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[摘要]本文分析了金属立式油罐静态计量容量測量、人工检尺、温度测量、密度测量等静态计量所产生的误差产生的原因，从人工现场操作方面入手，提出了减少静态计量误差、提高计量准确度的几项解决方法。
[关键词]静态计量；人工检尺；计量误差；措施
中图分类号：TE56 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
金属立式油罐在实际应用过程中担负着对储存介质的静态计量工作。在这个过程中由于容量测量、人工检尺、人工测温、人工取样以及测量密度等变化形成了计量误差。误差的分类包括容量测量误差、人工检尺误差、温度测量误差、密度测量误差。在企业日益追求经济效益最大化的今天，提高计量准确度极为重要。
2 静态计量误差分析
影响静态计量准确度的因素是多方面的，大气条件、气候因素等引起的误差为环境误差，这种环境在夏季与冬季、低海拔与高海拔都客观存在。在集输生产现场，从油罐的建造、检定、检尺、测温、取样到最后的计算各个环节之间都不同程度的存在着静态计量误差。
2.1 容量测量误差
油罐在建造时由于受当地气候、地应力、海拔高度、作业施工等条件的影响，建成后与理论值本身存在一定的误差，故在油罐投产前要对油罐按照JJG168-87《立式金属罐计量检定规程》进行容量检定。检定后金属立式油罐容量检定的总不确定度一般不大于0.1%，误差不大于0.2%，另外还要有相应的油罐容量表。（如图）油罐在投入生产使用后由于油罐的线膨胀系数、液体静压力、油品储存温度、油品蒸发损失、油罐大小呼吸作用、收发油作业、罐壁结蜡等因素还将产生一定的油品损耗造成容量测量误差，增加了容量测量的误差。
2.2 人工检尺误差
静态计量中一般采用人工检尺计量的方法测量罐内介质的高度，通过查表方式得出该液位高度的油罐体积容量。测量时采用钢卷尺检空尺操作，方法是测量人在量油孔将钢卷尺垂直、缓慢放入罐内，当钢卷尺尺带浸入油面后停止下尺，记录尺带上的刻度，即：下尺高度；将钢卷尺收回记录尺带上的蘸油刻度，即：蘸油高度；罐内油品高度=油罐总高-下尺高度+蘸油高度。
钢卷尺的器差和检尺时的人为误差是造成人工检尺测量误差的主要原因。钢卷尺的器差是由钢卷尺垂直度引起的误差（±2mm）、钢卷尺刻度差（±0.5mm）、垂直落点误差（±0.5mm）组成；人为误差是由检尺误差（±1mm）、人的视（眼）读数误差（±1mm）、读数错误差组成的。以上所有误差之和造成了人工检尺的误差。即：2+0.5+0.5+1+1=5mm。
2.3 温度测量误差
油罐测温时使用双金属温度计。在现场应用中，测量温度局限于其安装的位置只能测量出罐内某一个层的温度，不具备代表性，造成平均温度误差；由于油品热传导的滞后、收发油的温差悬殊和环境温度等变化造成温差的出现，造成了温度损失误差；双金属温度计灵敏度不高，不能及时反映出罐内油温变化造成了温度计器差；现场操作中同时还存在人的视（眼）读数误差（±0.2℃）。根据《石油和石油产品温度的测量方法》，平均温度的误差规定在±0.5℃以内，温度计的器差为±0.3℃，两次测温不超过一个分度值（0.2℃）并取平均值，因此，温度测量误差由油品平均温度的误差、温度损失误差、温度计的器差和温度计的读数误差构成。当温度误差为±1℃，取石油密度温度系数为0. 7kg/（m3·℃-1），引起单位体积油品的质量误差为0.7kg/m3。
2.4 人工取样误差
静态计量中需对油罐内的油品进行人工三级取样。在现场操作中，分别对油层的上、中、下三个油层进行取样，取出的油样只能代表这三个油层，油罐中不同高度原油的含水率和密度均不相同，所取试样不具备完全代表性，造成了人工取样时的误差。
2.5 密度测量误差
原油密度测量根据GB1884-2000《石油和液体石油产品密度测定法（密度计法）》规定，石油计量用的密度计应选择SY-05型，其最小分度值为0. 5kg/m3，测量密度时使用的温度计最小分度值为0.2℃，取石油密度温度系数为0.7kg/（m3·℃-1），考虑到读数误差和温度测量误差（±0.3℃）等因素，而产生的密度误差为0. 21kg/m3。另外，取密度计的一个分度值0. 5kg/m3，用密度计测量密度时误差为密度计检定误差。
2.6 换算误差
