GB/T 13894-2023 石油和液体石油产品 液位测量 手工法
描述了采用液位手工测量设备测量非承压罐(舱)内石油和液体石油产品（以下简称“油品”）液位和底部游离水高度的方法。
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适用范围
描述了采用液位手工测量设备测量非承压罐(舱)内石油和液体石油产品（以下简称“油品”）液位和底部游离水高度的方法。 适用于雷德蒸气压小于 103 kPa 的油品的液位测量，其他类似特性的液体产品可参照采用。 适用于可开口计量的常压罐(舱)及配备蒸气闭锁阀可密闭或受限计量的低正压气密罐(舱)的液位测量。 注：当用于油船舱的液位测量时，本文件中的“罐”等同于“舱”。 不适用：现有资料未提供明确“不适用”条款。
方法原理
液位测量分为实高检尺和空高检尺（见图1和图2），通过垂直悬吊的检尺设备（尺带）获取液面相对参照基准的检尺读数。参照基准应在所有工况条件下保持稳定、水平。检尺读数应按液痕切线、检尺参照点或读数指针读准到尺带的最小分度（通常为 1 mm）。（6.1） 实高检尺通常以罐容表规定的测深基准点为参照基准测量实高；空高检尺通常以罐容表规定的检尺参照点为参照基准测量空高，并可按参照高度与检尺空高之差计算等效实高。（6.3、6.4） 液位测量数据涉及油高、水高和参照高度中的部分或全部，可由实高检尺直接获得，也可由空高检尺间接获得。（6.5） 密闭和受限检尺需使用 PEGD 测量密闭或受限条件下的油高和水高；将 PEGD 的感应探头依次放到油面、油水界面和测深基准板(罐底)，可一次完成油空高、水空高和油罐参照高度的全部测量。（8.1）
主要仪器
检尺设备及辅助用具(品)应符合 GB/T 13236 的要求，尤其应适合使用的危险环境并可方便接地；应按规定进行检定或校准并有效使用。（4.1） 量油尺：由尺带与测深尺砣或测空尺通过连接件以固定或非固定方式组合使用来测量液位。测深尺砣可用于油面和油水界面的实高或空高测量，但测空尺仅用于测量油面的空高。（4.2.1） 便携式电子计量装置（PEGD）：由尺带和电子尺砣组合使用，直接测量油面或油水界面的空高。有些可通过电子尺砣触底的电子或人工感应测量参照高度。PEGD 通常为适应罐内压力或环境需求设计用于开口检尺、受限检尺或密闭检尺，但用于后两种情况的电子尺砣应通过蒸气闭锁阀进入罐内。电子尺砣一般还可感测温度，有些还可感测密度。（4.2.2） 计量杆：包括测深杆和测空杆两种类型，可代替量油尺用于小型油罐的检尺，并可按长度或体积刻度，其中测空杆也称为“丁字尺”。当按长度单位刻度时，测深杆的零点位于其底部位置，测空杆的零点位于其上部横向条块的底面，所有刻线的位置误差不应超过±1 mm。（4.2.3） 测水尺：可代替尺砣，以固定或非固定连接方式与量油尺的尺带组合使用或直接系绳使用。通过涂在其表面的示水膏的颜色变化，专用于测量水高。（4.3.1） 底部液芯取样器：直径约 60 mm，高度可覆盖一般底水高度，顶部开口，底部装有手控或触控阀门的筒状取样器。圆筒宜为透明钢化玻璃并可用无火花金属加固，应以取样器底面为零点，在圆筒上按毫米线性刻度。（4.3.4） 蒸气闭锁阀：安装在罐顶或船舱甲板的检尺口上，或穿过它们的稳液管上，并通过快速接口与 PEGD 组合用于受限或密闭计量场合的专用阀门。（4.3.5）
试剂与标准物质
示水膏：应是一种遇水变色但与石油及其乳化液不易反应的膏状物质。在测量容器底部水高时，将其涂在测水尺、测深尺砣或尺带上，浸水部分会发生颜色变化，由此清晰显示油水界面的位置。（4.3.2） 示油膏：应是一种与油品接触会改变颜色或溶解掉的膏状物质，将其涂在尺带或尺砣上，可有效解决轻质油品液痕切线不易留存的问题，但不应使所示液位有向上爬升的趋势。（4.3.3） 示水膏的选择和使用见附录B（资料性）。（附录B） 纯度、配制浓度等：现有资料未提供。
