专利名称：外浮顶立式金属罐带液计量检定方法
技术领域：
本发明涉及大型罐容量检定方法，特别是对外浮顶立式金属罐容量的检定方法。
背景技术：
外浮顶立式金属罐是立式金属罐中的一种，它广泛应用于石油炼制、化工企业及港口码头的油品储运。外浮顶立式金属罐属于大型计量罐。通常按照国家计量检定规程JJG168-87的要求，立式金属罐的检定周期不超过4年。当新建罐或大修罐初检后到达复检周期时，就必须对罐进行复检。目前对于外浮顶立式金属罐罐底的检定，均是将罐内液体完全清空、罐体人孔打开的前提下，人员进入罐内利用测量仪器设备进行检定。由于外浮顶立式金属罐属于大型计量罐，清理一次罐企业需要花费几十万元至上百万元的资金和半月甚至一两个月的时间，以至于影响企业的生产。因此，企业对带液检定外浮顶立式金属罐的呼声很高、很迫切。
发明内容
本发明的目的是提供一种外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，降低检定成本，为企业节省资金和时间，保证正常生产。
外浮顶立式金属罐带液计量检定方法包括技术条件准备、环境条件监测、设备自查自校、检定测量方法和数据处理过程。其检定测量原理为立式金属罐的罐体在理想状态下为一圆筒，通常罐体用钢板焊接(铆接)而成，以焊缝为界可分为若干层，从下至上依次称为第一圈板，第二圈板……第n圈板，若考虑罐底不平度、罐内附件体积、液体静压力引起的罐壁弹性变形的修正值，以及罐体的倾斜修正等，则每一圈板容量Vi为 式中di——第i圈板的内直径(mm)；hi——第i圈板的内高(mm)；i＝1，2，3，…n——为圈板的序号；ΔV静——液体静压力修正值；ΔV附——罐内附件之体积，当它的体积使罐的有效容量增加时，ΔV附为正值；反之，为负值；ΔV底——罐底不平度的修正值；ΔV斜——罐倾斜的修正值。
罐的总容量V为V=Σi=1nVi]]>由测量原理可知，我们需要测量出每圈板直径、板高、板厚，罐底的标高及其测量位置、下计量点标高，罐内附件的几何尺寸及起止位置，并对罐体倾斜度和椭圆度进行测量。
在圈板直径的测量中，有的是通过外围(或内铺)尺测出圆周计算后获得，有的是以测量后的基圆直径为基准，通过测量各圈板相对于基圆的径向偏差再计算获得。
外浮顶立式金属罐带液计量检定方法的测量分为罐体外部测量、外浮顶完全降落于罐底时的罐内测量、外浮顶完全起浮后低位时的罐内测量、参照高度测量、罐体总高测量、罐内附件测量。
(1)罐体外部测量当罐体不保温时，基圆的圆周，各圈板的板高、板厚、径向差均可依照检定规程在罐体外部测量。
当罐体保温时，外浮顶完全降落于罐底后，在罐内可以测量浮顶上方基圆圈板的圆周及其他圈板的径向差。而在罐内无法测量浮顶下方各圈板的直径、板高、板厚等参数；板高和板厚可沿用上周期数据或查阅图纸获得。对于圈板直径，此时采用罐体外部测量来完成。测量可分两种情况，其一，一圈板与罐底连接处的上方有一段圈板未保温且外露，如果外露部分能够围尺测量罐体圆周，则以该围尺测量的圆周作为外测一圈板及其他圈板径向差的基圆。按照检定规程要求的点数，预先在罐外第一圈板的1/4板高处、其他圈板的1/4和3/4板高处对保温层手工钻孔，要求各钻孔铅垂对应以便于用垂准仪进行测量。以基圆为基准，将探针标尺分别插入预先钻孔处，用垂准仪测量各圈板的径向偏差值。测量完成后，用拉铆器将孔铆合。
其二，罐体外部全部保温。这时把罐内基圆作为罐外测量基圆。测量方法是利用标靶将罐内基圆位置返测到罐外对应位置并用手工在保温层上钻出测量孔，并以此孔对应的圈板外侧作为测量该孔所在铅垂线上其他圈板径向差的基准。利用测得的径向差再考虑各圈板的板厚、基圆周长就可计算出各圈板的内径。按照检定规程要求的点数，沿圆周在保温层上钻出基准孔及其他圈板1/4、3/4板高处铅锤对应基准孔的测量孔，一圈板只在3/4板高处钻孔。将探针标尺分别插入预先钻孔处，用垂准仪测量各圈板的径向偏差值。测量完成后，用拉铆器将孔铆合。
罐底边部标高测量在罐体外部绕一圈板圆周均匀布置若干测点，利用水准仪和标高尺，建立多个关联测站对所有测点进行标高测量，最后将所有测点的标高换算到第一个测站对应水平上的标高，利用上、下标靶的相关测量将边部标高换算到罐内罐底标高测量时的测量水平面上。