油量结算时，如果不考虑计量时对空气浮力的修正，计算油品质量的基本公式为：
M=V20·ρ20
式中：V20——标准体积；
ρ20——标准温度下的密度。
由体积误差和密度误差引起的质量误差为：
ΔM/M=[（V20+ΔV20）（ρ20+Δρ20）-V20ρ20]/V20ρ20=ΔV20/V20+Δρ20/ρ20+ΔV20Δρ20/V20ρ20
其中ΔV20Δρ20/V20ρ20项太小，可略去不计，则
ΔM/M≈ΔV20/V20+Δρ20/ρ20
（1）ΔV20/V20中主要包括V1和V2两个因素。V1为油罐容积误差，即油罐的检定精度，根据JJG168-87《立式金属罐计量检定规程》，油罐容积检定精度为0.2%；V2为油品液位测量误差而导致的油品容积误差，其误差为0.03%。
（2）Δρ20/ρ20主要包括V3和V4两个因素。V3为温度测量误差而导致的单位体积油品的质量误差，为0.1%；V4为密度测量误差，其误差为0.155%。
另外，由于罐内混合油的性质是非稳定、非均匀的。因此，取样化验所测定的原油密度和含水率等不能反映其真实的平均值，从而影响计量的准确性。
3 减小计量误差的措施
（1）确保现场使用的计量器具和设备符合精度条件，并在检定周期内使用。
（2）测量罐内的液位时，需停止油罐的各种作业，必须待油面稳定和泡沫消失后再进行测量。
（3）检尺要进行两次测量，两次测量相差不大于1mm时，以第一次检尺为准，超过1mm时，应重新检尺，并取三次检尺数相近两次的算术平均值。
（4）测温时，温度计位置要正确，停留时间无误，还要在一定范围内上下活动两次，以达到温度平衡。提出温度计时，要确保测温盒的下部装满液体，读数时注意背风隐蔽。
（5）取样时，平均油样符合采样标准方法，做到单独按时采取，若不能代表平均油样，可采用多级取样的方法，在每1m的油层都进行取样，并使用所有取出油样的混合试样。
（6）测定密度时，测定油品密度要在化验室内进行，要求恒温水浴控制温度必须与罐内油温接近，一般在±5℃以内，最好能控制在±2℃以内，密度测量时，严格按标准进行测量。
计量数据的准确性与多种因素有关，除了人为因素外，测量设备的精度和测量方法的选择都会使计量结果产生一定的误差，但可以把这种误差控制得很小。总之，尽管静态计量误差在所难免，但在实际应用中应严格遵循有关规程，采用正确的操作方法，尽量减少误差，以提高计量准确度。
[关键词]静态计量；人工检尺；计量误差；措施
中图分类号：TE56 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
金属立式油罐在实际应用过程中担负着对储存介质的静态计量工作。在这个过程中由于容量测量、人工检尺、人工测温、人工取样以及测量密度等变化形成了计量误差。误差的分类包括容量测量误差、人工检尺误差、温度测量误差、密度测量误差。在企业日益追求经济效益最大化的今天，提高计量准确度极为重要。
2 静态计量误差分析
影响静态计量准确度的因素是多方面的，大气条件、气候因素等引起的误差为环境误差，这种环境在夏季与冬季、低海拔与高海拔都客观存在。在集输生产现场，从油罐的建造、检定、检尺、测温、取样到最后的计算各个环节之间都不同程度的存在着静态计量误差。
2.1 容量测量误差
油罐在建造时由于受当地气候、地应力、海拔高度、作业施工等条件的影响，建成后与理论值本身存在一定的误差，故在油罐投产前要对油罐按照JJG168-87《立式金属罐计量检定规程》进行容量检定。检定后金属立式油罐容量检定的总不确定度一般不大于0.1%，误差不大于0.2%，另外还要有相应的油罐容量表。（如图）油罐在投入生产使用后由于油罐的线膨胀系数、液体静压力、油品储存温度、油品蒸发损失、油罐大小呼吸作用、收发油作业、罐壁结蜡等因素还将产生一定的油品损耗造成容量测量误差，增加了容量测量的误差。
2.2 人工检尺误差
静态计量中一般采用人工检尺计量的方法测量罐内介质的高度，通过查表方式得出该液位高度的油罐体积容量。测量时采用钢卷尺检空尺操作，方法是测量人在量油孔将钢卷尺垂直、缓慢放入罐内，当钢卷尺尺带浸入油面后停止下尺，记录尺带上的刻度，即：下尺高度；将钢卷尺收回记录尺带上的蘸油刻度，即：蘸油高度；罐内油品高度=油罐总高-下尺高度+蘸油高度。
