Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений РЕЗЕРВУАР СТАЛЬНОЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫЙ РВС-10000» (MП 1321-7-2021)

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ -ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИТАРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ им. Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА»

ВНИИР - филиал ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

РЕЗЕРВУАР СТАЛЬНОЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫЙ РВС-10000

Методика поверки

МП 1321-7-2021

Начальник,НИО-7

______Кондаков А. В.

Тел. <64^72-62-75; 272-54-55

Казань, 2021 г.

Содержание

Стр.

• 1 Общие положения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Перечень Операций поверки

• 4 Требования к условиям проведения поверки

• 5 Требования к специалистам, осуществляющим поверку

• 6 Метрологические и технические требования к средствам поверки

• 7 Требования по обеспечению безопасности проведения поверки

• 8 Внешний осмотр

• 9 Подготовка к поверке

• 10 Определение метрологических характеристик резервуара

  • 10.1 Измерения базовой высоты резервуара

  • 10.2 Сканирование внутренней полости резервуара

  • 10.3 Обработка результатов измерений и составление градуировочной таблицы

• 11 Подтверждение соответствия резервуара метрологическим требованиям

• 12 Оформление результатов поверки

Приложение Б

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

БИБЛИОГРАФИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

Резервуар стальной вертикальный цилиндрический теплоизолированный РВС-10000.

Методика поверки. МП 1321-7-2021

Настоящая методика распространяется на резервуар стальной вертикальный цилиндрический теплоизолированный РВС-10000, номинальной вместимостью 10000 м³, расположенный по адресу: г. Петропавловск-Камчатский, ул. Степная, 50, Расходный склад мазута, ТЭЦ-2 филиал ПАО «Камчатскэнерго» Камчатские ТЭЦ и предназначенный для измерения объема нефтепродуктов, а также для их приема, хранения и отпуска и устанавливает методику первичной, периодической и внеочередной поверок геометрическим методом с применением лазерного сканера.

Резервуар стальной вертикальный цилиндрический теплоизолированный РВС-10000 с заводским номером МБ-2 прослеживается к государственному первичному специальному эталону единицы длины ГЭТ 199-2018 и к государственному первичному эталону единицы длины - метра ГЭТ 2-2021 согласно Приказу Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 февраля 2018 года № 256 Приложение В часть 3.

В настоящей методике использованы ссылки на следующие стандарты:

• 3.1 При выполнении измерений геометрических параметров внутренней полости резервуара выполняют операции указанные в таблице 1.

Таблица 1

При проведении первичной поверки соблюдают следующие условия.

• 4.1 Температура окружающего воздуха:..............................от -5 °C до +35 °C.

• 4.2 Атмосферное давление...............................................от 84,0 до 106,7 кПа.

• 4.3 Резервуар при поверке должен быть порожним.

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

• 4.5 Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных паров и газов в воздухе, измеренная газоанализатором вблизи или внутри резервуара на высоте 2000 мм, не должна превышать ПДК, определенной по ГОСТ 12.1.005 и соответствовать санитарным правилам СанПиН 1.2.3685-21.

• 5.1 Измерения параметров при поверке резервуара проводит группа лиц (не менее двух человек), включая не менее одного специалиста, прошедшего курсы повышения квалификации.

• 5.2 При проведении поверки резервуара в дистанционном режиме поверку проводит специалист ВНИИР - филиала ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», прошедший обучение на курсах повышения квалификации, с привлечением к выполнению операций данной методики поверки лиц прошедших курсы повышения квалификации по программе ВНИИР - филиала ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «Поверка (калибровка) резервуаров, танков наливных судов и градуировка трубопроводов».

• 5.3  К проведению работ допускаются лица, изучившие настоящую методику, техническую документацию на резервуар и его конструкцию и прошедших инструктаж по безопасности труда в соответствии с ГОСТ 12.0.004.

• 5.4 Лица, проводящие работы, используют спецодежду по ГОСТ 12.4.310, спецобувь по ГОСТ 12.4.137, строительную каску по ГОСТ 12.4.087.