(2)外浮顶完全降落于罐底时的罐内测量基圆测量浮顶降落于罐底后，以露出浮顶防雨密封护板至少为板高一半的圈板为基圆所在圈板，以圈板的1/4或3/4板高处为基圆所在位置，用内铺尺法测量圆周。
各圈板径向差测量在罐内浮顶上，利用光学垂准仪和移动式径向偏差仪测量各圈板的径向偏差。
浮顶起点标高测量单盘式浮顶将水准仪安装在浮顶上相对稳定的位置，将单盘半径大约8等分，并固定数值，用量油尺的零点对齐单盘与船舱连接角铁在单盘上的边缘，向半径方向以固定数值为基础画出8点标记，在单盘上对称的8个方向以上法在单盘上做标记，将标尺逐一垂直立于标记处，用水准仪读取数据并做好记录。将超声波测厚仪安装好，测量单盘厚度，多次测量取其平均值并做好记录。
双层式浮顶将水准仪安装在浮顶上相对稳定的位置，将浮盘上各船舱的舱口全部打开，标尺通过舱口垂直立于船舱底部的铁板上，用水准仪读取数据并做好记录。安装好超声波测厚仪，进入船舱里，测量底部钢板的厚度，测量最少4个船舱底部钢板的厚度，取平均值并做好记录。
下标靶标高测量在与罐顶计量检尺台对应的浮顶上方的罐壁上，将带有强力磁性座的支架吸附在罐壁上，将下标靶安装在支架上；同时在计量检尺台上设置上标靶并要求上、下标靶在铅垂方向上相互对应。通常我们用垂准仪底座的平面当作下标靶，将其安装于该架上并利用其自身所带水平气泡将其调平。用浮顶起点标高测量中的水平仪的水平，测出下标靶的标高。
上标靶、上检尺点标高测量以一把水平尺为把柄，将一块平面板固定于水平尺的一端来作为上标靶。要求水平尺处于水平时平面板也处于水平。在罐顶计量检尺台上，用可调高三角架将上标靶置于和下标靶在铅垂方向上相互对应的位置上并将其调平，其所在水平要高于上检尺点所在水平。将水平仪架设在上述两水平之间并调平，利用标高尺分别测出上标靶的标高(下表面倒尺)和上检尺点的标高。
上、下标靶高差测量将激光测距仪的测量基准设置为后盖后缘。将激光测距仪放置在已调平下标靶的平面上，此时测距零点正好在下标靶的平面上。按动测距仪测量键调整激光光斑打在上标靶上，再次按动测量键测出上、下标靶间的距离。重复上述测量，将两次测量值的平均值作为上、下标靶高差。
板高、板厚测量在浮顶人梯附近的罐壁处，将量油尺从罐顶沿罐壁放下，用磁铁将量油尺尺带固定在最高圈板的罐壁上，保持尺带自由下垂。同样在浮顶上方罐壁处用磁铁将尺带固定。读取浮顶上方最下面一道圈板水平焊缝中间的量油尺读数。沿着浮顶人梯，利用水准仪由下往上依次观测相邻圈板水平焊缝中间所对的量油尺读数，最后读取最高圈板上沿的读数，并做好记录。二圈板板高可用总高减其他圈板板高获得。
将超声波测厚仪安装调试完毕后，在测量处涂上耦合剂，将探头与被测圈板耦合，屏幕即显示被测材料厚度值及耦合标志。拿开探头后，厚度值保持，耦合标志消失，所测厚度值即为圈板厚度。如耦合标志闪烁或无耦合标志，及所测数据变化，说明耦合性不好，需重新涂抹耦合剂，重新测量。如材料实际声速与5900m/s不同时，应测得实际声速并按下式计算实际厚度值H0＝H×V0/5900式中H——5900m/s声速下测得值(mm)；V0——材料实际声速值(m/s)；H0——材料实际厚度值(mm)；测量位置在各圈板的1/4或3/4处。
椭圆度测量根据基圆圈板测量的圆周，对罐的八个对称方位在罐壁上作标记，在罐底标高测量的同时，用3m盒尺的零点对准有标记处的一、二圈板间水平横焊缝的中心，使尺带自由悬垂，用水准仪一一读取数据，并做好记录。最后将所有测点的标高换算到第一个测站对应水平上的标高。
(3)外浮顶完全起浮后低位时的罐内测量罐底标高测量(拔浮顶支腿)测量原理当浮顶完全起浮后，将水准仪架在浮顶稳定处并调平。分别抽出每根浮顶支腿并通过标高尺测量出浮顶支腿垫板的标高。该标高加支腿垫板的厚度即为罐底标高。各支腿在浮顶上呈环形分布，测出各圈支腿所在的半径或直径。
当浮顶完全起浮超过起浮止点200～300mm时，停止收发作业并静置1小时以上，确保浮顶处于稳定状态。将水准仪安装在浮顶中部相对稳定的位置上并调平。将带有起重滑轮的三角架支架在将被拔出的浮顶支腿上方，将起重绳挂钩挂在支腿的起吊环上，绳的另一端由人工拉拽，同时用铜制工具卸下浮顶支腿销，然后人工拽绳缓慢将支腿拔出。同时用抹布围在支腿套筒的上沿，防止支腿带出很多油同时也减少支腿与套筒的碰撞。将套管式标高尺连成5米长，通过支腿套管竖直插入罐底直达支腿垫板，旋转套管标高尺，清除垫板沉积物，确认清理完成后立直标高尺用水准仪读出标高。在外拔标高尺的过程中用抹布围在标高尺上，即对标高尺完成擦拭又防止带出油来。最后将支腿送回原位恢复原貌，并对拆卸中损坏的配件进行更新。
