Petroleum measurement systems — Part 2: Pipe prover design, calibration and operation

This document provides descriptions of the different types of pipe provers, otherwise known as displacement provers, currently in use. These include sphere (ball) provers and piston provers operating in unidirectional and bidirectional forms. It applies to provers operated in conventional, reduced volume, and small volume modes. This document gives guidelines for: — the design of pipe provers of each type; — the calibration methods; — the installation and use of pipe provers of each type; — the interaction between pipe provers and different types of flowmeters; — the calculations used to derive the volumes of liquid measured (see Annex A); — the expected acceptance criteria for fiscal and custody transfer applications, given as guidance for both the calibration of pipe provers and when proving flowmeters (see Annex C). This document is applicable to the use of pipe provers for crude oils and light hydrocarbon products which are liquid at ambient conditions. The principles apply across applications for a wider range of liquids, including water. The principles also apply for low vapour pressure, chilled and cryogenic products, however use with these products can require additional guidance.

Systèmes de mesurage des produits pétroliers — Partie 2: Conception, étalonnage et fonctionnement des tubes étalons

Le présent document décrit les différents types de tubes étalons, également appelés “étalons à déplacement”, actuellement utilisés. Cela comprend les tubes étalons à sphère et à piston, fonctionnant de manière unidirectionnelle et bidirectionnelle. Le présent document s'applique aux tubes étalons fonctionnant en mode conventionnel, à volume réduit et à petit volume. Le présent document fournit des lignes directrices concernant: — la conception des tubes étalons de chaque type; — les méthodes d'étalonnage; — l'installation et l'utilisation des tubes étalons de chaque type; — l'interaction entre les tubes étalons et différents types de débitmètres; — les calculs utilisés pour obtenir les volumes de liquide mesurés (voir l'Annexe A); — les critères d'acceptation attendus pour les applications fiscales et de transactions commerciales, donnés à titre de recommandation, à la fois pour l'étalonnage des tubes étalons et la vérification des débitmètres (voir l'Annexe C). Le présent document s'applique à l'utilisation de tubes étalons pour le pétrole brut et les produits d'hydrocarbure légers qui sont à l'état liquide dans les conditions ambiantes. Les principes cités s'appliquent à différentes applications ayant recours à un éventail plus large de liquides, y compris l'eau. Ces principes s'appliquent également aux produits à faible pression de vapeur, ainsi qu'aux produits refroidis et cryogéniques. Toutefois, l'utilisation de ces produits peut nécessiter des recommandations supplémentaires.

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Published
Publication Date
15-Nov-2022
Current Stage
6060 - International Standard published
Due Date
11-Nov-2022
Completion Date
16-Nov-2022
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ISO 7278-2:2022 - Petroleum measurement systems — Part 2: Pipe prover design, calibration and operation Released:16. 11. 2022
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7278-2
Second edition
2022-11
Petroleum measurement systems —
Part 2:
Pipe prover design, calibration and
operation
Systèmes de mesurage des produits pétroliers —
Partie 2: Conception, étalonnage et fonctionnement des tubes étalons
Reference number
ISO 7278-2:2022(E)
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ISO 7278-2:2022(E)
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Published in Switzerland
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ISO 7278-2:2022(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction .............................................................................................................................................................................................................................. vi

1 S c op e ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Nor m at i ve r ef er enc e s ..................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms, definitions, symbols and units ......................................................................................................................................... 1

3.1 T erms and definitions ...................................................................................................................................................................... 1

3.2 S ymbols and units ............................................................................................................................................................................... 8

4 Design classification of pipe provers .............................................................................................................................................9

4 .1 C om mon f e at u r e s ................................................................................................................................................................................. 9

4 . 2 Spher e pr over s ..................................................................................................................................................................................... 11

4.2.1 General ..................................................................................................................................................................................... 11

4.2.2 U nidirectional sphere provers ............................................................................................................................ 11

4.2.3 Bidirectional sphere provers ................................................................................................................................ 13

4 . 3 P i s t on pr over s ...................................................................................................................................................................................... 15

4.3.1 G eneral .....................................................................................................................................................................................15

4.3.2 U nidirectional piston provers ............................................................................................................................. 16

4.3.3 B idirectional piston provers ................................................................................................................................. 16

