ISO 8311:2013
(Main)Refrigerated hydrocarbon and non-petroleum based liquefied gaseous fuels — Calibration of membrane tanks and independent prismatic tanks in ships — Manual and internal electro-optical distance-ranging methods
Refrigerated hydrocarbon and non-petroleum based liquefied gaseous fuels — Calibration of membrane tanks and independent prismatic tanks in ships — Manual and internal electro-optical distance-ranging methods
ISO 8311:2013 specifies a method for the internal measurement of membrane tanks used in ships for the transport of refrigerated light hydrocarbon fluids. In addition to the actual process of measurement, it sets out the calculation procedures for compiling the tank capacity table and correction tables to be used for the computation of cargo quantities. ISO 8311:2013, with some modification, can also be applicable to the calibration of independent prismatic tanks.
Hydrocarbures réfrigérés et combustibles gazeux liquéfiés à base non pétrolière — Étalonnage des réservoirs à membrane et réservoirs pyramidaux — Méthodes manuelles et par mesurage électro-optique interne de la distance
L'ISO 8311:2013 spécifie une méthode pour le mesurage interne des réservoirs à membrane équipant les navires transporteurs d'hydrocarbures légers réfrigérés. Outre le processus de mesurage proprement dit, elle établit les méthodes de calcul permettant d'élaborer la table de jaugeage du réservoir ainsi que les tables de correction à utiliser pour le calcul des quantités de cargaison. L'ISO 8311:2013 peut également s'appliquer, moyennant quelques modifications, au jaugeage des réservoirs pyramidaux autoporteurs.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8311
Second edition
2013-12-01
Refrigerated hydrocarbon and non-
petroleum based liquefied gaseous
fuels — Calibration of membrane tanks
and independent prismatic tanks in
ships — Manual and internal electro-
optical distance-ranging methods
Hydrocarbures réfrigérés et combustibles gazeux liquéfiés à base non
pétrolière — Étalonnage des réservoirs à membrane et réservoirs
pyramidaux — Méthodes manuelles et par mesurage électro-optique
interne de la distance
Reference number
©
ISO 2013
© ISO 2013
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ii © ISO 2013 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Precautions . 3
4.1 General . 3
4.2 Ship’s condition during calibration . 3
4.3 Tank distortion . 3
4.4 Comparison with drawings . 4
4.5 Measurements by measuring tape . 4
4.6 Measurements by electro-optical distance-ranging (EODR) instrument . 4
4.7 Condition of membrane. 5
4.8 Safety precautions for work in membrane tanks . 5
5 Equipment . 5
6 Determination of measuring points . 6
7 Calibration by manual method . 6
7.1 General . 6
7.2 Tank length measurement . 7
7.3 Tank width measurement . 9
7.4 Tank height measurement .12
7.5 Measurement of bottom undulation and gauge reference height .14
7.6 Correction for temperature .15
8 Calibration by electro-optical distance-ranging (EODR) method .16
8.1 General .16
8.2 Setting up of EODR instrument . .16
8.3 Calibration procedure .17
9 Additional measurements .19
9.1 Location of level gauge .19
9.2 Deadwood . .19
10 Calculation .19
10.1 General .19
10.2 Calculation of tank volume .20
10.3 Effect of bottom undulation .20
10.4 Area of chamfer portion .20
10.5 Trim corrections .21
10.6 List corrections .21
10.7 Combined trim and list corrections .21
10.8 Correction for tank shell expansion or contraction .21
11 Report and tables .22
12 Recalibration .23
Annex A (informative) Uncertainty associated with tank calibration .24
Annex B (informative) Example of tank capacity table (Tank No.3) .36
Annex C (informative) Example of trim correction table (Tank No. 1) .38
Annex D (informative) Example of list correction table (Tank No. 1) .40
Bibliography .42
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
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different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
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constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants, Subcommittee
SC 5, Measurement of refrigerated hydrocarbon and non-petroleum based liquefied gaseous fuels.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8311:1989), which has been technically revised.
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Introduction
Large quantities of light hydrocarbons consisting of compounds having one to four carbon atoms are
stored and transported by sea as refrigerated liquids at pressures close to atmospheric. These liquids
can be divided into two main groups, liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gas (LPG).
Bulk transportation of these liquids requires special technology in ship design and construction to
enable ship-borne transportation to be safe and economical.
Quantification of these cargoes in ships’ tanks for custody transfer purposes has to be of a high order of
accuracy. This International Standard (together with others in the group) specifies methods of internal
measurement of ships’ tanks, from which tank capacity tables can be derived.
This International Standard covers calibration techniques applicable to membrane type tanks, i.e. self-
supporting independent tanks in which the containment system comprises a relatively thin membrane
of either stainless steel or high-nickel steel alloy. This International Standard, with some modification,
can also be applicable to the calibration of independent prismatic tanks.
Annex A gives uncertainty associated with the measurement of membrane tanks.
Annex B gives an example of a tank capacity table relating partial filling volume as a function of liquid
level and Annexes C and D give examples of trim correction and list correction tables, respectively.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8311:2013(E)
Refrigerated hydrocarbon and non-petroleum based
liquefied gaseous fuels — Calibration of membrane tanks
and independent prismatic tanks in ships — Manual and
internal electro-optical distance-ranging methods
1 Scope
This International Standard specifies a method for the internal measurement of membrane tanks used
in ships for the transport of refrigerated light hydrocarbon fluids. In addition to the actual process of
measurement, it sets out the calculation procedures for compiling the tank capacity table and correction
tables to be used for the computation of cargo quantities. This International Standard, with some
modification, can also be applicable to the calibration of independent prismatic tanks.
For the manual measurement of membrane tanks, the procedures of this International Standard utilize
the scaffolding used for the installation of the membranes to support the measuring equipment but, for
the internal electro-optical distance-ranging (EODR) method, other safe means of access to the required
measuring positions are intended to be used.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 7507-1:2003, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 1: Strapping method
ISO 7507-4:2010, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 4: Internal electro-optical distance-ranging method
IEC 60079-10-1, Explosive atmospheres — Part 10-1: Classification of areas — Explosive gas atmospheres
IEC 60079-10-2, Explosive atmospheres — Part 10-2: Classification of areas — Combustible dust atmospheres
IEC 60825-1, Safety of laser products — Part 1: Equipment classification and requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
automatic tank gauge
ATG
automatic level gauge
ALG
instrument that continuously measures liquid height (dip or ullage) in storage tanks
3.2
chamfer
slanting surface connecting the walls of a tank with its top or bottom surface
3.3
deadwood
any tank fitting that affects the capacity of a tank
3.4
gauge reference point
point from which the liquid depth are measured
3.5
horizontal plane
any plane established parallel to the tank bottom
3.6
horizontal reference line
any horizontal line established by a string
Note 1 to entry: A calibration method using this line is adopted as an alternative to direct measurements, where
it is considered impractical to take direct measurements.
3.7
list
transverse inclination of a ship
Note 1 to entry: It is expressed in degrees.
3.8
longitudinal line
line formed by a longitudinal plane crossing a horizontal plane
3.9
longitudinal plane
vertical plane running parallel to the centreline of the tank
3.10
measuring point
one of a series of points on the inside surface of the tank shell from/to which the distance is measured by a
tape or a hand-held laser distance meter in case of manual method, or to which the slope distance, vertical
angles and horizontal angles are measured by use of the electro-optical distance-ranging instrument
3.11
port
left-hand side of a ship facing forward
3.12
reference target point
fixed point clearly marked on the inside surface to the tank shell or a prism mounted on a tripod
3.13
section line
line formed by a section plane crossing a horizontal plane
3.14
section plane
plane parallel with the fore and aft end walls of a ship’s tank
3.15
slope distance
distance measured from the electro-optical distance-ranging instrument to any measuring point or a
reference target point
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3.16
starboard
right-hand side of a ship facing forward
3.17
tank-calibration reference temperature
temperature at which the calibration of a tank has been calculated
3.18
tank capacity table
tank table
calibration table
capacity table
table showing the capacities of, or volumes in, a tank corresponding to various liquid levels measured
from a reference point
3.19
trim
difference between the fore and aft draught of the vessel
Note 1 to entry: When the aft draught is greater than the forward draught, the vessel is said to be trimmed by the
stern. When the aft draught is less than the forward draught, the vessel is said to be trimmed by the head.
