ISO 9091-2:1992
(Main)Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of spherical tanks in ships — Part 2: Triangulation measurement
Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of spherical tanks in ships — Part 2: Triangulation measurement
Also sets out the calculation procedures for compiling the calibration tables to be used for the measurement of cargo quantities. Annexes B to F give calibration uncertainty and examples of main gauge table at - 160 °Celsius, trim correction table, list correction table, and correction table for tank shell expansion or contraction.
Hydrocarbures légers réfrigérés — Jaugeage des réservoirs sphériques à bord des navires — Partie 2: Méthode par triangulation
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
STANDARD
First edition
19924 2-l 5
Refrigerated light hydrocarbon fluids -
Calibration of spherical tanks in ships -
Part 2:
Triangulation measurement
- Jaugeage des reservoirs spheriques
Hydrocarbures legers refrigeres
ZI bord des navires -
Partie 2: Methode par trianguiation
Reference number
ISO 909 l-2: 1992( E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 909%2:1992(E)
Contents
Page
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Normative references ~.,,,,.,,.,.,,.,.,.,.~.
3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
4 Precautions during measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
5 Equipment . . 2
6 Preparation . . 3
7 Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 5
8 Coordinate System . 8
9 Calculation . 8
13
IO Data processing .
11 Calculation procedure . 13
12 Calibration table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Annexes
15
A Safety precautions .
16
B Calibration uncertainty .
............................. 18
C Example of main gauge table at - 160 “C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
D Example of trim correction table
E Example of Iist correction table . . 20
F Example of correction table for tank Shell expansion or
contraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
0 ISO 1992
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and microfiim, without
Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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ISO 9091=2:1992(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. Esch 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take patt in the
work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an Inter-
national Standard requires approval by at least 75 % of the member
bodies casting a vote.
International Standard ISO 9091-2 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants, Sub-Committee SC 5,
Measurement of light hydrocarbon fluids.
ISO 9091 consists of the following Parts, under the general title Re-
frigerated light hydrocarbon fluids - Calibration of spherical tanks in
ships:
- Part 1: Stereo-photogrammetry
-
Part 2: Triangulation measurement
Annexes A, B, C, D, E and F of this part of ISO 9091 are for information
only.
. . .
Ill
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ISO 9091=2:1992(E)
Introduction
Large quantities of light hydrocarbons consisting of compounds having
one to four carbon atoms are stored and transported by sea as re-
frigerated liquids at pressures close to atmospheric. These liquids tan
be divided into two main groups: liquefied natura1 gas (LNG) and
liquefied Petroleum gas (LPG). Bulk transportation of these liquids by
sea requires special technology in ship design and construction to en-
able such transportation to be safe and economical.
Measurement of cargo quantities in ships’ tanks for custody transfer
purposes has to be of a high Order of accuracy. The two Parts of this
International Standard, together with other Standards in the series,
specify methods of internal measurement of ships’ tanks from which
tank calibration tables tan be derived.
For internal measurement, methods of liquid calibration, physical
measurement, Optical measurement and stereo-photogrammetry, etc.
are in general use. Liquid calibration cannot be used for large spherical
tanks designed to operate at near atmospheric pressure with refriger-
ated light hydrocarbons because the hydrostatic pressure exerted by the
calibrating liquid may exceed the design pressure when filled higher
than a certain level. This patt of ISO 9091 covers a calibration technique
with a central
applicable to spherical tanks equipped
pipe/instrumentation column.
iv
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9091=2:1992(E)
Refrigerated light hydrocarbon fluids - Calibration of
spherical tanks in ships -
Part 2:
Triangulation measurement
3.1 base Point: Centre Point of the theodolite set
1 Scope
above the traverse Point.
1.1 This part of ISO 9091 specifies a triangulation
3.2 basic Pentagon: Pentagon connecting base
method for the internal measurement of spherical
Points.
tanks in liquefied gas carriers.
1.2 This part of ISO 9091 also sets out the calcu- 3.3 basic target: Portable target mounted on a
lation procedures for compiling the calibration ta- tripod with a tribrach.
bles to be used for the measurement of cargo
quantities.
3.4 benchmark: Point on which a staff is erected to
determine the height of the theodolite above the
South pole.
2 Normative references
The following Standards contain provisions which,
3.5 calibration: Process of determining the total
through reference in this text, constitute provisions
capacity or partial capacities of a tank correspond-
of this patt of ISO 9091. At the time of publication,
ing to different levels.
the editions indicated were valid. All Standards are
subject to revision, and Parties to agreements based
3.6 calibration table; main gauge table: Table, often
on this patt of ISO 9091 are encouraged to investi-
referred to as a tank table or a tank capacity table,
gate the possibility of applying the most recent edi-
showing the capacities of or volumes in a tank cor-
tions of the Standards indicated below. Members of
responding to various liquid levels measured from
IEC and ISO maintain registers of currently valid
the gauge reference Point, with the ship on an even
International Standards.
keel and upright.
Petroleum and liquid petroleum
ISO 75074 :-‘1,
Calibra tion of vertical cylindrical tank 3.7 datum Point: Position used as the datum in the
produc ts -
-
Part Ir Strapping method. preparation of a calibration table.
This Position may differ from the gauge refer-
NOTE 1
ISO 8311:1989, Refrigerated lighf hydrocarbon fluids
ence Point.
-
Calibration of membrane tank and independenf
prismatic tank in ships - Physical measurement.
3.8 deadwood: Any tank fitting which affects the
capacity of a tank.
3 Definitions
3.8.1 positive deadwood: Fitting whose capacity
For the purposes of this patt of ISO 9091, the follow-
adds to the effective capacity of the tank.
ing definitions apply.
1) To be published.
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ISO 909%2:1992(E)
3.8.2 negative deadwood: Fitting whose volume 4.2 If any unusual distortions are found in the tank
Shell, additional measurements shall be taken by
displaces liquid and reduces the effective capacity.
the calibrator to obtain sufficient data for correct
calculation in the calibration table, and the
3.9 equator: L argest horizontal circumference of a
calibrator’s notes should be provided in connection
spherical tank.
with such extra measurements.
3.10 gauge reference Point: Point from which the
liquid depth is measured.
4.3 Duplicate measurements of angles shall be
taken to check whether they agree within 16 s, and
if they do not agree, measurement shall be con-
3.11 latitude: Horizontal circumferences on the
tinued until two consecutive readings agree. The
surface of the sphere parallel to the equator.
average of the two shall be recorded.
3.12 longitude: Vertical circumferences on the sur-
lf consecutive measurements do not agree, the rea-
face of the sphere passing through the north and
son for the disagreement shall be clarified and, if
South poles.
necessary, the entire calibration procedure shall be
repeated.
3.13 list: Transverse inclination of a ship.
If the measurement has been interrupted, the last
angle measurement taken should be repeated. If the
3.14 north pole: Zenith, or highest Point, of a
new angle values do not agree, within the required
spherical tank Shell, an imaginary Point in most
tolerante of 16 s, with the earlier measurements,
spherical tanks due to the pipe tower or other
then the earlier set should be rejected.
appurtenances.
3.15 pipe tower: Large-diameter pipe coaxial with
4.4 Measurement shall be carried out when the
the tank’s north-South axis, containing pipes for
temperature fluctuation of the wall is limited to the
loading and discbarging, measuring instrumen-
minimum.
tation, ladder, wiring and other in-tank facilities.
NOTE 2 Temperature fluctuations should be checked
during measurement procedures.
port: Left-hand side of a ship facing forward.
3.16
South pole: Nadir, or lowest Point, of a spheri-
3.17
4.5 Measurements shall not be carried out when
cal tank.
there is any motion of the ship, or Vibration of the
tank.
3.18 starboard: Right-hand side of a ship facing
If calibration is carried out before installation of the
forward.
tank in the hull of the ship, the distance between
predetermined Points on the interior of the tank shall
3.19 target: Position distinctively marked on the in-
be measured after installation to ensure that no
side surface of the tank for the triangulation method
distortion of the tank has occurred. If distortion has
(see 6.1).
occurred, the calibration shall be repeated.
