地下水封石洞庫容量計量若干問題探討

【摘 要】 地下水封石洞庫工程是能源儲備重點工程，其容積標定與計量在水封洞庫運營過程中具有重要作用。本文全面分析了各種水封洞庫標定方法的優缺點，進而對兩種主要標定方法進行了比對，并通過圖文方式形象地闡述了水封洞庫日常運營中容量表的使用及計量方法。

【關鍵詞】 水封洞庫 計量方法 比對 容量表

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.12.005

地下水封石洞庫，即在穩定地下水位以下的巖體中開挖出的用來存儲油、氣的地下空間系統，簡稱水封洞庫。地下水封洞庫的儲存方式，自20世紀30年代在瑞典問世以來，因具有安全、對地面環境影響小、少占耕地、節省大量鋼材、油品質量不受損害、油品損耗小等優點，在世界各地已經建設了很多地下水封石洞庫，用于存儲原油及其產品，有著成熟的設計、建設及生產運營管理經驗。隨著我國戰略石油儲備庫建設工程的持續推進，今后將有相當數量和規模的地下水封石洞庫建成。地下水封石洞庫容量計量的準確，能夠有效的監控洞庫的運營過程，能夠及時發現洞庫“跑、冒、滴、漏”等問題，防止存儲的油、氣發生滲漏現象，能夠最大限度的避免由于油、氣滲漏造成的環境污染等問題，從而保障了洞庫的安全運營。本文針對地下水封石洞庫的容積標定、容量表使用、洞庫實時計量等問題進行探討。

地下水封石洞庫的容積標定，在洞庫主體施工結束后一般采用幾何測量法對其進行容積標定同時，在洞庫實施氣密注水試驗時使用液位計、流量計與容量表進行校核。

1 容積標定

地下水封石洞庫的容積標定技術，包括幾何測量法和容積比較法。地下水封石洞庫容積較大，注水實驗一般采用較大口徑的流量計，由于地下水封石洞庫的裂隙水的影響以及大口徑流量計精度較低等問題，不能滿足地下水封石洞庫容積標定的精度要求。因此對洞庫容積標定一般采用聲納測量法、攝影測量法、全站儀法和三維激光掃描法等幾何測量法來完成。聲納測量法的測量噪聲大，精度難以控制；攝影測量法的工作量繁瑣，測量周期較長。現階段一般采用全站儀法和三維激光掃描法來實現對地下水封石洞庫的容積標定。

全站儀法和三維激光掃描法的基本測量原理都是按照一定的測點密度對洞壁進行掃描測量，獲得洞壁點云數據。兩種測量方法采用的測量儀器在測量原理上有所不同，但對洞庫的標定結果差量不大。對我國某地下水封石洞庫采用了全站儀法和三維激光掃描儀法進行比對。比對結果如下：1號洞罐全站儀法與三維激光掃描儀法的標定結果差量比為-0.042%；2號洞罐全站儀法與三維激光掃描儀法的標定結果差量比為0.029%；3號洞罐全站儀法與三維激光掃描儀法的標定結果差量比為-0.039%。由此比對結果可知，兩種標定方法的差量可以控制在萬分之五之內，都能夠滿足標定精度的要求。

2 容量表的使用

如圖1洞庫計量示意圖所示，整個洞庫的容量表包括泵坑和洞室兩部分，容量表的生成按照厘米間隔進行剖切生成厘米容量表，容量表的高程值區間為泵坑底部至洞室頂部。液位計安裝如圖1所示，1、2為固定液位計，用于監控水油界面的，固定液位計為水液面的高低報警點，用于監控裂隙水量；3、4為伺服液位計，用于讀取當前的水油界面及油液面的高程值。固定液位計的安裝需要精確測量安裝點的高程，在進行洞庫注水試驗時，通過固定液位計調校伺服液位計，使之能夠準確的測量液位值。注水過程同時采集流量計的注水量，并依據液位計讀取的高程數據繪制容量-高程曲線，同時通過容量表校核流量計與液位計的精度。

3 實時計量

洞庫投入運營后，每次進行油品收發或庫存盤點時，通過伺服液位計讀取當前的水油界面高程及油液面高程，在容量表中查表得到對應的容積，兩值相減即為洞庫內當前的儲油量。容量表數據也可導入液位計的控制系統中，用于動態監控洞庫的儲油量，能夠及時發現洞庫的“跑、冒、滴、漏”等問題，從而保障了洞庫的安全運營。

地下水封石洞庫的計量，需要通過容量表、流量計、液位計的配合使用，在洞庫運營過程中，要隨時檢查流量計及液位計的準確性與穩定性，從而保證洞庫容量的精確計量，以滿足地下水封石洞庫日常計量工作的要求。

作者簡介

鄭鶴，工程師，就職于遼寧省大容量站（國家大容量第一計量站），現任檢定部部長，主要從事大容量計量檢定工作。

彭元博，助理工程師，就職于遼寧省大容量站（國家大容量第一計量站），主要從事大容量計量檢定工作。

江濤，助理工程師，就職于遼寧省大容量站（國家大容量第一計量站），主要從事大容量計量檢定工作。

佟貴新，工程師，就職于遼寧省大容量站（國家大容量第一計量站），主要從事大容量計量檢定工作。