در این مقاله قصد داریم به صورت مختصر در مورد روش های مختلف کالیبراسیون "مخازن ذخیره ای استوانه ای ایستاده" مطالبی را ارائه کنیم.
شاید بتوان گفت که تنها تفاوت روش های مختلف کالیبراسیون مخازن نحوه اندازه گیری محیط مخزن است.
هدف از کالیبراسیون یک مخزن،تعیین دقیق ظرفیت کلی مخزن و همچنین مشخص نمودن حجم سیال موجود درون مخزن در هر ارتفاعی از آن می‌باشد. بطوریکه با اندازه گیری دقیق سطح سیال بتوان حجم فرآورده مظروف در آن محاسبه نمود.دانستن ظرفیت مخازن و آگاهی از جداول کالیبراسیون آنها علاوه بر رفع نیازهای عملیاتی،میتواند در نقل و انتقال فرآورده ها نیز مورد استفاده قرار گیرد.
روشهای متفاوتی برای کالیبره کردن مخازن وجود دارد.روش های مورد تایید موسسات استانداد نیز عبارتند از:
EODR , OTM, ORLM, Strapping
گاهی به دلیل بروز برخی موانع و مشکلات دقت لازم در جهت اندازه گیری و حجم سنجی دقیق مخازن دخیره صورت نگرفته است. این مشکل منجر به هدر رفتن مواد نفتی به طرق مختلف می‌گردد. در این مقوله عوامل مختلفی می‌توانند در تعیین این حجم تاثیرگذار باشند که هر یک به نوبه خود میتواند این امر را تحت تاثیر قرار دهد از جمله این موارد را می‌توان به درجه حرارت محیط و تاثیر آن بر بدنه مخازن که باعث انبساط و انقباض بدنه می‌شوند، فضاهای مثبت و منفی درون مخزن، اثر شناوری در مخازن سقف شناور، تاثیر کجی مخزن، نشست فونداسیون مخزن و سایر عوامل که میتواند دقت این امر را تحت‌الشعاع قرار دهد، اشاره نمود.
روش های مختلف اندازه گیری محیط مخزن
روش Strapping
اندازه گیری محیط مخزن باید از روی بدنه صورت گیرد (این اندازه گیری را نمی‌توان از روی عایق ها انجام داد).
بسته به نوع مخزن محل اندازه گیری محیط (ارتفاع باند اندازه گیری محیط در هر رینگ) متفاوت خواهد بود.
پس از انتخاب باند اندازه گیری در ارتفاع مناسب ،باید دور تا دورمخزن(محیط) را بصورت کامل اندازه گیری نمود. درصورتیکه محیط مخزن از نوار اندازه برگتر بود، می‌توان اندازه گیری ها را با همان نوار و به صورت متوالی انجام داد.
تمام نقاطی که در نوار خواند می‌شود باید حداقل 60cm (2ft) با درز جوش فاصله داشته باشد. بعد از به دست آوردن محیط کشش را کاهش دهید به گونه‌ای که نوار اندازه گیری اجازه حرکت داشته باشد و بتواند به راحتی بر روی بدن بلرزد در این مرحله موقعیتی که نوار پهن شده نقاط قرائت را مورد بررسی قرار داده از مناسب بودن باند اندازه گیری اطمینان حاصل نمایید. مجدداً نوار اندازه گیری را در همان باند قرار داده کشش لازم را اعمال کنید و دو قرائت متوالی که با هم مطابقت داشته باشند، بدست آورید.
تلرانس این دو قرائت متوالی باید طبق جدول زیر رعایت گردد میانگین این دو قرائت متوالی را محاسبه و به عنوان محیط مخزن ثبت نمایید.
گاهی اوقات اتصالات به صورت لبه روی لبه (Lapped) می‌باشد که در این حالت اندازه گیری ضخامت لبه یک ورق در هر رینگ کافی است و علاوه بر آن تعداد اتصالات نیز باید ثبت گردد روی محیط های به دست آمده یک اصلاح اعمال می‌گردد عدد تا اثر درز جوش ها یا سایر انواع اتصالات لات برای اندازه گیری حذف گردد.
اندازه گیری محیط به روش خط دید مبنا
روش ORLM تنها برای اندازه گیری قطر مبنا بر روی رینگ پایینی از نوار اندازه گیری استفاده می‌گردد. سپس میزان انحرافات قظر داخلی مخزن توسط اندازه گیری هایی که در ایستگاه های عمودی و افقی صورت می پذیرد انجام خواهد شد این اندازه گیری ها توسط ابزاری نوری(دوربین های ویژه) صورت می گیرد.
این روش برای مخازن سقف ثابت یا شناور که دارای بدنه ای با سطح خارجی صاف و سیقلی می‌باشند مناسب است.
ایستگاه افقی: موقعیتی در پلان افقی واقع بر سطح زمین و اطراف دیواره مخزن. ایستگاه های افقی قبل از شروع اندازه گیری می گردند.
انحراف عمودی: مقدار اندازه گیری شده به وسیله دوربین در معیار افقی. این اندازه گیری به کمک دوربین این و بر روی خط کش قرائت می شود. خط کش مذکور کشور بر روی یک ارابه مغناطیسی نصب و به کمک آن در ایستگاه های عمودی قرار می‌گیرد.
