内浮顶罐无导向管计量研究

吴双艳　吴小春　刘金忠

【摘要】本文通过对内浮顶罐有导向管和无导向关计量优缺点分析，提出了改进测量结果准确性的方法。达到了设计预期，获得了较好的效果。

【关键词】无导向管；内浮顶罐；计量口；开口位置

1. 内浮顶罐计量方式

内浮顶油罐可以分为有导向管内浮顶罐和无导向管内浮顶罐，这两类内浮顶罐的采样途径不同，有导向管内浮顶罐大多数是通过导向管采样测温，无导向管内浮顶罐是通过在浮盘上另开计量口，进行采样测温。

2.内浮顶罐有导向管计量存在的问题

（1）在非计量区间内，油品液位不易测算。

非计量區间，浮盘在油罐中的状态不定，因此由浮盘排开的油料的重量和体积难以策略。如果液位比最低起浮高度的上限高，则在计量时有：VS=VD-VT。其中VS为实际液位下油料的表载体积，VD为液下容积的表体积，VT为在实际温度时，浮盘排开罐中物质时测得的体积。VT往往不易准确测出，有不同的计量方法。当浮盘全部浮起的情况下，使用浮盘重量扣除法。

（2）利用导向管作计量口，所测油品无代表性。

导向管中的油料无法从上部和中部进入，而只能从底部进入，考虑到油料的密度和其它原因，会使得多次进油后，发生分成现象。进而导致采样测量的不准确，从而使测量误差加大。实际生产过程中会产生以下问题：首先是油高测不准，特别是收油过程中，中间计量数据不准确，原因是导向管与罐内油位上升不同步。因为油罐进油是用油轮油驳的油泵往罐内打，而导向管内油位的升高是由罐内油通过自压，压进导向管。油泵抽油压力大，速度快；油罐内油位升高也亦快；而自压压力小，导向管内油位升高就慢。这样在两者间便形成了一个液位差，即罐内油位高，导向管油位低。往往罐内油位已接近安全高度，而从导向管内测到的油位认为还可以继续收油，很容易造成溢油事故。其次是水位不准，因导向管底边距油罐底板只有200mm左右，罐内一旦进水，油罐地步水很容易被压进导向管，导致导向管内水位比罐内真实水位高。再次是采样不准，当油罐多次收油时，罐内所收油无法和导向管中的原存油融合，导致存收油比例不一，从而使得采样的油品失去了代表性。

3.内浮顶罐无导向管计量存在的问题及解决方案

无导向管计量是罐顶上的计量孔与浮盘上的计量口之间没有导向管作为导向计量。通过无导向管计量所采的油样和油罐内油品性质非常相近，从计量测出的数据来计算油品带来的误差较小，也恰巧地解决有导向管计量时取得的油样无代表性。但是目前采用无导向管也是有问题存在：

（1）浮盘上的计量口开设的部位会影响计量结果。一般内浮顶油罐的计量口开设在距罐内壁约1m处的点上，受阳光照射影响，夏季迎阳面与背阳面温差较大，所测油品温度无代表性，而油品的密度随温度的变化而变化，所以计算出的油品量会产生较大的误差。解决方案：可以考虑把计量口开设靠近罐体中心，距罐壁1.5m以上，减少外部因素对罐内油品计量结果的影响。

（2）浮盘计量口与罐顶计量孔对齐问题。由于浮盘是随着油罐油品进出而上下浮动的，也可能存在横向力使得浮盘旋转，一旦发生旋转，浮盘上所开的计量口就难以与罐顶上的计量孔相对齐，从而使得人工计量无法进行。

