液化石油氣作為化工的基本原料和新型燃料越來越受到重視，隨著我國液化石油氣市場的快速發(fā)展，我國已經(jīng)成為液化石油氣用量大國，家庭、商用和工業(yè)用氣量不斷增加。 大大小小的液化石油氣儲藏所遍布全國各地，用于液化石油氣儲藏的罐子數(shù)量逐年增加，單罐容積也有增大的趨勢。 計量液化石油氣儲罐庫存是企業(yè)生產(chǎn)貿易過程的重要組成部分，沒有準確的計量，維護企業(yè)利益，提高企業(yè)信譽，搞不好生產(chǎn)管理，也容易產(chǎn)生貿易摩擦。 石油產(chǎn)品貿易往往價格高，計量工作尤為重要。

二、提出問題計量球形罐中液化氣的庫存首先在罐上

調查了磁盤液位計的液位高度，調查了液位下液化氣的儲量。 以船上液化石油氣碼頭的交接貿易為例，其計量方法是體積重量法，先測量液體體積再換算為重量的方法，船上油箱的液面水平的測量通常是桿式液面水平計，也有在儀表室直接測量的方法。 一般來說，在操作規(guī)范的情況下，杠桿式液位計的測量值比較準確，在岸邊接收油罐的液化石油氣瓶，規(guī)定其液位的測量，除采用玻璃板式液位計外，還設置了磁跟蹤鋼帶液位計，這兩種設備的測量值均可靠。

即使以船上或岸邊計量為基準，岸邊的接收罐的計量也是必不可少的，船上的拔桿式液位計是可靠、準確的計量，岸邊的接收罐的計量并不重要，實際上船上的讀取值也存在問題，例如，拉桿式液位計的拉出速度、停留時間， 波浪的大小等可能影響其讀取值的準確性，船體老化時，經(jīng)過多次修理改造，值得懷疑其容積表的準確性，其他人為因素也不可能。 因此，無論是收發(fā)計量還是盤點計量，岸罐計量的準確性都是客觀要求的。

許多人從未懷疑液化石油氣瓶磁板液位計的液位。 實際上，在將該讀取值用于直接計測的情況下有問題。 筆者近年來實際上用玻璃液位計的讀數(shù)計算的結果是非常不可靠的，例如同罐( l，000米3 )的液化石油氣，不同時間讀取的數(shù)據(jù)，計算的結果有10噸以上的不同，是不希望的。

三、問題分析如附件圖1所示，1，000米3球罐( &phi； 12米)為例，其磁板液位計安裝在球罐液位管ABCD【DN 50】的垂直段BC，該管上下分別通向罐頂和罐底。

一般認為導管內的液面和箱內的液面處于同一水平，但實際上有可能差異較大，進入導管內的液體在某種平衡狀態(tài)下，如進入閉路，導管水平段CD內的液體受到垂直段BC內的液柱和箱內的液柱的對等壓力，其作用如活塞，直管

由于油箱容積大，油箱往往實際上很大“ 熱容量” 當環(huán)境溫度高于罐內溫度時，罐吸熱，當環(huán)境溫度低于罐內溫度時，罐發(fā)熱，也就是說，罐內的溫度變化不大于環(huán)境溫度變化，罐內溫度變化比較溫暖，但導管小( DN50 )，其中液體數(shù)量少，導管壁完全露出，因此環(huán)境影響大

液體受熱后膨脹，其密度減小，相反液體冷卻后體積縮小，密度增大，也就是說，如果罐內液體的溫度和導管內液體的溫度不同，其密度也不同，特別是液化石油氣的膨脹系數(shù)比水大得多，密度差異大，不容忽視。 此時，罐內液體與導管內的液體的關系為“ U” 型差壓表工作原理相同，雙側液柱對“ 活塞” 力量相等。

儲罐內的液化石油氣

1 .丙烷:異丁烷=50:50。

2 .罐內的平均溫度為T℃。

3 .導管內液體的平均溫度為t℃。

4 .罐內液位為H(m )

5 .管道內的液位為h(m )

由烷烴液體比重和溫度關系圖~ 2可知，丙烷和丁烷的比重在-20℃---+ 50℃的范圍內呈直線變化，且兩條直線大致平行。 根據(jù)圖--2 (參照附件)，密度(在此，在數(shù)值上比重和密度相等)如下所示

15℃時: &rho； 15=0.507 &rho； 丁15 =0.563

40℃時: &rho； 40 =0.468 &rho； 丁40=0.533

混合密度如下所示

&rho； m15=&Sigma； &rho； iVi=0.507×； 0.5 +0. 563 &時間； 0.5=0.535

&rho； m40=0.468×； 0.5 +0. 533 &時間； 0.5=0.5005

液體密度變化的溫度系數(shù)如下:

