儲油罐的變位識別與罐容表的標(biāo)定

1、——————————————————收稿日期：20100917；修回日期：20110128作者簡介：廖嘉（1978—），女，天津人，講師，ridge78@tust..儲油罐的變位識別與罐容表的標(biāo)定廖嘉，謝中華，劉寅立（天津科技大學(xué)理學(xué)院，天津300457）摘要：加油站的地下埋罐在使用過一段時間后，由于地基的變形會導(dǎo)致無法根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的罐容表計算儲油罐內(nèi)油量容積。研究了如何識別儲油罐變位以及對罐容表的重新標(biāo)定的問題。得到了儲油罐的總油量與

2、油標(biāo)高度、縱向偏轉(zhuǎn)角、橫向偏轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系模型。利用該模型可根據(jù)加油站的出油量以及對應(yīng)的油標(biāo)高度來識別儲油罐的變位，同時給出變位后的罐容表。關(guān)鍵詞：變位識別；罐容表標(biāo)定；儲油罐中圖分類號：B06文獻標(biāo)志碼：A文章編號：16726510（2011）04000000ConfirmationofOilTankShiftCalibrationCalculationofOilTankVolumeLIAOJia，XIEZhonghua，LIUYin

3、li（CollageofScienceTianjinUniversityofScience&TechnologyTianjin300457China）Abstract：Anoiltankshiftbecauseofthefoundationdefmation.Sothecalculationofoiltankvolumemustbecalibratedperiodically.Inthispaperthefuctionrelationb

4、etweenoilvolumealtitudedirectiondeflectionangletransversedirectiondeflectionangleisgivenout.Theshiftparametercanbefoundwiththemodeldataofoilvolume.ThenewcalculationofoiltankvolumecanbefirmedaftertankshiftKeywds：shiftconf

5、irm；calibrationcalculationofvolume；oiltank儲油罐是儲存油品的容器，通常加油站通常都有若干個儲存燃油的地下儲油罐，并且一般都有與之配套的“油位計量管理系統(tǒng)”，利用流量計和油位計來測量進出油量與罐內(nèi)油位高度等數(shù)據(jù)，通過預(yù)先標(biāo)定的罐容表（即罐內(nèi)油位高度與儲油量的對應(yīng)關(guān)系）進行實時計算，就可以得知罐內(nèi)油位高度和儲油量的變化情況，從而決定是否添加油[1]。地下儲油罐多為臥式儲油罐，其主體大致為方形、圓柱形

6、和橢圓柱形，其頂板大致分為：平頂、錐頂、球缺頂?shù)萚23]，其中方形主體和平頂、錐頂?shù)挠凸奁潴w積較易計算。本文主要討論更為實用的主體為圓柱體，兩端為球冠體的儲油罐。罐體沒有變位之前，油位探針測得的油位高度為各個截面的實際高度，通過罐體外標(biāo)注的罐容表就可以得出罐內(nèi)油量的容積（見圖1）。許多儲油罐在使用一段時間后，由于地基變形等原因，使罐體的位置會發(fā)生縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)等變化，罐內(nèi)油位的高度在不同的截面具有不同的高度。此時再利用油位探針測得的

7、油位高度就無法估量出罐內(nèi)油量的真實容積（見圖2）。從而導(dǎo)致罐容表發(fā)生改變。無法根據(jù)原來標(biāo)定的罐容表進行正確的估計，因此需要重新建立數(shù)學(xué)模型，定期對罐容表進行重新標(biāo)定[45]。圖1儲油罐正面示意圖Fig.1positiveoftheoiltank（2）同理，當(dāng)油量過多時（），tan????HBhH罐中部分油量（見圖6(b)）（3??2322()tan()cot0()cot4242mBChxBBHhHVBHhHHdxydy?????????

8、??????????????）(a)油量過少情況油量過少情況(b)油量過多情況油量過多情況圖6油量過少、極多情況示意圖油量過少、極多情況示意圖Fig.6toolittletoomuchoilinthetank1.2兩端球冠形罐體的油量將原空間直角坐標(biāo)系的平面繞軸順時xOy??z針旋轉(zhuǎn)角，如圖7(a)所示，軸垂直于平面?zxOy并滿足右手系法則。由球冠尺寸可得球面半徑，球心在平面內(nèi)的坐標(biāo)為228AHRA??xOy，因此球00cossin(

9、)()sincos2HxyRA?????????????面方程為。原222200()()xxyyzR?????平面在新坐標(biāo)系下方程為。yOz??cotyx???(a)縱向截面圖(b)橫向截面圖圖7儲油罐左球冠部分示意圖Fig.7leftballcrownoftheoiltank在任意一點處（）用垂直y0cosyH???于軸的平面截該部分罐體所得圖形見圖7(b)。因y此左球冠罐部分油量（4）????2200cossin0tan22200(

10、)2hBlyxRyyVdyRxxyydx????????????????同理，將原空間直角坐標(biāo)系原點沿軸向O?x?右平移，再將平面繞軸順時針旋轉(zhuǎn)BC?xOy??z角，如圖8所示，軸垂直于平面并滿足右?zxOy手系法則。因此右球冠罐部分油量????2200cossin0()22200tan2hCrxRyyyVdyRxxyydx????????????????（5）圖8儲油罐右球冠部分示意圖Fig.8rightballcrownoftheo