3.20
uncertainty
U()
estimate characterizing the range of values within which the true value of a measurand lies
Note 1 to entry: Various types of uncertainty are defined in ISO/IEC Guide 98-3.
3.21
vertical line
line formed by a section plane on the side walls and formed by a longitudinal plane on the fore and
aft end walls
4 Precautions
4.1 General
This clause outlines the precautions to be taken during measurement. Utmost care and attention shall
be exercised in taking measurements, and any unusual occurrence during the measuring work, which
might affect the results, shall be recorded.
4.2 Ship’s condition during calibration
The calibration methods described in this International Standard may be applied to ships whether afloat
or in a dry dock. However, its use for ships in a dry dock is preferred, because trim or list, if any, will
remain the same throughout the calibration procedure. Adjustments, manually or automatically shall be
made to any measurement by optical level and EODR if the ship’s attitude has changed.
4.3 Tank distortion
If unusual distortion is found in the tank, additional measurement shall be taken by the calibrator as
considered necessary and sufficient. Notes by the calibrator detailing the extra measurements and the
reasons for them shall be included in the calibration report.
The calibrator shall provide detailed sketches of any abnormality of the tank or its fittings where such
sketches can materially assist the interpretation of the recorded data.
4.4 Comparison with drawings
If drawings for the tank are available, all measurements taken shall be compared with the corresponding
dimensions shown on the drawings. Any measurement showing a significant discrepancy in this
comparison shall be rechecked; however, the tank capacity table shall be based on the actual
measurements.
4.5 Measurements by measuring tape
When measurements are made with a measuring tape:
a) the tension specified in the tape calibration certificate shall be applied;
b) the measuring tape shall be supported so as to prevent it from sagging. If tape sag is unavoidable,
the calibrator shall note this and a catenary correction shall be applied during calculation;
c) take multiple measurements. If the first three consecutive measurements agree within the
tolerances specified in d) below, take their mean as the measurement and their standard deviation
as the standard uncertainty. If they do not agree within the tolerances specified in d) below, repeat
the measurements until two standard deviations of the mean of all measurements is less than the
half of the tolerance specified in d) below. Use the mean as the measurement and the standard
deviation as the standard uncertainty. Use standard procedures to eliminate obvious outliers;
d) the following table shows the tolerances against the measurement distance:
Measurement Tolerance within
Up to 25 m 2 mm
over 25 m 3 mm
for offset 0,5 mm
e) if the measurements have been interrupted, the last measurements shall be repeated. If the new
measurements do not agree, within the required tolerance, with the earlier measurements, then the
earlier set shall be rejected.
4.6 Measurements by electro-optical distance-ranging (EODR) instrument
When measurements are carried out with an EODR instrument:
a) the electro-optical distance-ranging instrument shall be verified prior to calibration. The accuracy
of the distance-ranging unit as well as the angular measuring unit shall be verified using the
procedures given by ISO 7507-4:2010, Annex A;
b) the tank shall be free from vibration and air-borne dust particles. The floor of the tank should be as
free as possible from debris, dust and scales;
c) lighting, when required, shall be placed within the tank so as not to interfere with the operation the
EODR instrument;
d) the laser beam fitted to the EODR instrument shall be operated in conformity with IEC 60825-1.
The hazards, if any, in the area in which the calibration is to be carried out shall be assessed in
accordance with IEC 60079-10. The instrument to be used shall be declared (certified) as being safe
for use in the area of operation.
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4.7 Condition of membrane
Care shall be taken to ensure that the membrane is in contact with the supporting material. In some
cases, it may be possible to ensure this contact by applying a vacuum to the space behind the membrane.
4.8 Safety precautions for work in membrane tanks
a) All regulations covering entry into hazardous areas shall be rigorously observed.
b) Before a tank which has been in use is entered, a safe-entry certificate issued in accordance with local
or national regulations shall be obtained. All lines entering the tank shall be disconnected and blanked.
c) Hand lamps and other electric instruments shall be of a type approved for use in explosive atmospheres.
d) The safety of operating personnel shall be safeguarded by strict attention to the following.
1) Ladders shall be inspected before use, and extendable ladders used only within their safe
operating range. The footing for each ladder shall be level and firm, and all ladders shall be
securely lashed in position before being used.
2) Where painters’ cradles or boatswains’ (bo’suns’) chairs are used, blocks, falls, ropes, etc., shall
be tested before erection, and any item of questionable strength or condition shall be replaced.
Every care shall be paid to the securing of the equipment and its operational use.
3) If calibration cannot be carried out without the use of scaffoldings, properly constructed steel
tube or timber scaffolding shall be erected. Loose bricks, drums, boxes, etc., shall not be used to
form staging. Special attention shall be paid at the corners of the scaffolding. It is not uncommon
for a plank to be moved from its position on the scaffolding when the tank wall is being lined
with membranes.
4) Where appropriate, safety harnesses shall be worn by the calibrator working above ground level.
e) In some cases, edges of the anchor plates projecting from membrane can be sharp. The use of
protective gloves and helmets is especially advised.
f) Care shall be taken not to damage the membranes with shoes, measuring equipment, etc.
5 Equipment
The equipment used to calibrate the tanks in accordance with this International Standard are intended
to confirm to the relevant national or other standard.
5.1 Electro-optical distance-ranging (EODR) instrument, capable of achieving uncertainties of
tank volumes acceptable in legal metrology. The angular measuring part of the instrument should have a
−6
resolution of equal to or better than 3,142 × 10 rad (0,2 mgon), and the distance-measuring part of the
instrument, which is to be used for direct determination of distances, should have a resolution of equal to
or better than 1 mm.
The accuracy of EODR equipment can be affected by variations of temperature. The manufacturer’s
guidance should be followed.
5.2 Hand-held laser distance meter, which may be used, instead of measuring tape, to measure the
distance. The hand-held laser distance meter should have a resolution of equal to or better than 1 mm.
5.3 Measuring tape, complying with the specifications for strapping tapes given in ISO 7507-1 or equivalent.
5.4 Automatic level, having an erect image and a magnification of × 20 or greater, capable of being
focused to 1,5 m or less and with a spirit level sensitivity of 40 s of arc per 2 mm or less.
5.5 Rule, with graduations in centimetres and millimetres, used to measure deadwood, the offsets
between the strings and the tank walls in the case of the manual method, etc. If a wooden rule is used, it
shall be fitted with a brass ferrule at each end and shall be free of warp.
5.6 Thermometer, having a suitable range, of an accuracy of ±0,5 °C.
A mercury thermometer should not be used.
6 Determination of measuring points
The calibration of membrane tanks is basically the measurement of the tank length, width and height
between known points. These measuring points are determined by setting out a number of horizontal,
longitudinal and section planes.
These planes intersect to form lines along which the measurements of length, width and height shall
be taken. The various planes shall be set out at intervals not greater than 5 m; the interval shall be
adjusted so that the resulting measurements reflect any change of section and adequately describe any
deformation. The points at which measurements are to be taken shall be determined by the calibrator
but shall not be more than 5 m apart.
Having determined the measuring points, mark the lines which run on the tank inner walls. Mark the
section and longitudinal lines on the top and bottom plates, horizontal and vertical lines on the fore and
aft end walls and horizontal and vertical lines on the port and starboard end walls. When measurements
are made by an EODR, coordinates of the planned measuring points may be stored in the instrument
instead of actually marking the lines or points on the tank inner walls.
7 Calibration by manual method
7.1 General
In the manual method, measurements of the distances between opposite walls of a tank shall be taken
by tensioning the tape as specified on the tape certificate. A hand-held laser distance meter, in place of a
tape, may be used for the direct measurements.
The lengths of the tanks shall be measured along all the longitudinal lines at each level of the horizontal
planes in accordance with 7.2.
The widths of the tanks shall be measured along all the section lines set in each horizontal plane in
accordance with 7.3.
The total heights, upper chamfer heights and side wall heights shall be measured and from these lower
chamfer heights shall be calculated in accordance with 7.4.
