用全站仪测量卧式金属罐容量

毕 江 夏 伟

大庆油田设计院

用全站仪测量卧式金属罐容量

毕 江 夏 伟

大庆油田设计院

采用专用辅助设备将防爆全站仪架设在卧罐的中心点附近进行水平调整和固定，确定全站仪的定向方向。设定向方向的水平角为0°00′00″，垂直方向的高度角为0°00′00″，设置完毕后就可用全站仪对卧罐进行连续测量。现场试验证明，用全站仪测量卧式金属罐是可行的。采用该方法检定卧罐，其检定结果符合《卧式金属罐容积（JJG266—1996）》检定规程中的技术要求。该方法可操作性强，测量结果准确可靠，扩展了全站仪测量卧式金属罐的范围。

全站仪；卧式金属罐；测量方法；试验

1 测量方法

采用专用辅助设备将防爆全站仪架设在卧罐的中心点附近进行水平调整和固定，确定全站仪的定向方向。设定向方向的水平角为0°00′00″，垂直方向的高度角为0°00′00″，设置完毕后就可用全站仪进行连续测量。

（1）直圆筒部分罐壁上目标点的确定。在直圆筒上对每个圈板进行2组数据测量，每个垂直于卧罐纵轴线截面上的测量点不少于16个；点位要均匀分布，不要离焊缝太近。

（2）卧罐封头上测量点位置的确定。在卧式金属罐的顶型中只有弧形顶的测量比较繁琐，而其他顶型的测量简单且数据量也较少。对于弧形顶顶型的测量可依据弧形顶顶型的形状特点来确定测量方案。具体操作如下：轴线方向上测量点间隔应为2～5 cm；测量封头垂直于轴线截面圆周上的目标点的空间坐标；封头半径及其他垂直截面位置上的测量点数不少于16个；圆周上的目标点要分布均匀；中心点测量2个数据；该测量过程的核心主要是目标点要精确定位，通过合理增加测量数据来提高测量的准确度。

（3）直圆筒圈板半径的测量。确定要测量圈板的位置后，将经过校准的激光标线仪精确安置在该位置，并使激光束准确指向需测量的圈板垂直剖面上。手工操作全站仪，按照确定目标点的间隔、数量逐一测量罐壁目标点的水平角、高度角和距离并准确记录。同时用经过校准的红外测温仪测量该圈板的罐壁温度，温度测量值不少于4点（均匀分布即可）。移动激光标线仪至下一个测量位置，继续手工操作全站仪直至所有的圈板半径数据测量完毕，包括两端封头半径的测量。

（4）罐体总长、直圆筒长、封头高的测量。将安置好的全站仪的水平角置于定向方向，分别测量罐壁上的目标点A、B、C、D、E、F的水平角、高度角和距离，测量2次并记录，同时测量罐壁温度6次（均匀分布）。通过计算坐标系SAC、SBD、SEF的距离就可计算出卧罐直圆筒部分的平均长度、封头总长度、罐体总长度、封头伸长量等，经过温度修正即可用于容量计算。注意：罐体总长度=直圆筒长+封头总长+封头伸长量。

（5）弧形顶的测量。弧形顶测量的原理是将弧形顶分割成小圆台，准确测量圆台的几何尺寸，经过必要的修正后，即可用于计算弧形顶的容量。在卧罐纵轴线附近安置好全站仪后，按照事先确定的测量方法和规划的测量参数（如目标点间的水平角等），按次序准确测量弧形顶纵轴线垂直截面圆周上目标点的坐标。要注意：对弧形顶几何特征点及其附近的测量应适当增加测量点数量；对弧形顶封头与直圆筒之间的变换点、封头的中心点等数据要精确测量，以便用于确定顶型的高度和直圆筒部分的长度；在测量过程中仪器的中心高度尽量与卧罐的纵轴线接近；测量的数据要经过温度修正和倾斜修正才能用于容量的计算。

（6）参照高度的测量。参照高度的测量采用测深量油尺测量即可。

（7）罐体倾斜测量。罐体倾斜测量一般利用测量罐体直圆筒或罐体总长的测量数据即可计算出罐体的轴向倾斜，罐体倾斜测量见图1。

（8）核验点的测量。考虑到在测量过程中全站仪可能发生水平、垂直移动从而影响测量结果的准确性，测量时应先测量特设的核验点的数据。待该测站测量完毕后再次对核验点进行测量，如前、后2次测量值均在规定的范围之内，则表示该测站的测量数据准确可靠。

图1 罐体倾斜时长度测量示意（侧视）

2 测量试验结果比对

直圆筒半径测量试验数据对比见表1。直圆筒长度测量试验数据对比见表2。试验结果表明，采用全站仪测量卧式金属罐的直圆筒半径和长度均满足测量误差要求。

表1 直圆筒半径测量试验数据比对

表2 直圆筒长度测量试验数据平均值

3 结论

现场试验证明，用全站仪测量卧式金属罐是可行的。采用该方法检定卧罐，其检定结果符合《卧式金属罐容积（JJG266—1996）》检定规程中的技术要求。该方法可操作性强，测量结果准确可靠，扩展了全站仪测量卧式金属罐的范围。

（栏目主持 樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.8.079