使用EXCEL表實現(xiàn)儲罐容量計算

徐靜楠

（中國石油 撫順石化公司乙烯化工廠， 遼寧 撫順 113008）

使用EXCEL表實現(xiàn)儲罐容量計算

徐靜楠

（中國石油 撫順石化公司乙烯化工廠， 遼寧 撫順 113008）

儲罐容量計算是石油化工行業(yè)中盤點結(jié)算時使用最普遍、最穩(wěn)定的測量方式。它常用于儲罐內(nèi)石油產(chǎn)品的總?cè)萘看媪繙y量，也可以用于輸轉(zhuǎn)測量。隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，很多石油化工企業(yè)對儲罐容量計算也越來越重視。儲罐容量自動計算可極大地提高測量精度，減少人為誤差及人員勞動強度，為生產(chǎn)與管理提供準確的數(shù)據(jù)。介紹了儲罐容量自動計算的方法。

體積；溫度；密度

儲罐容量計算，是指石油化工原料、中間品及產(chǎn)品在儲罐貯存時處于靜止狀態(tài)下的一種測量方式。在體積計算的儲罐盤點系統(tǒng)中，儲罐存量測量是由液位和溫度共同測量及修正計算實現(xiàn)。在質(zhì)量計算的儲罐盤點系統(tǒng)中，罐存量測量是采用體積、溫度及密度的綜合計算實現(xiàn)。在儲罐存量控制或輸轉(zhuǎn)過程中，計算系統(tǒng)的可靠性和便利性顯得十分重要。本文將討論如何用EXCEL實現(xiàn)儲罐容量的自動計算。

1 變量因素

儲罐測量涉及到以下變量，它們共同決定了儲罐容量的最終結(jié)果。具體包括：

1.1 試驗溫度（t′）

在讀取密度計讀數(shù)時所測量物料試樣的溫度，℃。

1.2 視密度（ρ′t）

在試驗溫度下，使用玻璃度計在物料試樣中的讀數(shù)值，kg/m3或g/cm3。

1.3 標準密度（ρ20）

在規(guī)定標準溫度下的密度，kg/m3或g/cm3。

1.4 標準溫度（20℃）

在選擇隨溫度變化而變化的物理量時確定的參照溫度。我國規(guī)定20℃為標準溫度[1]。

1.5 測量溫度

在儲罐或管線內(nèi)的物料在測量時的溫度[2]用t表示，單位℃。

1.6 標準體積（V20）

在規(guī)定標準溫度20℃下的體積，用V20表示，用t表示，單位℃。

1.7 體積修正系數(shù)（VCF）

石油在規(guī)定標準溫度下的體積與其在非標準溫度下的體積之比，用VCF表示。

1.8 物料含水率（%）

物料中所含有水分的質(zhì)量分數(shù)，%。

1.9 物料在空氣中的質(zhì)量（空氣中的重量、商業(yè)質(zhì)量）

物料容量的實用單位，等于物料在空氣中稱量與其平衡的砝碼的質(zhì)量，單位kg，t。

1.1 0 空氣浮力修正系數(shù)

物料在真空中的質(zhì)量換算成空氣中的質(zhì)量（空氣中的重量，商業(yè)質(zhì)量）的換算系數(shù)。

1.1 1 空氣浮力修正值

物料在真空中的質(zhì)量換算到空氣中的質(zhì)量計算時，對物料密度ρ20修正值為1.1 kg/m3[3]。

2 數(shù)學(xué)模型

2.1 數(shù)學(xué)模型

已知物料的物料計算公式為

式中：m—物料在空氣中的質(zhì)量，t；

V20—物料在20℃下的體積，m3；

ρ20—物料標準密度，kg/m3；

1.1 — 空氣浮力修正值，kg/m3。

對于物料和其他含水物料，純物料計算為

式中：mc—純油質(zhì)量，t；

w—物料或其他含水物料的含水率，%（質(zhì)量分數(shù)）。

2.2 V20求法

2.2.1 對于非保溫罐

注：量油尺應(yīng)進行溫度修正h1=h0［1+α尺（ty-20）］[4]

式中：VB—容量表示值，L；

ΔVp—物料靜壓力容積修正值，L；

α—罐壁材質(zhì)線脹系數(shù)，對于低碳鋼取α=0.000 012,1/℃[3]；

t—罐壁溫度，t=［（7×ty）+tg］/8[3]。

2.2.2 對于保溫罐

式中：t—罐壁溫度，用罐內(nèi)液體溫度ty代替，℃。

2.3 ρ20求法

使用查表法、經(jīng)驗公式法計算出物料的20℃標準密度。這里需要引起注意的是，當物料的20℃標準密度等于678.5 kg/m3時，空氣浮力修正系數(shù)正好等于1.1 kg/m3；當物料的20℃標準密度大于678.5 kg/m3時，修正結(jié)果比實際值偏小。除液態(tài)烴外，一般物料20℃標準密度都大于678.5 kg/m3。這里需要大家掌握，如果是涉及到大宗物料的貿(mào)易交接計算，需要使用空氣浮力修正系數(shù)進行修正。在本文中，暫時使用1.1 g/m3作為修正值。

3 儲罐容積表轉(zhuǎn)換

3.1 基本定義

在儲罐建設(shè)并投用后，由專業(yè)授權(quán)部門通過實測液高與體積的關(guān)系表，油高以厘米為單位，體積以立方分米為單位。

3.2 罐容表使用解析

通常情況下，儲罐的罐容表由分米容量表、厘米毫米容量表、靜壓力修正容量表、底量參考容量表組成。在日常儲罐物料盤點過程中，通過測量出的液位高修正后，用來對照該儲罐的罐容表計算出實際罐容量，最后轉(zhuǎn)換成標準容積參與到物料的最終計算中去。