用钢卷尺或激光测距仪测出各环支腿所在的半径或直径并做好记录。
死量基准点标高测量继续利用测量罐底时的水准仪(保持原测量水平不变)测量本项。在浮顶上靠近罐壁的一个指定的呼吸阀处，将呼吸阀拔出，在浮船上用来支撑呼吸阀的筒壁上做出检尺时下尺标记，在该标记处立直标高尺并确保尺头抵达罐底，用水准仪读出标高。该标高即为罐底的死量基准点标高。
下计量基准点的标高测量(标靶、上计量基准点标高等)下计量基准点的标高可通过参照高度、上计量基准点标高、上、下标靶标高最终推导出下计量基准点相对于罐底标高测量水平下的标高。
浮船起浮高度及质量的测量按规程的要求测量。
(4)参照高度测量参照高度测量参照高度是指上计量基准点与下计量基准点之间的垂直距离。首先将套管尺管内钢丝绳与套管尺头连接牢固，然后将套管尺逐节连接紧密并逐渐沿量油管放下。等套管尺头接触下计量板后，要保证套管尺高出上计量点1m左右。用扳手卡紧在套管尺外露部分的中部，并使之按顺时针方向旋转以使套管尺头能够将下计量板处的沉积物得以清理。在确认下计量板沉积物被清理后(标高尺不再有下移)，立直套管尺读取上计量基准点对应的标高尺刻度，即为所测参照高度。重复上述测量两次以上，取平均值作为罐的参照高度并做好记录。将标高尺逐节拔出卸下，查看标高尺有无变形；如有变形，则应更换标高尺重新测量。
(5)罐体总高测量罐体总高测量利用同一水平下的罐底边部标高和下计量基准点标高、参照高度、同一水平下的罐体上沿标高和上计量基准点标高间接测出罐体总高度。将水准仪支架在上检尺台上并调平。用标高尺分别立在罐体最上一层圈板的上沿和检尺口上沿，分别读出标高并做好记录。
(6)罐内附件测量罐内附件测量或查阅对于复检罐，罐内附件的数据可参考上一周期检定时的原始数据。无上周期检定数据的也可通过查询罐施工验收图纸和相关资料，记录罐内各附件(人孔、搅拌孔、加热器、进出油管、浮顶支腿垫板厚度等)的形状、几何参数以及起止点数据。
带液检定这种方法既为企业节约大量清罐资金又节省了清罐时间，从而大大降低企业检定成本、为企业带来很大效益。
具体实施例方式
外浮顶立式金属罐带液计量检定方法包括技术条件准备、环境条件监测、设备自查自校、检定方法、数据处理过程及不确定度评定等步骤。检定的具体测量根据罐体类型和JJG168-87《立式金属罐容量》中的要求及实际测量的操作方法可将罐体测量分为外部测量、外浮顶完全降落于罐底时的罐内测量、外浮顶完全起浮后低位时的罐内测量、参照高度测量、罐体总高测量、罐内附件测量六部分。
1、外部测量1.1当罐体不保温时，基圆的圆周，各圈板的板高、板厚、径向差均可依照JJG168-87《立式金属罐容量》检定规程在罐体外部测量。
1.2当罐体保温时，外浮顶完全降落于罐底后，在罐内可以测量浮顶上方基圆圈板的圆周及其他圈板的径向差。而在罐内无法测量浮顶下方各圈板的直径、板高、板厚等参数；板高和板厚可沿用上周期数据或查阅图纸获得。对于圈板直径，此时采用罐体外部测量来完成。测量可分两种情况，其一，一圈板与罐底连接处的上方有一段圈板未保温且外露，如果外露部分能够围尺测量罐体圆周，此时将此圆周作为外测一圈板及其他圈板径向差的基圆。基圆测量位置可选在一圈板未保温部分的中部。以钢直尺的零点对准罐底，以固定高度在围尺圆周位置处用粉笔画出5cm长的水平横线，沿圆周每隔1~3m画一水平横线，绕罐壁一周。用磁铁将钢卷尺的一端固定在罐壁上，按逆时针方向放尺，使尺大致围绕在测量圆周附近，并要紧贴罐壁，用磁铁固定5分钟左右，使尺子和罐壁要充分达到动态热平衡。在测量圆周的水平横线上距离竖焊缝和其它障碍物300mm外的位置，画一细竖线，与水平横线成十字交叉。将钢卷尺的零刻度线与竖线重合，尺带的上边缘与水平横线的下缘对齐。用磁铁在零刻度线的左侧固定尺带，在距离磁铁大约3m左右，将尺夹套在尺带上，在它的套环上连接拉力计，使尺带的上缘与水平横线的下缘重合。在罐壁的切线方向拉紧尺子，并使拉力计的读数达到98N或10kg，观察尺带零点与起点竖线是否发生相对位移，有位移说明磁力不够，需增加磁铁数量重新测量，无位移说明起点准确，用磁铁在尺带与罐壁的切点处将尺带固定在罐壁上。按逆时针方向，沿测量圆周轨迹用上法依次固定尺带。注意，除围尺起点始终固定外，在给任何一点加力时，其前两个切点都必须固定，即在测量过程中要保证有两个切点同时固定，以防尺带的滑落。当用上法将尺带固定到起点时，查看尺带零刻度线与起点竖线是否有位移，如无位移，说明测量状况完好，将起点磁铁右移，止点尺带加力到与尺带受检拉力相同。在竖线的右侧固定止端尺带，读取起点竖线对应钢卷尺的读数至mm值，记录数据。重复测量圆周，两次之差应不得大于下表所示允差，记录两次测量数据；圆周长(C)测量允差
