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全球能源计量史册上镌刻下了一个鲜明的中国印记。由中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)历经20余年潜心研究主导制定的ISO 23505:2025《石油和液体石油产品 球形罐容积标定 光电外测距法》标准由国际标准化组织(ISO)正式向全球发布。
这一里程碑事件不仅标志着我国在油气储运计量领域主导制定国际标准实现“零的突破”,更标志着我国在深度参与并引领全球能源基础设施计量规则体系建设方面迈出了关键一步,为保障全球能源贸易的公平、高效与安全提供了“中国方案”。
- 填补球形罐精密计量国际标准空白
球形罐又叫球形储罐、球罐,以其受力均匀、承载压力高、节省材料等优点成为储存LNG、LPG、液氨、液氮及其他多种石油石化原料的核心装备。这些直径可达数十米的庞然大物星罗棋布于全球各大港口、炼油基地和战略储备库,是连接能源生产、运输与消费的关键节点。
在环球贸易中,它们不仅是存储容器,更是具有法律效力的交接计量器具,其容积标定的准确性直接关系到企业的核心利益。因此,为球形罐打造一台“公平秤”,是实现石油石化行业全球贸易公平的关键一步。但在这样一个至关重要的计量环节,针对球形罐容积标定的ISO标准却长期存在空白。
此前,全球业界在进行高精度球罐标定时往往采用美国石油学会标准推荐的“围尺法”。
据ISO 23505:2025标准项目负责人、中国国家标准起草人魏进祥介绍:“该方法要求技术人员携带特制的钢卷尺攀爬至数十米高的球形罐外壁,进行水平和竖直大圆周的手工围尺,通过测量周长来反算半径。测量人员不仅劳动强度大,而且伴随高空坠落的安全风险。此外,圆周定位、钢尺的张力控制及球罐椭圆度判断等人为因素会直接影响最终结果的精准度。”
“这项ISO标准有效填补了国际标准体系的空白,为我国乃至全球能源贸易提供了更精准、更安全的技术依据,对于维护我国能源贸易安全、提升在国际能源领域的话语权具有战略意义。”石科院副院长赵晓敏表示。
- 开启安全高效计量新纪元
光电测距仪(全站仪)是一种在测量领域通用并在立式罐标定中普遍使用的仪器。2003年,石科院将现代大地测量领域中极为成熟的光电测距仪技术创造性地应用于球形罐的几何参数测量,配套建立起一套完整、严谨的标准操作程序和数学模型,成功研发出一种通过光电测距仪外测标定球罐容积的方法即“光电外测距法”并形成发明专利。同时,石科院与燕山石化、国家大容量第一计量站等单位合作,共同推动这项发明专利转化为国家标准。
2005年5月,石科院牵头制定的国家标准《球形金属罐的容积标定 全站仪外测法》(GB/T 19780-2005)由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会正式发布,成为我国测定球形金属罐容积的现行国家标准。
魏进祥深入浅出地剖析了这项“中国方案”的技术精髓:顺应大型工业设备几何量计量方法向非接触、自动化、智能化方向发展的整体趋势,利用光电测距仪实现了从接触式测量到非接触式测量的跨越。技术人员无需上罐,只需在球罐周围均匀建立足够测站,在各站通过全站仪自动测角、测距,定位、瞄准球心方向,测量到球心方向的方位角和距离;绕球面圆周,瞄准、测量足够数目、均匀分布球面切线的方位角。此后,依靠高度自动化的仪器和严谨的数学模型,这项方法能够通过测量数据自动计算球面切点所在的球罐半径乃至平均半径,并最终高精度地给出球罐的总容积及部分容积。
“这项方法不仅将测量效率提升4倍以上,而且由于测量工作可全程在地面进行,从根源上彻底消除了测量人员高空作业这一最大的安全风险源,实现‘一箭双雕’。”赵晓敏表示。
据赵晓敏介绍,不同工况、不同尺寸球罐的实践应用表明,光电外测距法容积标定结果的重复性、复现性均显著优于传统方法,不确定度大幅降低。同时,由于操作流程标准化、自动化程度高,消除了对操作人员个人经验的过度依赖,使得标定结果在不同机构、不同国家之间更具可比性。
- 从国家标准到国际共识
ISO 23505:2025的诞生,是一条充满挑战却步履坚实的漫长征途,凝聚了中国科研人员数代人的心血与智慧。
“《球形金属罐的容积标定 全站仪外测法》国家标准颁布后的20年,是‘中国方案’和‘中国标准’在实践中接受检验、不断完善的20年。”赵晓敏回忆道。在此期间,由石科院牵头制定的这项国家标准在国内石油石化等企业广泛部署和应用,累计完成了国内外数千座不同容积、不同压力等级的球形罐标定工作。
从酷热的海南省LNG接收站到严寒的辽宁省石化基地,大量的一线应用实践不断验证并优化着这项方法的适用性和可靠性,为这一标准日后走向国际舞台积累了数不胜数的实践证据。
厚积薄发,水到渠成。2023年7月,在国家标准化管理委员会的大力支持下,石科院牵头向ISO/TC 28/SC 2(石油及相关产品计量分技术委员会)正式提交了基于中国国家标准制定的ISO国际标准提案。
国际标准的制定过程是一场没有硝烟的技术与外交博弈。该提案一经提出,便吸引了来自美、英、德、法和日本等ISO成员国专家的高度关注。他们针对标准进行了热烈的讨论。面对面的交流打消了疑虑,多国派专家参与确保标准立项获顺利通过。
在随后近两年的时间里,由石科院牵头的工作组与ISO旗下多个成员国及国际技术人员不断开展技术沟通,综合各成员国意见及各国国情对标准进行反复修改,最终凝练形成了规范、严谨和可实施的国际标准文本。
2025年8月4日,ISO 23505:2025正式发布。这项由中国智慧孕育的技术方案正式成为全球能源计量领域共同遵守的国际规则,“中国标准”自此闪耀世界舞台。
责任编辑:郑 丹



