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.
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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 8311:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 8311:2013(E)
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Published in Switzerland
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ISO 8311:2013(E)
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
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ISO 8311:2013(E)
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
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
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
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
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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ISO 8311:2013(E)
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.
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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
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ISO 8311:2013(E)
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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ISO 8311:2013(E)
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.
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ISO 8311:2013(E)
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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ISO 8311:2013(E)
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.
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ISO 8311:2013(E)
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
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ISO 8311:2013(E)
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
1
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
1
L = L (2)
uu,i
∑
n
i=1
where
L is the length of
...
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 8311:2013(F)
©
ISO 2013
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ISO 8311:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
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
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
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ISO 8311:2013(F)
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
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ISO 8311:2013(F)
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
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ISO 8311:2013(F)
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.
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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
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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
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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.
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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;
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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
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−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 inte
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.