Инструкция «ГСИ. Резервуар стальной горизонтальный цилиндрический РГС-5» (МП 0845-7-2018)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» Государственный научный метрологический центр ФГУП «ВНИИР»

ИНСТРУКЦИЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Резервуар стальной горизонтальный цилиндрический РГС-5

Методика поверки

МП 0845-7-2018

Казань 2018 г.

Предисловие

3 ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ

ЛИСТОВ: 22

Стр.

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Термины и определения

• 4 Операции поверки

• 5 Средства поверки

• 6 Требования к квалификации поверителей и требования безопасности

• 7 Условия поверки

• 8 Подготовка к проведению поверки

• 9 Проведение поверки резервуара

  • 9.1 Внешний осмотр

  • 9.2 Измерения базовой высоты резервуара

  • 9.3 Сканирование наружной поверхности резервуара

  • 9.4 Измерения толщины поясов и днищ

• 10 Обработка результатов измерений и составление градуировочной таблицы

  • 10.1 Обработка результатов измерений

  • 10.2 Составление градуировочной таблицы резервуара

• 11 Оформление результатов поверки

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

БИБЛИОГРАФИЯ

Резервуар стальной горизонтальный цилиндрический РГС-5.

Методика поверки. МП 0845-7-2018

Настоящая инструкция распространяется на резервуар стальной горизонтальный цилиндрический РГС-5, номинальной вместимостью 5 м¹, принадлежащий АО «Усть-Луга Ойл», предназначенный для измерения объема нефти и нефтепродуктов, а также их хранения и устанавливает методику первичной, периодической и внеочередной поверок геометрическим методом с применением лазерно-сканирующей системы.

Межповерочный интервал составляет не более 5 лет и определяется при проведении испытаний в целях утверждения типа средств измерений.

В настоящей инструкции использованы ссылки на следующие стандарты:

• 3.1 резервуар стальной горизонтальный цилиндрический: Металлический цилиндрический сосуд, горизонтально лежащий с плоскими днищами, применяемый для хранения и измерения объема нефтепродукта (рисунок А. 1).

• 3.2 базовая высота резервуара: Расстояние по вертикали от точки касания обечайки резервуара грузом рулетки до верхнего фланца уровнемера (рисунок А.2).

• 3.3 плоскость начала отсчета: Горизонтальная плоскость, проходящая через точку на обечайке резервуара, которой касается груз измерительной рулетки при измерении базовой высоты.

• 3.4 высота «мертвой» полости: Расстояние по вертикали от плоскости начала отсчета до нижнего среза патрубка выдачи.

• 3.5 «мертвая» полость резервуара: Нижняя часть резервуара, из которой нельзя осуществить отпуск (прием) жидкости, используя стационарный патрубок выдачи.

• 3.6 исходный уровень: Уровень жидкости в резервуаре, соответствующий плоскости начала отсчета.

• 3.7 обечайка: Внутренняя поверхность резервуара за исключением днищ (переднего, заднего).

• 3.8 вместимость резервуара: Внутренний объем резервуара с учетом объема внутренних деталей, который может быть наполнен жидкостью до определенного уровня.

• 3.9 номинальная вместимость резервуара: Вместимость резервуара, соответствующая предельному уровню наполнения его, установленная нормативным документом для конкретного типа резервуара.

• 3.10 посантиметровая вместимость резервуара: Вместимость резервуара, соответствующая уровню налитых в него доз жидкости, приходящихся на 1 см высоты наполнения.

• 3.11 предельный уровень наполнения: Уровень Н_пр определения посантиметровой вместимости, соответствующий расстоянию по вертикали от точки касания обечайки резервуара грузом рулетки до верхней образующей резервуара.

• 3.12 градуировка резервуара: Операция по установлению зависимости вместимости резервуара от уровня его наполнения, с целью составления градуировочной таблицы.

• 3.13 градуировочная таблица: Зависимость вместимости от уровня наполнения резервуара при стандартной температуре, равной 15 °C или 20 °C.

