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【摘 要】 地下水封石洞库工程是能源储备重点工程，其容积标定与计量在水封洞库运营过程中具有重要作用。本文全面分析了各种水封洞库标定方法的优缺点，进而对两种主要标定方法进行了比对，并通过图文方式形象地阐述了水封洞库日常运营中容量表的使用及计量方法。
【关键词】 水封洞库 计量方法 比对 容量表
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.12.005
地下水封石洞库，即在稳定地下水位以下的岩体中开挖出的用来存储油、气的地下空间系统，简称水封洞库。地下水封洞库的储存方式，自20世纪30年代在瑞典问世以来，因具有安全、对地面环境影响小、少占耕地、节省大量钢材、油品质量不受损害、油品损耗小等优点，在世界各地已经建设了很多地下水封石洞库，用于存储原油及其产品，有着成熟的设计、建设及生产运营管理经验。随着我国战略石油储备库建设工程的持续推进，今后将有相当数量和规模的地下水封石洞库建成。地下水封石洞库容量计量的准确，能够有效的监控洞库的运营过程，能够及时发现洞库“跑、冒、滴、漏”等问题，防止存储的油、气发生渗漏现象，能够最大限度的避免由于油、气渗漏造成的环境污染等问题，从而保障了洞库的安全运营。本文针对地下水封石洞库的容积标定、容量表使用、洞库实时计量等问题进行探讨。
地下水封石洞库的容积标定，在洞库主体施工结束后一般采用几何测量法对其进行容积标定同时，在洞库实施气密注水试验时使用液位计、流量计与容量表进行校核。
1 容积标定
地下水封石洞库的容积标定技术，包括几何测量法和容积比较法。地下水封石洞库容积较大，注水实验一般采用较大口径的流量计，由于地下水封石洞库的裂隙水的影响以及大口径流量计精度较低等问题，不能满足地下水封石洞库容积标定的精度要求。因此对洞库容积标定一般采用声纳测量法、摄影测量法、全站仪法和三维激光扫描法等几何测量法来完成。声纳测量法的测量噪声大，精度难以控制；摄影测量法的工作量繁琐，测量周期较长。现阶段一般采用全站仪法和三维激光扫描法来实现对地下水封石洞库的容积标定。
全站仪法和三维激光扫描法的基本测量原理都是按照一定的测点密度对洞壁进行扫描测量，获得洞壁点云数据。两种测量方法采用的测量仪器在测量原理上有所不同，但對洞库的标定结果差量不大。对我国某地下水封石洞库采用了全站仪法和三维激光扫描仪法进行比对。比对结果如下：1号洞罐全站仪法与三维激光扫描仪法的标定结果差量比为-0.042%；2号洞罐全站仪法与三维激光扫描仪法的标定结果差量比为0.029%；3号洞罐全站仪法与三维激光扫描仪法的标定结果差量比为-0.039%。由此比对结果可知，两种标定方法的差量可以控制在万分之五之内，都能够满足标定精度的要求。
2 容量表的使用
如图1洞库计量示意图所示，整个洞库的容量表包括泵坑和洞室两部分，容量表的生成按照厘米间隔进行剖切生成厘米容量表，容量表的高程值区间为泵坑底部至洞室顶部。液位计安装如图1所示，1、2为固定液位计，用于监控水油界面的，固定液位计为水液面的高低报警点，用于监控裂隙水量；3、4为伺服液位计，用于读取当前的水油界面及油液面的高程值。固定液位计的安装需要精确测量安装点的高程，在进行洞库注水试验时，通过固定液位计调校伺服液位计，使之能够准确的测量液位值。注水过程同时采集流量计的注水量，并依据液位计读取的高程数据绘制容量-高程曲线，同时通过容量表校核流量计与液位计的精度。
3 实时计量
洞库投入运营后，每次进行油品收发或库存盘点时，通过伺服液位计读取当前的水油界面高程及油液面高程，在容量表中查表得到对应的容积，两值相减即为洞库内当前的储油量。容量表数据也可导入液位计的控制系统中，用于动态监控洞库的储油量，能够及时发现洞库的“跑、冒、滴、漏”等问题，从而保障了洞库的安全运营。
地下水封石洞库的计量，需要通过容量表、流量计、液位计的配合使用，在洞库运营过程中，要随时检查流量计及液位计的准确性与稳定性，从而保证洞库容量的精确计量，以满足地下水封石洞库日常计量工作的要求。
作者简介
郑鹤，工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），现任检定部部长，主要从事大容量计量检定工作。
彭元博，助理工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），主要从事大容量计量检定工作。
江涛，助理工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），主要从事大容量计量检定工作。