5 Operational classification of provers .........................................................................................................................................16

5.1 G eneral ........................................................................................................................................................................................................ 16

5 . 2 C onvent ion a l pr over ....................................................................................................................................................................... 17

5.3 R educed volume prover ............................................................................................................................................................... 18

5.4 Small volume prover ....................................................................................................................................................................... 18

6 D e sig n ...........................................................................................................................................................................................................................20

6.1 General considerations.................................................................................................................................................................20

6 . 2 P r over b a r r el ......................................................................................................................................................................................... 21

6.2.1 E nd chambers (launch and receive chambers) .................................................................................... 21

6 . 2 . 2 R u n-i n len g t h ...................................................................................................................................................................... 22

6.2.3 P rover pipe or barrel ...................................................................................................................................................22

6.2.4 I nternal finish .................................................................................................................................................................... 22

6.3 P roprietary small volume piston provers ................................................................................................................... 23

6.4 Si zing of provers ................................................................................................................................................................................. 24

6.4.1 G eneral ..................................................................................................................................................................................... 24

6 .4 . 2 C a l ibr at e d volu me ..........................................................................................................................................................25

6.4.3 Length between detectors ...................................................................................................................................... 25

6.4.4 Diameter and Velocity ................................................................................................................................................26

6 .4 . 5 P r e s s u r e lo s s .......................................................................................................................................................................26

6 . 5 D i s placer s ................................................................................................................................................................................................. 27

6.5.1 General ..................................................................................................................................................................................... 27

6 . 5 . 2 Spher e s ..................................................................................................................................................................................... 27

6. 5 . 3 P i s t on s ......................................................................................................................................................................................28

6.6 D isplacer Velocity ...................................................................... ........................................................................................................28

6.6.1 G eneral .....................................................................................................................................................................................28

6.6.2 Minimum velocity ...........................................................................................................................................................28

6.6.3 Maximum velocity ..........................................................................................................................................................29

6.7 D e t e c t or s................................................................................................................................................................................................... 29

6 . 8 P r over v a l ve s .........................................................................................................................................................................................30

6.9 Additional design considerations ....................................................................................................................................... 31

7 A nc i l l a r y e qu ipment .....................................................................................................................................................................................32

7.1 O verview of temperature and pressure measurement ................................................................................... 32

7. 2 Temp er at u r e me a s u r ement ..................................................................................................................................................... 32

7. 3 P r e s s u r e me a s u r ement ................................................................................................................................................................33

7.4 C a l ibr at ion c on ne c t ion s...............................................................................................................................................................33

iii
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 7278-2:2022(E)

7.5 S ystem control .....................................................................................................................................................................................34

8 P u l s e i nt er p ol at ion .........................................................................................................................................................................................34

9 I n s t a l l at ion ..............................................................................................................................................................................................................34

9.1 Me c h a n ic a l i n s t a l l at ion................................................................................................................................................................34

9.1.1 G eneral .....................................................................................................................................................................................34

9.1.2 Fixed provers ...................................................................................................................................................................... 37

9.1. 3 Mobi le pr over s ................................................................................................................................................................... 37

9.2 E le c t r ica l i n s t a l l at ion ....................................................................................................................................................................38

9.3 O ther installation recommendations ..............................................................................................................................38

10 T r ac e abi l it y ............................................................................................................................................................................................................38

11 C a l ibr at ion ...............................................................................................................................................................................................................40

11.1 General ........................................................................................................................................................................................................40

11.2 C alibration circuits and equipment ..................................................................................................................................40

11.3 W ater draw calibration method ........................................................................................................................................... 42

11. 3 .1 D e s c r ip t ion ........................................................................................................................................................................... 42

11.3.2 Volumetric measure as reference ..................................................................................................................... 43

11.3.3 Gravimetric as reference .......................................................................................................................................... 45

11.4 Master meter calibration method ....................................................................................................................................... 47

11.5 S equential master meter method ....................................................................................................................................... 50

11.6 C oncurrent master meter method ..................................................................................................................................... 51

11.7 C a l ibr at ion pr o c e du r e s ................................................................................................................................................................ 51

12 Operation to prove a flowmeter .......................................................................................................................................................52