常用解决方案：一种是固定浮盘，使浮盘不发生旋转；另一种无需固定浮盘，即将计量孔和浮盘计量口开设在罐体中心。固定浮盘示例：装配式铝制内浮顶罐内，在罐底和罐顶之间有两根相互垂直的钢丝绳，从而可以到达防旋转的效果，同时具有一定的导向作用。其中的钢丝绳选用不锈钢材质，在绳索丝的下面装有弹簧，能够使得浮顶在罐壁形变较厉害的地方实现稳定的上下浮动，同时对密封间隙进行自动调整，起到补偿作用。另外，在浮顶罐内还设有用于调节展缩的螺母及螺杆。浮盘不固定时，要使得罐顶计量孔与浮盘上的计量口相对齐，只能把罐顶计量孔和浮盘计量口均开设在罐体的中心部位。若开设在罐体中心部位，无论浮盘怎么旋转，罐顶计量孔与浮盘上的计量口都保持在同一铅垂直线上。浮盘的尺寸通常为4.5mm，用一般的板材做成。油管体积的不同当然也就使得浮盘有着不同的面积。在浮盘中小往往具有较大的弹性，随着油品进出时进入的气体会拱起浮盘中心的钢板。这些气体不容易排放到缸体外面，因此不适合于此时进行导向管的计量。可以通过在浮盘中心开设计量空，从而即将气体排出又可以实现准确的测量。

由于考虑到罐体周围的通气孔可以保证通风和特殊情况下的油品溢流需要。所以要在罐顶、罐壁和浮盘上设置一定数量的通气孔。可以考虑把罐顶计量孔和浮盘上的计量口相应代替罐顶上的中央通风孔和浮盘上的通气孔。从内浮顶油罐的结构图（如图1所示）来看，采用无导向管内浮顶罐计量，把罐顶上的计量孔改设在罐顶中心位置，也即替代图中罐顶通风的位置，而浮盘上的计量口则改设在浮盘中心替代图中浮盘自动通气孔的位置，使得罐顶计量孔和浮盘计量口均在罐体中心位置，也起到了罐顶通风孔和浮盘自动通气孔的作用。通过减少油罐的各类附件，并且使得在浮盘上开孔的数量得以减少，可以达到较好的液面封闭效果。采用罐顶计量孔和浮盘计量口开设在罐体中心，这样不仅解决了减少在浮盘上开孔和少安装附件的要求，同时也达到了罐顶的通风与对流，也使得浮盘正好设置在了支撑位置，从而有效解决下方的憋压问题。密封圈采用装配式内服顶罐的密封圈，是选用42mm厚度的聚氨酯泡沫板，卷成鼓型的密封圈可压缩性为50%，对油罐罐壁的不平滑及凸凹变形的适应性极好，因而当浮盘停止上下运行时，阻碍运行的油罐罐壁与密封圈之间形成的摩擦力很快得到减弱。为了使得其不和油品接触，将其按照在盖板之上，从而避免被腐蚀。由此可看出，把罐顶计量孔和浮盘计量口均开设在罐体的中心部位有以下优点：1）可以减少油罐的各类附件，并且使得在浮盘上开孔的数量得以减少，从而使得油料的益处和蒸发减少，以提高闭封效果。2）使得内浮顶罐构造简单，施工安全。3）从经济角度来看，节省了附件材料和施工时间，从而达到减少经济开支。4）从力学角度看来，罐体中心开设计量口并不影响罐体受力情况，反而减少了罐体附件的安装难度。因此，个人认为在罐体中心开设计量孔是可行的，也正好解决了无导向管内浮顶罐在浮盘不固定的情况下，照样保证计量采样测温顺利进行。

4.结论

内浮顶油罐发展到今天，技术上已相当成熟，但在无导向管内浮顶油罐研究还较少。个人认为无导向管内浮顶油罐将罐顶量油孔和浮盘计量口开设在罐体中心是改进内浮顶油罐计量的好方法。

参考文献

[1]贺旭，张舒森.内浮顶油罐的人工计量[J].石油库与加油站，2007（6）.

[2]郑非，姚艳秋.内浮顶油罐油品采样问题[J].油气储运，1996（8）.