Annex A gives uncertainty associated with the measurement of membrane tanks with the manual method.
6 © ISO 2013 – All rights reserved
7.2 Tank length measurement
7.2.1 Length measurement on the bottom plate
Measure the distances between the fore and aft end walls along all the longitudinal lines marked on
the bottom plate with a measuring tape stretched thereon. The average length on the bottom plate is
calculated using Formula (1):
n
L = L (1)
ll∑ ,i
n
i=1
where
L is the length of a longitudinal line on the bottom plate;
l,i
L is the average length of the bottom plate;
l
n is the number of longitudinal lines on the bottom plate.
7.2.2 Length measurement on the top plate
Measure the distances on the top plate in a manner similar to that for the bottom plate (see 7.2.1). Care
shall be taken to keep the measuring tape in contact with the top plate. The average length on the top
plate is calculated using Formula (2):
n
L = L (2)
uu,i
∑
n
i=1
where
L is the length of a longitudinal line on the top plate;
u,i
L is the average length of the top plate;
u
n is the number of longitudinal lines on the top plate.
7.2.3 Length measurement in an intermediate horizontal plane
To avoid inaccurate measurement due to excessive sagging of the measuring tape, apply the horizontal
reference line method using a string line.
As shown in Figure 1, lengths in these imaginary planes can be obtained by applying offset corrections
at both ends, a , a … a and b , b … b , to the length measured directly on the side wall. In practice,
2 3 n-1 2 3 n-1
carry out the following.
a) Mark P and P , S and S , on both side walls at equal distances from the end walls. Measure the
1 2 1 2
length (L , L ) between the fore and aft end walls with a measuring tape extended along both side
P S
walls, supporting the tape on the wall to prevent it from sagging.
b) Stretch strings between the opposite points P and S , P and S , and measure the offsets between
1 1 2 2
the strings and the end walls (a , a … a and b , b … b ) with a rule.
1 2 n 1 2 n
c) In measuring these offsets, take care to put the measuring rule at a right angle to the string.
The average length of an intermediate horizontal plane, L is calculated using Formula (3):
m,p
n
ab+
()
∑ ii
LL+− aa++bb+
()
ps 11nn
i=1
L = + (3)
m,p
2 n
The averaged length of intermediate part, L , is calculated using Formula (4):
m
p−1
L = L (4)
m m,p
∑
p−2
j=2
where p is the number of intermediate planes.
Key
1 port side wall 4 string line
2 aft end wall 5 longitudinal lines
3 fore end wall 6 starboard side wall
L length of port side wall
P
L length of starboard side wall
S
P , P , S , S markings on both side walls at equal distances from end walls
1 2 1 2
a , a … a offsets between strings and end walls
1 2 n
and b , b
1 2
… b
n
Figure 1 — Plan view of an intermediate horizontal plane
8 © ISO 2013 – All rights reserved
7.2.4 Tank length
The tank length, L, is calculated from L , L and L :
u m l
Lp×−()2 ++LL
mlu
L= (5)
p
Alternatively, another formula of equal or better accuracy may be used when it is considered adequate
in the light of the shape of the tank.
7.3 Tank width measurement
7.3.1 Width measurement on the bottom plate
Measure distances between side walls along all the section lines marked on the bottom plate with a
measuring tape stretched thereon. The average width on the bottom plate is calculated using Formula (6):
n
w = w (6)
ll,i
∑
n
i=1
where
w is the width of a section line on the bottom plate;
l,i
w is the average width of the bottom plate;
l
n is the number of section lines on the bottom plate.
7.3.2 Width measurement on the top plate
Measure distances on the top plate in a manner similar to that for the bottom plate (see 7.3.1). Care shall
be taken to keep the measuring tape in contact with the top plate. The average width on the top plate is
calculated using Formula (7):
n
w = w (7)
uu,i
∑
n
i=1
where
w is the width of a section line on the top plate;
u,i
w is the average width of the top plate;
u
n is the number of section lines on the top plate.
7.3.3 Width measurement on an intermediate horizontal plane
Measure tank width in the same way as in the length measurement by actual measurement of w and w
f a
in combination with the string as shown in Figure 2.
The average width of an intermediate horizontal plane, w is calculated using Formula (8):
m,p
n
cd+
()
∑ ii
ww+−()cc++dd+
f1a nn1
i=1
w = + (8)
m,p
2 n
The average of the averaged length of intermediate part, w , is calculated using Formula (9):
m
p−1
w = w (9)
mm,p
∑
p−2
j=2
where p is the number of intermediate planes.
Key
1 port side wall 4 aft end wall
2 string line 5 fore end wall
3 section line 6 starboard side wall
w width of aft end wall
a
w width of fore end wall
f
P P S S markings on both end walls at equal distances from side walls
3, 4, 3, 4
C C C offsets between strings and side walls
1, 2. n
and d d d
1, 2. n
Figure 2 — Plan view of an intermediate horizontal plane
Alternatively, another formula of equal or better accuracy may be used when it is considered adequate.
For example, side wall may be approximated by a linear regression line of the x- and y-coordinates of
each measuring point on the side wall (see 8.3.3).
7.3.4 Trapezoidal tank
If the tank width is less at one end, measure the width in the intermediate horizontal planes in the same
way as in 7.3.3, as shown in Figure 3.
10 © ISO 2013 – All rights reserved
The average width, w , of the fore end wall and the average width, w , of the aft end wall are calculated
f a
using Formulae (10) and (11).
n
′ ′
cd+
()
∑ ii
′ ′ ′ ′
cc+ +dd+
11nn i=1
′
ww= − + (10)
ff
2 n
and
n
′ ′
()cd+
∑ ii
cc′ + ′ +dd′ + ′
11nn i=1
ww= ′ − + (11)
aa
2 n
where c’ , c’ … c’ and d’ , d’ … d’ are the offsets between strings and side walls.
1 2 n 1 2 n
Key
1 port side wall 4 section line
2 aft end wall 5 starboard side wall
3 string line 6 fore end wall
w’
width of aft end wall
a
w’ width of fore end wall
f
P’ , P’ , S’ , S’ markings on both end walls at equal distances from side walls
3 4 3 4
c’ , c’ … c’ offsets between strings and side walls
1 2 n
and d’ , d’ … d’
1 2 n
Figure 3 — Plan view of an intermediate horizontal plane (trapezoidal tank)
As shown in Figure 3, the offsets to be taken in measuring the widths should theoretically be the ones
parallel to the fore and aft end walls (c’ … c’ , d’ … d’ ), and the offsets d measured at right angles to the
1 n 1 n i
side wall should be corrected, as shown in Figure 4, to d’ measured parallel to the fore and aft walls d’ = d
i 1 i
/cos θ where θ is the angle between the side wall and the plane at right angles to the fore and aft walls.
Key
1 aft end wall
2 string line
3 fore end wall
d offsets at right angles to side wall
i
d’
i
d
'
i
parallel to fore and aft walls by a formula, d =
i
cosθ
θ angle between side wall and plane at right angles to fore and aft walls, taken from the drawings
Figure 4 — Correction of offsets
Alternatively, another formula of equal or better accuracy may be used when it is considered adequate
in the light of the shape of the tank. For example, side wall may be approximated by a linear regression
line of the x- and y-coordinates of each measuring point on the side wall and the width calculated as
distances between intersections of the fitted lines with the tank end walls (see 8.3.3).
7.4 Tank height measurement
7.4.1 Measurement of total height
On the top and bottom plates, draw section lines and longitudinal lines which will make grids on both
plates. Using a measuring tape, measure the distances between the intersections of these lines on the
top plate and the corresponding points on the bottom plate, i.e. along all vertical lines, and calculate the
arithmetic mean using Formula (12):
n
h = h (12)
tt,i
∑
n
i=1
where
h is the total height along a vertical line;
t,i
h is the average total height;
t
n is the number of vertical lines.
12 © ISO 2013 – All rights reserved
Alternatively, another formula of equal or better precision may be used when it is considered adequate
in the light of the shape of the tank. For example, the arithmetic mean may be the weighted average in
case of trapezoidal tanks.