3.20 traverse Point: Position on the inside surface
4.6 The paint used to mark the targets shall be
of the tank above which a theodolite is set for de-
manufactured from materials which are resistant to
termining the coordinates of a target.
liquids at cryogenic temperatures.
3.21 trim: Longitudinal inclination of a ship.
5 Equipment
4 Precautions during measurement
5.1 Basic target
A target mounted on a tribrach indicating a base
4.1 Utmost care and attention shall be exercised
Point.
in taking measurements and anything unusual oc-
curring during the measurement which might affect
5.2 End-to-end rule
the results shall be recorded. The calibration
method described in this part of ISO 9091 may be
A rule graduated in centimetres and millimetres, to
applied to ships whether afloat or in dry-dock. How-
be used to measure deadwood, etc. The rule should
ever, its use in dry-dock may be preferable, because
bear the identification of a recognized standardizing
trim or Iist, if any, will remain the Same throughout
authority or certificate of identification.
the measurement.
2
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ISO 909%2:1992(E)
shall be stencilled on the inside surface of the tank
5.3 Measuring tape
Shell at each intersection of latitude and longitude
A tape bearing the identification of a recognized at 20’ intervals. The marking error shall be less than
standardizing authority or a certificate of identifi- 10 mm in both vertical and horizontal directions.
cation.
Dimensions in millimetres
5.4 Optical level
Stamped 1 rSproyed
An Optical level having an erect image, a magni-
fication of x 20 or greater, capable of being focussed
to 1,5 m or less and with a spirit-level sensitivity of
40 s per 2 mm or less.
5.5 Staff
A scale graduated in millimetres to be erected on a
benchmark.
5.6 Steel rule
A rule, to be used to measure clearances, etc.,
Figure 1 - Example of marking
graduated in millimetres. The rule should bear the
identification of a recognized standardizing authority
or certificate of identification.
5.7 Subtense bar
6.2 Basic Pentagon
A subtense bar having a length greater than 5 % of
the distance between the base Points with a length 6.2.1 Determination of traverse Points
uncertainty of less than 0,Ol % of its length.
Mark five traverse Points so that each target tan be
measured from at least four traverse Points without
5.8 Surface thermometer
being obstructed by the pipe tower.
A thermometer used to measure the temperature of
the surface of the tank with an accuracy of + 0,5 “C
in Order to convert the coordinates of the targets at
6.3 Marking of benchmark
the temperature at the time of measurement to
those at the certified reference temperature.
Mark the benchma rk at an ar *bitrary p osition near
the South pole of th e tank (see figure 2).
5.9 Theodolite
A theodolite, recommended to have an erect image
6.4 Set-up of measuring instruments (see
with a minimum circular reading of 1 s and a spirit
figure 2)
plate level sensitivity of 20 s per 2 mm or less.
6.4.1 Set staffs upright on the benchmark and on
5.10 Tribrach
the South pole of the tank.
A levelling platform, mounted on the tripod, with
three levelling screws and a clamping device to
6.4.2 Set up a level (for the basic target) using a
fasten the theodolite.
tripod and tribrach, on an arbitrary Point at which
the siaff on the South pole tan be observed through
6 Preparation
the opening of the pipe tower (see figure3).
6.1 Marking of targets
6.4.3 Set up a levelled tribrach (for the base Point)
on a tripod at each of five traverse Points (see
During construction of the tank and Prior to the in-
figure 4).
stallation of the pipe tower, targets (see figure 1)
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ISO 9091=2:1992(E)
Base polnt Openlng
/- /-
- South pole
Tra
Arbl trary poln t
Figure 2 - Set-up of instruments for determining the height of the base Point
South pole
Benchmark
and target
Figure 3 - Location of benchmarks
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 909%2:1992(E)
Dimensions in millimetres
Platf orm f or
-J
Traverse Point
k- Shoe
Figure 4 - Example of shoe arrangement for platform
where
7 Measurement
a is the level rea ding on the
7.1 Elevation of base Point from South pole
South pole staff;
b is the level rea ding on the
7.1.1 With the level, read the scale of the staffs set
bench mark staff.
up on the South pole and on the benchmark re-
spectively, as shown in figure 2.
7.1.2 With the theodolite mounted on the tripod of
the traverse Point (A) as shown in figure2, read the
scale of the staff set up on the benchmark.
7.2 Horizontal distance of base Points
7.1.3 Elevation ZY of the base Point is determined
as follows:
Horizontal distances tan be obtained using the sub-
ZI = C + (a - b)
tense bar method. This patt of ISO 9091 describes
the subtense bar method, but an alternative method
where
is acceptable if it gives an accuracy equivalent to
the subtense bar method.
is the elevation of the theodolite from
the South pole;
c is the reading of the theodolite on the
benchmark staff;
7.2.1 Set a subtense bar on the tribrach of Point B,
(a - b) is the elevation of the benchmark from
as shown in figure5.
the South pole,
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 9091=2:1992(E)
Subtense bar
it
Setting of subtense bar
Figure 5 -
Repeat the measurement procedures given in 7.3.3
7.2.2 Measure the horizontal angle 2a subtended
and 7.3.4.
at Point A between the end-marks of the subtense
bar. This measurement shall be taken at least twice
(see 4.3).
7.3.6 Repeat the Same procedure of measurement
at Points C, D and E.
7.2.3 Calculate the mean horizontal angle at each
traverse Point from the average of two consecutive
readings.
7.2.4 The horizontal distance L tan be calculated
from equation (1):
L=‘+-& . . .
(1)
where 2 is one-half the length of the subtense bar.
7.3 Vertical height and horizontal angle of
base Point
7.3.1 Repeat the Same procedure as described in
E
7.1.
Measurements with the theodolite on
Figure 6 -
Point A
7.3.2 Set up a basic target on each of the tripods
at Points B, C, D and E.
7.3.3 With the theodolite at Point A, collimate the
basic target at Point B and adjust the scale of the 7.4 Horizontal and vertical angles of target
horizontal angle to O”OO’OO”.
7.4,l Set up the theodolite on the tripod at base
Point A and the basic target on the tripod at base
7.3.4 Measure the horizontal angles of LBAC,
Point B.
LBAD and LBAE as shown in figure6.
7.4.2 Collimating the basic target with the
7.35 Remove the theodolite from Point A and reset
theodolite, adjust the horizontal scale to an angle
it on the tripod at Point B. Set up a basic target on
of 0”00’00”.
Point A.
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 9091=2:1992(E)
7.4.3 Measure and record the horizontal and verti-
7.7 Location of level gauge
cal angles to each target (see figure7). If the line of
sight to a target is obstructed by the pipe tower, then
For trim and list corrections, measure the horizontal
record this fact in the calibrator’s notes.
distance of the level gauge on the tank bottom from
the vertical axis connecting the South and north
7.4.4 Shift the theodolite and the basic target onto poles.
the other base Points and measure the angles in the
manner described in 7.4.2 and 7.4.3.
7.8 Vertical diameter
7.5 Temperature
If the tank has a dome with a built-in north pole,
Take the average temperature of the inside surface
measure the distance between the north and South
of the tank with a surface thermometer.
poles with a steel tape.
In the case of a dome that lacks the north pole and
Height of gauge reference Point
7.6
has only the grating top floor of the pipe tower, set
If the gauge reference Point and the datum Point an Optical level by standing a theodolite in the mid-
differ, measure the height of the gauge reference dle of the above-mentioned floor, above the imagin-
Point from the datum Point (South pole) of the tank at-y north pole, and measure with a steel tape the
by means of an Optical level or any other levelling distance H between the above-mentioned Optical
device. level and the South pole.
.
