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完美世界手游免费礼包:加油站儲油地罐容積表修正的必要性和修正方法


完美世界手游职业技能介绍 www.bfupu.icu 加油站儲油地罐容積表修正的必要性和修正方法,加油站通常采用的是地埋臥式橢圓形油罐, 儲油罐罐身是圓柱體, 兩端是球冠。儲油罐的容積由圓柱體體積和球冠體體積組成。根據圓柱體體積和球冠體體積公式可以得知, 計算油罐容積值的參數的有圓柱體部分的長半徑、短半徑、高度、球冠體部分的封頭高度和長度, 由于營業性加油站只能采集到豎直徑 (短半徑) , 封頭高度和長度無法采集, 所以導致地罐容積標定過程中存在一定困難, 標定方法與標定設備的選擇決定了地罐容積誤差率及其穩定性。檢測地罐容積表的方法一般有內測法、標準容器具檢測法和流量計檢測法三種, 上述三種方法受檢測設備、檢測流程控制以及檢測環境因素影響, 檢測的容積表誤差一般能保持在±5‰以內, 與±2‰的行業標準要求有一定差距, 為進一步提升精細化管理水平, 有必要對地罐容積表進行人工修正。

                     


1 問題提出

1.1 問題一:容積表精度無法滿足工作需要

儲油地罐的容積表標定, 無論是JJG 266-1996臥式金屬罐檢定規程中的內測法, 還是標準容器檢測法、流量計檢測法, 理論上是在綜合考慮無變位和發生縱向傾斜和橫向偏轉等變化情況下建立數學模型的方法獲得容積表。檢測的容積表誤差一般能保持在±5‰以內, 與±2‰的行業標準要求有一定差距。

1.2 問題二:常規性容積表檢定方法工作量較大

標準容積檢測法需要采購專業的檢定容器和培訓專業的檢定人員, 對環境溫度、檢測人員專業水平有較多的限制要求, 檢測時*少需要兩人完成作業, 檢測時間較長, 以30方儲油地罐為例, 不間斷作業時間在6 h左右。流量計檢測法也同樣需要專業的設備儀器、專業人員, 工作量同樣較大。

2 問題分析

2.1 形成“問題一”的主要原因

2.1.1 標準容器檢測法

受檢測方法規定, 一是需要計量員進行多次液面高度的測量, 計量員的人工誤差帶入了檢定后容積表誤差;二是標準罐多次向儲油地罐卸入油樣時, 外界環境溫把控、卸油閥與進油閥的開啟與關閉、卸油閥與卸油口連接管線內的余油是否完全進入所標定儲油地罐等環節均存在一定的誤操作風險。

                         圖1 修正前容積表差值拆線圖   

從圖1可以看出從1 260 mm開始, 此罐的容積表呈不規則狀態, 1 760 mm處的誤差超過20 L。

2.1.2 流量計檢測法

與“標準容器檢測法”相比較, 該方法雖然測量液面高度環節由液位議和電腦程序代替, 表面看精度提升, 其實在液位儀提取油高的過程中, 液面處于波動狀態, 未達到“液面穩定”的一般要求, 雖然該方法對讀取的油高進行去*大化誤差進行了考慮, 但從檢定的容積效果來看, 效果不佳;再有, 油罐車在向儲油地罐內不間斷注入油樣時, 注油管線壓力的變化是否會影響到流量計的精度有待進一步考證, 從實際檢驗的效果來看, 容積表的誤差還是較大。

圖2中:在1 300 mm處, 容積表誤差較大, 一般情況下是不可能發生的。

2.2 形成“問題二”的主要原因

一是受檢測方法所需的專業設備和專業人員限制;二是國家規定計量用臥式罐的檢定周期*長不超過4年;三是所有的檢測方法均需要將儲油地罐內的油品進行清罐抽空, 加油站需要短時間停業。

                            圖2 容積表差值拆線圖   

3 解決問題的方法

3.1 符號說明

在沒有標明情況下, 高度單位默認為毫米 (mm) , 體積單位默認為升 (L) 。

h——油面高度測量值;

t——油品的油溫;

VCF——油品的體積修正系數;

Vt——油品在溫度t度時的體積;

V20——油品在溫度20度時的體積;

EV——加油機檢定誤差。

3.2 所需數據

本方法的理論是同一時間節點內:

加油機出量V20+加油機誤差V20=油罐出量V20

加油機出量V20=加油機出Vt×VCF

加油機誤差V20=加油機出量V20×加油機檢定誤差EV

油罐出量V20=地罐在加油機出油前的罐內V20-地罐在加油機出油后的罐內V20

3.3 數據采集的方法

目前, 絕大部分加油站均有集液位儀、交換機、工控機等設備一體的加油站管理系統, 系統中均設計了自動采集油高、油溫、體積、加油機付出量等數據和自動匯總計量保管賬的功能, 取數比較便利, 無需人工進行取數。

3.4 數據模型的建立

該方法操作簡便, 只需要設計簡單的EXCEl工作簿, 根據理論公式“加油機出量V20+加油機誤差V20=油罐出量V20”三項數進行比較分析, 通過調整油罐出量V20的數據, 使等式成立或無限接近即可。

因“油罐出量V20=地罐在加油機出油前的罐內V20-地罐在加油機出油后的罐內V20”中:

地罐在加油機出油前的罐內V20=地罐在加油機出油前的罐內Vt×VCF

地罐在加油機出油后的罐內V20=地罐在加油機出油后的罐內Vt×VCF

所以, 要對罐內Vt進行調整, 即對油罐在某一高度時的罐容進行人工修正。

3.5 修正方法的程序化設置

雖然方法簡單, 但修正方法所需的數據信息量較大, 為了減輕數據計算和避免誤差擴大化, 可通過以Excel為平臺, 用VBA程序設計一鍵式小軟件, 充分發揮Excel易操作、簡單明了的優點, 將數據分析和調整模板程序化, 只要通過簡單的“復制、粘貼”+自動化一鍵運算, 即可完成修正。