روش محاسباتی مثلثاتی (OTM)
روش محاسبات مثلثاتی(OTM) به عنوان روش جایگزین برای Strapping با استفاده از نوار اندازه گیری که از روش خط دید مبنا (ORLM) نیز دقیق تر می باشد به کار میرود. با استفاده از دوربین تئودولیت روش مثلثاتی روش کاملا متفاوت نسبت به محاسبه محیطی و کالیبراسیون اقدام نمود. روشی بر اساس اندازه گیری یک محیط مبنا و دیگری بر مبنای فاصله دو ایستگاه معیار محاسبه محیط رینگ های مختلف می باشد.
روش مثلثاتی بر اساس محیط مبنا
محیط مبنا با استفاده از نوار اندازه گیری، اندازه گیری و ثبت می شود .دوربین تئودولیت را در نزدیکی مخزن نصب نموده و به تعیین موقعیت سایر دستگاه ها می پردازدیم. تعیین موقعیت ایستگاه ها باید به گونه ای باشد که به طور کامل در برگیرنده دایره محیطی مخزن باشد.
حداقل تعداد ایستگاه های مورد نیاز بر حسب محیط مخزن مشخص می‌گردد، افزایش تعداد ایستگاه ها میتواند انحراف در نتایج حاصله را کاهش داده و موجب ارتقاء اندازه گیری شود.
روش مثلثاتی براساس فاصله دو ایستگاه
تعداد ایستگاه های لازم جهت اندازه گیری محیط به روش فاصله دو ایستگاه بستگی به محیط مخزن دارد. دو ایستگاه T1 و T2 تئودولیت را تعیین کرده و دوربین را طبق دستورالعمل در ایستگاه T1مستقر کنید در این مرحله باید فاصله ایستگاه T1را از ایستگاه T2 اندازه گیری و یادداشت نمود. از ایستگاه T1 یک خط دید بر ایستگاه T2و دوخط دید مماسی در دو طرف بدنه مخزن در نظربگیرید.حال اقدام به قرائت زوایای ما بین دو مماس و خط واصل دو ایستگاه T1و T2 نموده و زوایای مذکور را برحسب: درجه، دقیقه و ثانیه یادداشت نمایید. سپس زوایای مماسی را به ترتیب برای رینگ های بالاتر اندازه گیری و ثبت کنید. اندازه گیری زوایا برای هر رینگ باید در دو ارتفاع صورت گیرد ۲۰ تا ۲۵ درصد پایین تر از درز جوش بالایی و ۲۰ تا ۲۵ درصد بالاتر از درز جوش پایینی.
پس از اتمام اندازه گیری زوایا در ایستگاه T1، دوربین را به ایستگاه T2 منتقل و کلیه مراحل را برای این ایستگاه تکرار کنید. دقت کنید که فاصله دو ایستگاه T1و T2 در دو مرحله اندازه گیری شده است و دو اندازه به دست آمده، باید با یکدیگر همخوانی داشته باشند. به عبارت دیگر اختلاف این دو اندازه باید در حد قابل قبولی باشد.
در حالی که دوربین هنوز در ایستگاه T1 قرار دارد سپاه را از ایستگاه T1 به ایستگاه T3 منتقل و کلیه مراحل ذکر شده را برای دو ایستگاه T2 و T3 اجرا می گردد.
حال که زوایای مماسی مخزن را به دست آورده ایم می توانیم شعاع مخزن را به ازای جفت ایستگاه‌های مختلف محاسبه کنیم. با استفاده از روابط ساده مثلثاتی این امر قابل حصول خواهد بود.
پس از کسر نمودن ضخامت دیواره مخزن شعاع داخلی به دست خواهد آمد میانگین شعاع های حاصله برای هر ارتفاع را به دست آورده و محاسبات جدول ظرفیت را بر مبنای آنها انجام می‌دهیم.
هدف و سنجش فاصله با کمک خط مبنای نوری (EODR)
در این روش دو مجموعه نقاط هدف را بر روی هر رینگ در نطر گرفته ; یک مجموعه از نقاط در 1.5 تا 1.4 ارتفاع رینگ و بالاتر از درز جوش پائینی; دیگر مجموعه نقاط در 1.5 تا 1.4 ارتفاع و پایین تر از درز جوش بالایی رینگ. تعداد نقاط هدف که بر روی هر رینگ از دیواره مخزن انتخاب می‌شود ، بستگی به محیط آن مخزن دارد. حداقل تعداد نقاط هدف در هر مجموعه که تابعی از محیط مخزن می باشد در جداول مربوط به آن موجود است.
تمام نقاط هدف که در یک سطح افقی از یکدگر قرار دارند را توسط دستگاه EODR نشانه گیری کرده ، فاصله مایل، زاویه افقی و زاویه عمودی آن را اندازه گیری کنید.پس از تکمیل اندازه گیری مختصات قطبی کلیه نقاط بر روی رینگ مورد نظر به رینگ بعدی رفته و اندازه گیری ها را بر روی نقاط هدف آن رینگ آغاز کنید.اندازه گیری ها باید از پایین ترین رینگ آغاز و به ترتیب به رینگ های بالاتر تسری یافته و تا بالاترین رینگ ادامه یابد.مختصات قطبی هر نقطه هدف با استفاده از ممعادلات زیر به مختصات دکارت تبدیل خواهد شد:
که در آن D فاصله مایل ، θ زاویه افقی و φ زاویه عمودی است.
پس از آنکه موقعیت نقاط هدف تعیین گردید صرفا بر اساس مختصات دکارتی که می توانند موجب تغییر نتایج شوند، اقدام به محاسبه شعاع می‌نماییم.
گردآورنده: علیرضا حیدریان
دیدگاه خود را بنویسید