位机负责数据的最终的处理和管理监控。本系系统以高精度高稳定性的传感器为前提、以先进可靠的工业现场测控网络为基础、配合功能强大的数据处理软件，从而提高了测量数据的可靠性和准确性，也减轻了现场工作者和上层管理者的劳动强度。它为管理者实现最经济、最合理、最有效益的运营方式提供了有效手段。 根据加油站库的实际情况和自动化技术发展趋势，深圳信立科技采用先进可靠的测量仪器仪表和传感器，实现油罐油位、水位、温度的自动测量，依托现场总线技术来建立一个现场监测网络，罐前显示仪表先采集液位传感器、，再经通讯总线进入触摸屏，最后数据统一进入到电脑中，不仅仅满足了加油站的层次化管理，而且满足了加油站自动监控和信息化管理的需要。 1、深圳信立科技设计的加油站液位监测方案遵循以下设计原则： （1）严格执行国家有关工程建设各项方针、政策、规范和规定。 （2）仪器仪表、设备选型和自动化测量、管理系统方案首先满足工艺要求和用户使用需求，并遵循技术先进、设备可靠、安全实用、操作简单的原则。 （3）在满足近期使用需求的基础上，兼顾中、远期发展的需要。
卧式油罐的结构设计 摘要：本文论述了油库使用的储油罐的设计过程，主要从容器直径的选取和厚度的计算开始，对封头进行计算，开孔及管口的法兰和接管配置进行设计，在设计的基础上，确定正确的设计压力、适当的储存量、合适的材料、合理的结构以及相应的制造技术要求，以确保储罐的安全性和经济性。 关键词：储油罐设计配置机构合理 卧式油罐是用以储存原油、植物油，化工溶剂、水或其他石油产品的长形容器。卧式油罐是由端盖及卧式圆形或椭圆形罐壁和鞍座所构成，通常用各类油库保存成品油或原油。 一、容器直径的选取和厚度的计算 容器结构设计首先要选取容器直径，容器的直径按钢制压力容器的工程直径系列选取。除非用户有要求，一般取长径比为2～5，很多情况下取2～3就可以了。本台20m3石油储罐卧式储罐要求容器的几何容积为20m3 。我们先设定直径，再根据此直径和容积求出筒体长度，验算其长径比。设定的直径应符合封头的规格。我们设定直径为2200mm，查标准GB/T 25198-2010《压力容器用封头》附录C，得知此规格的封头容积为 1.5459m3，得筒体容积为20-1.5459x2=16.9082m3。得到：筒体长度为4450.2mm .长径比为4450.2/2200=2.023。比较理想，则我们确定本例石油储罐储罐的内直径为2200mm，筒体长度圆整为4450mm。 有了容器直径，即可计算圆筒的厚度。首先，设计温度下圆筒的计算厚度按照GB150.3-2011《压力容器第3部分：设计》公式3-1（p94）[2]计算（公示的适用范围为Pc≤0.4[σ]tφ，本例中 0.4[σ]tφ=0.4x189x1=75.6>Pc=1.77所以，参数满足公式的适用范围。计算容器筒体的计算厚度： 计算出厚度为10.35mm。碳钢和低碳钢制容器壳体加工成形后，满足不包括腐蚀裕量的最小厚度不小于3mm，因此计算厚度为10.35mm，其名义厚度为计算厚度与腐蚀裕量之和，再向上圆整到钢板的商品厚度。本例腐蚀裕量为2mm，与计算厚度之和为12.65mm，与之最接近的钢板商品厚度为14mm，故确定容器厚度为14mm。 然后对选用的筒体厚度进行应力校核： 设计温度下圆筒的计算应力按式（3-3）计算： [σ]tφ=189x1=189