7.4.2 Measurement of side wall height
Measure the distance between the bottom of the upper chamfer and the top of the lower chamfer, along
all vertical lines drawn on both side walls, and obtain the arithmetic mean using Formula (13):
n
h = h (13)
mm∑ ,i
n
i=1
where
h is the side wall height along a vertical line;
m,i
h is the average side wall height;
m
n is the number of vertical lines.
7.4.3 Measurement of lower chamfer height
a) Set a reference plane with an optical level approximately parallel to the bottom and the end walls
with some clearance from the top of the lower chamfer.
b) Measure height d between this reference plane and the bottom plate along all the vertical lines, and
take another measurement d between the reference plane and the top of the lower chamfer at the
corners of the tank.
c) The height of the lower chamfer is calculated using Formulae (14) and (15):
hd=−d (14)
l,i 12,i ,i
n
h = h (15)
ll∑ ,i
n
i=1
where
h is the lower chamfer height along a vertical line;
l,i
h is the average lower chamfer height;
l
n is the number of vertical lines.
7.4.4 Height of upper chamfer
After heights h , h and h have been obtained, the height of the upper chamfer h is calculated using
t m l u
Formula (16):
hh=− hh− (16)
ut m l
Figure 5 shows a transverse section view of a tank indicating where measurements are required and the
values used in calculating chamfer.
Key
1 vertical lines 4 centreline
2 tank top 5 horizontal reference line
3 upper chamfer 6 tank bottom
7 lower chamfer 8 side wall
d height between the horizontal reference line and bottom plate along the vertical lines
d height between the horizontal reference line and top of the lower chamfer at the corners of a tank
h lower chamfer height
l
h side wall height
m
h total height
t
h height of upper chamfer
u
h arbitrary height in the lower chamfer portion
x
h arbitrary height in the upper chamfer portion
y
Figure 5 — Transverse section view
7.5 Measurement of bottom undulation and gauge reference height
7.5.1 Set reference lines by an optical level with some clearance from the tank bottom. Figure 6 shows
an expanded transverse section of the tank bottom to illustrate the measurements used in the assessment
of bottom undulation.
7.5.2 Measure the offsets between the bottom plate and the reference plane along all the vertical lines
set on the fore and aft end walls. The average of the measurements is denoted as RB.
7.5.3 Likewise, take measurements of the depths at all intersections of the longitudinal lines with the
section lines on the bottom plate. The average of these measurements as well as of the measurements
used in obtaining RB is denoted as RA.
7.5.4 Calculate the numerical difference AB between the average reference offset RB and the average
depth measurement RA using Formula (17):
14 © ISO 2013 – All rights reserved
AB=−RA RB (17)
The increase or decrease in volume due to bottom undulation is obtained by multiplying the difference
AB by the area of the tank bottom plate.
7.5.5 Measure the depth RC between the reference plane and gauge reference point (see Figure 6).
The clearance BC of the gauge reference point in relation to the tank bottom is then calculated using
Formula (18):
BC =−RB RC (18)
Key
1 gauge reference point
2 reference plane
3 zero level
Figure 6 — Transverse section view of tank bottom
7.6 Correction for temperature
The atmospheric temperature in the tank shall be measured at intervals of 2 h or less and, when this
differs from the calibration temperature of the measuring tape, the measurements shall be corrected for
the expansion or contraction of the tape. In the case of independent prismatic tanks, the measurements
shall be corrected for the contraction or expansion of the measuring tape and tank material using
Formula (19):
CD=× αα− ×−()Tt (19)
()
s t
where
C is the total correction to the measured length for the effect of temperature;
D is the measured length;
α is the mean coefficient of linear expansion of the measuring tape;
s
α is the mean coefficient of linear expansion of the metal from which the tank is con-
t
structed;
T is the calibration temperature of the measuring tape;
t is the average temperature of the tank during measurement.
If C is less than 0,5 mm, the correction may be ignored.
8 Calibration by electro-optical distance-ranging (EODR) method
8.1 General
In EODR method, average distances between opposite walls of a tank shall be calculated from the
coordinates of the measuring points on these walls.
Note that as alternatives to the formulae in 8.3.2, 8.3.3 and 8.3.4, other methods of equal or better
uncertainties, e.g. least square method, may be used to calculate tank dimensions.
8.2 Setting up of EODR instrument
The EODR instrument shall be set up with the following steps.
a) The number and locations of the instrument stations shall be determined in order not to exceed
incidence-angle limitations of equipment. If more than one station is necessary, survey traverse
techniques should be used to move from one station to the other.
b) The instrument shall be set up with care, particularly in the horizontal and vertical axes and
according to the procedure and instructions given by the manufacturer.
c) The instrument shall be set up so as to be stable and free from external vibrations. If necessary,
the tank shell, in the vicinity of the instrument, shall be made firm and steady by placing heavy
weights in the area. The legs of the tripod on which the instrument is mounted may be steadied
using suitable devices to prevent slippage on the tank bottom.
d) The sighting lines from the instrument to the tank shell shall not be obstructed.
e) At least the minimum settling time recommended by the manufacturer should be allowed before
the instrument is used.
f) If the distance-measurement part is separate, parallax adjustment should be made at the start. The
distance optical beam and laser beams should be adjusted after temperature equilibrium, to ensure
zero parallax, and then locked in position.
g) Select two reference target points. The reference target points should be approximately 100 gon
apart and preferably on the same horizontal plane as this instrument.
16 © ISO 2013 – All rights reserved
h) Measure and record the horizontal angle, the vertical angle and the slope distance to each reference
target point. Two successive readings, at each point, shall be taken and they shall agree within the
following tolerance. Compute and record the average angles and distance to each point.
1) the slope distance to each reference target point at the beginning and end of the calibration
shall be within ± 2mm.
2) the horizontal and vertical angles to each reference target point at the beginning and end of
the calibration shall be within ± 0,01 gon.
8.3 Calibrati
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8311
Deuxième édition
2013-12-01
Hydrocarbures réfrigérés et
combustibles gazeux liquéfiés à base
non pétrolière — Étalonnage des
réservoirs à membrane et réservoirs
pyramidaux — Méthodes manuelles et
par mesurage électro-optique interne
de la distance
Refrigerated hydrocarbon and non-petroleum based liquefied gaseous
fuels — Calibration of membrane tanks and independent prismatic
tanks in ships — Manual and internal electro-optical distance-
ranging methods
Numéro de référence
©
ISO 2013
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normative . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Précautions . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Situation du navire durant le jaugeage . 3
4.3 Déformations du réservoir . 4
4.4 Comparaison avec les plans . 4
4.5 Mesurages avec un ruban gradué . 4
4.6 Mesurages avec un appareil de mesure électro-optique de la distance (MEOD) . 4
4.7 Membrane . 5
4.8 Mesures de sécurité pour les travaux dans les réservoirs à membrane . 5
5 Équipement . 5
6 Emplacement des points de mesure . 6
7 Jaugeage par la méthode manuelle . 6
7.1 Généralités . 6
7.2 Mesurage de la longueur du réservoir . 7
7.3 Mesurage de la largeur du réservoir . 9
7.4 Mesurage de la hauteur du réservoir.12
7.5 Mesurage des ondulations de fond et de la hauteur de référence de jaugeage .14
7.6 Correction pour la température .15
8 Jaugeage par la méthode de mesure électro-optique de la distance (MEOD) .16
8.1 Généralités .16
8.2 Installation et réglage de l’appareil MEOD .16
8.3 Procédure de jaugeage .16
9 Mesurages complémentaires .18
9.1 Position de la jauge de niveau .18
10 Calculs .19
10.1 Généralités .19
10.2 Calcul du volume du réservoir .19
10.3 Effet des ondulations du fond du réservoir .20
10.4 Aires dans les parties chanfreinées .20
10.5 Correction pour l’assiette .20
10.6 Correction pour la gîte .21
10.7 Correction pour l’assiette et la gîte combinées .21
10.8 Correction pour la dilatation ou le retrait de l’enveloppe du réservoir .21
11 Rapport et tables .21
12 Rejaugeage .22
Annexe A (informative) Incertitudes associées au jaugeage des réservoirs .23
Annexe B (informative) Exemple de table de jaugeage de réservoir(réservoir No.3) .36
Annexe C (informative) Exemple de table de correction d’assiette(réservoir No.1) .38
Annexe D (informative) Exemple de table de correction de la gîte(réservoir No.1) .40
Bibliographie .42
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/patents).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au-sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Foreword -
Supplementary information
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants,
sous-comité SC 5, Mesurage des combustibles gazeux liquéfiés réfrigérés à base d’hydrocarures ou à base
non pétrolière.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8311:1989), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
Introduction
De grandes quantités d’hydrocarbures légers constitués de composés ayant 1 à 4 atomes de carbone
sont stockées et transportées par mer sous forme de liquides réfrigérés, à des pressions voisines de la
pression atmosphérique. Ces liquides peuvent être répartis en deux groupes principaux; gaz naturel
liquéfié (GNL) et gaz de pétrole liquéfié (GPL). La conception et la construction de navires permettant un
transport en vrac à la fois sûr et économique de ces liquides, fait appel à des technologies particulières.