&nu； =/=/25=-0.00138

某溫度t℃下的密度為(圖12也可以直接調查)

&rho； t=&rho； 15+&nu；

液面水平為h時，產(chǎn)生的壓力如下所示

P=P0+&rho； gh

在任何平衡的瞬間，導管內的液柱和罐內的液柱必定在水平段產(chǎn)生的壓力相等

P0+&rho； gh=P0+&rho； 伽瑪gH

H=&rho； th/&rho； T=)/)h=/))h

1 .環(huán)境溫度高于罐內溫度時，設t= 30℃、T= 20℃，則由式1得到

H=/))h=h=0.974h

2 .環(huán)境溫度低于罐內溫度時，設為t=10℃、T=20℃

從公式1中得出

H=( l+ 0.026) h= 1.026h (式13 )

根據(jù)以上的分析，液位計的讀取值和罐內的實際液位有差異，溫度差越大，差異就越大。 這樣，用液位計的讀取值h直接調查容器容積表，計算出的重量結果必然不正確，容器容積越大，誤差越大，液位在容器赤道帶和周圍誤差越大。

這證明了筆者在實踐中發(fā)現(xiàn)的問題: l )在岸邊油箱中船只低于環(huán)境溫度的冷凍液化石油氣(

以某1000m3球罐為例，其條件相同，不考慮氣相的影響，水平計的讀數(shù)h=7.0m

1 )若將液位計內液體溫度設為30℃、罐內的液體的平均溫度設為20℃，則根據(jù)式12，罐內的液位如下

H=0.974h=0.974X 7.0=6.82(m )

根據(jù)h和h調查罐容器表，得到液體的體積分別如下

586.928m3和565.873m3

罐內的混合密度如下所示

&rho； 20=&rho； 15+&nu； ( t-15 ) = 0.535-0.00138 ( 20-15 ) = 0.5281

G=0.99785V&rho； 20計算出的空氣重量為309.290噸和298.200噸，即按水平直接計算，多為11.090T。

2 )若將液位計內的溫度設為10℃，將罐內的平均溫度設為20℃，則根據(jù)式13，如下所示

H=1.026h=1.026X7.0=7.182(m )

根據(jù)h和h調查罐容器表，液體的體積分別如下

586.928m3和607.809m3

計算的重量分別如下:

309.290噸和320300噸，用液面水平的讀數(shù)直接計算的話，少了11. 010噸。

四、為了解決問題，解決油罐磁板液位計的讀取誤差問題，布朗計推薦以下幾種方案

1 .式修正法。

在上述的分析方法中，修正了水平計的讀取值，但是這個方法實際上并不正確。 這是因為難以測量導管內液體的平均溫度。

2 .選擇讀取時間。

改變讀取時間的隨機性，選擇讀取時間，在一定程度上克服環(huán)境因素對水平讀取值的影響，當氣溫比較暖和，氣溫比較接近一天中的平均溫度，或者接近罐內的溫度時，夏天是在日出前讀取，冬天是在早上9:00左右讀取

3 .更換液位計內的液體。

在讀取之前，可以更換液位計導管內的液化石油氣，1 )排出導管內的液化石油氣，更換罐內的新液體，但該方法不安全2 )手搖泵，使導管內的液化石油氣回到罐內，從罐內流出新液化石油氣，快速讀取液位數(shù)據(jù)

4安裝計量設備。

考慮在儲罐上部增設防爆型雷達測深系統(tǒng)，該方法在舊儲罐中難以改造。

五、結束磁板液位計的讀數(shù)很難讀，球形罐的磁跟蹤鋼帶液位計的讀數(shù)如何實際上，在國產(chǎn)鋼帶液位計中，有很多部分發(fā)生了故障。 這是因為首先在制造技術和安裝質量上存在問題，鋼帶很容易掛住，其次，在使用環(huán)境惡劣，拆卸液化石油氣船時，特別是箱內液位低時，高速進入人箱的液化石油氣在箱內激烈波動，鋼帶液位計系統(tǒng)的浮子及其導線的 有時磁吸頭脫落，無法計量，導線脫落，纏繞，可能完全失去計量作用，而且鋼帶液位計系統(tǒng)無問題，不同組成的液化石油氣和溫度的密度不同，液體對浮子的浮力不同，影響液位的顯示精度

除液位計外，影響計量準確性的另一因素是罐內氣液相的平均溫度，由于測溫棒進入罐內的長度有限，測量的內溫可能不反映平均溫度。

無論如何，鋼帶液位計比磁反轉板液位計可靠性高，選擇合適的讀出時間可以有效克服環(huán)境因素的影響。 除液化石油氣瓶外，儲存輕量液體的罐在選擇磁反轉板液位計時，必須充分考慮使用介質和環(huán)境的各種因素。

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