12.1 Setting up a prover ........................................................................................................................................................................... 52

12.2 Mobile prover prior to arrival on site ............................................................................................................................. 52

12.3 Mobile prover on arrival on site ........................................................................................................................................... 52

12 .4 St abi l i z i n g t emp er at u r e .............................................................................................................................................................. 53

12.5 P eriodical checks of factors affecting accuracy ..................................................................................................... 53

12.6 Meter proving operation ............................................................................................................................................................. 53

12.7 P reliminary assessment of the results ......... ..................................................................................................................54

12.8 F ault finding ........................................................................................................................................................................................... 55

13 S a f e t y .............................................................................................................................................................................................................................55

13.1 G eneral ........................................................................................................................................................................................................ 55

13 . 2 Per m it s .......................................................................................................................................................................................................56

13.3 O pening end chambers and removing a displacer ...............................................................................................56

13.4 S pecial precautions when proving with LPG ............................................................................................................56

13 . 5 F i r e pr e c aut ion s ................................................................................................................................................................................. 57

13.6 M iscellaneous safety precautions ...................................................................................................................................... 57

13.7 S afety records ...................................................................................................................................................................................... 57

Annex A (informative) Calculations ..................................................................................................................................................................59

Annex B (informative) Selecting a prover volume for a flowmeter .................................................................................70

Annex C (informative) Acceptance criteria and performance specification .........................................................72

Annex D (informative) Troubleshooting ......................................................................................................................................................83

Annex E (informative) Sphere or detector replacement and twin pairs of detectors ..................................89

Annex F (informative) Pulse interpolation ................................................................................................................................................91

Annex G (informative) Alternative designs ...............................................................................................................................................95

Annex H (informative) Calibration procedures ....................................................................................................................................97

Annex I (informative) Example of prover calibration certificate .................................................................................. 102

Bibliography ......................................................................................................................................................................................................................... 107

© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 7278-2:2022(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 (see 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 (see 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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to

the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see

www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum and related products, fuels

and lubricants from natural or synthetic sources, Subcommittee SC 2, Measurement of petroleum and

related products, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical

Committee CEN/TC 19 Gaseous and liquid fuels, lubricants and related products of petroleum, synthetic

and biological origin, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN

(Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 7278-2:1988), which has been technically

revised. It also cancels and replaces the first edition of ISO 7278-4:1999, the content of which has been

incorporated.
The main changes are as follows:

— The content and scope now covers the design of pipe provers given in ISO 7278-2:1988 and the

guidance for operators given in ISO 7278-4:1999, which will be withdrawn.

— The different types of pipe prover designs and operating methods have been defined and described.

— The variety of operational methods and the means to apply them to flowmeter calibration of

different relative sizes has been described.

— The design, calibration and use of small volume (compact) prover designs has been included.

— The document has been changed from a normative document to a guidance document to reflect best

practices.

— The document takes into account changes in practice described in alternative standards produced

by the American Petroleum Institute (API) and the Energy Institute (EI).

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 7278-2:2022(E)
Introduction

In the petroleum industry the term “proving” is used to refer to the calibration of devices used in the

measurement of quantities of crude oils and petroleum products. Proving uses specified methods to

show, or prove, that the result falls within specified acceptance criteria. Proving provides an assurance

that the resultant measurement provides an acceptable uncertainty for the duty.

A pipe prover, otherwise called a displacement prover, is a volumetric reference device providing

a calibration reference standard for flowmeters with an electronic pulsed output. The fluid remains

contained within the piping system and proving can be carried out dynamically at various flowrates

and pressures without interruption to the flow.

Pipe provers are used extensively within petroleum industry to provide in situ calibration of flowmeters

used for fiscal, custody transfer and pipeline integrity applications. They are used with both crude and

refined oils and products but may be used with many other fluids within and outside the petroleum

industry.

A pipe prover consists of a length of pipe, a section of which has had its internal volume determined

by calibration. A displacer, usually a piston or a tightly fitting sphere or ball, travels along this section

of pipe displacing an accurately determined volume of liquid. This volume can be compared with an

equivalent volume measured by the flowmeter under test.