3.3 罐容表自動轉(zhuǎn)換

Microsoft Excel是美國微軟公司開發(fā)的辦公軟件office組件，是我們在辦公時經(jīng)常使用到的操作系統(tǒng)軟件。Excel能夠進行各類數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計、分析運行。為避免在日常工作當中，人工查表加手動計算容易出錯、效率較低的弊端，我們選用excel辦公軟件來實現(xiàn)罐容量的自動測量。

3.3.1 選用功能函數(shù)

本文我們選擇使用excel中的VLOOKUP[6]函數(shù)來實現(xiàn)通過油高在罐容表中查詢分量容量表的體積量。具體實現(xiàn)過程如下:

假設(shè)實際總?cè)莘e為V總，V總=V1+V2+V3+V4，其中：V1為分米容量表，V2為厘米容量表，V3為毫米容量表，V4為靜壓力修正容量表。

（1）建立V1值域，使函數(shù)為

（2）建立V2值域，使函數(shù)為

（3）建立V3值域，使函數(shù)為

（4）建立V4值域，使函數(shù)為

其中：OY為油高靜壓力修正值、$P$N:$Q$M為油高靜壓力修正值所在罐容表的油高應(yīng)對容積值域，2為在第1列中選擇所對應(yīng)第2列中的值為實際容積值并顯示，0為失敗值。

（5）使用 AND[6]、IF[6]和 MID[6]函數(shù)，使在 excel中實現(xiàn)輸入油高值后，系統(tǒng)自動分解出分米值、厘米值、毫米值所對應(yīng)的容積值域并實現(xiàn)求和計算。

3.3.2 建立數(shù)據(jù)庫

將使用的罐容表中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入excel，罐容表中容量表一般分為分米容量表、厘米毫米容量表、靜壓力容量修正表、底量參考容量表4個分表進行查詢，我們在導(dǎo)入數(shù)據(jù)時，為了便于計算，將厘米毫米容量表拆分為厘米容量表和毫米容量表，總計為5個分表，對應(yīng)5個值域。

4 自動測量應(yīng)用

4.1 整合公式

打開excel文檔，重新創(chuàng)建一個工作表，命名為儲罐測量表。根據(jù)前文中我們引用和推導(dǎo)出的物料油高、水高、體積、密度、質(zhì)量計算公式，嵌入到表格中。

4.2 創(chuàng)建自動計算表格

按照取值順序，依次創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊并鏈接公式：油罐編號1、浮盤重量、物料類型、保溫情況、含水率、油尺高（m）、水尺高（m）、物料視密度、物料20℃標準密度、VCF20、大氣溫度、測量溫度（罐內(nèi)）、測量溫度（罐壁）、試驗溫度、油尺高（mm）、水尺高（mm）、油高修正高度（mm）、水高修正高度（mm）、油表載總體積、水表載總體積、油靜壓力修正體積、水靜壓力修正體積、油總體積、水總體積、凈油質(zhì)量。如圖1所示。

4.3 使用

實際操作時，只需要把測量后的含水率、油水高、視密度及溫度輸入表格中即可自動求出儲罐中物料的凈物料。

圖1 油罐測量表Fig.1Oiltankmeter

5 結(jié)束語

隨著石油化工行業(yè)自動化程度的不斷提高，在企業(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)營過程中，可以通過增設(shè)物料在線分析器實現(xiàn)物料溫度、密度的自動測量；增設(shè)液位計實現(xiàn)物料油水高的自動測量，再結(jié)合本文研究編制的方法可以真正的實現(xiàn)儲罐容量自動計算，為物料盤點、貿(mào)易交接提供便利、準確、可靠的保障。

［1］GB/T1885-1998專用.石油測量表 產(chǎn)品部分[S].

［2］GB/T 19779-2005石油和液體石油產(chǎn)品物料計算 動態(tài)測量[S].

［3］GB/T 19779-2005石油和液體石油產(chǎn)品物料計算 靜態(tài)測量[S].

［4］潘丕武.石油測量技術(shù)[M].北京:中國測量出版社,2009.

［5］肖素琴.物料測量員讀本[M].北京:中國石化出版社,2013.

［6］Excel Home.Excel2013函數(shù)與公式應(yīng)用大全[M].北京:北京大學(xué)出版社,2016.

Discussionon Calculation of Storage Tank Capacity With Excel Table

XV Jing-nan
(Petro China Fushun Petrochemical Company Ethylene ChemicalPlant,Liaoning Fushun113008,China)

Tank capacity calculation is the most common and stable measurement method during inventory settlement in the petrochemical industry.It is commonly used in storage tank inventory measurement,here referring to the total capacity of oil products in the tank,and can also be used for transmission measurement.With the development of petrochemical industry,many petrochemical enterprises pay more and more attention to the calculation of tank capacity.The automatic calculation of tank capacity can greatly improve the measurement accuracy,reduce human errors and labor intensity,and provide accurate data for production and management.In this paper,how to realize the automatic calculation of tank capacity was introduced.

Volume；Temperature；Density

TQ 052

A

1671-0460（2017）11-2324-03

2017-08-11

徐靜楠（1983-），女，遼寧撫順人，助理工程師，2006年畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學(xué)高分子材料加工專業(yè)，研究方向：高分子材料，從事生產(chǎn)運行操作。E-mail：14923292@qq.com。