La mesure des quantités de cargaison présente dans les citernes à bord des navires doit être d’une grande
exactitude, en raison des droits de passage en douane. La présente Norme internationale, conjointement
à d’autres normes de la série, spécifie des méthodes pour le mesurage interne de citernes de navires et
à partir desquelles on peut élaborer leur table de jaugeage.
La présente Norme internationale traite des techniques de jaugeage applicables aux réservoirs à
membrane, c.-à-d. les réservoirs autoporteurs dans lesquels le système de confinement comporte une
membrane relativement mince en acier inoxydable ou en alliage d’acier à haute teneur en nickel. La
présente Norme internationale peut également s’appliquer, moyennant quelques modifications, au
jaugeage des réservoirs pyramidaux autoporteurs.
L’Annexe A donne les incertitudes associées au mesurage des réservoirs à membrane.
L’Annexe B montre un exemple de table de jaugeage de réservoir donnant le volume de liquide contenu
en fonction de son niveau. Les Annexes C et D présentent des exemples de tables de correction de la gîte
et de l’assiette du navire.
NORME INTERNATIONALE ISO 8311:2013(F)
Hydrocarbures réfrigérés et combustibles gazeux liquéfiés
à base non pétrolière — Étalonnage des réservoirs à
membrane et réservoirs pyramidaux — Méthodes manuelles
et par mesurage électro-optique interne de la distance
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour le mesurage interne des réservoirs à
membrane équipant les navires transporteurs d’hydrocarbures légers réfrigérés. Outre le processus de
mesurage proprement dit, elle établit les méthodes de calcul permettant d’élaborer la table de jaugeage
du réservoir ainsi que les tables de correction à utiliser pour le calcul des quantités de cargaison. La
présente Norme internationale peut également s’appliquer, moyennant quelques modifications, au
jaugeage des réservoirs pyramidaux autoporteurs.
Pour le mesurage manuel des réservoirs à membrane, les procédures décrites dans la présente Norme
internationale préconisent d’utiliser les échafaudages ayant servi à l’installation des membranes pour
supporter l’équipement de mesure. Cependant, pour la méthode de mesure électro-optique interne des
distances, il faut prévoir d’autres moyens d’accès de sécurité aux emplacements de mesurage requis.
2 Références normative
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 7507-1:2003, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux —
Partie 1: Méthode par ceinturage
ISO 7507-4:2010, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux —
Partie 4: Méthode par mesurage électro-optique interne de la distance
CEI 60079-10-1, Atmosphères explosives — Partie 10-1: Classement des emplacements — Atmosphères
explosives gazeuses
CEI 60079-10-2, Atmosphères explosives — Partie 10-2: Classement des emplacements — Atmosphères
explosives poussiéreuses
CEI 60825-1, Sécurité des appareils à laser — Partie 1: Classification des matériels et exigences
3 Termes et définitions
Pour les besoins du document, les définitions et termes suivants s’appliquent.
3.1
jaugeur automatique de réservoir
ATG
jaugeur automatique de niveau
ALG
instrument mesurant en continu la hauteur de liquide (par le plein ou par le creux) dans les réservoirs
de stockage
3.2
chanfrein
surface de la pente de raccordement entre les parois et le sommet ou le fond du réservoir
3.3
corps intérieurs et extérieurs
accessoires qui affectent la capacité d’un réservoir
3.4
point de référence de jaugeage
point à partir duquel les mesurages des hauteurs du liquide sont réalisés
3.5
plan horizontal
plan établi parallèlement au fond du réservoir
3.6
ligne de référence horizontale
ligne horizontale établie au moyen d’un cordeau
Note 1 à l’article: Lorsqu’il s’avère peu pratique d’effectuer des mesurages directs, on adopte une méthode de
jaugeage alternative faisant appel à cette ligne.
3.7
gîte
inclinaison transversale d’un navire exprimée en degrés
3.8
ligne longitudinale
ligne formée par un plan longitudinal coupant un plan horizontal
3.9
plan longitudinal
plan vertical parallèle à l’axe du réservoir
3.10
point de mesure
point faisant partie d’une série de points situés sur la surface interne de l’enveloppe du réservoir, à
partir duquel/jusqu’auquel la distance est mesurée à l’aide d’un ruban gradué ou d’un télémètre laser à
main (méthode manuelle), ou jusqu’auquel la distance de visée, les angles verticaux et horizontaux sont
mesurés au moyen d’un appareil de mesurage électro-optique de la distance (MEOD)
3.11
bâbord
côté gauche d’un navire quand on le regarde de l’arrière vers l’avant
3.12
point de visée de référence
point fixe marqué de manière visible sur la surface interne de l’enveloppe du réservoir
3.13
ligne sécante
ligne formée par un plan sécant coupant un plan horizontal
3.14
plan sécant
plan parallèle aux parois d’extrémité avant et arrière d’une citerne de navire
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés
3.15
distance de visée
distance mesurée à partir de l’instrument de mesure électro-optique de la distance jusqu’à un point de
mesure ou un point de visée de référence
3.16
tribord
côté droit d’un navire quand on le regarde de l’arrière vers l’avant
3.17
température de référence de jaugeage d’un réservoir
température à laquelle la table de jaugeage a été calculée
3.18
table d’épalement
table de jaugeage
barème de jaugeage
table de capacité
table, indiquant la capacité de, ou les volumes dans, un réservoir correspondant à divers niveaux de
liquide repérés à partir d’un point de référence
3.19
assiette
différence entre les tirants d’eau avant et arrière du navire
Note 1 à l’article: Quand le tirant d’eau arrière est plus grand que le tirant d’eau avant, le navire est dit sur le cul.
Quand le tirant d’eau arrière est inférieur au tirant d’eau avant, le navire est dit sur le nez.
3.20
incertitude
U()
estimation caractérisant l’étendue des valeurs dans laquelle se situe la valeur vraie d’une grandeur mesurée
Note 1 à l’article: Les différents types d’incertitudes sont définis dans le Guide ISO/CEI 98-3.
3.21
ligne verticale
ligne formée par un plan sécant sur les parois latérales ou formée par un plan longitudinal sur les parois
d’extrémité avant et arrière
4 Précautions
4.1 Généralités
Le présent article souligne l’ensemble des précautions à observer au cours d’un mesurage. On doit
exécuter les mesurages avec un soin extrême, et tout incident inhabituel survenant lors des opérations
de jaugeage et pouvant en affecter les résultats doit être scrupuleusement noté.
4.2 Situation du navire durant le jaugeage
Les méthodes de jaugeage décrites dans la présente Norme internationale peuvent être appliquées soit
sur des navires à flot, soit sur des navires en cale sèche. Toutefois, son utilisation sur des navires en cale
sèche est préférée car l’assiette ou la gîte, si elle a lieu, demeure constante tout au long des mesurages. Il
faut apporter des corrections appropriées, manuellement ou automatiquement, aux mesures par niveau
optique ou par l’appareil MEOD si l’attitude du navire subit des modifications.
4.3 Déformations du réservoir
Si des déformations particulières sont constatées au sein du réservoir, le responsable du jaugeage doit
réaliser des mesurages supplémentaires. Il doit noter, dans le rapport de jaugeage, le détail de tous les
mesurages supplémentaires effectués et les raisons de ceux-ci.