The calibrated volume of the prover is established by the detection of the displacer passing along the

calibrated section of pipe. Detectors sense the passage of the displacer indicating the start and end

of travel through the calibrated section. The detectors trigger the counting of pulses produced by a

flowmeter using electronic counters or counters within a flow computer. As the pulses represent the

volume measured by the associated flowmeter, a calibration is achieved through the relationship with

the calibrated volume of the pipe prover.

Pipe provers are of different designs and are manufactured with a wide range of pipe diameters and

volumes. They are available for use as part of a fiscal measurement system in fixed locations and as

mobile reference devices.

Any type of flow meter giving a pulsed output may be calibrated however the volume, design and type

of the prover may impose limitations on the type and size of meter which would be compatible.

This document describes the design, construction, calibration and use of pipe provers primarily used

for the calibration, proving and verification of flowmeters used for liquid petroleum products and may

be applied to other liquid applications requiring a high standard of measurement accuracy.

© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 7278-2:2022(E)
Petroleum measurement systems —
Part 2:
Pipe prover design, calibration and operation

WARNING — The use of this document may involve hazardous materials, operations and

equipment. This document does not purport to address all of the safety problems associated

with its use. It is the responsibility of the user of this document to establish appropriate safety

and health practices.
1 S cope

This document provides descriptions of the different types of pipe provers, otherwise known as

displacement provers, currently in use. These include sphere (ball) provers and piston provers

operating in unidirectional and bidirectional forms. It applies to provers operated in conventional,

reduced volume, and small volume modes.
This document gives guidelines for:
— the design of pipe provers of each type;
— the calibration methods;
— the installation and use of pipe provers of each type;
— the interaction between pipe provers and different types of flowmeters;
— the calculations used to derive the volumes of liquid measured (see Annex A);

— the expected acceptance criteria for fiscal and custody transfer applications, given as guidance for

both the calibration of pipe provers and when proving flowmeters (see Annex C).

This document is applicable to the use of pipe provers for crude oils and light hydrocarbon products

which are liquid at ambient conditions. The principles apply across applications for a wider range of

liquids, including water. The principles also apply for low vapour pressure, chilled and cryogenic

products, however use with these products can require additional guidance.
2 Normat ive references
There are no normative references.
3 Terms, definitions, symbols and units
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
© ISO 2022 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 7278-2:2022(E)
3.1.1
accuracy

closeness of the agreement between a measured quantity value and a true quantity value of a measurand

Note 1 to entry: The concept “measurement accuracy” is not a quantity and should not be given a numerical value.

The quantitative expression of accuracy should be in terms of uncertainty. “Good accuracy” or “more accurate”

implies small measurement error. Any given numerical value should be taken as indicative of this.

[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007; 2.13, modified —Note 1 t
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 7278-2
Deuxième édition
2022-11
Systèmes de mesurage des produits
pétroliers —
Partie 2:
Conception, étalonnage et
fonctionnement des tubes étalons
Petroleum measurement systems —
Part 2: Pipe prover design, calibration and operation
Numéro de référence
ISO 7278-2:2022(F)
© ISO 2022
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7278-2:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 7278-2:2022(F)
Sommaire Page

Avant-propos ...............................................................................................................................................................................................................................v

Introduction .............................................................................................................................................................................................................................vii

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................................................................1

2 Références normatives ..................................................................................................................................................................................1

3 Termes, définitions, symboles et unités ..................................................................................................................................... 1

3.1 Termes et définitions ........................................................................................................................................................................ 1

3.2 Symboles et unités .............................................................................................................................................................................. 8

4 Classification des conceptions de tubes étalons .............................................................................................................10

4.1 Caractéristiques communes .................................................................................................................................................... 10

4.2 Tubes étalons à sphère .................................................................................................................................................................12

4.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................12

4.2.2 Tubes étalons à sphère unidirectionnels ...................................................................................................12

4.2.3 Tubes étalons à sphère bidirectionnels ....................................................................................................... 14

4.3 Tubes étalons à piston ........................................................................................................................................... ........................ 16

4.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 16

4.3.2 Tubes étalons à piston unidirectionnels .................................................................................................... 17

4.3.3 Tubes étalons à piston bidirectionnels ........................................................................................................ 17

5 Classification opérationnelle des tubes étalons .............................................................................................................18

5.1 Généralités .............................................................................................................................................................................................. 18