\
\
- Base Point
Basic
Pentagon
Measured horizontal angles: al, a2, a3, a4, a5
Measured vertical angles: pl, &, P3, P41 P5
Measurement of the target
Figure 7 -
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 9091=2:1992(E)
Then measure the height h of the Optical level from As the subtense bar is set horizontally, the projected
the bottom edge of the dome along the coaming of length of the subtense bar on the horizontal plane
the dome and calculate the imaginary height Ah of is 21. Therefore, the horizontal distance (h,,) is given
the north pole from the above-mentioned edge by in equation (2):
means of the curvature of the tank, which is obtain-
1
. . .
able from the design value of the vertical diameter. h
AB = - (2)
tan a
The vertical diameter between the north and South
With the Point A as the origin of the coordinates, the
poies is given by the formula
coordinates of the Point B tan be given as in
equations (3) to (5):
Diameter = H - h + Ah
(3)
As an alternative, measure the vertical inside height
at a convenient distance from the centre-line. From
. . .
YB = 08
the vertical inside height, the vertical diameter tan (4)
later be calculated.
V . . .
zB= AB (5)
where VAe is the vertical distance from A to B.
7.9 Deadwood
9.2 Determination of coordinates of base
7.9.1 The volume of deadwood such as ladders,
Points (C, D, E) on the basic Pentagon
submerged Pumps and any other structures in the
tank shall be calculated from their dimensions, or
Measure the horizontal angle and the relative height
any other suitable means of assessing their vol-
between every pair of base Points on the basic
umes.
Pentagon, and obtain the data as shown in
figure IO.
7.9.2 The volume of internal piping containing
cargo fluid shall be calculated as the differente be-
Calculate the lengths a2 and q as shown in figure 11
tween the internal and extemal volumes of the pip-
from equations (10) and (ll), using the length a, and
ing, i.e. the volume of the metal.
angles al, a2 and a3.
By using equations (10) and (11) and the horizontal
7.9.3 The volume of the deadwood shall be calcu-
distance (hAB) given in equation (2), calculate the
lated at the respective heights where pipes and
horizontal distance between Points (B, C) from
other fittings are present.
equation (6) and Iikewise, obtain other distances in
the Order shown in figure 12.
8 Coordinate System
sin agAc
h h . . .
BC = AB (6)
Sin(a,CB - aDCA)
The
The coordinate System i s shown in figure 8.
of the base line
x-axi s is taken on the e xtension
Obtain the relative heights for each base Point di-
(AB) on the horizontal plane, the y-axis perpendicu-
rectly from the data measured on the staff.
lar to the x-axis on the Same horizontal plane and
the z-axis on the vertical plane.
Obtain the coordinates of the base Point C (xc, y,,
zc) from equations (7) to (9) using the horizontal
distance hAB in equation (6) and horizontal angle 8,
9 Calculation
as shown in figure 13 and Iikewise, obtain the coor-
dinates of other base Points.
9.1 Calculation of coordinates of base Points
. . .
= XB + h,, cos 8,
(7)
Xe
(A, B) on the basic Pentagon
. . .
JIc =yB -t h,, sin OB
(8)
Calculate the distance between A and B using the
. . .
= ZB + I/BC
(9)
ZC
data measured with the subtense bar (see figure9).
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 9091-2:1992(E)
Base
Slde vlew Hortzontal vlew
Coordinate System for calculation
Figure 8 -
Subtense bar
Y
X
Known values:
length of the subtense bar = 21
horizontal angle = 2a
Figure 9 - Data for calculation of the coordinates of base Points (A, B)
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 909192:1992(E)
[ \i---
’ ‘. i
’ . .
\
1’
\ \
\
\
1’
‘*
//,
\
\
\
N, :
\
\
h
\
I =\
\
\
-JyfL
%A /$y
-m-w ,*---ir--
A
-
Vertlcal helqht to be measured
HorlzontaL angles to be measured
(The dotted llnes Indlcate projec-
tlon onto the horizontal plane)
Figure 10 - Data measured for coordinate determination
The following equations are valid for the triangle shown:
sin a2
. . .
= a, -
(IO)
a2
sin ai
sin a3
. . .
= a, -
(11)
%
sin al
Data for calculation of relative lengths
Figure 11 -
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 909+2:1992(E)
,T Known dlstance
Figure 12 - Calculation Order
i
\
\
\
\
=
e
A n
8
= acBA + 8, - n
B
0
= aDcB + 8, - ft
C
0
= aEDc + 8, - n
D
8
= aAED + 8, - n
E
Figure 13 - Horizontal angles for determining base Point coordinates
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 9091-2:1992(E)
Target 7
Figure 14 - Coordinates of a target
. . . (17)
y’i= hBi sin@ - ac&) or & sin agci
93 . Calculation of coordinates of targets
. . .
z’i = VBi or Vci + VBC
Determine the coordinates of the targets using the
Transform the coordinates shown in equations (16)
triangle which is formed by a target and two arbi-
to (18) to the basic coordinate System (x, y, z) as
trary base Points out of the five (A, B, C, D, E).
shown in equations (19) to (21) using the rotation
angle 0 and distance (XB, YB, +) between both coor-
Figure 14 is an example of calculation given when
dinate Systems (see figure 15).
the base Points B and C are selected as a base line
of a triangle. Apply the Same procedure to other at=
bitrary Points selected.
Obtain the horizontal and the vertical distances be-
tween the target (0 and the base Points (B or C)
\
\
shown in figure 12 using equations (12) to (15). 8
\
bi = h,, sin(n sin aBci >
. . .
Y’
(12)
- aBCi - ‘CBi
. . .
VBi = &f tan ßBi
. . .
)
(14)
. . .
VCi = I&i tan ßci
(15)
X’
Obtain the coordinates of Point (I!) (x’i, y’i, z’I!) as in-
Figure 15 - Transformation from local coordinate
dicated in equations (16) to (18) against the local
(x’, y’, z’) System to basic coordinate (x, y, z)
coordinate System (x’, y’, z’) where the x’-axis is
taken in the projection of line BC onto the horizontal
plane, the y’-axis perpendicular to the x’-axis on the
Same plane, the z’-axis vertically, and the origin is
. . .
Xi = xß + x’i cos 8 - y’i sin 0
Point B. (19)
X’i = hBi COS(7T - a(--i) Or . . .
yi=yB +x’isin ß +y’icos 0
(20)
h . . . . . .
zB + z’i
i ‘Os ‘BCi - BC (16) zi = (2’)
h,
12
---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 9091=2:1992(E)
level. Then the volumes at one-centimetre intervals,
where
starting from the South pole, the volume of
deadwood being deducted, are obtained also by
6=tan-’ XB-*c,
-
computation to compile a main gauge table.
The probability combination to select two arbitrary
11.2 Calculation of liquid head
base Points out of the five is
5!
Calculate the volume of the tank in the loaded con-
= 10
2! (5 - 2)!
dition with the contents at the density at which the
calibration table is certified, then compare the above
This indicates that theoretically, the maximum num-
volume with that in the empty condition. The differ-
ber of triangles to determine the location of the tar- ence in volume is treated as deadwood.
get (0 is 10. Furthermore, as shown in equations (16)
to (18), two kinds of coordinates for one target tan
11.3 Trim correction
be obtained from one triangle. Therefore, the coor-
dinates of one target tan be given in a maximum of
Trim corrections shall be given as an addition to or
20 different ways. Determine the mean value of them
subtraction from the apparent liquid level measured
to obtain the coordinates to be used.
by the tank gauge. Trim corrections are calculated
by comparison of the liquid levels given by the Same
9.4 Correction for trim or list
volume of liquid in the tank with the ship upright and
on even keel and with the ship in trimmed condition
If the tank was measured in tilted condition, all the
and upright for the condition of trim under consider-
data obtained shall be corrected to those in upright
ation.
condition.
11.4 List correction
10 Data processing
List corrections shall be given as an addition to or
Calculate the radius of each level using the coordi-
subtraction from the apparent liquid level measured
nates of the targets set on each level, and obtain the
by the tank gauge. List corrections are calculated
average radius of the best-fit circle of each level by
by comparison of the liquid levels given by the Same
least-Square adjustment or other suitable math-
volume of liquid in the tank with the ship on even
ematical solution. The average radii obtained as
keel and upright and with the ship listed and on even
above and their level heights are converted to those
keel for the condition of Iist under consideration.
at the reference temperature at which calibration
tables are certified, using the certified coefficient of
11.5 Combined trim and list corrections
linear expansion of the tank material.
