[發明專利]用于偏移測量的自校準底座站

在審

• 申請號: 201980010248.7
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN111742192A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: S.帕特爾;B.帕羅特;A.阿拉布;F.阿卜杜拉蒂夫;P.卡拉斯科扎尼尼
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01B5/00;G01B5/02;G01B11/24;G01F17/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王增強

一種用于準確測量罐的容積的自校準系統、設備和方法。所述系統、設備和方法包括：調節平臺的水平的機構；安裝到所述平臺的具有束狀光學裝置(激光器、二極管等)的發光裝置；用于調節所述發光裝置相對于所述平臺的對準的機構；用于使所述平臺旋轉可變角度，包含旋轉180度的機構；一個或多個水平傳感器(例如，水平儀、傾斜傳感器或其它裝置)，所述一個或多個水平傳感器提供關于所述平臺法向于重力向量的對準的反饋。

技術領域

本公開總體上涉及儲罐的校準，并且更具體地說，涉及用于儲存和測量儲存于罐中的石油產品的量的儲罐的校準。

背景技術

儲罐通常用于儲存各種類型的石油產品。儲罐的容積運載能力的范圍可以為幾千立方米到數十萬(或更多)立方米。因為預先已知此類罐的儲存能力，所以罐經常用于測量罐中容納的石油產品的量。然而，此類罐的容積運載能力無法保持不變，而是隨放置于罐中的產品的量以及影響容積運載能力的其它因素(例如，罐幾何形狀、罐壁所使用的材料、環境溫度和環境壓力等)而變化。因此，常見的做法是校準儲罐以確定準確的容積，并且因此準確地確定罐中的石油產品(例如，油或氣)的量。

存在多種校準或測量大型儲罐的容積的方法。例如，一種已知方法是填充罐并且然后測量從罐中排出的液體的量。然而，此方法非常耗時，并且對于尺寸大的罐來說非常昂貴。通常，此方法應避免，除非罐容積無法通過對罐參數進行物理測量而在幾何上確定。

另一種用于校準罐的方法被稱為光學參考線方法(ORLM)。ORLM通過測量一個參考周長、然后確定罐上的不同高程水平處的剩余周長來提供對圓柱形罐的校準。剩余周長是通過測量罐壁與豎直光學參考線的水平偏移確定的。基于壁厚度對這些周長進行校正以計算真實的內部周長，然后可以添加所述真實的內部周長來計算罐容積。

圖1中示出了ORLM方法的實例，在圖中示出了罐2、磁性小車4、光學裝置6和附接到小車4的水平刻度標尺8。在操作期間，光學裝置6產生向上且平行于罐壁12的光學射線束10。磁性小車4通常由定位在罐2的頂部上的操作者11控制，所述操作者握住附接到小車4的繩索13。操作者11拉動或釋放繩索13以使小車4沿罐壁12向上或向下移動。

為了確定容積，首先沿罐2的周邊測量參考周長C。參考周長C是使用測量帶(未示出)測量的，并且通常在罐2的底部附近測量。在已知參考周長C的情況下，小車4可以通過繩索13沿罐壁12升高或降低到各種豎直站V。在大多數系統中，豎直站V定位于罐2上的焊縫之間。在圖1中，豎直站中的兩個豎直站由線V指示。在每個豎直站V處，使用水平刻度標尺8標記罐壁12與光學射線束之間的水平偏移。

一旦已經在豎直站V處進行了一系列測量，就會用旋轉180度的光學裝置6來重復測量以驗證準確度。此后，測量結果用于(使用參考周長作為參考點)確定每個豎直站V處的罐的周長以及罐2的容積。還可以在計算容積時考慮另外的因素，例如罐壁12的溫度。此溫度通常基于罐內部的溫度和環境溫度得出。

如上文所討論的，雖然圖1中示出的ORLM方法在一些方面比對罐2進行填充并對從罐2中排出的流體進行測量好，但是所述方法具有顯著的缺點。例如，僅在幾個挑選的豎直站V處測量小車4與光學射線束10的水平偏移提供相對較少的可以根據其測量罐周長的數據點。盡管可以對此數據進行外推以估計罐2的容積，但是此類外推往往是不準確的。另外，圖1中示出的ORLM方法需要操作者11定位在罐的頂部上，這可能是危險的。此外，使用光學射線束10和水平刻度標尺8測量罐壁12的水平偏移缺少計算準確的罐容積所需的精度。這是因為操作者必須在每個水平偏移處(通常在遠處)讀取水平刻度標尺8。