• 5.5 При необходимости для дополнительного освещения при проведении измерений параметров резервуара применяют переносные светильники.

• 5.6 Перед началом работ проверяют исправность лестниц, перил и помостов с ограждениями.

• 5.7 Интервал между поверками - 5 лет.

Применяемые при поверке средства измерений должны быть поверены и обеспечивать пределы допускаемой погрешности измерений параметров резервуара, приведенные в таблице 2.

Таблица 2

При соблюдении, указанных в таблице 2, пределов допускаемой погрешности измерений погрешность вместимости резервуара находится в пределах: ±0,10 %.

При проведении поверки резервуаров должны применятся следующие основные и вспомогательные средства поверки, приведенные в таблице 3.

Таблица 3

Рисунок 1 - Пример изображения марки.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

К работе по проведению поверки резервуара стального вертикального цилиндрического теплоизолированного допускаются лица, прошедшие обучение и аттестованные по безопасности труда в соответствии с ГОСТ 12.0.004.

Поверитель перед началом проведения работ должен изучить порядок работы с применяемым при поверке оборудованием.

При проведении поверки с целью сохранения жизни и здоровья поверителей, предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных паров и газов в воздухе, измеренная газоанализатором вблизи или внутри резервуара на высоте 2000 мм, не должна превышать ПДК, определенной по ГОСТ 12.1.005-88 и соответствовать санитарным правилам СанПиН 1.2.3685-21 [2].

• 8.1 При внешнем осмотре резервуара проверяют:

• -  соответствие конструкции и внутренних деталей резервуара технической документации;

• - исправность лестниц и перил;

• - чистоту внутренней поверхности резервуаров.

• 8.2  Определяют перечень внутренних деталей, оборудования, влияющих на вместимость резервуара.

• 8.3 Фиксируют мелом точку касания днища грузом рулетки и устанавливают в ней марку.

• 8.4 В результате внешнего осмотра поверитель принимает решение по проведению дальнейшей поверки или устранению выявленных дефектов до проведения поверки. В случаи невозможности устранения дефектов проведение поверки прекращается.

• 9.1 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 внутренней поверхности обечайки резервуара с помощью термометра инфракрасного;

• - измеряют переносным газоанализатором состояние воздуха внутри резервуара.

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

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

• - акт на зачистку резервуара;

• - наряд-допуск на проведение работ с повышенной опасностью.

• 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗЕРВУАРА

• 10.1.1 Базовую высоту резервуара Н_б измеряют измерительной рулеткой с грузом не менее двух раз. Расхождение между результатами двух измерений не должно превышать более 2 мм (приложение А, рисунок А. 1).

• 10.1.2 Результаты измерений базовой высоты /7_б вносят в протокол, форма которого приведена в приложении Б (таблица Б.З).

• 10.1.3 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 резервуара.

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.

• 10.1.4 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.

При проведении сканирования внутренней поверхности резервуара проводят следующие операции.

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

• 10.2.2 Определяют необходимое количество станций сканирования и место их расположения, обеспечивающих исключение не просканированного пространства (теней).

Количество станций должно быть не менее трех.

• 10.2.3 Сканирование проводят последовательно с каждой станции (приложение А, рисунок А.2) в режиме кругового обзора (360°). Дискретность сканирования устанавливают в пределах: от 3 до 5 мм.

• 10.2.4 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.

• 10.3.1 Обработку результатов измерений при поверке проводят в соответствии с приложением Д.

• 10.3.2 Градуировочную таблицу составляют, с шагом Д/7_И = 1 см или шагом Д/7_И = 1 мм (при необходимости по согласованию с Заказчиком), начиная с исходного уровня (уровня, соответствующего высоте «мертвой» полости Н_мп) и до предельного уровня Н_пр, равного суммарной высоте поясов резервуара.

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

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

• 10.3.4 Расчёт доверительных границ погрешности результатов определения объёма (вместимости).