实际测量时，卷尺要越过焊缝、铆钉及加强板的凸出部分，给测量圆周的周长测量带来一定的系统误差，对此需用跨越器进行修正值的测量。将跨越器定一任意弦长，用钢卷尺测出此弦紧贴罐壁对应的无障碍弧长。在不同位置测量两次，取其平均值。再用钢卷尺测出跨越器越过突出物时所对应弧长。在不同位置测量两次，取其平均值。用两平均数之差乘以该突出物的总数即得该突出物引起的周长的修正值。
对于各圈板径向差测量，按照检定规程要求的点数，预先在罐外第一圈板的1/4板高处、其他圈板的1/4和3/4板高处对保温层手工钻孔，要求各钻孔铅垂对应以便于用垂准仪进行测量。以一圈板测量圆周为基准，将探针标尺分别插入预先钻孔处，用垂准仪测量各圈板的径向偏差值。测量完成后，用拉铆器将空铆合。
其二，罐体外部全部保温。这时把罐内基圆作为罐外测量基圆。测量方法是利用标靶将罐内基圆位置返测到罐外对应位置并用手工在保温层上钻出测量孔，并以此孔对应的圈板外侧作为测量该孔所在铅垂线上其他圈板径向差的基准。利用测得的径向差再考虑各圈板的板厚、基圆周长就可计算出各圈板的内径。按照检定规程要求的点数，沿圆周在保温层上钻出基准孔及其他圈板1/4、3/4板高处铅锤对应基准孔的测量孔，一圈板只在3/4板高处钻孔。将探针标尺分别插入预先钻孔处，用垂准仪测量各圈板的径向偏差值。测量完成后，用拉铆器将空铆合。
在罐内测完各圈板径向差后，分别在各测站位置设立下标靶同时在罐顶设立与之对应的上标靶，在罐外也设置与之对应的上、下标靶。将罐内、外的上、下标靶均调成水平状态。在罐内将水准仪架设在稳定处并调平，利用标高尺测量出下标靶和基圆位置的标高；用激光测距仪测出上、下标靶间的高差；在罐顶将水准仪架设在稳定处并调平，利用标高尺测量出两个上标靶的标高。在罐外将水准仪架设在稳定处并调平，利用标高尺测量出下标靶的标高；用激光测距仪测出上、下标靶间的高差；对以上测量数据做好记录。利用上述测量数据和待测圈板的板高就可计算出罐外下标靶与基准孔和各圈板待测孔的高差，根据计算高差用量油尺在罐壁保温层上标记出各孔的位置并用手工方式钻出测量孔。将探针标尺插入基准孔处，要求针标尺处于水平且指向罐体中轴。在标尺的正下方安装光学垂准仪支架，将平面托架尽可能安平，然后将光学垂准仪安放在平面托架上用螺丝固定紧，调整光学垂准仪的三个底脚旋钮使水平气泡居中，放松固定仪器的中心螺丝，水平移动仪器，使标尺应在视野中心，固定中心螺丝，旋转微动钮，使仪器慢慢旋转方向，并使十字线横线应与标尺刻度线平行，旋紧微动固定钮使其固定，旋转调焦旋钮，使标尺刻度线清晰地呈现于目镜中，读取十字线横线与标尺对应的数值，并做记录。微动标尺，再将其恢复原位置，再次读数，两次之差不应大于1mm，否则应重测。在各圈板的测量孔用以上方法逐个测量，记录各测点的径向偏差数值。
1.3罐底边部标高测量罐底边部标高测量我们在罐体外部绕一圈板圆周对罐底板按照JJG168-87《立式金属罐容量》中的有关要求均匀布置若干(双数)测点。首先在与罐顶计量检尺台对应的罐底附近建立第1个测点，其他测点按逆时针方向依次标记第2、3、……N点。第一个测站设在第一个测点附近。利用水准仪和标高尺对罐底板各测点标高进行测量，下一个测站要对上一个测站的最后一个测点进行测量来建立相邻测站的关联。记录每个测点的测量结果，最后将所有测点的标高换算到第一个测站对应水平上的标高。
1.4下标靶标高测量在与罐顶计量检尺台对应的罐底附近设置下标靶；同时在计量检尺台上设置上标靶并要求上、下标靶在铅垂方向上相互对应。通常我们用垂准仪底座的平面当作下标靶，将其安装于三脚架上并利用其自身所带水平气泡将其调平。用罐底边部标高测量中的第一测站水平仪的水平，测出下标靶的标高。