Le responsable du jaugeage doit également produire des croquis détaillés exposant toutes les anomalies
affectant le réservoir ou ses accessoires, si cela est nécessaire pour clarifier la situation.
4.4 Comparaison avec les plans
Si l’on dispose de plans relatifs au réservoir, toutes les mesures prises doivent être comparées
aux dimensions correspondantes indiquées sur les plans. Toute mesure présentant une différence
significative par rapport aux plans doit être vérifiée une seconde fois. Cependant, la table de jaugeage
doit être basée sur les mesures réelles.
4.5 Mesurages avec un ruban gradué
Pour les mesurages effectués à l’aide d’un ruban gradué:
a) on doit appliquer au ruban la tension spécifiée dans son certificat d’étalonnage;
b) le ruban gradué doit être soutenu à l’aide de dispositifs appropriés pour éviter tout fléchissement. Si
l’on ne peut empêcher un fléchissement du ruban, il faut prévoir, lors des calculs, une correction du
type appliquée aux caténaires;
c) effectuer plusieurs mesurages; si les trois premières mesures consécutives concordent, dans les
limites des tolérances stipulées ci-dessous en d), prendre leur moyenne comme résultat et leur
écart-type comme incertitude-type. Si elles ne concordent pas, dans les limites de ces tolérances,
répéter les mesurages jusqu’à ce que la valeur de deux écarts-types de la moyenne de l’ensemble
des mesures représente la moitié de la tolérance spécifiée en d). Prendre la moyenne des mesures
comme résultat et l’écart-type comme incertitude-type. Utiliser des procédures standard pour
éliminer les valeurs manifestement aberrantes;
d) le tableau suivant présente les tolérances admissibles en fonction des distances de mesure:
Mesurage Tolérance
jusqu’à 25 m 2 mm
plus de 25 m 3 mm
pour les écarts 0,5 mm
e) si le mesurage est interrompu, recommencer les derniers mesurages effectués. Si les nouvelles
mesures prises ne correspondent pas, selon les tolérances admissibles, aux mesures précédentes,
ces dernières doivent être rejetées.
4.6 Mesurages avec un appareil de mesure électro-optique de la distance (MEOD)
Pour les mesurages effectués à l’aide d’un appareil MEOD:
a) vérifier l’appareil MEOD avant utilisation. L’exactitude du module de mesure de distance ainsi que
du module de mesure d’angles de l’appareil MEOD, doit être vérifiée selon les procédures données
dans l’ISO 7507-4:2010, Annexe A;
4 © ISO 2013 – Tous droits réservés
b) le réservoir ne doit pas être soumis à des vibrations, ni contenir des particules de poussières en
suspension dans l’air. Le fond du réservoir doit autant que possible être libre de débris, de poussières
et de calamine;
c) si un éclairage est nécessaire à l’intérieur du réservoir, le placer de façon à ne pas interférer dans le
fonctionnement de l’appareil MEOD;
d) le faisceau laser de l’appareil MEOD doit être utilisé conformément aux spécifications de la CEI 60825-
1. Tout danger éventuel dans la zone de mesurage doit être évalué conformément à la CEI 60079-10.
L’appareil doit être certifié pour une utilisation en toute sécurité dans la zone concernée.
4.7 Membrane
Des mesures particulières doivent être prises pour s’assurer que la membrane est en étroit contact avec
le matériau support. Dans certains cas, il peut s’avérer possible d’assurer ce contact en appliquant une
source de vide dans l’espace situé immédiatement en dessous de la membrane.
4.8 Mesures de sécurité pour les travaux dans les réservoirs à membrane
a) la réglementation en matière de travail dans des zones dangereuses doit être scrupuleusement observée;
b) avant de pénétrer à l’intérieur d’un réservoir ayant déjà été en service, il faut obtenir une autorisation
de travail conforme aux réglementations locales ou nationales. Toutes les lignes de tuyauterie
entrant dans le réservoir doivent être déconnectées et bouchées;
c) les lampes baladeuses et autres appareils électriques doivent être d’un type agréé pour utilisation
en atmosphère explosive;
d) la sécurité des intervenants doit être assurée par le strict respect des points suivants:
1) Les échelles doivent être contrôlées avant utilisation. Les échelles coulissantes ne doivent être
déployées que dans la limite de longueur spécifiée par le fabricant. Les échelons des échelles
doivent être suffisamment solides et horizontaux. Les échelles doivent être solidement attachées
en position opérationnelle avant utilisation.
2) Lorsqu’on utilise un équipement du type plate-forme suspendue de peintre; les treuils, poulies,
cordes, etc., doivent être contrôlés avant la mise en place de la plate-forme. Tout élément
présentant un doute sur son état ou sa solidité doit être remplacé. Toutes les précautions doivent
être prises pour sécuriser l’équipement et son utilisation opérationnelle.
3) Si les opérations de jaugeage ne peuvent être réalisées sans un échafaudage, celui-ci doit être
correctement construit avec des tubes d’acier ou du bois de pin. On ne doit pas utiliser de briques,
fûts, caisses, etc., comme base. Il faut faire particulièrement attention aux angles de l’échafaudage;
un élément du plancher est souvent déplacé lors de la mise en place des membranes.
4) Lorsque cela est approprié, l’opérateur doit porter un harnais de sécurité lorsqu’il travaille au-
dessus du niveau du sol.
e) dans certains cas, les rebords des plaques d’ancrage dépassant de la membrane peuvent être
coupants. Il est alors particulièrement recommandé de porter des gants et un casque de protection;
f) prendre soin de ne pas endommager les membranes par les chaussures, équipements de mesure, etc.
5 Équipement
L’équipement spécifié dans la présente Norme internationale pour le jaugeage des réservoirs, doit être
conforme à une norme nationale ou autre norme reconnue.
5.1 Appareil de mesure électro-optique de la distance (MEOD), capable d’obtenir des incertitudes
sur les volumes des réservoirs acceptables en métrologie légale, il convient que la partie de mesure
−6
angulaire de l’appareil ait une résolution égale à 3,142 × 10 rad (0,2 mgon), ou meilleure. Il convient
également que la partie mesurage de distance de l’appareil ait une résolution égale à 1 mm, ou meilleure.
L’exactitude de l’appareil MEOD peut être affectée par des variations de température. Il convient de
suivre les recommandations du fabricant sur ce point.
5.2 Télémètre laser à main, qui peut être utilisé au lieu d’un ruban gradué pour mesurer les
distances. Il convient que le télémètre ait une résolution de 1 mm, ou meilleure.
5.3 Ruban de mesure, conforme aux spécifications de l’ISO 7507-1 ou autre norme équivalente.
5.4 Niveau automatique, ayant une image redressée, un grossissement de ×20 ou plus et capable d’une
focalisation de 1,5 m, ou moins. La sensibilité de son niveau à bulle doit être de 40 s d’arc par 2 mm, ou moins.
5.5 Règle graduée en millimètres et centimètres, utilisée pour mesurer les corps intérieurs et
extérieurs, et dans la méthode manuelle, les écarts entre les cordeaux et les parois du réservoir, etc.
Dans le cas des règles en bois, celles-ci ne doivent pas présenter de voilement et doivent être dotées d’un
embout en laiton à chaque extrémité.
5.6 Thermomètre, ayant une échelle appropriée et une exactitude de ±0,5 °C.
Il convient d’éviter l’utilisation de thermomètres à mercure.
6 Emplacement des points de mesure
Le jaugeage d’un réservoir à membrane consiste essentiellement à mesurer sa longueur, sa largeur et sa
hauteur entre des points définis. Ces points sont déterminés en établissant un certain nombre de plans
horizontaux, longitudinaux et sécants.
Ces plans se coupent et formes des lignes le long desquelles on prend des mesures de longueur, de largeur
et de profondeur. Les différents plans sont établis à des intervalles ne dépassant pas 5 m. L’intervalle doit
être réglé de manière que les mesures en résultant prennent en compte tout changement de section et
puissent décrire précisément toute déformation. L’opérateur doit déterminer l’emplacement des points
où les mesurages doivent être réalisés, ceux-ci ne doivent pas être distants de plus de 5 m.