诸位:这是一篇关于固定顶储罐储存有机液体时所产生的呼吸损耗的计算方法(依据美国的研究成果),特提供给大家参考,如有做化工类的或加油站(库)项目环评时可套用. 1、储存有机液体的基本罐型有固定顶罐、浮顶罐、可变蒸气空间罐和压力罐等五种，而固定顶罐是一种最普通的罐型，在国内最常被使用，是储存有机液体的普通罐型，一般认为是最低的接受水平，特别是在加油站和石油库用于储存汽油和柴油。 典型的固定顶罐由带有永久性附加罐顶的园筒钢壳组成，其罐顶可以有锥形、园拱顶形到平顶的不同设计。固定顶罐一般装有压力和排气口，它使储罐能在极低或真空下操作，压力和真空阀仅在温度、压力或液面变化微小的情况下阻止蒸气释放。固定顶罐的主要是呼吸排放和工作排放等两种排放方式。 2.排放量计算 2.1 呼吸排放 呼吸排放是由于温度和大气压力的变化引起蒸气的膨胀和收缩而产生的蒸气排出，它出现在罐内液面无任何变化的情况，是非人为干扰的自然排放方式。 固定顶罐的呼吸排放可用下式估算其污染物的排放量： LB=0.191×M（P/（100910-P））^0.68×D^1.73×H^0.51×△T^0.45×FP×C×KC 式中：LB—固定顶罐的呼吸排放量（Kg/a）； M—储罐内蒸气的分子量； P—在大量液体状态下，真实的蒸气压力（Pa）； D—罐的直径（m）； H—平均蒸气空间高度（m）； △T—一天之内的平均温度差（℃）； FP—涂层因子（无量纲），根据油漆状况取值在1~1.5之间； C—用于小直径罐的调节因子（无量纲）;直径在0~9m之间的罐体，C=1-0.0123(D-9)^2 ; 罐径大于9m的C=1； KC—产品因子（石油原油KC取0.65，其他的有机液体取1.0） 2.2工作排放 工作排放是由于人为的装料与卸料而产生的损失。因装料的结果，罐内压力超过释放压力时，蒸气从罐内压出；而卸料损失发生于液面排出，空气被抽入罐体内，因空气变成有机蒸气饱和的气体而膨胀，因而超过蒸气空间容纳的能力。 可由下式估算固定顶罐的工作排放 LW=4.188×10^-7×M×P×KN×KC 式中：LW—固定顶罐的工作损失（Kg/m3投入量） KN—周转因子（无量纲），取值按年周转次数（K）确定。 K36,KN=1
油罐的种类和构造 油罐的种类和构造见表21-17。 油罐的种类和构造表21-17 种类简图构造特点适用条件 砖壁油罐为圆形的地下式或半地下式， 其底板与顶板，又可做成球面 形或平面形，其结构与砖壁水 池相同 一般为几百吨到 几千吨的中、小 型油罐 梁板式平顶盖油罐常见的有两种，一种是环形柱 网，梁板式平顶盖，由预制扇 形板、圆弧梁、中心圆板等组 成；还有一种是方形或矩形柱 网顶盖。壁厚一般采用 200~240mm，底板为P8级防 渗钢筋混凝土，厚200mm 一般为大、小、 中型油罐，其中 环形柱网梁板式 平顶盖油罐在我 国应用十分广泛 无梁顶盖油罐油罐的顶盖没有主梁和次梁， 而采用等厚度平板直接支承 在正方形布置的柱网上，柱的 上端放大，形成柱帽，用以作 为板的支座，可以采用现浇， 也可以采用预制装配式无梁 楼盖 油罐顶盖柱网跨 度为5~6m，有效 荷载为 5000N/m2以上 时，采用无梁顶 盖比梁板式平顶 盖经济 装配式球顶盖油罐这种油罐罐底为凹形，罐壁为 装配式壁板，顶盖采用钢筋混 凝土薄壳，罐内无支柱，结构 材料省，对消防和清罐有利。 采用现浇混凝土时、施工较麻 烦；也可采用无脚手装配式球 壳顶盖，用轻巧的A字架拼 接 适用于容量 15000m3的大型 油罐，可节省大 量材料和人力， 加快建设速度 浮顶顶盖油罐油罐的顶盖为浮船式，能随进 油而浮升，卸油而降落，罐顶 没有气体空间，可减少贮油损 失，这种油罐可全部为钢结 构，为节省钢材，也可在罐底 和罐壁用钢筋混凝土结构，顶 盖采用钢结构 这种油罐施工要 求较高，壁板垂 直度的偏差不能 太大，否则会影 响浮顶顶盖的升 降
课程设计任务书