1.5上标靶、上检尺点标高测量以一把水平尺为把柄，将一块平面板固定于水平尺的一端来作为上标靶。要求水平尺处于水平时平面板也处于水平。在罐顶计量检尺台上，用可调高三角架将上标靶置于和下标靶在铅垂方向上相互对应的位置上并将其调平，其所在水平要高于上检尺点所在水平。将水平仪架设在上述两水平之间并调平，利用标高尺分别测出上标靶的标高(下表面倒尺)和上检尺点的标高。
1.6上、下标靶高差测量将激光测距仪的测量基准设置为后盖后缘。将激光测距仪放置在已调平下标靶的平面上，此时测距零点正好在下标靶的平面上。按动测距仪测量键调整激光光斑打在上标靶上，再次按动测量键测出上、下标靶间的距离。重复上述测量，将两次测量值的平均值作为上、下标靶高差。
1.7罐体倾斜度测量根据一圈板测量的圆周，对罐的八个对称方位在罐壁上作标记，在罐底标高测量的同时，用水准仪一一读取数据，并做好记录。最后将所有测点的标高换算到第一个测站对应水平上的标高。
2、外浮顶完全降落于罐底时的罐内测量2.1基圆圆周的测量当浮顶降落于罐底后，以露出浮顶防雨密封护板至少为板高一半的圈板为基圆所在圈板，以圈板的1/4或3/4板高处为基圆所在位置，用内铺尺法测量圆周。
基圆圆周位置的选取基圆圆周位置的选取应根据两条原则，一是便于操作；二是能代表所在圈板的平均圆周。
水平线的画法计算基圆板高3/4的数值，查看基圆板高3/4处上、下50mm范围内，基圆圆周处有无障碍物，确定基圆圆周的位置，记录此位置到基圆圈板起点的距离。以3m盒尺的零点对准基圆圈板的起点，将尺带拉至确定的基圆圆周位置以上，用粉笔在基圆圆周位置处准确画出长5cm的水平横线，在罐壁上每隔2m左右按照以上方法画取水平横线。或者在确定基圆圆周的水平位置后，用600mm钢板尺量取基圆圆周的确定位置到上焊缝之间的距离，记录数值，并用粉笔做5cm的水平标记。依据以上方法，画出水平横线；内铺尺法测量基圆圆周将钢卷尺的尺带顺时针方向放开，绕罐壁一周，以达到尺带的温度应大致接近罐内温度。选取铺尺起点画垂直竖线，应与水平横线交叉，将钢卷尺尺带零点对准垂直竖线，尺带的上沿与水平横线的下沿重合。用磁铁固定尺带零点的左侧，顺时针方向将尺带沿水平线方向铺好，用钢板尺压紧尺带，观察尺带的零点是否与垂直竖线重合，如确定重合，用钢板尺依次压紧尺带使其与罐壁紧紧贴合，围绕确定的基圆圆周铺压一周，临近垂直竖线的最后一尺铺压完毕后，读取尺带与垂直竖线重合的数值，取至0.5mm，并做记录。用以上方法测量两次，两次之差不得大于2mm，取其平均值；基圆圆周修正在基圆圆周水平横线处选择四个无障碍弧，用跨越规卡出无障碍弧的长度记录数值，取四个弧长的平均值作为参比。在钢卷尺越过障碍物的部位，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�。锹级杂Φ母志沓叱ざ龋氩伪雀贸ざ戎罴次志沓呦喽愿谜习锏目缭叫拚担�2.2径向差测量各圈板径向偏差测量位置的选取由于罐内液体静压力以及水平焊接板的影响，除第一圈板形状稍有不同外，其它各圈板的形状其垂截面皆略呈鼓形的曲面。因此对这些圈板的直径测量可选取测点进行代表性测量，然后取其平均值作为该圈板的直径，一般选取在每圈板外高1/4和3/4位置且等距离的径向偏差测量点。其水平方向测量点的选取应按以下原则确定应为偶数，周长小于等于100m时，相邻水平测站的弧长不超过3m，最小测量点数不少于16点；周长大于100m时，相邻水平测站的弧长不超过4m，最小测量点数不少于36点(对于变形大的罐，测量点根据情况增多)。
将旗绳穿过滑轮组件的滑轮，将滑轮组件勾挂在罐顶的护栏上，将标尺插入磁性爬车的标尺槽中，拧紧两边的螺丝，以使标尺固定。将旗绳的一端连接在爬车前部的圆环上，使圆环左右摆动自如，拉紧旗绳另一端，使爬车侧面向罐壁自由悬垂，确定位置扶正小车，使小车上三个滚轮都需紧贴罐壁，将爬车拉至基圆水平横线处，爬车上后两滚轮与罐壁的切线应与水平横线的下沿重合。在标尺的正下方安装光学垂准仪支架，将平面托架尽可能安平，然后将光学垂准仪安放在平面托架上用螺丝固定紧，调整光学垂准仪的三个地脚旋钮使水平气泡居中，放松固定仪器的中心螺丝，水平移动仪器，使标尺应在视野中心，固定中心螺丝，旋转微动钮，使仪器慢慢旋转方向，并使十字线横线应与标尺刻度线平行，旋紧微动固定钮使其固定，旋转调焦旋钮，使标尺刻度线清晰地呈现于目镜中，读取十字线横线与标尺对应的数值，并做记录。微动爬车，再将其恢复原位置，再次读数，两次之差不应大于1mm，否则应重测。拉动旗绳，使爬车按垂线方向向上运动，逐一读取各圈板的径向偏差值；在各测点用以上方法逐次测量记录各测点的径向偏差数值。