The trim and list corrections compiled in accordance
11 Calculation procedure
with 11.3 and 11.4 may be combined in one table.
11.1 Calculation of tank volume
11.6 Correction for tank Shell expansion or
contraction
Compute the fractional volume of the space en-
circled by a spherical band between the two adjoin-
Corrections for the tank Shell expansion or con-
ing levels comprising the targets marked on the tank
traction, due to the temperature in the loaded con-
surface at each level by using the radii of the re-
dition deviating from the reference temperature at
spective levels, and obtain the total volume of the
which the tank table was certified, shall be made by
spherical tank at the certified reference temperature
multiplying the coefficient of expansion of the ma-
of the calibration table by adding the above frac-
terial of the tank Shell.
tional volumes.
NOTE 3 The coefficient of expansion is not constant, but
The fractional volumes for the remainder of the tank,
varies with temperature.
below the lowest targets and above the highest tar-
gets, are calculated from the data of the appropriate
12 Calibration table
sub-divided level. Calculate fractional volume below
the lowest level using the coordinate of the South
shall consist of the following re-
Calibration tables
pole and designated curvature of
...
NORME
INTERNATIONALE 9091-2
Première édition
1992-l 2-l 5
Hydrocarbures légers réfrigérés - Jaugeage
des réservoirs sphériques à bord des navires -
Partie 2:
Méthode par triangulation
- Calibration of spherical tanks in
Refrigerated lighf hydrocarbon f7uids
ships -
Part 2: Triangulation measuremen t
Numéro de référence
ISO 9091-2: 1992(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
Sommaire
Page
1
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
4 Précautions pendant les mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
5 Équipement . 3
3
6 Préparation .
5
7 Mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
8 Système de coordonnées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
9 Formule de calcul
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
10 Traitement des données
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
11 Méthode de calcul
12 Table d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Annexes
A Précautions de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
16
B Incertitude d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 18
C Exemple d’une table principale d’étalonnage à - 160 “C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
D Exemple d’une table de correction d’assiette
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
E Exemple d’une table de correction de la gîte
F Exemple d’une table de correction des dilatations et retraits de
21
l’enveloppe du réservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 9091-2:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé 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 I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 9091-2 a été élaborée par le comité tech-
nique ISO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants, sous-comité SC 5,
Mesurage des hydrocarbures légers.
L’ISO 9091 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Hydrocarbures légers réfrigérés - Jaugeage des réservoirs sphé-
riques à bord des navires:
- Partie 1: Stéréo-photogrammétrie
- Partie 2: Méthode par triangulation
Les annexes A, B, C, D, E et F de la présente partie de I’ISO 9091 sont
données uniquement à titre d’information.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
De grandes quantités d’hydrocarbures légers constitués de composes
ayant de un à quatre atomes de carbone sont stockées et transportées
par mer en tant que 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). Le transport en vrac de ces liquides nécessite l’intervention de
technologies particulières, tant en ce qui concerne la conception que la
construction de navires permettant une expédition par bateau à la fois
sûre et économique.
La mesure des quantités de la cargaison des méthanierslbutaniers doit
être d’une haute précision, en raison des droits de passage en douane.
Les deux parties de la présente Norme internationale, de même que
d’autres normes de la même série, prescrivent les méthodes de mesure
interne des réservoirs à bord et à partir desquelles on peut établir des
tables d’étalonnage.
Pour la mesure interne, l’étalonnage du liquide, le mesurage physique,
la mesure optique et la stéréophotogrammétrie, etc., sont généralement
utilisés. Le calibrage des cuves par remplissage au moyen d’un liquide
ne peut être utilisé pour de grands réservoirs sphériques concus pour
fonctionner à une pression proche de la pression atmosphérique avec
des hydrocarbures légers réfrigérés, étant donné que la pression hy-
drostatique exercée par le liquide utilisé pour l’étalonnage peut dépas-
ser la pression de consigne lorsque son niveau de remplissage dépasse
une certaine valeur. La présente partie de I’ISO 9091 définit une techni-
que d’étalonnage applicable aux réservoirs sphériques équipés d’un
mât tripode.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE
ISO 9091=2:1992(F)
Hydrocarbures légers réfrigérés - Jaugeage des réservoirs
sphériques à bord des navires -
Partie 2:
Méthode par triangulation
3 Définitions
1 Domaine d’application
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 9091,
1.1 La présente partie de I’ISO 9091 prescrit une
les définitions suivantes s’appliquent.
méthode de triangulation pour la mesure interne de
réservoirs sphériques dans les navires transpor-
3.1 point de base: Centre du théodolite placé au-
teurs de gaz liquéfié.
dessus du point polygonal.
3.2 pentagone de base: Pentagone reliant les
1.2 La présente partie de I’ISO 9091 incorpore
points de base.
également les méthodes de calcul pour établir les
tables d’étalonnage à utiliser pour la mesure des
quantités de cargaison.
3.3 mire de visée: Mire portable montée sur un
trépied avec un tribaque.
2 Références normatives 3.4 repère: Point auquel une mire de précision est
dressée pour déterminer la hauteur du théodolite
Les normes suivantes contiennent des dispositions au-dessus du pôle sud.
qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la pré-
3.5 étalonnage: Processus consistant à déterminer
sente partie de I’ISO 9091. Au moment de la publi-
la capacité totale d’un réservoir ou des capacités
cation, les éditions indiquées étaient en vigueur.
partielles à différents niveaux de celui-ci.
Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente partie
3.6 table d’étalonnage; table principale de
de I’ISO 9091 sont invitées à rechercher la possi-
calibrage: Table, souvent appelée ((table de réser-
bilité d’appliquer les éditions les plus récentes des
voir>, ou ((table de capacité du réservoir,, donnant
normes indiquées ci-après. Les membres de la CEI
les capacités ou les volumes correspondant à diffé-
et de I’ISO possèdent le registre des Normes inter-
rents niveaux de liquides dans un réservoir, imesu-
nationales en vigueur à un moment donné.
rés a partir du point de référence du calibrage, le
navire n’ayant pas d’assiette ni de gîte.
ISO 7507-I : -‘1, Pétrole et produits pétroliers liquides
-
Étalonnage volumétrique de réservoirs cylindri-
ques verticaux - Partie 1: Méthode par ceinturage.
3.7 point de repère: Position utilisée comme repère
dans la préparation d’une table d’étalonnage.
ISO 8311:1989, Hydrocarbures légers réfrigérés -
Étalonnage des réservoirs à membrane et réservoirs
Cette position peut différer du point de réfé-
NOTE 1
rence du calibrage.
pyramidaux - Mesurage physique.
--~
1) À publier.
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
3.8 œuvres mortes: Structure ou a ccessoires d’un
4 Précautions pendant les mesures
rés Iervoir qui affecten t la capacité d’ ‘un réservoi r.
On se réfère à des <<œuvres mortes positives>>
4.1 On doit veiller avec le plus grand soin à I’exé-
quand leur capacité s’ajoute à celle du réservoir et
cution des mesures, et tout incident inhabituel sur-
a des <<œuvres mortes négatives,, quand leur vo-
venant lors des opérations de calibrage et pouvant
lume déplace du liquide et réduit la capacité réelle
en affecter les résultats doit être scrupuleusement
du réservoir.
noté. La méthode d’étalonnage décrite dans la pré-
sente partie de I’ISO 9091 peut être appliquée soit
sur des navires à flot, soit sur des navires en cale
3.9 équateur: Circonférence horizontale la plus im-
sèche. Toutefois, son utilisation sur les navires en
portante d’un réservoir sphérique.
cale sèche est préférée, car la gîte ou l’assiette, si
elle a lieu, demeurent constantes pendant toutes les
3.10 point de référence du calibrage: Point à partir
opérations de mesure.
duquel on exécute les mesures des profondeurs de
liquide.
