文档介绍：各种常见油罐储油量的计算方法
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各种常见油罐储油量的计算方法
摘要：本文介绍了一些常见形状的储油罐油量的计算方法，并给出了每种形状的储油罐容积的计算公式和整个推导过程，供各位同仁共同探讨和分享。
H图2-1、图2-2所示。
图2-1：平面封头卧式椭圆形油罐实体图
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L
B
A
y
图2-2：平面封头卧式椭圆形油罐结构图
这种油罐任一液面高度时，油罐内油的容积的计算公式可以参照上述方法推导，但要比椭圆封头卧式椭圆形的油罐简单的多。实际上，当公式〔6〕中的C为零时，就可以得到该油罐的计算公式。
〔8〕
同样，用公式〔7〕也可以得到用反余旋表示的公式，本文略〔下同〕。有些卧式的椭圆形油罐，其封头近似平面，可以忽略其曲面，按照平面封头椭圆形油罐的方法近似计算。
三、椭圆封头卧式圆柱形油罐
这种油罐的形状一般是两端封头为半椭球形，中间为圆柱体，如图3-1、图3-2所示。
L
H
D
y
图3-2：椭圆封头卧式圆柱形油罐结构图
图3-1：椭圆封头卧式圆柱形油罐实体图
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这种油罐计算时，可以把油罐看成两局部，一局部为椭球体〔同上〕，另一局部为平面封头，中间横截面为圆的圆柱体。见图3-3、图3-4所示，然后，采用微积分计算任一液面高度时油罐内的容积。
H
(0,2R)
R
Δy
- R
(0,R)
0
x
y
图3-3：中间圆柱体剖面图
L
H
(0,2R)
C
Δy
- C
(0,R)
0
z
图3-4：封头椭球体剖面图
设圆柱半径为R，那么椭球的半长轴为R，半短轴为C，按照椭圆封头卧式椭圆形油罐的推导方法和步骤，可以推导出这种油罐任一液面高度时油罐内油的容积的计算公式。实际上，当公式〔6〕中的A=B时，就可以得到其计算公式〔设A=B=R〕。
〔9〕
5
四、平面封头卧式圆柱形油罐
这种油罐的形状一般是两端平面封头，中间为圆柱体，恰似一个油桶卧放，如图4-1、图4-2所示。
图4-1：平面封头卧式圆柱形油罐实体图
L
D
y
图4-1：平面封头卧式椭圆形油罐结构图
利用同样的方法，可以推导出这种油罐任一液面高度时油罐内油的容积的计算公式。实际上，当公式〔9〕中的C=0或公式〔8〕中的A=B=R时，就可以得到其计算公式。
〔10〕
有些卧式圆柱形油罐的封头近似平面，可以忽略其曲面，按照平面封头圆柱形油罐进行近似计算。
五、立式椭圆封头圆柱形油罐
这种形式的油罐与第一种不同，底部与顶部为半椭球形，中间为立式的圆柱体，如图5-1
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所示。
我们建立如图5-2所示的坐标系，设椭球的半长轴为R，半短轴为C，圆柱局部的高度为L，半径为R，那么在y轴方向上，无论是椭圆形的封头还是中间的圆柱体，任一水平截面的形状均为圆形。
D
H
图5-1：椭球封头立式圆柱形油罐
L
y
H
图5-2：椭球封头立式圆柱形油罐
Δy
X
-R
R
0
(0,C)
(0,C+L)
(0,2C+L)
我们仍然把上下半椭球看作一个椭球，来推导任一液面高度为H时，油罐的容积。在图5-2所示的坐标系中，得到椭圆局部的方程为：
〔11〕
在某一液面高度H时，油罐内油的容积应分三段计算。当0＜H＜C时，为：
〔12〕
7
利用微积分方程，很容易得到0＜H＜C时，油罐内油的容积公式：
〔13〕
当C＜H＜C+L时，油罐内油的容积应为：V＝V1+V2，其中V1为底部半椭球体的体积，V2为H超过高度C时局部的体积，很容易可以推导出如下的公式：
〔14〕
当C+L＜H＜2C+L时，油罐内油的容积应为：V＝V2+V3，其中V2为底部半椭球体和圆柱体的体积之和，V3为H超过高度C+L时那局部的体积，利用公式〔13〕和〔14〕可以很容易推导到如下公式〔15〕：
〔15〕
这样，我们就可以分段计算这类油罐在某一液面高度H时，油罐内油的容积。
六、圆锥封头立式圆柱形油罐
圆锥封头立式圆柱形油罐在炼油厂、大型加油站经常用到，在一些制造厂，也常见这类形状的小型油罐，如图6-1、6-2所示。