Примечания:

а) таблицу прилагают к свидетельству о поверке резервуара и применяют для определения в нем объема жидкости;

б) значение стандартной температуры, которому соответствуют данные в градуировочной таблицы указано на титульном листе.

• 3.14 лазерный сканер: Геодезический прибор, реализующий функцию линейных и угловых высокоскоростных измерений, с целью определения пространственного положения точек измеряемой поверхности в условной системе координат.

• 3.15 сканирование: Операция по измерению линейных и угловых координат точек, лежащих на поверхности стенки резервуара, внутренних деталей и оборудования.

• 3.16 станция: Точка стояния лазерного сканера во время проведения измерений.

• 3.17 облако точек: Результат сканирования в виде массива данных пространственных координат точек поверхностей с соответствующей станции.

• 3.18 объединенное («сшитое») облако точек: Приведенные в одной системе координат облака точек, измеренные с соответствующих станций.

• 3.19 скан: Визуализированное трехмерное изображение облака точек.

• 3.20 ЗО-моделирование: Построение трехмерной модели объекта, по объединенному («сшитому») облаку точек специализированным программным комплексом.

• 4.1 Поверку резервуара проводят по результатам наружных измерений геометрических параметров лазерно-сканирующим устройством (далее - сканер).

• 4.2  Вместимость резервуара определяют на основании вычисленного объема ЗО-модели резервуара, построенной с помощью специализированного программного обеспечения по результатам измерений пространственных координат точек, лежащих на наружной поверхности резервуара с учетом толщины обечайки и днищ резервуара.

При выполнении измерений геометрических параметров резервуара выполняют следующие операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

• 4.3 Поверку резервуаров осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица.

• 4.4 Устанавливают следующие виды поверок резервуара:

• - первичную, которую проводят после строительства резервуара перед его вводом в эксплуатацию и капитального ремонта;

• - периодическую, которую проводят по истечению срока действия градуировочной таблицы и при внесении в резервуар конструктивных изменений, влияющих на его вместимость;

• - внеочередную поверку - проводят при изменении значений базовой высоты резервуара более чем на 0,1 % по результатам ежегодных её измерений.

Первичную поверку резервуаров проводят после их гидравлических испытаний.

• 5.2.1 При поверке резервуара применяют следующие рабочие эталоны и вспомогательные средства:

• 5.2.1.1  Рулетку измерительную с грузом 2-го класса точности с верхним пределом измерений 20 м по ГОСТ 7502.

• 5.2.1.2     Систему лазерную координатно-измерительную сканирующую Surphaser 25HSX IR с диапазоном измерений расстояний от 0,4 до 25 м, с допускаемой средней квадратической погрешностью измерения расстояний: ±0,3 мм (до 10 м), с диапазоном сканирования: в горизонтальной плоскости от 0 до 360°, в вертикальной плоскости ±135°; с программой «Cyclone 8.0», устанавливаемой на персональном компьютере, предназначенной для хранения и обработки измеренных данных [1].

• 5.2.1.3 Толщиномер ультразвуковой А1207 с диапазоном измерений от 0,8 до 20 мм [2].

• 5.2.1.4 Вспомогательные средства:

• 1) программа САПР AutoCAD 16.

• 2) пирометр с диапазоном измерений температуры от минус 65 °C до плюс 180 °C, показателем визирования не менее 1:50, имеющий функцию фокусирования объекта измерений, с пределами допускаемой абсолютной погрешности: ±2 °C.

• 3) персональный компьютер.

• 5.2.2 Рабочие эталоны должны быть аттестованы в установленном порядке.

• 5.3 Допускается применение других, вновь разработанных или находящихся в эксплуатации эталонов и средств измерений, удовлетворяющих по точности и пределам измерений требованиям настоящей методики поверки.

• 6.1 Поверку резервуара проводит физическое лицо, аттестованное в качестве поверителя и в области промышленной безопасности в соответствии с РД 03-20 [3].