关键条件
液面稳定时间：轻质油一般不少于 15 min，重质油一般不少于 30 min。（5.2.3.3 注） 静电预防：油罐或其内油品应至少满足以下一个条件：正确安装稳液管；浮顶或浮盘通过导线连接在罐体上；在油品中加入防静电添加剂，确保其电导率大于 50 pS/m，且液面以上空间没有雾和细粒形成。（5.1.4 a)） 当上述条件无法满足时，油罐在装油期间和装油后的一段时间（大于 5000 m³ 的油罐为 30 min，否则为 10 min，但铁路罐车和汽车罐车为 2 min）内，检尺用的金属设备不应放入或留在罐内。（5.1.4 b)） 参照高度实测值相对表载参照高度的变化不宜超过 2 mm。（5.2.1.2） 当参照高度实测值与标定值之差超过 5 mm 时，或许只能从油罐设计和建造中寻找原因和解决方案。（5.2.1.2 注） 稳液管打孔：在稳液管竖向打一列直径 25 mm、中心间隔 300 mm 的孔一般比较合适。（5.2.1.5 注2） 检尺读数读准到尺带的最小分度（通常为 1 mm）。（6.1） 连续检尺判定：连续两次检尺读数相差超过 1 mm（水高检尺为 2 mm）时，应继续检尺，直到连续两次检尺读数相差不超过 1 mm（水高检尺为 2 mm），或连续三次检尺读数相差不超过 3 mm，但船舱至少进行三次检尺，检尺结果修约至 1 mm。（6.6） 恶劣气候条件下船舱检尺：应在短时间内连续进行至少五次检尺，去掉最大值和最小值，检尺结果取余下三次检尺读数的平均值。（6.6） 参比检尺（第9章）：测量数据应读准至 0.5 mm；重复测量，直到 3 次连续读数在 1 mm 以内或进行 10 次读数，取平均值作为参比检尺结果；参比检尺应在温和的气候条件下进行。（9.4） 温度计分辨率应好于 0.1 ℃。（9.3）
计算与结果
实高检尺：以罐容表规定的测深基准点为参照基准测量实高。当以其他测深基准点为参照基准测量实高时，应将检尺读数修正到相对于罐容表规定的测深基准点的高度。（6.3） 空高检尺：以罐容表规定的检尺参照点为参照基准测量空高，并可按参照高度与检尺空高之差计算等效实高。当以其他检尺参照点或读数指针为参照基准测量空高时，检尺读数应修正到相对罐容表规定的检尺参照点的高度。（6.4） 空高检尺转换为等效实高：从表载参照高度中减去空高的检尺结果，可将检尺空高转换为等效实高。（7.2.1.7、7.2.2.7、7.2.3.5） 水实高：从参照高度中减去水空高可得到游离水的等效实高（水实高）。（7.3.2、8.2.10） 温度修正公式（附录A）： 测量实高时的温度修正： 按公式(A.1)用线膨胀系数对测量实高的修正：hc = h[1 + αdt(tl - 20)]，式中 hc 为修正后的实高，h 为测量实高，αdt 为尺带的线膨胀系数，tl 为被测液体的温度。（A.3.3.2 a)） 用修正后的实高查罐容表，读取对应的表载容积，按公式(A.2)用面膨胀系数对其修正：VC = V[1 + 2αtk(tS - 20)]，式中 VC 为修正后的容积，V 为表载容积，αtk 为罐壁金属的线膨胀系数，tS 为罐壁温度。（A.3.3.2 b)） 非保温罐的罐壁温度假定按公式(A.3)计算：tS = 7tl/8 + ta/8，式中 ta 为环境空气温度。（A.3.3.2） 简化计算：用测量实高查罐容表获得表载容积；将表载容积乘以[1 + 3α(t - 20)]，得到罐内液体在其当前温度下的体积，其中 α 是罐壁和尺带金属的线膨胀系数，t 为罐壁和液体的共同温度。