钢卷尺的器差和检尺时的人为误差是造成人工检尺测量误差的主要原因。钢卷尺的器差是由钢卷尺垂直度引起的误差（±2mm）、钢卷尺刻度差（±0.5mm）、垂直落点误差（±0.5mm）组成；人为误差是由检尺误差（±1mm）、人的视（眼）读数误差（±1mm）、读数错误差组成的。以上所有误差之和造成了人工检尺的误差。即：2+0.5+0.5+1+1=5mm。
2.3 温度测量误差
油罐测温时使用双金属温度计。在现场应用中，测量温度局限于其安装的位置只能测量出罐内某一个层的温度，不具备代表性，造成平均温度误差；由于油品热传导的滞后、收发油的温差悬殊和环境温度等变化造成温差的出现，造成了温度损失误差；双金属温度计灵敏度不高，不能及时反映出罐内油温变化造成了温度计器差；现场操作中同时还存在人的视（眼）读数误差（±0.2℃）。根据《石油和石油产品温度的测量方法》，平均温度的误差规定在±0.5℃以内，温度计的器差为±0.3℃，两次测温不超过一个分度值（0.2℃）并取平均值，因此，温度测量误差由油品平均温度的误差、温度损失误差、温度计的器差和温度计的读数误差构成。当温度误差为±1℃，取石油密度温度系数为0. 7kg/（m3·℃-1），引起单位体积油品的质量误差为0.7kg/m3。
2.4 人工取样误差
静态计量中需对油罐内的油品进行人工三级取样。在现场操作中，分别对油层的上、中、下三个油层进行取样，取出的油样只能代表这三个油层，油罐中不同高度原油的含水率和密度均不相同，所取试样不具备完全代表性，造成了人工取样时的误差。
2.5 密度测量误差
原油密度测量根据GB1884-2000《石油和液体石油产品密度测定法（密度计法）》规定，石油计量用的密度计应选择SY-05型，其最小分度值为0. 5kg/m3，测量密度时使用的温度计最小分度值为0.2℃，取石油密度温度系数为0.7kg/（m3·℃-1），考虑到读数误差和温度测量误差（±0.3℃）等因素，而产生的密度误差为0. 21kg/m3。另外，取密度计的一个分度值0. 5kg/m3，用密度计测量密度时误差为密度计检定误差。
2.6 换算误差
油量结算时，如果不考虑计量时对空气浮力的修正，计算油品质量的基本公式为：
M=V20·ρ20
式中：V20——标准体积；
ρ20——标准温度下的密度。
由体积误差和密度误差引起的质量误差为：
ΔM/M=[（V20+ΔV20）（ρ20+Δρ20）-V20ρ20]/V20ρ20=ΔV20/V20+Δρ20/ρ20+ΔV20Δρ20/V20ρ20
其中ΔV20Δρ20/V20ρ20项太小，可略去不计，则
ΔM/M≈ΔV20/V20+Δρ20/ρ20
（1）ΔV20/V20中主要包括V1和V2两个因素。V1为油罐容积误差，即油罐的检定精度，根据JJG168-87《立式金属罐计量检定规程》，油罐容积检定精度为0.2%；V2为油品液位测量误差而导致的油品容积误差，其误差为0.03%。
（2）Δρ20/ρ20主要包括V3和V4两个因素。V3为温度测量误差而导致的单位体积油品的质量误差，为0.1%；V4为密度测量误差，其误差为0.155%。
另外，由于罐内混合油的性质是非稳定、非均匀的。因此，取样化验所测定的原油密度和含水率等不能反映其真实的平均值，从而影响计量的准确性。
3 减小计量误差的措施
（1）确保现场使用的计量器具和设备符合精度条件，并在检定周期内使用。
（2）测量罐内的液位时，需停止油罐的各种作业，必须待油面稳定和泡沫消失后再进行测量。
（3）检尺要进行两次测量，两次测量相差不大于1mm时，以第一次检尺为准，超过1mm时，应重新检尺，并取三次检尺数相近两次的算术平均值。
（4）测温时，温度计位置要正确，停留时间无误，还要在一定范围内上下活动两次，以达到温度平衡。提出温度计时，要确保测温盒的下部装满液体，读数时注意背风隐蔽。
（5）取样时，平均油样符合采样标准方法，做到单独按时采取，若不能代表平均油样，可采用多级取样的方法，在每1m的油层都进行取样，并使用所有取出油样的混合试样。
（6）测定密度时，测定油品密度要在化验室内进行，要求恒温水浴控制温度必须与罐内油温接近，一般在±5℃以内，最好能控制在±2℃以内，密度测量时，严格按标准进行测量。
计量数据的准确性与多种因素有关，除了人为因素外，测量设备的精度和测量方法的选择都会使计量结果产生一定的误差，但可以把这种误差控制得很小。总之，尽管静态计量误差在所难免，但在实际应用中应严格遵循有关规程，采用正确的操作方法，尽量减少误差，以提高计量准确度。