  • 10.3.4.1 Доверительная граница случайной погрешности

Доверительную границу случайной погрешности результата измерений объёма (вместимости) на заданном уровне, м³, определяют по формуле (1):

_£(P) = Z_p/2-S(7).                                   (1)

где

Z_p/2 — Р/2 точка нормированной функции Лапласа, отвечающая вероятности Р. При выбранной доверительной вероятности Р = 0,95 принимают Z_p/2 = 2;

S(V) — суммарное среднее квадратичное отклонение (далее - СКО) измерений объема (вместимости), м³, вычисляют по формуле (2):

ЖЮ = Д (S_y< )² • (Я,. • (1 + 3 ■ а • |? - 20|))²                         (2)

где

S_y. — СКО измерений площади сечения «кольца» облака точек высотой 1 см. Это значение определяется автоматически средствами ПО Leica CloudWorx 3DReshaper;

а — коэффициента теплового расширения материала стенок резервуара, °C"¹;

t — пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, значение берется из свидетельства о поверке средства измерений температуры, °C, °C;

Н[ — шаг градуировки

• 10.3.4.2 Доверительная граница неисключённой систематической погрешности

Доверительную границу НСП результата измерения объёма (вместимости) на заданном уровне, м³, определяют по формуле (3):

®(Р) = А; •     • (1 + 3 • а-1Г - 201)]² • (0,001)² + (А/)² -(З-a-V,)²             (3)

где

к — поправочный коэффициент. При выбранной доверительной вероятности Р = 0,95 принимают к = 1,1;

St — площадь сечения резервуара на i-том уровне, м²;

а — коэффициента теплового расширения материала стенок резервуара, °C"¹;

At — пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, значение берется из свидетельства о поверке средства измерений температуры (термометра, пирометра), °C;

Vi — значение объёма жидкости на вычисляемом уровне, м².

Коррекция доверительной границы случайной погрешности

Если < 0,8, то НСП пренебрегают и в качестве доверительной границы погрешности результата измерений объёма (вместимости) принимают доверительные границы случайных погрешностей измерений объёма (вместимости), м³, которые определяют по формуле (4):

АР = е(Р)                                 (4)

где

£(Р) — доверительные границы случайной погрешности результата измерений объёма (вместимости), м³, вычисленные по формуле (2).

Если > 8, то пренебрегают случайными погрешностями и в качестве доверительной границы погрешности результата измерений объёма (вместимости) принимаю доверительные границы НСП измерений объёма (вместимости), м³, которые определяют по формуле (5):

4(Р) = 0(Р)                          (5)

где

0(Р) —доверительные границы НСП результата измерений объёма (вместимости), м³, вычисленные по формуле (3).

Если 0,8 < —< 8, то доверительную границу погрешности результата измерений объёма (вместимости) на заданном уровне, м³, вычисляют по формуле (6):

zl(P) = 7<[£(Р) + 0(Р)]                              (6)

где

К — коэффициент, значение которого для доверительной составляющей Р = 0,95 принимают равным 0,76;

£(Р) — доверительная граница случайной погрешности результата измерений объёма (вместимости), м³;

0(Р) — доверительная граница НСП результата измерений объёма (вместимости), м³.

Доверительную границу относительной погрешности результата измерений объёма (вместимости) на заданном уровне, %, вычисляют по формуле (7):

<?(?) =     100%,                               (7)

"hi

где

4(Р) — значение доверительной границы погрешности результата измерений объёма (вместимости) на заданном уровне, м³, вычисленной по формуле (4), либо (5), либо (6).

Vt — значение объёма жидкости на вычисляемом уровне, м³.

Обработку результатов измерений проводят с помощью программного обеспечения Leica CloudWorx 3DReshaper или аналогичного программного обеспечения.

Резервуар соответствует метрологическим требованиям, если значения относительной погрешности вместимости резервуара, определенные по п. 10 настоящей Методики, не превышают значения предела допускаемой относительной погрешности вместимости резервуара,указанного в паспорте.