2.3浮顶起点标高测量单盘式浮顶将水准仪安装在浮顶上相对稳定的位置，将单盘半径大约8等分，并固定数值，用量油尺的零点对齐单盘与船舱连接角铁在单盘上的边缘，向半径方向以固定数值为基础画出8点标记，在单盘上对称的8个方向以上法在单盘上做标记，将标尺逐一垂直立于标记处，用水准仪读取数据并做好记录。将超声波测厚仪安装好，测量单盘厚度，多次测量取其平均值并做好记录。
双层式浮顶将水准仪安装在浮顶上相对稳定的位置，将浮盘上各船舱的舱口全部打开，标尺通过舱口垂直立于船舱底部的铁板上，用水准仪读取数据并做好记录。安装好超声波测厚仪，进入船舱里，测量底部钢板的厚度，测量最少4个船舱底部钢板的厚度，取平均值并做好记录。
2.4下标靶标高测量在与罐顶计量检尺台对应的浮顶上方的罐壁上，将带有强力磁性座的支架吸附在罐壁上，将下标靶安装在支架上；同时在计量检尺台上设置上标靶并要求上、下标靶在铅垂方向上相互对应。通常我们用垂准仪底座的平面当作下标靶，将其安装于该架上并利用其自身所带水平气泡将其调平。用浮顶起点标高测量中的水平仪的水平，测出下标靶的标高。
2.5上标靶、上检尺点标高测量同1.6。
2.6上、下标靶高差测量同1.7。
2.7板高板厚测量在浮顶人梯附近的罐壁处，将量油尺从罐顶沿罐壁放下，用磁铁将量油尺尺带固定在最高圈板的罐壁上，保持尺带自由下垂。同样在浮顶上方罐壁处用磁铁将尺带固定。读取浮顶上方最下面一道圈板水平焊缝中间的量油尺读数。沿着浮顶人梯，利用水准仪由下往上依次观测相邻圈板水平焊缝中间所对的量油尺读数，最后读取最高圈板上沿的读数，并做好记录。二圈板板高可用总高减其他圈板板高获得。
将超声波测厚仪安装调试完毕后，在测量处涂上耦合剂，将探头与被测圈板耦合，屏幕即显示被测材料厚度值及耦合标志。拿开探头后，厚度值保持，耦合标志消失，所测厚度值即为圈板厚度。如耦合标志闪烁或无耦合标志，及所测数据变化，说明耦合性不好，需重新涂抹耦合剂，重新测量。如材料实际声速与5900m/s不同时，应测得实际声速并按下式计算实际厚度值H0＝H×V0/5900式中H——5900m/s声速下测得值(mm)；V0——材料实际声速值(m/s)；H0——材料实际厚度值(mm)；测量位置在各圈板的1/4或3/4处。
2.8罐体椭圆度测量根据基元圈板高度3/4处的内周长，将其周长分成8等分，并在罐壁上作标记，用钢卷尺测量两对称点之间的距离。将钢卷尺的零点对准一点，在其对称点上拉直钢卷尺，左右水平移动钢卷尺找出最大数值即为两对称点间的距离，依法测量，求出椭圆的各长短半径，并做好记录。
3、外浮顶完全起浮后低位时的罐内测量3.1罐底标高测量测量原理当浮顶完全起浮后，将水准仪架在浮顶稳定处并调平。分别抽出每根浮顶支腿通过标高尺测量出浮顶支腿垫板的标高。该标高加支腿垫板的厚度即为罐底标高。各支腿在浮顶上呈环形分布，测出各圈支腿所在的半径或直径。
当浮顶完全起浮超过起浮止点200～300mm时，停止收发作业并静置1小时以上，确保浮顶处于稳定状态。将水准仪安装在浮顶中部相对稳定的位置上并调平。将带有起重滑轮的三角架支架在将被拔出的浮顶支腿上方，将起重绳挂钩挂在支腿的起吊环上，绳的另一端由人工拉拽，同时用铜制工具卸下浮顶支腿销。然后人工拽绳缓慢将支腿拔出。同时用抹布围在支腿套筒的上沿，防止支腿带出很多油同时也减少支腿与套筒的碰撞。将套管式标高尺连成5米长，通过支腿套管竖直插入罐底直达支腿垫板，旋转套管标高尺，清除垫板沉积物，确认清理完成后立直标高尺用水准仪读出标高。在外拔标高尺的过程中用抹布围在标高尺上，即对标高尺完成擦拭又防止带出油来。最后将支腿送回原位恢复原貌。对拆卸中损坏的配件进行更新。用钢卷尺或激光测距仪测出各环支腿所在的半径或直径并做好记录。
3.2死量基准点标高测量继续利用测量罐底时的水准仪(保持原测量水平不变)测量本项。在浮顶上靠近罐壁的一个指定的呼吸阀处，将呼吸阀拔出，在浮船上用来支撑呼吸阀的筒壁上做出检尺时下尺标记，在该标记处立直标高尺并确保尺头抵达罐底，用水准仪读出标高。该标高即为罐底的死量基准点标高。