5.2 Tube étalon conventionnel ........................................................................................................................................................ 19

5.3 Tube étalon à volume réduit .................................................................................................................................................... 19

5.4 Tube étalon compact ........................................................................................................................................... ............................20

6 Conception ...............................................................................................................................................................................................................22

6.1 Considérations générales ........................................................................................................................................................... 22

6.2 Corps du tube étalon ......................................................................................................................................................................23

6.2.1 Gares d'extrémité (gares de lancement et de réception) ................................... ..........................23

6.2.2 Longueur de stabilisation ........................................................................................................................................ 24

6.2.3 Tube ou corps du tube étalon ............................................................................................................................... 24

6.2.4 Finition interne ................................................................................................................................................................. 25

6.3 Tubes étalons compacts à piston propriétaires ..................................................................................................... 25

6.4 Dimensionnement des tubes étalons ............................................................................................................................... 27

6.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 27

6.4.2 Volume étalon..................................................................................................................................................................... 27

6.4.3 Longueur entre détecteurs ....................................................................................................................................28

6.4.4 Diamètre et vitesse .......................................................................................................................................................29

6.4.5 Perte de charge .................................................................................................................................................................29

6.5 Éléments mobiles ..............................................................................................................................................................................29

6.5.1 Généralités ............................................................................................................................................................................29

6.5.2 Sphères .....................................................................................................................................................................................30

6.5.3 Pistons ...................................................................................................................................................................................... 31

6.6 Vitesse de l'élément mobile ....................................................................................................................................................... 31

6.6.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 31

6.6.2 Vitesse minimale ............................................................................................................................................................. 31

6.6.3 Vitesse maximale ............................................................................................................................................................ 32

6.7 Détecteurs ............................................................................................................................................................................................... 32

6.8 Vannes du tube étalon ................................................................................................................................................................... 33

6.9 Considérations de conception supplémentaires ....................................................................................................34

7 Équipements auxiliaires ...........................................................................................................................................................................35

7.1 Vue d'ensemble des mesures de la température et de la pression ........................................................ 35

7.2 Mesure de la température .........................................................................................................................................................36

7.3 Mesure de la pression .................................................................................................................................................................... 37

7.4 Raccordements pour étalonnage......................................................................................................................................... 37

iii
© ISO 2022 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 7278-2:2022(F)

7.5 Système de contrôle ........................................................................................................................................................................ 37

8 Interpolation d'impulsions ....................................................................................................................................................................38

9 Installation ..............................................................................................................................................................................................................39

9.1 Installation mécanique ................................................................................................................................................................ 39

9.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................39

9.1.2 Tubes étalons fixes ........................................................................................................................................................ 41

9.1.3 Tubes étalons mobiles ................................... ........................................................................................................ ...... 42

9.2 Installation électrique .................................................................................................................................................................. 42

9.3 Autres recommandations relatives à l'installation ............................................................................................. 42

10 Traçabilité................................................................................................................................................................................................................43

11 Étalonnage ...............................................................................................................................................................................................................45

11.1 Généralités .............................................................................................................................................................................................. 45

11.2 Circuits et équipement d'étalonnage ...............................................................................................................................46

11.3 Méthode d'étalonnage par soutirage d'eau................................................................................................................. 47

11.3.1 Description ........................................................................................................................................................................... 47

11.3.2 Récipient de mesure volumétrique comme étalon de référence ..........................................48

11.3.3 Récipient de mesure gravimétrique comme étalon de référence ........................................ 51

11.4 Méthode d'étalonnage du compteur pilote ................................................................................................................. 53

11.5 Méthode séquentielle du compteur pilote ................................................................................................................... 57

11.6 Méthode simultanée du compteur pilote .....................................................................................................................58

11.7 Procédures d'étalonnage ............................................................................................................................................................58

12 Vérification d'un débitmètre ...............................................................................................................................................................59

12.1 Mise en place d'un tube étalon .............................................................................................................................................. 59

12.2 Tube étalon mobile avant arrivée sur site ................................................................................................................... 59

12.3 Tube étalon mobile lors de l'arrivée sur site ............................................................................................................. 59

12.4 Stabilisation de la température ............................................................................................................................................60