• 12.1 Сведения о результатах поверки средств измерений в целях подтверждения поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца средств измерений или лица, представившего их на поверку, с учетом требований методик поверки аккредитованное на поверку лицо, проводившее поверку, в случае положительных результатов поверки выдает свидетельства о поверке.

При отрицательных результатах поверки оформляют извещение о непригодности

• 12.2 К свидетельству о поверке прикладывают:

а) градуировочную таблицу;

б) протокол измерений.

Форма протокола измерений приведена в приложении Б.

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

• 12.4 Протокол измерений подписывает поверитель.

• 12.5 Титульный лист и последнюю страницу градуировочной таблицы подписывает поверитель.

• 12.6 Знак поверки наносится в свидетельство о поверке.

• 12.7 Градуировочную таблицу утверждает руководитель или уполномоченное лицо организации, аккредитованной на право проведения поверки.

(справочное)

Рисунок А. 1 - Схема измерения базовой высоты резервуара и эталонного расстояния уровнемера

2

1 - внутренняя полость резервуара; 2 - точка установки марки в точке касания днища грузом рулетки; 3 - точки стояния станций съемки

Рисунок А.2 - Схема сканирования внутренней полости резервуара

(рекомендуемое)

ПРОТОКОЛ измерений параметров РВС-10000

Таблица Б.1 - Общие данные

Продолжение таблицы Б.1

Окончание таблицы Б.1

Таблица Б.2 - Измерения перед сканированием

Таблица Б.З- Параметры поясов резервуара

Таблица Б.4- Измерения при сканировании

Должность Личная подпись Инициалы, фамилия

(рекомендуемое)

Форма акта измерений базовой высоты резервуара

УТВЕРЖДАЮ

измерений базовой высоты резервуара от «____»_____________20__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 вертикального цилиндрического теплоизолированного РВС-10000, заводской номер №____________

при температуре окружающего воздуха________________°C.

Измерения проведены рулеткой типа______________№____________со сроком

действия поверки до «___»____________20__г.

Результаты измерений представлены в таблице 1.

а б л и ц а 1 В миллиметрах

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

5_б =з ⁶ у—^б^^п- -100, где значения величин (Н_б)_к, (Н_б)_п, приведены в 1-й, 2-й графах. (^нб)_п

Вывод - требуется (не требуется) внеочередная поверки резервуара. Председатель комиссии

подпись            инициалы, фамилия

Члены комиссии:

подпись          инициалы, фамилия

подпись           инициалы, фамилия

(рекомендуемое)

Форма титульного листа градуировочной таблицы и форма градуировочной таблицы

Г.1 Форма титульного листа градуировочной таблицы

УТВЕРЖДАЮ

«____»________________20_ г.

резервуар стальной вертикальный цилиндрический теплоизолированный РВС-10000

Определение вместимости электронно-оптическим методом РВС-10000 №

Организация_________________________________________________

Пределы допускаемой относительной погрешности вместимости: ± 0,10%

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

Таблица Г.З- Вместимость в пределах «мертвой» полости резервуара

(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;

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

• - создание точечной модели;

• - экспорт результатов сканирования

  ПО для создания единой

  _________точечной модели_________

  • - внешнее ориентирование сканов;

  • - объединение сканов;

  сегментирование и разрежение точечной модели;

  • - визуализация точечной модели;

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

  • - экспорт данных______________________

  ______________ ♦___________________

  САПР для построения трёхмерной модели

  • - профилирование;

  • - визуализация построенной модели;

  • - экспорт данных

  Комплексное ПО

  • - внешнее ориентирование сканов;

  • - объединение сканов;

  • - сегментирование и разрежение точечной модели;

  • - визуализация точечной модели;

  • - построение трёхмерной модели;

  • - визуализация построенной модели

  • - измерение объема на различных уровнях;

  • - экспорт данных

  
  
  

ПО формирования

___________________градуировочной таблицы___________________

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

• - создание модели отсканированного объекта с помощью геометрических примитивов;