4.2 Si des déformations particulières sont consta-
tées au sein du réservoir, des mesures supplémen-
3.11 latitude: Circonférences horizontales à la sur-
taires doivent être exécutées par le métreur pour
face de la sphère, parallèles à l’équateur.
recueillir un ensemble de données suffisant à I’éla-
boration d’une table précise d’étalonnage; les ob-
3.12 longitude: Circonférences verticales à la sur- servations du métreur doivent accompagner toutes
face de la sphère, passant par les pôles nord et sud. les mesures supplémentaires et leurs raisons faites
à ce propos.
3.13 gîte: Inclinaison transversale d’un navire.
4.3 Toutes les mesures doivent être exécutées en
double pour vérifier si elles concordent à moins de
3.14 pôle nord: Zénith, ou point le plus élevé de
16 s, et en cas de désaccord, on doit continuer les
l’enveloppe d’un réservoir sphérique, point imagi-
mesures jusqu’à ce que deux valeurs consécutives
naire de la plupart des réservoirs sphériques en
soient en bonne correspondance et prendre la
raison du mât tripode ou d’autres accessoires.
moyenne des deux valeurs comme résultat.
3.15 mât tripode: Tube de grand diamètre coaxial Si des mesures consécutives ne correspondent pas,
à l’axe nord-sud du réservoir, comportant les la raison de leur non-correspondance doit être défi-
tuyauteries de chargement et de déchargement, une nie et, le cas échéant, la totalité de la procédure
instrumentation de mesure, une échelle, des câ-
d’étalonnage répétée.
blages et autres dispositifs installés dans le réser-
Si le mesurage est interrompu, les derniers angles
voir.
pris seront répétés. Si les nouvelles mesures prises
ne sont pas conformes aux mesures précédentes
3.16 bâbord: Côté gauche du navire dans le sens
selon la tolérance exigée de 16 s, ces dernières
de son déplacement vers l’avant.
doivent être rejetées.
3.17 pôle sud: Nadir ou point le plus bas d’un ré-
4.4 Les mesures doivent être effectuées lorsque
servoir sphérique.
les fluctuations de température de la paroi seront
limitées au minimum.
3.18 tribord: Côté droit du navire dans le sens de
son déplacement vers l’avant. NOTE 2 Les fluctuations de température seront véri-
fiées pendant les procédures de mesure.
3.19 mires de visée: Positions marquées de ma-
nière distinctive sur la surface intérieure du réser-
4.5 Les mesures ne doivent pas être effectuées si
voir pour la méthode de triangulation (voir 6.1).
le navire bouge ou si le réservoir est soumis à vi-
bration.
3.20 point polygonal: Positions sur la surface inté-
Si l’étalonnage est effectué avant l’installation du
rieure du réservoir au-dessus desquelles un théo-
réservoir dans la coque du navire, la distance entre
dolite est monté pour déterminer les coordonnées
les points prédéterminés à l’intérieur du réservoir
des mires de visée.
doit être mesurée après l’installation pour s’assurer
qu’aucune distorsion du réservoir n’est intervenue.
Si une distorsion s’est produite, l’étalonnage doit
3.21 assiette: Inclinaison longitudinale d’un navire.
être refait.
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
4.6 La peinture utilisée pour marquer les mires de mires de visée à la température au moment de la
visée doit être fabriquée à partir de matières qui mesure, en coordonnées à la température de réfé-
résistent aux liquides, aux températures cryogé- rence certifiée.
niques.
5.9 Théodolite
5 Équipement
Un théodolite est recommandé pour avoir une
image redressée avec une lecture circulaire mini-
5.1 Mire de visée de base
male de 1 s et une sensibilité du niveau à bulle de
20 s par 2 mm ou moins.
Mire montée sur tribaque indiquant un point de
base.
5.10 Tribaque
5.2 Règle graduée
Plate-forme de nivellement, montée sur le trépied,
avec trois vis de nivellement et un dispositif de ser-
Règle graduée en centimètres et en millimètres,
rage pour fixer le théodolite.
utilisée pour mesurer des œuvres mortes, etc. La
règle doit porter le timbre d’une autorité de norma-
lisation reconnue ou avoir un certificat d’identifica-
6 Préparation
tion.
6.1 Marquage des mires de visée
5.3 Ruban de mesure
Pendant la construction du réservoir et avant I’ins-
Ruban portant le timbre d’un organisme de norma-
tallation du mât tripode, les mires de visée (voir fi-
lisation reconnu ou ayant un certificat d’identifïca-
gure 1) doivent être marquées sur la surface interne
tion.
de l’enveloppe du réservoir à chaque intersection
de latitude et de longitude à des intervalles de 20”.
5.4 Niveau optique
L’erreur de marquage doit être inférieure à 10 mm
dans le sens vertical et horizontal.
Niveau optique ayant une image redressée, un
grossissement x 20 ou plus, capable d’une
focalisation à 1,5 m ou moins, et dont la sensibilité
Dimensions en millimètres
du niveau à bulle est de 40 s par 2 mm au moins.
Appllcatlon
Estampage -
to1et
5.5 Mire de précision
Échelle graduée en millimètres à dresser sur un re-
père.
5.6 Règle en acier
Règle, à utiliser pour mesurer les tolérances, etc,
graduée en millimètres. Cette règle doit porter le
timbre d’un organisme de normalisation reconnue
ou avoir un certificat d’identification.
Figure 1 - Exemple de marquage
5.7 Mire parlante
Mire parlante d’une longueur dépassant de 5 % la
distance séparant les points de base avec une in-
certitude de longueur inférieure à 0,Ol % de sa lon-
6.2 Pentagone de base
gueur.
62.1 Détermination des points polygonaux
5.8 Thermomètre de surface
Marquer cinq points polygonaux de facon à ce que
Thermomètre utilisé pour mesurer la température chaque mire de visée puisse être mesurée à partir
de la surface du réservoir avec une précision de de quatre points polygonaux au moins sans être
+ 0,5 OC, en vue de convertir les coordonnées des gênée par le mât tripode.
-
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ISO 9091=2:1992(F)
6.4.2 Monter un niveau (pour la mire de visée) en
6.3 Marquage du repère
utilisant un trépied et un tribraque dans une position
Marquer le repère dans une position arbitraire à arbitraire, la mire de précision sur le pôle sud pou-
proximité du pôle sud du réservoir (voir figure 2). vant être observée par l’ouverture de la colonne à
tubulures (voir figure 3).
6.4 Montage des instruments de mesure (voir
figure 2)
6.4.3 Dresser un trépied avec un tribraque de ni-
6.4.1 Dresser une mire de précision sur le repère veau (pour le point de base) dessus tous les cinq
et sur le pôle sud du réservoir. points polygonaux (voir figure 4).
Point de base Ouverture
/- /--
Theodollte
-\ / /--- Mire de prectsion /
Colonne ii tubulures
Niveau
7
Point polygonal (A) Pdle sud
Point arbltralre
Figure 2 - Montage des instruments pour la détermination de la hauteur du point de base
Pble sud
/.-
Repbe
Figure 3 - Position des repères et mire de visée
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
Dimensions en millimètres,
sauf indication différente
Trepled
Plate-f orme pour
I
un fitalonneur
Plate-forme pour
un metreur
Cousslnet
Cousslnet
Figure 4 - Exemple de dispositions du coussinet pour la plate-forme
7.2 Distance horizontale des points de base
7 Mesure
La distance horizontale peut être obtenue grâce à
7.1 Élévation du point de base par rapport au
l’utilisation de la méthode à mire parlante. La pré-
pôle sud
sente partie de I’ISO 9091 décrit la méthode à mire
parlante, mais une méthode de rechange est ac-
7.1.1 Lire, avec le niveau, l’échelle des mires de
ceptable si elle procure une précision équivalente
précision disposées sur le pôle sud et sur le repère
à la méthode à mire parlante.
respectivement, comme illustré en figure 2.