佟贵新，工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），主要从事大容量计量检定工作。
【关键词】 水封洞库 计量方法 比对 容量表
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.12.005
地下水封石洞库，即在稳定地下水位以下的岩体中开挖出的用来存储油、气的地下空间系统，简称水封洞库。地下水封洞库的储存方式，自20世纪30年代在瑞典问世以来，因具有安全、对地面环境影响小、少占耕地、节省大量钢材、油品质量不受损害、油品损耗小等优点，在世界各地已经建设了很多地下水封石洞库，用于存储原油及其产品，有着成熟的设计、建设及生产运营管理经验。随着我国战略石油储备库建设工程的持续推进，今后将有相当数量和规模的地下水封石洞库建成。地下水封石洞库容量计量的准确，能够有效的监控洞库的运营过程，能够及时发现洞库“跑、冒、滴、漏”等问题，防止存储的油、气发生渗漏现象，能够最大限度的避免由于油、气渗漏造成的环境污染等问题，从而保障了洞库的安全运营。本文针对地下水封石洞库的容积标定、容量表使用、洞库实时计量等问题进行探讨。
地下水封石洞库的容积标定，在洞库主体施工结束后一般采用几何测量法对其进行容积标定同时，在洞库实施气密注水试验时使用液位计、流量计与容量表进行校核。
1 容积标定
地下水封石洞库的容积标定技术，包括几何测量法和容积比较法。地下水封石洞库容积较大，注水实验一般采用较大口径的流量计，由于地下水封石洞库的裂隙水的影响以及大口径流量计精度较低等问题，不能满足地下水封石洞库容积标定的精度要求。因此对洞库容积标定一般采用声纳测量法、摄影测量法、全站仪法和三维激光扫描法等几何测量法来完成。声纳测量法的测量噪声大，精度难以控制；摄影测量法的工作量繁琐，测量周期较长。现阶段一般采用全站仪法和三维激光扫描法来实现对地下水封石洞库的容积标定。
全站仪法和三维激光扫描法的基本测量原理都是按照一定的测点密度对洞壁进行扫描测量，获得洞壁点云数据。两种测量方法采用的测量仪器在测量原理上有所不同，但對洞库的标定结果差量不大。对我国某地下水封石洞库采用了全站仪法和三维激光扫描仪法进行比对。比对结果如下：1号洞罐全站仪法与三维激光扫描仪法的标定结果差量比为-0.042%；2号洞罐全站仪法与三维激光扫描仪法的标定结果差量比为0.029%；3号洞罐全站仪法与三维激光扫描仪法的标定结果差量比为-0.039%。由此比对结果可知，两种标定方法的差量可以控制在万分之五之内，都能够满足标定精度的要求。
2 容量表的使用
如图1洞库计量示意图所示，整个洞库的容量表包括泵坑和洞室两部分，容量表的生成按照厘米间隔进行剖切生成厘米容量表，容量表的高程值区间为泵坑底部至洞室顶部。液位计安装如图1所示，1、2为固定液位计，用于监控水油界面的，固定液位计为水液面的高低报警点，用于监控裂隙水量；3、4为伺服液位计，用于读取当前的水油界面及油液面的高程值。固定液位计的安装需要精确测量安装点的高程，在进行洞库注水试验时，通过固定液位计调校伺服液位计，使之能够准确的测量液位值。注水过程同时采集流量计的注水量，并依据液位计读取的高程数据绘制容量-高程曲线，同时通过容量表校核流量计与液位计的精度。
3 实时计量
洞库投入运营后，每次进行油品收发或库存盘点时，通过伺服液位计读取当前的水油界面高程及油液面高程，在容量表中查表得到对应的容积，两值相减即为洞库内当前的储油量。容量表数据也可导入液位计的控制系统中，用于动态监控洞库的储油量，能够及时发现洞库的“跑、冒、滴、漏”等问题，从而保障了洞库的安全运营。
地下水封石洞库的计量，需要通过容量表、流量计、液位计的配合使用，在洞库运营过程中，要随时检查流量计及液位计的准确性与稳定性，从而保证洞库容量的精确计量，以满足地下水封石洞库日常计量工作的要求。
作者简介
郑鹤，工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），现任检定部部长，主要从事大容量计量检定工作。
彭元博，助理工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），主要从事大容量计量检定工作。
江涛，助理工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），主要从事大容量计量检定工作。
佟贵新，工程师，就职于辽宁省大容量站（国家大容量第一计量站），主要从事大容量计量检定工作。