（A.3.3.2） 测量空高时的温度修正（A.3.3.3）： 从油罐参照高度（在参比温度下）中减去测量空高，得到等效实高； 将等效实高乘以(1 + αΔT)得到修正后的等效实高，其中 α 是罐壁金属的线膨胀系数，ΔT 是装液区的罐壁温度减去参比温度； 用修正过的等效实高查罐容表，得到对应的表载容积； 将表载容积乘以系数(1 + 2αΔT)，得到罐内液体在其当前温度下的体积。 弯月面影响：液痕切线与真实油面之差取决于油的表面张力，可能达到大约 2 mm。由液痕切线直接读数会导致实高稍大，空高稍小。（A.2.6） 其他计算公式：现有资料未提供。
质量控制
连续检尺判定：当连续两次检尺读数相差超过 1 mm（水高检尺为 2 mm）时，应继续检尺，直到连续两次检尺读数相差不超过 1 mm（水高检尺为 2 mm），或连续三次检尺读数相差不超过 3 mm，但船舱至少进行三次检尺，检尺结果修约至 1 mm。（6.6） 检尺结果确定： 当连续两次检尺读数相差不超过 1 mm 时，检尺结果取前一次检尺读数； 当水高的连续两次检尺读数相差为 2 mm 时，检尺结果取两次检尺读数的平均值； 当连续三次检尺读数相差最大为 2 mm 或 3 mm 时，检尺结果取三次检尺读数的平均值。（6.6） 恶劣气候条件下船舱检尺：连续三次检尺读数的变化可能超过 3 mm，当油品波动无法避免时，应在短时间内连续进行至少五次检尺，去掉最大值和最小值，检尺结果取余下三次检尺读数的平均值。（6.6） 参比检尺（第9章）：重复测量，直到 3 次连续读数在 1 mm 以内或进行 10 次读数，取平均值作为参比检尺结果。（9.4 b)） 其他精密度指标：现有资料未提供。
引用文件
GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 8927 石油和液体石油产品温度测量 手工法 GB/T 13235.1 石油和液体石油产品 立式圆筒形油罐容积标定 第1部分：围尺法 GB/T 13236 石油和液体石油产品 储罐液位手工测量设备 GB 13348 液体石油产品静电安全规程 GB/T 21451.1 石油和液体石油产品 储罐中液位和温度自动测量法 第1部分：常压罐中的液位测量 GB/T 21451.2 石油和液体石油产品 储罐中液位和温度自动测量法 第2部分：油船舱中的液位测量 参考文献： GB/T 13235（所有部分） 石油和液体石油产品 立式圆筒形油罐容积标定 GB/T 19779 石油和液体石油产品油量计算 静态计量 GB/T 40874—2021 原油和石油产品 散装货物输转 管线充满指南 JJG 168 立式金属罐容量 ISO/CD 4511 Petroleum and liquid petroleum products—Direct measurement of liquid level in storage tanks—Manual methods API MPMS Chapter 3.1A Standard Practice for the Manual Gauging of Petroleum and Petroleum Products API MPMS Chapter 17—Marine Measurement Section 2—Measurement of Cargoes On Board Tank Vessels API MPMS Chapter 17.11/EI HM52 Measurement and Sampling of Cargoes On Board Tank Vessels Using Closed and Restricted Equipment
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