7.1.2 Avec le théodolite monté sur le trépied du
point polygonal (A) comme illustré en figure 2, lire
7.2.1 Placer une mire parlante sur le tribraque du
l’échelle de la mire de précision disposée sur le re-
point B, comme illustré en figure 5.
père.
7.1.3 L’élévation H du point de base est définie
comme suit:
7.2.2 Mesurer l’angle horizontal 2a sous-tendu au
l-i= C-l- (a- 6) point A entre les deux marques extrêmes de la mire
parlante. Cette mesure doit être exécutée au moins
où en double (voir 4.3).
H est l’élévation du théodolite par rapport
au pôle sud;
7.2.3 Calculer l’angle horizontal moyen à chaque
c est la lecture du théodolite sur le re-
point polygonal à partir de la moyenne de deux va-
père;
leurs consécutives.
(a - b) est l’élévation du repère par rapport au
pôle sud,
a étant la lecture du niveau sur
7.2.4 La distance horizontale L peut être calculée
la mire de précision du pôle
grâce à l’équation (1):
sud,
. . .
L==l&-
(1)
étant la lecture du niveau sur
b
la mire de précision du re-
où 1 est la moitié de la longueur de la mire parlante.
père.
5
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ISO 9091=2:1992(F)
de base
Thtiodollte
Figure 5 - Réglage de la mire parlante
7.3 Hauteur verticale et angle horizontal du
point de base
7.3.1 Répéter la même procédure que celle décrite
en 7.1.
E
7.3.2
Monter une mire de visée de base sur chacun
des trépieds aux points B, C, D et E.
Figure 6 - Mesures avec le théodolite au point A
7.3.3 Avec le théodolite au point A, collimater la
mire de visée de base au point B et ajuster l’échelle
de l’angle horizontal à 0”00’00”.
7.3.4 Mesurer les angles horizontaux de LBAC,
7.4 Angles horizontaux et verticaux de la mire
LBAD et LBAE, comme illustré en figure6.
de visée
7.3.5 Enlever le théodolite du point A et le replacer
sur le trépied au point B. Monter une mire de visée
de base au point A.
7.4.1 Monter le théodolite sur le trépied au point
de base A et la mire de visée de base sur le trépied
Répéter les procédures de mesure données aux
au point de base B.
points 7.3.3 et 7.3.4.
7.3.6 Répéter la même procédure de mesure aux
7.4.2 En collimatant la mire de visée de base avec
points C, D et E.
le théodolite, ajuster l’échelle horizontale à un angle
de O”OO’O0”.
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 9091-2:1992(F)
7.4.3 Mesurer et enregistrer les angles horizontaux (pôle sud) du réservoir au moyen d’u n nivea u opti-
et verticaux pour chaque mire de visée (voir que ou de tou t autre dispositif de nive Ilement
figure 7). Si la ligne de visée d’une mire est gênée
par la colonne à tubulures, tenir compte de ceci
7.7 Position de l’indicateur de niveau
dans les notes d’étalonnage.
Pour les corrections de gîte et d’assise, mesurer la
7.4.4 Déplacer le théodolite et la mire de visée de distance horizontale de l’indicateur de niveau sur le
base vers les autres points de base et mesurer les fond du réservoir à partir de l’axe vertical reliant les
angles de la facon décrite en 7.4.2 et 7.4.3. pôles sud et nord.
#
7.8 Diamètre vertical
7.5 Température
Si le réservoir a un dôme avec pôle nord incorporé,
Noter la température moyenne de la surface inté-
mesurer la distance entre les pôles nord et sud à
rieure du réservoir a l’aide d’un thermomètre de
l’aide d’un ruban en acier.
surface.
Dans le cas d’un dôme sans pôle nord, et qui est
Hauteur du point de référence du
7.6
uniquement muni d’une grille sur la partie supé-
calibrage rieure de la tour tubulaire, fixer un niveau optique
en placant un théodolite au milieu du niveau, au-
Si le point de référence du calibrage et le point de dessus du point pôle nord imaginaire et mesurer à
repère diffèrent, mesurer la hauteur du point de ré- l’aide d’un ruban en acier, la distance 11 entre I’ho-
férence du calibrage à partir du point de repère rizon optique ci-dessus et le pôle sud.
/
,
/
8
/
I
I
I
I
I
\
l
Point de base
\
Pentagone de
Angles horizontaux mesurés: al, a2, a3, a4, a5
Angles verticaux mesurés: &, P2, p3, p4, p5
Figure 7 - Mesure de la mire de visée
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
Mesurer ensuite la hauteur h de l’horizon optique à
sur le plan horizontal est de 22. La distance hori-
partir du bord inférieur du dôme, le long du dôme
zontale (h,& est donc donnée par l’équation (2):
et calculer la hauteur imaginaire Ah du pôle nord à
1
h . . .
partir du bord supérieur en suivant la courbe du ré-
AB = - (2)
tan a
servoir conformément à sa forme.
Avec le point A comme origine des coordonnées, les
Le diamètre vertical entre les pôles nord et sud est
coordonnées du point B peuvent être données par
donné par la formule
les équations (3) à (5):
-
Diamètre =H--h-#-Ah 1
=-
h . . .
=- AB (3)
xB
tan a
Une solution de rechange consiste à mesurer la
. . .
y, = 08
hauteur verticale intérieure à une distance appro- (4)
priée par rapport au centre. A partir de la hauteur
V . . .
zB = AB (5)
verticale intérieure, il est possible de calculer le
diamètre vertical ultérieurement.
7.9 CEuvres mortes
9.2 Détermination des coordonnées des
points de base (C, D, E) sur le pentagone de
7.9.1 Le volume des œuvres mortes telles que
base
échelles, pompes immergées et toutes autres
structures présentes dans le réservoir doit être cal-
Mesurer l’angle horizontal et la hauteur relative en-
culé en fonction de leurs dimensions ou par tout
tre chacun des deux points de base sur le
autre moyen approprié à l’évaluation de leur vo-
pentagone de base, pour obtenir la valeur indiquée
lume.
à la figure 10.
7.9.2 Le volume des tuyauteries internes contenant
Calculer les longueurs a2 et %, comme illustré en
du fluide faisant partie de la cargaison sera calculé
figure 11, à partir des équations (10) et (Il), en utili-
comme étant la différence entre les volumes inté-
sant la longueur a, et les angles ai, a2 et a3.
rieur et extérieur des tuyaux, c’est-à-dire le volume
du métal. En utilisant les équations (10) et (11) et la distance
horizontale (hAB) donnée dans l’équation (2), calcu-
ler la distance horizontale entre les points (B, C) à
7.9.3 Le volume des œuvres mortes doit être cal-
partir de l’équation (6) et de manière similaire, ob-
culé aux hauteurs respectives lorsque des tuyaux
tenir les autres distances dans l’ordre indiqué à la
et d’autres accessoires seront présents.
figure 12.
sin agAc
8 Système de coordonnées
h h . . .
BC = AB (6)
Sin(aDCB - aDCA)
Le système de coordonnées est illustré en figure 8.
L’axe x est pris sur le prolongement de la base
Obtenir les hauteurs relatives pour chaque point de
(m) dans le plan horizontal, l’axe y perpendiculai-
base directement à partir des données mesurées
rement à l’axe x dans le même plan horizontal et
sur la mire de précision.
l’axe z dans le plan vertical.
Obtenir les coordonnées du point de base C (xc, yc,
zc) à partir des équations (7) à (9) en utilisant la
9 Formule de calcul
distance horizontale IiAB dans l’équation (6) et I’an-
gle horizontal OB, comme illustré en figure 13; de
Calcul des coordonnées des points de
91
manière similaire, obtenir les coordonnées des au-
le pentagone de base
base
(4 w
tres points de base.
Calculer la distance entre A et B en utilisant les va-
= XB + hBc Cos 8, . . .
-XC (7)
leurs mesurées avec la mire parlante (voir figure 9).