3.3下标靶标高测量同2.4。
3.4上标靶、上检尺点标高测量同2.5。
3.5上、下标靶高差测量同2.6。
3.6浮船起浮高度及质量的测量单盘式浮顶在罐内液体高度达到使浮顶完全起浮后时，将水准仪安装在浮顶上相对稳定的位置，将单盘半径大约8等分，并固定数值，用量油尺的零点对齐单盘与船舱连接角铁在单盘上的边缘，向半径方向以固定数值为基础画出8点标记，在单盘上对称的8个方向以上法在单盘上做标记，将标尺逐一垂直立于标记处，用水准仪读取数据并做好记录。将单盘上人孔或呼吸阀、取样口打开，以能看到液面为宜，将标尺零点紧贴于液面，用水准仪读取数值，重复两次，两次之差不得大于1mm。然后换取另一处可测液面的位置，用上述方法重复测量两次，其平均值与上次数据差值不得大于2mm，取多处液面的平均值，并做好记录。
双层式浮顶当罐内液体的高度足以使浮盘完全浮起后，在浮盘上稳定位置，安装好水准仪，将浮盘上各船舱的舱口全部打开，标尺通过舱口垂直立于船舱底部的铁板上，用水准仪读取数据，要将浮盘最少分为8等分圆环，每一环上最好取8点以上，标尺逐一立于各点上，读取数据，用量油尺量取相邻两环之间的距离。打开取样口或人孔，将标尺零点紧贴在液体表面，使标尺垂直，用水准仪读取数据，重复测量两次，两次之差不得大于1mm，换置标尺位置，测量液面高度，与上次测量平均值之差不得大于2mm，取平均值即为油高。
4、参照高度测量参照高度是指上计量基准点与下计量基准点之间的垂直距离。首先将套管尺管内钢丝绳与套管尺头连接牢固，然后将套管尺逐节连接紧密并逐步沿量油管放下。等套管尺头接触下计量板后，要保证套管尺高出上计量点1m左右。用扳手卡紧在套管尺外露部分的中部，并使之按顺时针方向旋转以使套管尺头能够将下计量板处的沉积物得以清理。在确认下计量板沉积物被清理后(标高尺不再有下移)，立直套管尺读取上计量基准点对应的标高尺刻度，即为所测参照高度。重复上述测量两次以上，取平均值作为罐的参照高度并做好记录。将标高尺逐节拔出卸下，查看标高尺有无变形；如有变形，则应更换标高尺重新测量。
5、罐体总高测量利用同一水平下的罐底边部标高和下计量基准点标高、参照高度、同一水平下的罐体上沿标高和上计量基准点标高间接测出罐体总高度。将水准仪支架在上检尺台上并调平。用标高尺分别立在罐体最上一层圈板的上沿和检尺口上沿，分别读出标高并做好记录。
6、罐内附件对于复检罐，罐内附件的数据可参考上一周期检定时的原始数据。无上周期检定数据的也可通过查询罐施工验收图纸和相关资料，记录罐内各附件(人孔、搅拌孔、加热器、进出油管、浮顶支腿垫板厚度等)的形状、几何参数以及起止点数据。
数据处理及检定、校准证书的出具检定、校准证书是对被检计量器具的计量性能的综合报告，是计量检定、校准工作的最终结果，也是受检单位使用被检计量器具进行计量的依据。为了快速及正确出具检定、校准证书，需用现代化的微机数据处理系统，以减少人工操作，提高工作效率。
权利要求
1.一种外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，它包括技术条件准备、环境条件监测、设备自查自校、检定测量方法和数据处理过程，检定测量方法是将罐体容积分成若干部分进行检测，再求取各部分检定值及修正值的代数和，具体分为各圈板板高、板厚及其圆周测量、参照高度测量、罐体总高测量、罐内附件测量、浮顶测量、罐体倾斜度测量、椭圆度测量、罐底测量，其特征是罐底测量包括a、罐底边部标高测量在罐体外部绕一圈板圆周均匀布置若干测点，利用水准仪和标高尺，建立多个关联测站对所有测点进行标高测量，最后将所有测点的标高换算到第一个测站对应水平上的标高，利用上、下标靶的相关测量将边部标高换算到罐内罐底标高测量时的测量水平面上；b、罐底标高测量当浮顶完全起浮后，将水准仪架在浮顶稳定处并调平，分别抽出每根浮顶支腿并通过标高尺测量出浮顶支腿垫板的标高，该标高加支腿垫板的厚度即为罐底标高；c、浮顶支腿分布测量各支腿在浮顶上呈环形分布，测出各圈支腿所在的半径或直径。