• 6.2 Измерения параметров при поверке резервуара проводит группа лиц, включая поверителя организации, указанной в 6.1, и не менее двух специалистов, прошедших курсы повышения квалификации и других лиц (при необходимости), аттестованных в области промышленной безопасности в соответствии с РД 03-20.

• 6.3 К поверке резервуара допускают лиц, изучивших настоящую инструкцию, техническую документацию на резервуар и его конструкцию, средства поверки и прошедших инструктаж по безопасности труда в соответствии с ГОСТ 12.0.004, по промышленной безопасности в соответствии с РД 03-20.

• 6.4 Лица, проводящие поверку резервуара, используют спецодежду ГОСТ 12.4.280, спецобувь по ГОСТ 12.4.137, строительную каску по ГОСТ 12.4.087.

• 6.5 Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных паров и газов в воздухе, измеренная газоанализатором вблизи резервуара на высоте 2000 мм. не должна превышать 300 мг/м³ (по ГОСТ 12.1.005) и соответствующей гигиеническим нормативам ГН 2.2.5.3532 [4].

• 6.6 Перед началом поверки резервуара проверяют исправность:

• - лестниц с поручнями и подножками;

• - помостов с ограждениями.

При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• 7.1 Температура окружающего воздуха: от плюс 5 °C до плюс 35 °C.

• 7.2 Допуск к производству работ осуществляется по наряду-допуску организации - владельца резервуара.

• 7.3 Внутренняя поверхность резервуара должна быть очищена, до состояния, позволяющего проводить измерения.

• 7.4 Резервуар должен быть порожним.

• 7.5 Загазованность в воздухе вблизи резервуара не более ПДК вредных веществ, установленных по ГОСТ 12.1.005 и соответствующей гигиеническим нормативам ГН 2.2.5.1313-03 [4].

• 8.1 При подготовке к поверке проводят следующие работы:

• - изучают техническую документацию на резервуар, рабочие эталоны и вспомогательные средства;

• - подготавливают их согласно технической документации на них, утвержденной в установленном порядке;

• - измеряют температуру окружающего воздуха с применением встроенных средств измерения температуры и вносят в память процессора прибора;

• - измеряют температуру наружной поверхности обечайки резервуара пирометром (пункт 5.2.1.4) в соответствии с его руководством по эксплуатации.

• 8.2 Результаты измерений вносят в протокол, форма которого приведена в таблице Б.2 (приложение Б).

• 8.3 При проведении периодической (внеочередной) поверки получают следующие документы, выданные соответствующими службами владельца резервуара:

• - заключение лаборатории о состоянии воздуха, о соответствии концентрации вредных веществ нормам ГОСТ 12.1.005.

• 9 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ РЕЗЕРВУАРА

  • 9.1 Внешний осмотр

    • 9.1.1 При внешнем осмотре резервуара проверяют:

• - соответствие конструкции и комплектующих изделий резервуара эксплуатационным документам на него (паспорту и руководству по эксплуатации);

• - наличие необходимой арматуры и оборудования, предусмотренных конструкторской документацией (далее - КД);

• - исправность лестниц и перил;

• - чистоту наружной поверхности резервуара.

• 9.2 Измерения базовой высоты резервуара

  • 9.2.1 Базовую высоту резервуара А7_б измеряют измерительной рулеткой с грузом не менее двух раз. Расхождение между результатами двух измерений не должно превышать 2 мм (рисунок А.2).

  • 9.2.2 Результаты измерений базовой высоты Н_б с указанием места отсчета вносят в протокол, форма которого приведена в приложении Б (таблица Б.З).

  • 9.2.3 Базовую высоту измеряют ежегодно. Ежегодные измерения базовой высоты резервуара проводит комиссия, назначенная приказом руководителя предприятия - владельца резервуара, в состав которой должен быть включен специалист, прошедший курсы повышения квалификации по поверке и калибровке резервуаров.