Ayant défini les points entre lesquels on effectuera les mesurages, tracer des lignes sur les surfaces
internes du réservoir. Les lignes longitudinales et sécantes sont tracées sur les tôles du sommet et du
fond, les lignes horizontales et verticales sont tracées sur les parois d’extrémités avant et arrière ainsi
que sur les parois latérales bâbord et tribord. Lorsque les mesurages sont effectués avec l’appareil
MEOD, les coordonnées des points de mesure projetés peuvent être enregistrées dans l’appareil au lieu
de marquer physiquement les lignes ou les points sur les parois internes du réservoir.
7 Jaugeage par la méthode manuelle
7.1 Généralités
La méthode manuelle consiste à mesurer les distances entre les parois opposées d’un réservoir au moyen
d’un ruban mesureur ou d’un télémètre laser à main. Dans le cas d’utilisation d’un ruban mesureur,
celui-ci doit être tendu selon les indications du certificat du ruban.
La longueur du réservoir doit être mesurée le long de toutes les lignes longitudinales à chaque niveau
des plans horizontaux, conformément à 7.2.
La largeur du réservoir doit être mesurée le long de toutes les lignes sécantes sur chaque plan horizontal,
conformément à 7.3.
On doit mesurer la hauteur totale du réservoir, la hauteur du chanfrein supérieur et la hauteur des parois
latérales. La hauteur du chanfrein inférieur est ensuite calculée à partir de ces hauteurs, conformément à 7.4.
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L’Annexe A donne les incertitudes associées au mesurage des réservoirs à membrane par la méthode
manuelle.
7.2 Mesurage de la longueur du réservoir
7.2.1 Mesurage de la longueur sur la tôle de fond
Mesurer les distances entre les parois d’extrémité avant et arrière le long de toutes les lignes longitudinales
tracées sur la tôle de fond avec un ruban de mesure tendu sur celle-ci. La longueur moyenne de la tôle de
fond est alors calculée selon l’Équation (1):
n
L = L (1)
ll∑ ,i
n
i=1
où
L est la longueur d’une ligne longitudinale sur la tôle de fond;
l,i
L est la longueur moyenne de la tôle de fond;
l
n est le nombre de lignes longitudinales sur la tôle de fond.
7.2.2 Mesurage de la longueur sur la tôle de sommet
Mesurer les distances sur la tôle de sommet en procédant de la même manière que pour la tôle de fond
(voir 7.2.1). La longueur moyenne de la tôle de sommet est calculée selon l’Équation (2):
n
L = L (2)
uu∑ ,i
n
i=1
où
L est la longueur d’une ligne longitudinale sur la tôle de sommet;
u,i
L est la longueur moyenne de la tôle de sommet;
u
n est le nombre de lignes longitudinales sur la tôle de sommet.
7.2.3 Mesurage de la longueur dans un plan horizontal intermédiaire
Pour éviter des mesurages inexacts découlant d’un fléchissement excessif du ruban de mesure, on
utilisera la méthode permettant d’établir une ligne de référence horizontale à l’aide de cordeaux.
Comme le montre la Figure 1, les longueurs de ces plans imaginaires peuvent être obtenues en appliquant
des corrections des intervalles aux deux extrémités, tels que a , a …a et b , b …b , à la longueur
2 3 n-1 2 3 n-1
directement mesurée sur la paroi latérale. En pratique:
a) marquer P et P , S et S , sur les deux parois latérales à une distance égale des parois d’extrémité.
1 2 1 2
Mesurer les longueurs (L , L ) entre les parois d’extrémité avant et arrière avec un ruban de mesure
P S
tiré le long des deux parois latérales, en le plaquant de manière appropriée sur de la paroi pour
éviter tout fléchissement;
b) tendre des cordeaux entre les points opposés P et S , P et S , et mesurer les intervalles entre les
1 1 2 2
cordeaux et les parois d’extrémité (a , a … a et b , b … b ) avec une règle;
1 2 n 1 2 n
c) veiller à placer la règle bien perpendiculairement au cordeau pour mesurer ces décalages.
La longueur moyenne de chaque plan horizontal intermédiaire, L est calculée à l’aide de l’Équation (3):
m, p
n
ab+
()
∑ ii
LL+− aa++bb+
()
ps 11nn
i=1
L = + (3)
m,p
2 n
La longueur moyenne de la partie intermédiaire, L , est calculée selon l’Équation (4):
m
p−1
L = L (4)
m m,p
∑
p−2
j=2
où p est le nombre de plans intermédiaires.
Légende
1 paroi latérale bâbord 4 ligne de cordeau
2 paroi d’extrémité arrière 5 lignes longitudinales
3 paroi d’extrémité avant 6 paroi latérale tribord
L longueur de la paroi latérale bâbord
P
L longueur de la paroi latérale tribord
S
P , P , S , marques sur les deux parois latérales à égale distance des parois d’extrémité
1 2 1
S
a , a … a intervalles entre les cordeaux et les parois d’extrémités
1 2 n
et b , b …
1 2
b
n
Figure 1 — Vue de dessus d’un plan horizontal intermédiaire
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7.2.4 Longueur du réservoir
La longueur du réservoir, L, est calculée à partir de L , L et L ;
u m l
Lp×−()2 ++LL
mlu
L= (5)
p
On peut utiliser une autre formule de précision égale ou meilleure, si elle paraît mieux adaptée à la forme
du réservoir.
7.3 Mesurage de la largeur du réservoir
7.3.1 Mesurage de la largeur sur la tôle de fond
Mesurer les distances entre les parois latérales le long de toutes les lignes sécantes tracées sur la tôle
de fond avec un ruban de mesure tendu sur celle-ci. La largeur moyenne sur la tôle de fond est calculée
selon l’Équation (6):
n
w = w (6)
ll,i
∑
n
i=1
où
w est la largeur d’une ligne sécante sur la tôle de fond;
l,i
w est la largeur moyenne de la tôle de fond;
l
n est le nombre de lignes sécantes sur la tôle de fond.
7.3.2 Mesurage de la largeur sur la tôle de sommet
Mesurer les distances sur la tôle de sommet en procédant de la même manière que pour la tôle de fond
(voir 7.3.1). Prendre soin de bien maintenir le ruban en étroit contact avec la tôle de sommet. La largeur
moyenne sur la tôle de sommet est calculée selon l’Équation (7):
n
w = w (7)
uu∑ ,i
n
i=1
où
w est la largeur d’une ligne sécante sur la tôle de sommet;
u,i
w est la largeur moyenne de la tôle de sommet;
u
n est le nombre de lignes sécantes sur la tôle de sommet.
7.3.3 Mesurage de la largeur sur un plan horizontal intermédiaire
Mesurer la largeur du réservoir en procédant de la même manière que pour la longueur par la mesure
réelle de w et w combiné avec la méthode au cordeau, tel que montré à la Figure 2.
f a
La largeur moyenne de chaque plan horizontal intermédiaire, w , est calculée selon l’Équation (8):
m,p
n
cd+
()
∑ ii
ww+−()cc++dd+
f1a nn1
i=1
w = + (8)
m,p
2 n
La moyenne des longueurs moyennes de la partie intermédiaire, w , est calculée selon l’Équation (9):
m
p−1
w = w (9)
mm,p
∑
p−2
j=2
où p est le nombre de plans intermédiaires.
Légende
1 paroi latérale bâbord 4 paroi d’extrémité arrière
2 ligne de cordeau 5 paroi d’extrémité avant
3 ligne sécante 6 paroi latérale tribord
w largeur de la paroi d’extrémité arrière
a
w largeur de la paroi d’extrémité avant
f
P , P , S , S marques sur les deux parois d’extrémité à égale distance des parois latérales
3 4 3 4
c , c … c and intervalles entre les cordeaux et les parois latérales
1 2 n
d , d … d
1 2 n
Figure 2 — Vue de dessus d’un plan horizontal intermédiaire
Alternativement, une autre formule d’égale ou de meilleure precision peut être appliqué si cela est considéré
approprié. Par exemple, Par exemple, les parois latérales peuvent être représentées par une droite de
régression linéaire des coordonnées x et y de chaque point de mesure sur la paroi latérale (voir 8.3.3).