                               圖3 容積表差值拆線圖   

在程序化設計中, 根據曲線擬合原理, 引入Excel中XY散點圖表的趨勢線, 通過檢測R平值的變化, 來辨識修正后的容積誤差是否提高。如上圖所示, 原容積表趨勢線的R平方值為0.993 722, 修正后修正容積的趨勢線的R平方值為0.999 999, 已無限接近于1, 說明修正容積與實際數據之間已無限接近, 精度得到提高。

(散點圖又稱散點分布圖, 是以一個變量為橫坐標, 另一變量為縱坐標, 利用散點 (坐標點) 的分布形態反映變量統計關系的一種圖形。特點是能直觀表現出影響因素和預測對象之間的總體關系趨勢。優點是能通過直觀醒目的圖形方式反映變量間關系的變化形態, 以便決定用何種數學表達方式來模擬變量之間的關系。本文中采用擬合模型公式y=f (x, c) 用來反映量x與y之間的依賴關系, 即在一定意義下"*佳"地逼近或擬合已知數據。

R平方值:是取值范圍為0到1的數值, 它表示趨勢線的估計值與對應的實際數據之間的擬合程度。當趨勢線的R平方值等于1或接近1時, 其可靠性*高, 也稱為決定系數。)

通過XY散點圖表的趨勢線公式:

將油高h (從10 mm至油罐豎直徑) 依次帶入上面的公式, 求出液面高度為h時的油罐容積。如表1。

表1 臥式金屬罐容量表    

3.6 新問題的解決方法

3.6.1 加油機的誤差

加油機的誤差范圍為±3‰, 且每半年由國家質檢部分強制檢定一次, 流速比較穩定, 重復性誤差較小, 在進行數據分析時, 可以將質檢部分強制檢定的加油機付油誤差因素進行考慮。

3.6.2 油溫的變化

目前, 加油站的儲油地罐一般為地埋式雙層油罐, 在地面1 m以下, 在未進油的一斷時間內, 罐內油品的溫度相對穩定。

3.6.3 地罐的傾斜度

加油站的地罐在加油站建設中, 均進行了沉降試驗, 投運后在一段時間內發生傾斜的概率較小;即便發生了傾斜, 本方法中的數據是在地罐運行狀態下采集, 可不于考慮地罐的傾斜問題。

3.6.4 油高液面穩定性

由于加油站儲油罐埋于地面以下, 且加油站內的場地均按規范設計標準厚度進行混凝土澆筑, 過往車輛對油高的影響較小。

3.6.5 采集數據的誤差控制

對采集的數據進行初步的分析, 當數據量足夠大時, 某一段油高有多數數據時, 可采取縱向比較的方法, 剔除較大誤差。

3.6.6 液位儀示值油高與手工油高誤差

應建立定期比對液位儀示值油高與手工油高誤差的機制, 并將兩者誤差控制在±2 mm以內。

3.7 優缺點評價

3.7.1 優點

一是通過對內測法、標罐檢定法、流量計檢定法檢定后容積表, 進行進一步的修正, 精度大幅度提升;

二是以Excel為平臺, 對復雜運算的程序化設計, 操作簡單, 易學易會;

三是不用采購新的設備和儀器, 具有普遍性和可推廣性, 已推廣甘肅省內加油站管理單位。只要給的數據足夠, 實際, **, 并且儲油罐的實際模型是合理的, 則得到的這個模型具有很強的實際意義。

3.7.2 缺點

目前, 該方法是以Excel為平臺, 受VBA開發功能限制, 一鍵化操作方面存在可提升的空間, 數據采集后需要人工對數據進行復制、分析, 未引入大數據分析和自動處理。若按此方法開發成軟件, 集成于加油站管理系統, 實現數據自動采集、自動分析、自動修正, 有比較大的商業價值。

4 結束語

加油機出量修正法是通過分析儲油地罐實際出量 (油高在下降過程中容積表的變化量) 與加油機實際出量之間的誤差, 通過修正容積表的方法, 達到降低該誤差的目的, 從而提高儲油地罐容積表的精度。本文中所述的“加油機出量修正法”并不是對內測法、標準容器檢測法、流量計檢測法的**否定, 而在建立在上述任意方法之上, 對上述方法所檢定出的罐容表進行有數據支撐的修正, 是對上述方法的進一步改進。

對于本文中所述方法, 首先通過XY散點圖表趨勢線中的R平方值無限接近于1的實際, 說明油面高度與儲油量的關系是比較合理和可行的;修正的地罐容積表, 經在加油站實驗, 油罐出量V20和加油機出量V20 (考慮加油機誤差) 基本保持在10~20 L左右, 相對誤差在±1‰左右。其次, 采用精度為±1.5‰蘇州華陸儀器儀表有限公司生產的高精度流量計和精度為±0.5‰的2000 L、1 000 L、500 L、100 L的標準容積, 對修正后的地罐容積進行了驗證, 30 000 L (30方) 油罐的誤差在30升以內, 誤差率在±1‰以內。同時, 自2014年以來, 用該方法對甘肅省加油站的3 000多具儲油罐進行了修正, 除了很少部分老式油罐 (槽車罐) 和傾斜嚴重 (罐區明顯塌陷或手工油高和液位儀油高高低液位誤差不穩定) 的油罐外, 絕大部分油罐的容積精度得到提升。在與運輸方進行地罐交接中, 現場卸油損溢率明顯降低, 得到運輸方的認可。

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