При ежегодных измерениях базовой высоты резервуара резервуар может быть наполнен до произвольного уровня.

Результат измерений базовой высоты резервуара не должен отличаться от ее значения, указанного в протоколе поверки резервуара, более чем на 0,1 %.

Результаты измерений базовой высоты оформляют актом, форма которого приведена в приложении В.

• 9.2.4 При изменении базовой высоты по сравнению с ее значением, установленным при поверке резервуара, более чем на 0,1 % устанавливают причину и устраняют ее. При отсутствии возможности устранения причины проводят внеочередную поверку резервуара.

9.3 Сканирование наружной поверхности резервуара

При проведении сканирования наружной поверхности резервуара проводят следующие операции.

• 9.3.1 Подготавливают сканер к работе в соответствии с требованиями его технической документации.

Прибор горизонтируют с применением трегера, с дальнейшим контролем электронным уровнем.

• 9.3.2 Определяют необходимое количество станций сканирования и место их расположения, обеспечивающих исключение областей не просканированного пространства резервуара (теней) или максимально их минимизирующих.

Количество станций должно быть не менее четырех.

• 9.3.3 Сканирование проводят последовательно с каждой станции. Дискретность сканирования устанавливают в пределах: от 3 до 5 мм (рисунок А.З).

• 9.3.4 Операции сканирования и взаимной привязки станций проводят в соответствии с требованиями технической документации на прибор.

Результаты измерений автоматически фиксируются и записываются в памяти процессора сканера в заранее сформированном файле (директории).

• 9.4 Измерения толщины поясов и днищ

Измерения толщины стенок поясов резервуара 5_р и слоя краски 5_{С к} измеряют ультразвуковым толщиномером с погрешностью в пределах ±0,1 мм или принимают по рабочим чертежам.

Примечание - При невозможности измерения слоя краски толщиномером, значение 8_{С к} принимают равным 0,3 мм.

• 10 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И СОСТАВЛЕНИЕ ГРАДУИРОВОЧНОЙ

• 10.1 Обработка результатов измерений

Обработку результатов измерений проводят в соответствии с приложением Д.

Обработку результатов измерений при поверке проводят в следующей последовательности.

• 10.1.1 Файлы данных измерений экспортируют в прикладное программное обеспечение

  «Cyclone 8.0» по 5.2.1.4.

• 10.1.2 Проводят сшивку облаков точек.

• 10.1.3 По сшитому облаку точек создают 3D модель.

• 10.1.4 3D модель экспортируют в AutoCAD с учетом степени наклона, значение которого указано в таблице Б.5.

• 10.1.5 В 3D модели проводят измерения параметров:

а) высоту предельного уровня наполнения резервуара Н_пр, мм;

б) высоту «мертвой» полости Н_мп, мм, как расстояние по вертикали от плоскости начала отсчета до нижней образующей расходного патрубка.

Значение мертвой полости Н_мп, мм, также указывается на титульном листе градуировочной таблицы.

• 10.1.6 Проводят сечение поверхностями в горизонтальной плоскости с шагом 10 мм от точки касания обечайки грузом рулетки до предельного уровня /7_пр, принимаемого по таблице Б.4.

В каждом сечении определяют объем V_m , м³, встроенными функциями AutoCAD.

• 10.1.7 К значениям посантиметровой вместимости вносят поправку на температурное расширение обечайки резервуара по формуле (Д.1), в зависимости от температуры приведения (20 °C или 15 °C) с учетом формул (Д.2) или (Д.З), соответственно.

Значение стандартной температуры, которому соответствует градуировочная таблица, указывается на её титульном листе.

• 10.2 Составление градуировочной таблицы резервуара

  • 10.2.1 Градуировочную таблицу составляют, с шагом ДН = 1 см, начиная от плоскости, принятой за начало отсчета, до предельного уровня наполнения Н_пр) с учетом поправки на температурное расширение стенки резервуара.