7.3.4 Réservoir trapézoïdal
Dans le cas de réservoirs ayant une largeur devenant plus étroite à une extrémité, mesurer la largeur
des plans horizontaux intermédiaires en procédant de la même manière qu’en 7.3.3, et comme le montre
la Figure 3.
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Les largeurs moyennes des parois d’extrémité arrière (w ) et avant (w ) sont calculées à l’aide des
f a
Équations (10) et (11):
n
′ ′
cd+
()
∑ ii
′ ′ ′ ′
cc+ +dd+
11nn i=1
′
ww= − + (10)
ff
2 n
et
n
′ ′
()cd+
∑ ii
cc′ + ′ +dd′ + ′
11nn i=1
ww= ′ − + (11)
aa
2 n
Légende
1 paroi latérale bâbord 4 ligne sécante
2 paroi d’extrémité arrière 5 paroi latérale tribord
3 ligne de cordeau 6 paroi d’extrémité avant
w’ largeur de la paroi d’extrémité arrière
a
w’ largeur de la paroi d’extrémité avant
f
P’ , P’ , S’ , S’ marques sur les deux parois d’extrémité à égale distance des parois latérales
3 4 3 4
c’ , c’ … c’ and intervalles entre les cordeaux et les parois latérales
1 2 n
d’ , d’ … d’
1 2 n
Figure 3 — Vue de dessus d’un plan horizontal intermédiaire (réservoir trapézoïdal)
Comme le montre la Figure 3, les intervalles à prendre en compte pour la mesure des largeurs doivent
théoriquement être ceux parallèles aux parois d’extrémité avant et arrière (c’ … c’ , d’ … d’ ), et les
1 n 1 n
écarts d mesurés perpendiculairement aux parois latérales, comme présenté à la Figure 4, doivent faire
i
l’objet d’une correction mathématique d’ fournie par la formule d’ = d /cos θ où θ est l’angle entre la
i 1 i
paroi latérale et le plan perpendiculaire aux parois d’extrémité avant et arrière.
Légende
1 paroi d’extrémité arrière
2 ligne de cordeau
3 paroi d’extrémité avant
d intervalle perpendiculaire à la paroi latérale
i
d’
i
d
'
i
parallèle aux parois d’extrémité arrière et avant selon, d =
i
cosθ
θ angle entre la paroi latérale et le plan perpendiculaire aux parois d’extrémité arrière et avant, relevé sur les
plans
Figure 4 — Correction des écarts
On peut utiliser une autre formule d’égale ou meilleure précision, si elle paraît mieux adaptée à la forme
du réservoir. Par exemple, les parois latérales peuvent être représentées par une droite de régression
linéaire des coordonnées x et y de chaque point de mesure sur la paroi latérale et les largeurs définies
comme étant les distances entre les intersections des droites ainsi définies avec les parois d’extrémité
du réservoir (voir 8.3.3).
7.4 Mesurage de la hauteur du réservoir
7.4.1 Mesurage de la hauteur totale
Sur les tôles de fond et de sommet, tracer des lignes sécantes et des lignes horizontales qui produiront
une grille de référence sur les deux tôles. Au moyen d’un ruban gradué, mesurer les distances entre
les intersections de ces lignes sur la tôle de sommet et les intersections correspondantes sur la tôle de
fond, c’est-à-dire le long de chaque ligne verticale, et en calculer la moyenne arithmétique à l’aide de
l’Équation (12):
n
h = h (12)
tt∑ ,i
n
i=1
où
h est la hauteur totale le long d’une ligne verticale;
t,i
h est la hauteur totale moyenne;
t
n est le nombre de lignes verticales.
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On peut utiliser une autre formule de précision égale ou meilleure, si elle paraît mieux adaptée à la forme
du réservoir. Par exemple, on peut substituer la moyenne pondérée à la moyenne arithmétique pour les
réservoirs trapézoïdaux.
7.4.2 Mesurage de la hauteur des parois latérales
Mesurer la distance entre la base du chanfrein supérieur et le sommet du chanfrein inférieur, le long de
toutes les lignes verticales tracées sur les deux parois latérales. En calculer la moyenne arithmétique à
l’aide de l’Équation (13):
n
h = h (13)
mm∑ ,i
n
i=1
où
h est la hauteur de la paroi latérale le long d’une ligne verticale;
m,i
h est la hauteur moyenne de la paroi latérale;
m
n est le nombre de lignes verticales.
7.4.3 Mesurage de la hauteur du chanfrein inférieur
a) établir un plan de référence au moyen d’un niveau optique, approximativement parallèle au fond et
aux parois d’extrémité, en laissant une certaine distance à partir du sommet du chanfrein inférieur;
b) mesurer la hauteur d entre ce plan de référence et la tôle de fond, le long de toutes les lignes
verticales, puis faire une autre mesure d entre le plan de référence et le sommet du chanfrein
inférieur aux quatre coins du réservoir;
c) la hauteur du chanfrein inférieur est calculée à partir des Équations (14) et (15):
hd=−d (14)
l,ii12,,i
n
h = h (15)
ll,i
∑
n
i=1
où
h est la hauteur du chanfrein inférieur le long d’une ligne verticale;
l,i
h est la hauteur moyenne du chanfrein inférieur;
l
n est le nombre de lignes verticales.
7.4.4 Hauteur du chanfrein supérieur
Maintenant que les hauteurs h , h et h sont connues, on peut calculer la hauteur du chanfrein supérieur
t m l
au moyen de l’Équation(16):
hh=− hh− (16)
ut m l
La Figure 5 représente une vue en coupe transversale d’une citerne indiquant les emplacements où les
mesures doivent être faites ainsi que les valeurs à utiliser dans les calculs de chanfrein.
Légende
1 lignes verticales 4 axe
2 sommet du réservoir 5 ligne horizontale de référence
3 chanfrein supérieur 6 fond du réservoir
7 chanfrein inférieur 8 paroi latérale
d hauteur entre la ligne horizontale de référence et la tôle de fond le long des lignes verticales
d hauteur entre la ligne horizontale de référence et le sommet du chanfrein inférieur aux quatre coins du
réservoir
h hauteur du chanfrein inférieur
l
h hauteur de la paroi latérale
m
h hauteur totale
t
h hauteur du chanfrein supérieur
u
h hauteur arbitraire dans le chanfrein inférieur
x
h hauteur arbitraire dans le chanfrein supérieur
y
Figure 5 — Vue en coupe transversale
7.5 Mesurage des ondulations de fond et de la hauteur de référence de jaugeage
7.5.1 Établir des lignes de référence à une certaine distance du fond du réservoir à l’aide d’un niveau
optique. La Figure 6 représente une vue en coupe transversale d’un fond de réservoir montrant les
mesures à effectuer pour évaluer les ondulations du fond.
7.5.2 Mesurer les écarts entre la tôle de fond et le plan de référence, le long de toutes les lignes verticales
tracées sur les parois d’extrémité avant et arrière. La moyenne de ces mesures est désignée RB.
7.5.3 De la même manière, prendre des mesures de profondeur à toutes les intersections des lignes
longitudinales avec les lignes sécantes sur la tôle de fond. La moyenne de ces mesures est désignée RA.
7.5.4 Calculer la différence numérique AB entre l’écart de référence moyen RB et la moyenne des
mesures de profondeur RA selon l’Équation (17):
AB=−RA RB (17)
L’augmentation ou la diminution de volume due à l’ondulation du fond est obtenue en multipliant la
différence AB par l’aire de la tôle de fond du réservoir.
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7.5.5 Mesurer la profondeur RC entre le plan de référence et le point de référence de jaugeage (voir
Figure 6). La distance BC séparant le point de référence de jaugeage et le fond du réservoir est calculée
selon l’Équation (18):
BC =−RB RC (18)
Légende
1 point de référence de jaugeage
2 plan de référence
3 niveau zéro
Figure 6 — Vue en coupe transversale d’un fond de réservoir
7.6 Correction pour la température
La température atmosphérique régnant dans le réservoir doit être mesurée toutes les deux heures, ou
moins. Si cette température diffère de la température à laquelle le ruban de mesure a été étalonné, les
m
...
Questions, Comments and Discussion
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