12.5 Vérifications périodiques des facteurs affectant l'exactitude ...................................................................60

12.6 Vérification du compteur ........................................................................................................................................... ................. 61

12.7 Évaluation préliminaire des résultats ............................................................................................................................ 61

12.8 Recherche des défaillances ....................................................................................................................................................... 62

13 Sécurité .......................................................................................................................................................................................................................62

13.1 Généralités .............................................................................................................................................................................................. 62

13.2 Permis ......... .................................................................................................................................. ...............................................................63

13.3 Ouverture des gares d'extrémité et retrait de l'élément mobile .............................................................63

13.4 Précautions spéciales lors de la vérification avec le GPL ......... ......................................................................64

13.5 Précautions en matière de sécurité incendie ...........................................................................................................65

13.6 Précautions de sécurité diverses ........................................................................................................................................65

13.7 Enregistrements de sécurité ......... ..........................................................................................................................................65

Annexe A (informative) Calculs ..............................................................................................................................................................................66

Annexe B (Informative) Sélection du volume du tube étalon pour un débitmètre .........................................77

Annexe C (informative) Critères d'acceptation et spécification des performances .......................................79

Annexe D (informative) Recherche des pannes ....................................................................................................................................90

Annexe E (informative) Remplacement de sphère et de détecteur, et double paire de

détecteurs ................................................................................................................................................................................................................97

Annexe F (informative) Interpolation d'impulsions ........................................................................................................................99

Annexe G (informative) Autres conceptions ........................................................................................................................................ 103

Annexe H (informative) Procédures d'étalonnage ........................................................................................................................ 105

Annexe I (informative) Exemple de certificat d'étalonnage d'un tube étalon .................................................. 111

Bibliographie ........................................................................................................................................................................................................................116

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ISO 7278-2:2022(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 (IEC) 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/IEC, 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/IEC, Partie 2 (voir

www.iso.org/directives).

L'attention est attirée 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 dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et produits

connexes, combustibles et lubrifiants d'origine synthétique ou biologique, sous-comité SC 2, Mesurage

du pétrole et des produits connexes, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 19, Carburants

et combustibles gazeux et liquides, lubrifiants et produits connexes, d'origine pétrolière, synthétique et

biologique, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération

technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 7278-2:1988), qui a fait l'objet d'une

révision technique. Elle annule et remplace également la première édition de l'ISO 7278-4:1999, dont le

contenu a été intégré.
Les principales modifications sont les suivantes:

— le contenu et le domaine d'application couvrent désormais la conception des tubes étalons figurant

dans l'ISO 7278-2:1988, ainsi que les recommandations destinées aux opérateurs issues de

l'ISO 7278-4:1999, qui sera retirée;

— les différents modèles de tubes étalons et les différentes méthodes d'exploitation ont été définis et

décrits;

— la variété des méthodes d'exploitation et les moyens pour les appliquer à l'étalonnage des débitmètres

de différentes dimensions relatives ont été décrits;

— la conception, l'étalonnage et l'utilisation de modèles de tubes étalons compacts ont été inclus;

— le document est passé d'un document normatif à un document d'orientation pour représenter les

meilleures pratiques;
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ISO 7278-2:2022(F)

— le document tient compte des changements relatifs à la pratique, décrits dans les autres normes

élaborées par l'American Petroleum Institute (API) et l'Energy Institute (EI).

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO 7278-2:2022(F)
Introduction

Dans l'industrie pétrolière, le terme “vérification” fait référence à l'étalonnage des dispositifs utilisés

pour la mesure de quantités de pétrole brut et de produits pétroliers. La vérification s'appuie sur des

méthodes spécifiées afin de démontrer, ou prouver, que le résultat répond à des critères d'acceptation

spécifiés. La vérification donne l'assurance que la mesure résultante est accompagnée d'une incertitude

acceptable pour la fonction en question.

Un tube étalon, également appelé “étalon à déplacement”, est un dispositif de référence volumétrique

offrant un étalon de référence pour les débitmètres avec sortie électronique impulsionnelle. Le

fluide reste contenu dans le système de canalisations et la vérification peut être réalisée de manière

dynamique, à différents débits et pressions, sans interruption de l'écoulement.