• 11.1 Результаты поверки резервуара оформляют свидетельством о поверке.

• 11.2 К свидетельству о поверке прикладывают:

а) градуировочную таблицу;

б) протокол поверки (оригинал прикладывают к первому экземпляру градуировочной таблицы);

в) эскиз резервуара.

• 11.3 Форма титульного листа градуировочной таблицы и форма градуировочной таблицы приведены в приложении Г.

Форма акта ежегодных измерений базовой высоты резервуара приведена в приложении В.

Протокол поверки подписывает поверитель и лица, участвующие при проведении поверки резервуара. Подпись поверителя заверяют знаком поверки.

Титульный лист и последнюю страницу градуировочной таблицы подписывает поверитель, подпись поверителя заверяют знаком поверки.

• 11.4 Градуировочную таблицу утверждает руководитель органа аккредитованного на право проведения поверки.

• 11.5 Сведения о поверке вносят в паспорт резервуара и заверяют подпись поверителя знаком поверки.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное) Форма протокола поверки резервуара

ПРОТОКОЛ

поверки резервуара геометрическим методом с применением сканера

Таблица Б.1- Общие данные

Продолжение таблицы Б.1

Окончание таблицы Б.1

Т а б л и ц а Б,2 - Условия проведения измерений

Таблица Б.З- Базовая высота резервуара В миллиметрах

Таблица Б.4- Параметры резервуара В миллиметрах

Должности Подпись и знак поверки

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(рекомендуемое)

Форма акта измерений базовой высоты резервуара

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель предприятия - владельца резервуара (директор, гл. инженер)

измерений базовой высоты резервуара от «____»_____________201 _ г.

Составлен в том, что комиссия, назначенная приказом по_________________________

наименование

____, в составе председателя_______

предприятия - владельца резервуара

________и членов:__ инициалы, фамилия                                                  инициалы, фамилии

провела контрольные измерения базовой высоты резервуара стального горизонтального цилиндрического РГС-5, заводской номер №____________

при температуре окружающего воздуха

Измерения проведены рулеткой типа

действия поверки до «___»__20

Результаты измерений представлены в таблице I.

Таблица I В миллиметрах

Относительное изменение базовой высоты резервуара 8_б, %, вычисляют по формуле

6_б =-—----^--100, где значения величин (Н_б)_к, (^б)_п« приведены в 1-й. 2-й графах.

(^нб )„

Вывод - требуется (не требуется) внеочередная поверки резервуара.

Председатель комиссии

подпись                инициалы, фамилия

Члены комиссии:

подпись               инициалы, фамилия

инициалы, фамилия

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(обязательное)

Форма титульного листа градуировочной таблицы и форма градуировочной таблицы

Г.1 Форма титульного листа градуировочной таблицы²

УТВЕРЖДАЮ

«____»__201 _ г.

ГРАДУИРОВОЧНАЯ ТАБЛИЦА

на резервуар стальной горизонтальный цилиндрический

РГС-5 №_________

Орган и з ац и я___________________________________________________

Погрешность определения вместимости: ± 0,30 %

Стандартная температура: 20 °C (15 °C )

(ненужное удалить)

Участок ниже Н_мп =...... мм для учетных операций

с нефтью или нефтепродуктом не используется.

Срок очередной поверки_________________________

Поверитель

подпись должность, инициалы, фамилия

Г.2 Форма градуировочной таблицы резервуара

Организация____

Резервуар №_______________________

Г.2.1 Форма градуировочной таблицы резервуара

Таблица Г.2 - Посантиметровая вместимость резервуара

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

(обязательное)

Алгоритм обработки результатов измерений при применении сканера и функциональные требования к программному обеспечению (ПО)

Сканер

Управляющее ПО:

• - задание разрешения сканирования, сектора сканирования путём визуального выбора объектов, режима сканирования, режима работы цифровой камеры;

• - визуализация сканов в режиме реального времени;