• - введение поправок к значениям вместимости за счет деформации стенок от гидростатического давления налитой жидкости;

• - приведение значений к стандартной температуре 15 °C или 20 °C;

• - создание и печать градуировочных таблиц;

• - экспорт данных в цифровом формате

Таблица Д.1

Этап 2

• - сегментирование и разрежение точечной модели;

• - визуализация точечной модели

Этап 3

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

" ^сплайны по узловым точкам

продолжение таблицы Д.1

продолжение таблицы Д.1

окончание таблицы Д.1

Поправку к посантиметровой вместимости резервуара, приходящуюся на 1 см, при наполнении 1 пояса вычисляют по формуле: Л^Д-ОЛ'-Ж                           (Д-1)

2 ■

Где

\ - высота первого пояса, в мм.

<5, - толщина каждого пояса, в мм

Где

л - число, принимаемое равным 3,14159;

g - ускорение свободного падения, м/с², принимаемое равным 9,8066 м/с²;

А .ж ’ плотность хранимой жидкости, кг/м³;

D - диаметр первого пояса резервуара на высоте 1000 мм, мм;

Е - модуль упругости материала стенок резервуара, принимаемый равным для стали £ = 2,140^1,Zfa

Таким образом, гидростатическая поправка к значениям уровня вместимости для первого пояса вычисляют по формуле:

(Д-З)

V_r - Значение объема с учетом гидростатической поправки;

“ Значение объема посчитанного стандартной командой Liquid (фактическое значение объема Mesh-модели)

Д - Текущее значение уровня наполнения в пределах 1 пояса при соответствующем значении V^, см.

\ - высота первого пояса, см.

Поправка к посантиметровой вместимости резервуара, приходящуюся на 1 см, при наполнении второго пояса, вычисляется по формуле:

(Д.4)

Где

ЛрД - высоты первого и второго пояса соответственно, в мм. 8_Х,8₂ - толщины первого и второго пояса соответственно, в мм

Таким образом, гидростатическая поправка к значениям уровня вместимости для второго пояса вычисляется по формуле:

V_r - Значение объема с учетом гидростатической поправки;

^изм ” Значение объема посчитанного стандартной командой Liquid (фактическое значение объема Mesh-модели)

Д - Текущее значение уровня наполнения в пределах 2 пояса при соответствующем значении Д^, см. (Значение Д=0 соответствует началу отсчета высоты второго пояса)

Д - высота второго пояса, см.

Поправку к посантиметровой вместимости резервуара, приходящуюся на 1 см, при наполнении /-го пояса, вычисляют по формуле:

Где

- высоты первого, второго и z-ro пояса соответственно, в мм.

S_v3₁...6_j - толщины первого, второго и z-ro пояса соответственно, в мм

Таким образом, гидростатическая поправка к значениям уровня вместимости для z-ro пояса вычисляется по формуле:

V_r - Значение объема с учетом гидростатической поправки;

“ Значение объема посчитанного стандартной командой Liquid (фактическое значение объема Mesh-модели)

Н. - Текущее значение уровня наполнения в пределах i-ro пояса при соответствующем значении V_ll3M, см. (Значение Д=0 соответствует началу отсчета высоты i-ro пояса)

h - высота i-ro пояса, см.

Д.3.1 Вместимость резервуара V (А/) , приведенную:

- к стандартной температуре 15 °C вычисляют по формуле

(Д.8)

- к стандартной температуре 20 °C вычисляют по формуле

где t_C7 - температура стенки резервуара, принимаемая по таблице Б.2 (графа 2);

а_ст - коэффициент линейного расширения материала стенки резервуара, для стали принимают значение: 12,5 • 10‘⁶1/°С.

[1] Сканер лазерный Leica RTC360, реестр утвержденных средств измерений ФИФОЕИ № 74358-19

СанПиН 1.2.3685-21        Гигиенические нормативы и требования к обеспечению

безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания

23