. . .
yc =yB + hBc sin 8,
(8)
horizon-
Comme la mire parl ante e st placée
. . .
= ZB + v&
talement, la longue rojetée de la mire parlante
ur P
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 9091-2:1992(F)
Point de base
Pentagonedebase
x
Vue laterale Vue horkontale
Figure 8 - Systèmes de coordonnées pour le calcul
Plan
Valeurs connues:
longueur de la mire parlante = 21
angle horizontal = 2a
Figure 9 - Données pour le calcul des coordonnées des points de base (A, B)
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
0
# EDC
Hauteur verticale h mesurer
Angles horlzontaux h mesurer
(les llgnes en polntlllCs
indiquent La pro Jectlon sur
le plan horizontal]
Valeurs mesurées pour la détermination des coordonnées
Figure 10 -
Les équations suivantes sont valables pour le triangle représenté:
. . .
sin a2
(10)
= a, -
a2
sin a1
. . .
sin a3
(11)
= a, -
%
sin a1
Données pour le calcul des longueurs
Figure 11 -
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
l v Illstance connue
Figure 12 - Ordre de calcul
=
e
A n
e = acBA + 8, - n
B
8 = aDcB + eB - n
C
= aEDC + 8, - n
0
D
e = aAED + eD - n
E
Angles horizontaux pour la détermination des coordonnées du point de base
Figure 13 -
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 9091-2:1992(F)
Mlre de visée 7
Figure 14 - Coordonnées d’une mire
. n . (17)
fi= bi sin(n - acBi> ou ki sin agci
9.3 Calcul des coordonnées des mires
. . .
Z’i = VBi OU V& + Vic
(18)
Transformer les coordonnées présentées dans les
Déterminer les coordonnées des mires en utilisant
équations (16) à (18) en système de coordonnées de
le triangle formé par une mire et deux points de
base (x, y, z) comme illustré dans les équations (19)
base arbitraires sur les cinq (A, B, C, D, E).
a (21) en utilisant l’angle de rotation 0 et la distance
(+, Y& zB) entre les deux systèmes de coordonnées
La figure 14 constitue un exemple de calcul donné
(voir figure 15).
lorsque les points de base B et C sont sélectionnés
en tant que base d’un triangle. Appliquer le même
principe à d’autres points arbitraires à sélectionner.
Obtenir les distances horizontales et verticales en-
tre la mire (0 et les points de base (B ou C) illustrés
sur la figure 12 par les équations (12) à (15):
. . . (12)
bi = h,, sin(n sin aBCi )
- ‘BCI - ‘CBi
. . .
vBi = bi tan @Si
(13)
. . .
(14)
. . .
F$i = &i tan flci
(15)
X’
Obtenir les coordonnées du point (I!) (x7, y?, 27)
Figure 15 - Transformation du système de
comme indiqué dans les équations (16) à (18) par
coordonnées locales (x’, y’, z’) en un système de
rapport au système de coordonnées locales (Y, y’,
coordonnées de base (x, y, z)
z’), où l’axe x’ est pris dans la projection du seg-
ment BC dans le plan horizontal, l’axe y’ perpendi-
culairement à l’axe x’ dans le même plan, l’axe z’
verticalement, et où l’origine est le point B. . . .
XB + X? COS 0 -fi sin 0
xi = (19)
X’i = h,i COS(n - a& OU
. . .
yi = yB + XV sin 0 + y’i COS 0
i (20)
. . .
h . . .
zi = zB + z’i
i cos ‘BCi - BC (16) (21)
h,
12
---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
où la même facon, calculer le volume fractionnel au-
dessus du niveau le plus élevé. Ensuite, les volumes
à des intervalles de 1 cm en partant du pôle sud (le
volume des œuvres mortes étant déduit) sont
également obtenus par calcul de manière à établir
La combinai son de p rob abilité pour sélectionne r les
une table principale d’étalonnage.
deux points de base arb itraires sur les cinq est
5!
11.2 Calcul de la colonne de liquide
10
2! (5-2)! =
Calculer le volume du réservoir en charge, le
Ceci indique que théoriquement le nombre maxi-
contenu étant à la densité à laquelle la table d’éta-
mum du triangle pour déterminer la position de la
lonnage est certifiée, puis comparer le volume ci-
mire de visée (0 est 10. En outre, comme le montre
dessus a l’état vide. La différence de volume
les équations (16) à (18), deux types de coordonnées
représente les œuvres morte
...
NORME
INTERNATIONALE 9091-2
Première édition
1992-l 2-l 5
Hydrocarbures légers réfrigérés - Jaugeage
des réservoirs sphériques à bord des navires -
Partie 2:
Méthode par triangulation
- Calibration of spherical tanks in
Refrigerated lighf hydrocarbon f7uids
ships -
Part 2: Triangulation measuremen t
Numéro de référence
ISO 9091-2: 1992(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
Sommaire
Page
1
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
4 Précautions pendant les mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
5 Équipement . 3
3
6 Préparation .
5
7 Mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
8 Système de coordonnées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
9 Formule de calcul
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
10 Traitement des données
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
11 Méthode de calcul
12 Table d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Annexes
A Précautions de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
16
B Incertitude d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 18
C Exemple d’une table principale d’étalonnage à - 160 “C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
D Exemple d’une table de correction d’assiette
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
E Exemple d’une table de correction de la gîte
F Exemple d’une table de correction des dilatations et retraits de
21
l’enveloppe du réservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 9091-2:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé 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 I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 9091-2 a été élaborée par le comité tech-
nique ISO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants, sous-comité SC 5,
Mesurage des hydrocarbures légers.
L’ISO 9091 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Hydrocarbures légers réfrigérés - Jaugeage des réservoirs sphé-
riques à bord des navires:
- Partie 1: Stéréo-photogrammétrie
- Partie 2: Méthode par triangulation
Les annexes A, B, C, D, E et F de la présente partie de I’ISO 9091 sont
données uniquement à titre d’information.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
De grandes quantités d’hydrocarbures légers constitués de composes
ayant de un à quatre atomes de carbone sont stockées et transportées
par mer en tant que 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). Le transport en vrac de ces liquides nécessite l’intervention de
technologies particulières, tant en ce qui concerne la conception que la
construction de navires permettant une expédition par bateau à la fois
sûre et économique.
La mesure des quantités de la cargaison des méthanierslbutaniers doit
être d’une haute précision, en raison des droits de passage en douane.
Les deux parties de la présente Norme internationale, de même que
d’autres normes de la même série, prescrivent les méthodes de mesure
interne des réservoirs à bord et à partir desquelles on peut établir des
tables d’étalonnage.
Pour la mesure interne, l’étalonnage du liquide, le mesurage physique,
la mesure optique et la stéréophotogrammétrie, etc., sont généralement
utilisés. Le calibrage des cuves par remplissage au moyen d’un liquide
ne peut être utilisé pour de grands réservoirs sphériques concus pour
fonctionner à une pression proche de la pression atmosphérique avec
des hydrocarbures légers réfrigérés, étant donné que la pression hy-
drostatique exercée par le liquide utilisé pour l’étalonnage peut dépas-
ser la pression de consigne lorsque son niveau de remplissage dépasse
une certaine valeur. La présente partie de I’ISO 9091 définit une techni-
que d’étalonnage applicable aux réservoirs sphériques équipés d’un
mât tripode.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE
ISO 9091=2:1992(F)
Hydrocarbures légers réfrigérés - Jaugeage des réservoirs
sphériques à bord des navires -
Partie 2:
Méthode par triangulation
3 Définitions
1 Domaine d’application
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 9091,
1.1 La présente partie de I’ISO 9091 prescrit une
les définitions suivantes s’appliquent.
méthode de triangulation pour la mesure interne de
réservoirs sphériques dans les navires transpor-
3.1 point de base: Centre du théodolite placé au-
teurs de gaz liquéfié.
dessus du point polygonal.
3.2 pentagone de base: Pentagone reliant les
1.2 La présente partie de I’ISO 9091 incorpore
points de base.