• - контроль получаемых результатов;

• - калибровка и тестирование сканера; выявление возможных неисправностей; учёт ошибок, связанных с влиянием внешних условий окружающей среды;

• - экспорт результатов сканирования

  ПО для создания единой точечной модели

  • - внешнее ориентирование сканов;

  • - объединение сканов;

  • - сегментирование и разрежение точечной модели;

  • - визуализация точечной модели;

  • - экспорт данных

  ПО для построения трёхмерной модели

  • - создание из массива точек нерегулярной триангуляционной сети (TIN) и NURBS-поверхности;

  • - создание модели отсканированного объекта с помощью геометрических примитивов;

  • - профилирование;

  • - проведение измерений (длин, диаметров, площадей и объёма);

  • - визуализация построенной модели;

  • - экспорт данных

  Комплексное ПО

  • - внешнее ориентирование сканов;

  • - объединение сканов;

  • - сегментирование и разрежение точечной модели;

  • - визуализация точечной модели;

  • - создание точечной модели;

  • - построение трёхмерной модели;

  • - визуализация построенной модели

  • - измерение объема на различных уровнях;

  экспорт данных

ПО формирования

___          градуировочной таблицы___

• - введение поправок к значениям вместимости от температурного расширения стенок резервуара;

• - введение поправок к значениям вместимости за счет деформации стенок от избыточного давления

• - создание и печать градуировочных таблиц;

• - экспорт данных в цифровом формате

Д.1 Операции, выполняемые при обработке результатов сканирования

Таблица Д.1

точка касания обечайки грузом рулетки AJX_U. Y_u. ZJ

точка касания обечайки грузом рулетки A JX_U, Y_u. ZJ

Этап 6

• 1)  Построение горизонтальных секущих плоскостей с шагом 10 мм (1 см) начиная от плоскости начала отсчета;

• 2)  Вычисления объемов, ограниченных нижней образующей резервуара и секущими плоскостями

  ПО построения трёхмерной модели/ЗО мо-дел ирование/секущая плоскость/вычисление объема

  

окончание таблицы Д.1

Д.2 Вычисление вместимости резервуара, приведенных к стандартным температурам 15 °C или 20 °C

Д.2.1 Поправку на температурное расширение стенок резервуара к значения вместимости резервуара, вычисленные по Д.1 вычисляют по формуле

(Д1)

где K_t - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры стенки пояса на вместимость, 1/°С.

Величину к₍•

а) при приведении значений вместимости к стандартной температуре 20 °C величину К _t' вычисляют по формуле

К, =[1₊За_р(20-Т_р)

б) при приведении значений вместимости к стандартной температуре 15 °C величину K_t" вычисляют по формуле

(Д-З)

где (/р - коэффициент линейного расширения (сжатия) металла, из которого изготовлен резервуар. Значение его для стали может быть принято равным: 12,5 • 10 ^s 1/°С;

Тр - температура стенки пояса, °C;

20(15) - значение стандартной температуры, при которой определена вместимость резервуара в целом, °C.

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

(обязательное)

Требования к погрешности измерений параметров резервуара

Е.1 Погрешности измерений параметров резервуара не должны превышать значений, указанных в таблице Е.1.

Таблица Е.1- Погрешность измерений параметров резервуара

Е.2 Погрешность определения вместимости резервуара РГС-5, при соблюдении требований таблицы Е.1, находится в пределах ± 0,30 %.

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] Сканер лазерный трехмерный SURPHASER 25HSX IR, реестр утвержденных типов средств измерений ФИФОЕИ № 49151-12

[2] Толщиномеры ультразвуковые, реестр утвержденных типов средств измерений ФИФОЕИ № 48244-11

Положение о порядке подготовки и аттестации работников организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденное приказом Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору от 29 января 2007 № 37

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны

19

¹

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящей инструкции применяют следующие термины с соответствующими определениями.

²

Форма градуировочной таблицы не подлежит изменению