1 储罐及其发展概况 油品和各种液体化学品的储存设备—储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分。由于大型储罐的容积大、使用寿命长。热设计规制造的费用低，还节约材料。 20世纪70年代以来，浮顶储油罐和大型浮顶油罐发展较快。第一个发展油罐部覆盖层的施法国。1955年美国也开始建造此种类型的储罐。1962年美国德士古公司就开始使用带盖浮顶罐，并在纽瓦克建有世界上最大直径为187ft（61.6mm）的带盖浮顶罐。至1972年美国已建造了600多个浮顶罐。 1978年国3000m3铝浮盘投入使用，通过测试蒸发损耗标定，收到显著效果。近20年也相继出现各种形式和结构的浮盘或覆盖物[1]。 世界技术先进的国家，都备有较齐全的储罐计算机专用程序，对储罐作静态分析和动态分析，同时对储罐的重要理论问题，如大型储罐T形焊缝部位的疲劳分析，大型储罐基础的静态和动态特性分析，抗震分析等，以试验分析为基础深入研究，通过试验取得大量数据，验证了理论的准确性，从而使研究具有使用价值。 近几十年来，发展了各种形式的储罐，尤其是在石油化工生产量采用大型的薄壁压力容器。它易于制造，又便于在部装设工艺附件，并便于工作介质在部相互作用等。
2 设计方案 2.1 各种设计方法 2.1.1 正装法 此种方法的特点是指把钢板从罐底部一直到顶部逐块安装起来，它在浮顶罐的施工安装中用得较多，即所谓充水正装法，它的安装顺序是在罐低及二层圈板安装后，开始在罐安装浮顶，临时的支撑腿，为了加强排水，罐顶中心要比周边浮筒低，浮顶安装完以后，装上水除去支撑腿，浮顶即作为安装操作平台，每安装一层后，将上升到上一层工作面，继续进行安装。 2.1.2倒装法 先从罐顶开始从上往下安装，将罐顶和上层罐圈在地面上安装，焊好以后将第二圈板围在第一罐圈的外围，以第一罐圈为胎具，对中点焊成圆圈后，将第一罐圈及罐顶盖部分整体吊至第一、二罐圈相搭接的位置，停于点焊，然后在焊死环焊缝。用同样的方法把下面的部分依次点焊环焊，直到罐底板的角接焊死即成。 2.1.3卷装法 将罐体先预制成整幅钢板，然后用胎具将其卷筒，在运至储罐基础上，将其卷筒竖起来，展成罐体装上顶盖封闭安装而建成。 2.2 各种方法优缺点比较 2.2.1正装法 这种装焊方法需要采用多种设备和装配夹具，大多数装配焊接都要搭脚手架，此外，装配工作在吊架吊台上工作，不仅操作不方便，不宜保证焊接
油罐汽车的结构与设计 第二章加油汽车 加油汽车根据受油对象的不同，分为普通加油车和飞机加油车两种。 . 加油车结构 加油汽车的罐体与运油汽车的罐体相似，也具有运油汽车罐体的基本装置。下图为大型加油车罐体结构示意图。横向隔板1将罐体分成三个舱，每个舱内设有横向防波板。罐体宽度较大时，可再设纵向防波板2。防护栏6和侧防护架7是用来保护加油口、呼吸阀等不受意外碰伤，以免造成燃油外溢。大型罐体还可采用立柱8，以提高罐体刚度。 加油汽车为了具备给受油设备加油、自吸装油、循环搅油、移动泵站作用、吸回加油软管中的油液等五种功能，输油管中也较运油汽车复杂，并设有油泵。 底阀装置设于每舱底部，并与输油管道相接，如图所示。 2.加油汽车油路系统设计 (1)油路系统要求与组成 根据加油汽车实际性能要求，通常是按上述的加油汽车五种功能，确定一个最佳油路系统，满足作业需要，并力求结构简单，工作可靠，工艺性良好，容易实现“三化”，管路
较短。 (2)油路系统的布置 油路系统在汽车上布置时，为充分利用汽车上的空间和方便操纵，通常将整个油路系统分作为两大部分。油路前段主要做为输送油液的油路，一般布置在汽车车架附近，称作车架油路；油路的后段，操纵阀较集中，又有仪表、过滤器、绞盘等部件，一般集中布置在操纵室中，故把它称作操纵室油路。 1)车架油路的布置。车架油路布置通常随油泵位置而定。油泵位置应尽量靠近动力源，缩短传动距离，但要保证加油汽车的通过性能。油路一般沿车架平面布置，力求管路短，弯曲少。 2)操纵室油路的布置。操纵室油路布置时，要使常用的主要阀门便于操纵，仪表便于观察，过滤器便于拆装和维修，绞盘便于软管卷绕。