2.根据权利要求1所述的外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，其特征是参照高度的测量是首先将套管尺管内钢丝绳与套管尺头连接牢固，然后将套管尺逐节连接紧密并逐步沿量油管放下，等套管尺头接触下计量板后，要保证套管尺高出上计量点1m左右，用扳手卡紧在套管尺外露部分的中部，并使之按顺时针方向旋转以使套管尺头能够将下计量板处的沉积物得以清理，在确认下计量板沉积物被清理后，立直套管尺读取上计量基准点对应的套管尺刻度，即为所测参照高度；重复上述测量两次以上，取平均值作为罐的参照高度；将套管尺逐节拔出卸下，查看套管尺有无变形，如有变形，则应更换套管尺重新测量。
3.根据权利要求1所述的外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，其特征是它还包括死量基准点标高测量，死量基准点标高测量是在浮顶上靠近罐壁的一个指定的呼吸阀处，将呼吸阀拔出，在指定点测量该点对应的罐底的标高作为罐底的死量基准点标高。
4.根据权利要求1所述的外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，其特征是各圈板圆周测量中，一圈板与罐底连接处的上方有一段圈板未保温且外露，如果外露部分能够围尺测量罐体圆周，则以该围尺测量的圆周作为外测一圈板及其他圈板径向差的基圆，按照检定规程要求的点数，预先在罐外第一圈板的1/4板高处、其他圈板的1/4和3/4板高处对保温层手工钻孔，要求各钻空铅垂对应以便于用垂准仪进行测量，以基圆为基准，将探针标尺分别插入预先钻孔处，用垂准仪测量各圈板的径向偏差值。
5.根据权利要求1所述的外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，其特征是罐体外部全部保温时，把罐内基圆作为罐外测量基圆，测量方法是利用标靶将罐内基圆位置返测到罐外对应位置并用手工在保温层上钻出测量孔，并以此孔对应的圈板外侧作为测量该孔所在铅垂线上其他圈板径向差的基准，利用测得的径向差再考虑各圈板的板厚、基圆周长就可计算出各圈板的内径；按照检定规程要求的点数，沿圆周在保温层上钻出基准孔及其他圈板1/4、3/4板高处铅锤对应基准孔的测量孔，一圈板只在3/4板高处钻孔，将探针标尺分别插入预先钻孔处，用垂准仪测量各圈板的径向偏差值。
6.根据权利要求1所述的外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，其特征是浮顶测量包括单盘式浮顶将水准仪安装在浮顶上相对稳定的位置，将单盘半径大约8等分，并固定数值，用量油尺的零点对齐单盘与船舱连接角铁在单盘上的边缘，向半径方向以固定数值为基础画出8点标记，在单盘上对称的8个方向以上法在单盘上做标记，将标尺逐一垂直立于标记处，用水准仪读取数据并做好记录，将超声波测厚仪安装好，测量单盘厚度，多次测量取其平均值并做好记录；双层式浮顶将水准仪安装在浮顶上相对稳定的位置，将浮盘上各船舱的舱口全部打开，标尺通过舱口垂直立于船舱底部的铁板上，用水准仪读取数据并做好记录，安装好超声波测厚仪，进入船舱里，测量底部钢板的厚度，测量最少4个船舱底部钢板的厚度，取平均值并做好记录。
全文摘要
本发明公开了一种外浮顶立式金属罐带液计量检定方法，它是将罐体容积分成若干部分进行检测，再求取各部分检定值及修正值的代数和。检定测量分为罐体外部测量、外浮顶完全降落于罐底时的罐内测量、外浮顶完全起浮后低位时的罐内测量、参照高度测量、罐体总高测量、罐内附件测量。在圈板直径的测量中，有的是通过外围(或内铺)尺测出圆周计算后获得，有的是以测量后的基圆直径为基准通过测量各圈板相对于基圆的径向偏差再计算获得。罐底量及死量的测量是在浮顶上采用拔下支腿、设定标靶的方式进行测量。参照高度的测量采用带清理功能的套管尺进行测量。本发明方法既为企业节约大量清罐资金又节省了清罐时间，从而大大降低企业检定成本、为企业带来很大效益。
文档编号G01B17/02GK1664498SQ200510046109
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月24日 优先权日2005年3月24日
发明者佟明星, 白胤, 王玉清, �：� 申请人:国家大容量第一计量站
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