储油罐的变位识别与罐容表标定汇.docVIP

摘 要 2 1、引 言 3 2、问题的提出 3 3、基本假设 4 4、模型的建立与求解 4 4.1平头椭圆柱体储油罐的储油体积与油位高度的关系 4 4.1.1 不变位情形 4 4.1.2 变位情形 5 4.1.3 模型检验 7 4.2 圆柱形罐体球冠端头储油罐体积与油位高度的关系 7 4.2.1不变位情形 7 4.2.2 变位情形 9 4.2.2.1 变位分析 9 4.2.2.2 球冠体内储油量的计算 11 4.2.2.3 中间圆柱体内储油量的计算 12 4.2.3 模型检验 13 5、模型的评价 13 6、模型的改进方向与推广 14 6.1 模型的改进方向 14 6.2 模型的推广 14 7、模型的实际应用问题 14 7.1 变位识别的方法 15 7.2 倾斜储油罐的纠偏方法 15 7.3 倾斜角的测量方法 16 7.4 罐容表标定 16 8、模型的经济意义 16 9、参考文献 18 储油罐的变位识别与罐容表标定 摘 要 MATLAB软件求解，对罐容表重新标定。而且全面解决了储油罐的变位识别与罐容表标定过程中遇到的问题。 根据储油罐的实际构造和油面的位置，分段求出各个区域的储油量的体积元素，然后进行积分就可以求出总的储油量和这个油位高度的关系式。经计算后可知罐体变位后，相同油位高度时储油量比原来的少。再结合实验数据对计算公式进行检验，验证正确后应用此模型对变位后的罐容表重新标定得到准确的罐容表, 还根据实际测量的油位高度和储油体积应用本文模型对储油罐是否变位进行识别。 而且在此基础上还介绍了油罐变位后的几种纠偏方法，对于变位较明显的应先进行纠偏处理，在对其应用此模型解出倾斜角，最后再次应用此模型对罐容表重新标定。该模型的建立方法不仅适用于柱形储油罐，也适用于其他形状较规则的储油罐。 关键词 积分求解 变位识别 纠偏法 罐容表标定 1、引 言 储罐用以存放酸、醇、气体等提炼的化学物质。其种类很多，大体上有滚塑储罐玻璃钢储罐陶瓷储罐、橡胶储罐、焊接塑料储罐等。防腐储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，我们的经济生活总是离不开大大小小的储罐，防腐储罐在国民经济发展中所起的重要作用是无可替代的。对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产，特别是国家战略物资储备均离不开各种容量和类型的防腐储罐。储油罐是储存油品的容器，它是石油库的主要设备。储油罐按材质可分金属油罐和非金属油罐；按所处位置可分地下油罐、半地下油罐和地上油罐；按安装形式可分立式、卧式；按形状可分圆柱形、方箱形和球形、问题的提出/出油量与罐内油位高度等数据，通过预先标定的罐容表（即罐内油位高度与储油量的对应关系）进行实时计算，以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。在运行过程中，由于地基变形等原因使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化（以下称为变位），的纵向变化做实验，建立模型研究罐体变位后对罐体表的影响，并利用附件1中的相关数据对模型的正确性进行检验。 (2)对于圆柱形罐体球冠端头储油罐，建立罐体变位后标定罐容表的数学模型，即罐内储油量与油位高度及变位参数（纵向倾斜角度(和横向偏转角度( ）之间的一般关系，并利用罐体变位后在进/出油工程中的实际检测数据给出罐体变位后油位高度间隔为10cm的罐容表标定值，并用附件2中的相关数据对模型的正确性及方法的可靠性做检验。 3、基本假设 为了方便、合理地运用问题中给出的数据，我们对问题未提及的资料以假设的形式给出：1. 假设油浮子在油面的位置为一点且仅沿油位探针的轴上下移动； 2. 罐体为刚性，容量固定，发生变位时不发生其他变化； 3.； 4. ； 90度后建立三维直角坐标系如图1所示，阴影部分为油，油罐底面椭圆的长半轴为a，短半轴为b，则有底面椭圆方程： .任一油面离底面椭圆圆心距离为L(L根据x轴的方向取正值或负值)， l为储油罐罐体长度。 图1 椭圆柱体油罐不变位情形 此时储油体积的计算公式 ，其中 经过计算可得, (1) 又因为油浮子所显示油位高度，所以将其代入(1)式得储油罐储油体积V与油位高度h的函数关系式 (2) 在不变位情形下储油罐储油体积与油位高度之间的关系就是简单的(2)式。 4.1.2 变位情形 由于罐体纵向倾斜变位后液体的形状不规则，所以计算椭圆柱体油罐内储油体积时，需对液面的不同位置时利用积分的方法计算储油量，又因在实际问题中纵向倾斜角度(很小（假设最大为端面短半轴与罐体长之比），所以此问题中仅讨论以下几种液面位置时的储油体积的计算模型。 图2 椭圆柱体油罐变位情形 倾斜的椭圆柱体油罐内储油体积的计算模型：将纵向倾斜的椭圆柱体油罐旋转后按如图2所示建立三维直角坐标系，设油罐的倾斜角为，即；同样任一液面AC离底面