Les tubes étalons sont largement utilisés dans l'industrie pétrolière pour réaliser un étalonnage in situ

des débitmètres dans le cadre d'applications fiscales, de transactions commerciales et d'intégrité des

conduites. Ils sont utilisés à la fois avec du pétrole brut, du pétrole raffiné et des produits pétroliers

raffinés, mais peuvent également être appliqués à différents fluides que ce soit au sein ou en dehors de

l'industrie pétrolière.

Un tube étalon est composé d'une longueur de tube, dont une section a été étalonnée pour en

déterminer le volume interne. Un élément mobile, généralement un piston ou une sphère étroitement

ajustée, traverse cette section de tube, déplaçant ainsi un volume de liquide déterminé avec exactitude.

Ce volume peut être comparé à un volume équivalent mesuré par le débitmètre soumis à essai.

Le volume étalon du tube étalon est établi par la détection de l'élément mobile traversant la section

étalon du tube. Des détecteurs repèrent le passage de l'élément mobile, marquant le début et la fin de la

course à travers la section étalon. Les détecteurs déclenchent le comptage des impulsions générées par

le débitmètre, à l'aide de totalisateurs électroniques ou de totalisateurs appartenant à un calculateur

de débit. Étant donné que les impulsions représentent le volume mesuré par le débitmètre associé, un

étalonnage est obtenu via la relation avec le volume étalon du tube étalon.

Les tubes étalons sont de conceptions diverses et sont fabriqués dans une large gamme de diamètres et

de volumes de tube. Ils font partie intégrante d'un système de mesure fiscal dans des lieux fixes ou sont

utilisés en tant que dispositifs de référence mobiles.

Tout type de débitmètre fournissant une sortie impulsionnelle peut être étalonné; cependant, le

volume, la conception et le type du tube étalon peuvent imposer des limitations sur le type et la taille du

débitmètre en matière de compatibilité.

Le présent document décrit la conception, la construction, l'étalonnage et l'utilisation de tubes étalons

principalement employés pour l'étalonnage et la vérification des débitmètres pour produits pétroliers

liquides; il peut être appliqué à d'autres applications de produit liquide nécessitant une grande

exactitude de mesure.
vii
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NORME INTERNATIONALE ISO 7278-2:2022(F)
Systèmes de mesurage des produits pétroliers —
Partie 2:
Conception, étalonnage et fonctionnement des tubes
étalons

AVERTISSEMENT — L'utilisation du présent document peut impliquer l'intervention de produits,

d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. Le présent document ne prétend pas

aborder tous les problèmes de sécurité associés à son utilisation. Il est de la responsabilité de

l'utilisateur du présent document d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de

sécurité.
1 Domaine d'application

Le présent document décrit les différents types de tubes étalons, également appelés “étalons à

déplacement”, actuellement utilisés. Cela comprend les tubes étalons à sphère et à piston, fonctionnant

de manière unidirectionnelle et bidirectionnelle. Le présent document s'applique aux tubes étalons

fonctionnant en mode conventionnel, à volume réduit et à petit volume.
Le présent document fournit des lignes directrices concernant:
— la conception des tubes étalons de chaque type;
— les méthodes d'étalonnage;
— l'installation et l'utilisation des tubes étalons de chaque type;
— l'interaction entre les tubes étalons et différents types de débitmètres;

— les calculs utilisés pour obtenir les volumes de liquide mesurés (voir l'Annexe A);

— les critères d'acceptation attendus pour les applications fiscales et de transactions commerciales,

donnés à titre de recommandation, à la fois pour l'étalonnage des tubes étalons et la vérification des

débitmètres (voir l'Annexe C).

Le présent document s'applique à l'utilisation de tubes étalons pour le pétrole brut et les produits

d'hydrocarbure légers qui sont à l'état liquide dans les conditions ambiantes. Les principes cités

s'appliquent à différentes applications ayant recours à un éventail plus large de liquides, y compris l'eau.

Ces principes s'appliquent également aux produits à faible pression de vapeur, ainsi qu'aux produits

refroidis et cryogéniques. Toutefois, l'utilisation de ces produits peut nécessiter des recommandations

supplémentaires.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes, définitions, symboles et unités
3.1 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

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ISO 7278-2:2022(F)

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO O
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.