également les méthodes de calcul pour établir les
tables d’étalonnage à utiliser pour la mesure des
quantités de cargaison.
3.3 mire de visée: Mire portable montée sur un
trépied avec un tribaque.
2 Références normatives 3.4 repère: Point auquel une mire de précision est
dressée pour déterminer la hauteur du théodolite
Les normes suivantes contiennent des dispositions au-dessus du pôle sud.
qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la pré-
3.5 étalonnage: Processus consistant à déterminer
sente partie de I’ISO 9091. Au moment de la publi-
la capacité totale d’un réservoir ou des capacités
cation, les éditions indiquées étaient en vigueur.
partielles à différents niveaux de celui-ci.
Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente partie
3.6 table d’étalonnage; table principale de
de I’ISO 9091 sont invitées à rechercher la possi-
calibrage: Table, souvent appelée ((table de réser-
bilité d’appliquer les éditions les plus récentes des
voir>, ou ((table de capacité du réservoir,, donnant
normes indiquées ci-après. Les membres de la CEI
les capacités ou les volumes correspondant à diffé-
et de I’ISO possèdent le registre des Normes inter-
rents niveaux de liquides dans un réservoir, imesu-
nationales en vigueur à un moment donné.
rés a partir du point de référence du calibrage, le
navire n’ayant pas d’assiette ni de gîte.
ISO 7507-I : -‘1, Pétrole et produits pétroliers liquides
-
Étalonnage volumétrique de réservoirs cylindri-
ques verticaux - Partie 1: Méthode par ceinturage.
3.7 point de repère: Position utilisée comme repère
dans la préparation d’une table d’étalonnage.
ISO 8311:1989, Hydrocarbures légers réfrigérés -
Étalonnage des réservoirs à membrane et réservoirs
Cette position peut différer du point de réfé-
NOTE 1
rence du calibrage.
pyramidaux - Mesurage physique.
--~
1) À publier.
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
3.8 œuvres mortes: Structure ou a ccessoires d’un
4 Précautions pendant les mesures
rés Iervoir qui affecten t la capacité d’ ‘un réservoi r.
On se réfère à des <<œuvres mortes positives>>
4.1 On doit veiller avec le plus grand soin à I’exé-
quand leur capacité s’ajoute à celle du réservoir et
cution des mesures, et tout incident inhabituel sur-
a des <<œuvres mortes négatives,, quand leur vo-
venant lors des opérations de calibrage et pouvant
lume déplace du liquide et réduit la capacité réelle
en affecter les résultats doit être scrupuleusement
du réservoir.
noté. La méthode d’étalonnage décrite dans la pré-
sente partie de I’ISO 9091 peut être appliquée soit
sur des navires à flot, soit sur des navires en cale
3.9 équateur: Circonférence horizontale la plus im-
sèche. Toutefois, son utilisation sur les navires en
portante d’un réservoir sphérique.
cale sèche est préférée, car la gîte ou l’assiette, si
elle a lieu, demeurent constantes pendant toutes les
3.10 point de référence du calibrage: Point à partir
opérations de mesure.
duquel on exécute les mesures des profondeurs de
liquide.
4.2 Si des déformations particulières sont consta-
tées au sein du réservoir, des mesures supplémen-
3.11 latitude: Circonférences horizontales à la sur-
taires doivent être exécutées par le métreur pour
face de la sphère, parallèles à l’équateur.
recueillir un ensemble de données suffisant à I’éla-
boration d’une table précise d’étalonnage; les ob-
3.12 longitude: Circonférences verticales à la sur- servations du métreur doivent accompagner toutes
face de la sphère, passant par les pôles nord et sud. les mesures supplémentaires et leurs raisons faites
à ce propos.
3.13 gîte: Inclinaison transversale d’un navire.
4.3 Toutes les mesures doivent être exécutées en
double pour vérifier si elles concordent à moins de
3.14 pôle nord: Zénith, ou point le plus élevé de
16 s, et en cas de désaccord, on doit continuer les
l’enveloppe d’un réservoir sphérique, point imagi-
mesures jusqu’à ce que deux valeurs consécutives
naire de la plupart des réservoirs sphériques en
soient en bonne correspondance et prendre la
raison du mât tripode ou d’autres accessoires.
moyenne des deux valeurs comme résultat.
3.15 mât tripode: Tube de grand diamètre coaxial Si des mesures consécutives ne correspondent pas,
à l’axe nord-sud du réservoir, comportant les la raison de leur non-correspondance doit être défi-
tuyauteries de chargement et de déchargement, une nie et, le cas échéant, la totalité de la procédure
instrumentation de mesure, une échelle, des câ-
d’étalonnage répétée.
blages et autres dispositifs installés dans le réser-
Si le mesurage est interrompu, les derniers angles
voir.
pris seront répétés. Si les nouvelles mesures prises
ne sont pas conformes aux mesures précédentes
3.16 bâbord: Côté gauche du navire dans le sens
selon la tolérance exigée de 16 s, ces dernières
de son déplacement vers l’avant.
doivent être rejetées.
3.17 pôle sud: Nadir ou point le plus bas d’un ré-
4.4 Les mesures doivent être effectuées lorsque
servoir sphérique.
les fluctuations de température de la paroi seront
limitées au minimum.
3.18 tribord: Côté droit du navire dans le sens de
son déplacement vers l’avant. NOTE 2 Les fluctuations de température seront véri-
fiées pendant les procédures de mesure.
3.19 mires de visée: Positions marquées de ma-
nière distinctive sur la surface intérieure du réser-
4.5 Les mesures ne doivent pas être effectuées si
voir pour la méthode de triangulation (voir 6.1).
le navire bouge ou si le réservoir est soumis à vi-
bration.
3.20 point polygonal: Positions sur la surface inté-
Si l’étalonnage est effectué avant l’installation du
rieure du réservoir au-dessus desquelles un théo-
réservoir dans la coque du navire, la distance entre
dolite est monté pour déterminer les coordonnées
les points prédéterminés à l’intérieur du réservoir
des mires de visée.
doit être mesurée après l’installation pour s’assurer
qu’aucune distorsion du réservoir n’est intervenue.
Si une distorsion s’est produite, l’étalonnage doit
3.21 assiette: Inclinaison longitudinale d’un navire.
être refait.
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
4.6 La peinture utilisée pour marquer les mires de mires de visée à la température au moment de la
visée doit être fabriquée à partir de matières qui mesure, en coordonnées à la température de réfé-
résistent aux liquides, aux températures cryogé- rence certifiée.
niques.
5.9 Théodolite
5 Équipement
Un théodolite est recommandé pour avoir une
image redressée avec une lecture circulaire mini-
5.1 Mire de visée de base
male de 1 s et une sensibilité du niveau à bulle de
20 s par 2 mm ou moins.
Mire montée sur tribaque indiquant un point de
base.
5.10 Tribaque
5.2 Règle graduée
Plate-forme de nivellement, montée sur le trépied,
avec trois vis de nivellement et un dispositif de ser-
Règle graduée en centimètres et en millimètres,
rage pour fixer le théodolite.
utilisée pour mesurer des œuvres mortes, etc. La
règle doit porter le timbre d’une autorité de norma-
lisation reconnue ou avoir un certificat d’identifica-
6 Préparation
tion.
6.1 Marquage des mires de visée
5.3 Ruban de mesure
Pendant la construction du réservoir et avant I’ins-
Ruban portant le timbre d’un organisme de norma-
tallation du mât tripode, les mires de visée (voir fi-
lisation reconnu ou ayant un certificat d’identifïca-
gure 1) doivent être marquées sur la surface interne
tion.
de l’enveloppe du réservoir à chaque intersection
de latitude et de longitude à des intervalles de 20”.
5.4 Niveau optique
L’erreur de marquage doit être inférieure à 10 mm
dans le sens vertical et horizontal.
Niveau optique ayant une image redressée, un
grossissement x 20 ou plus, capable d’une
focalisation à 1,5 m ou moins, et dont la sensibilité
Dimensions en millimètres
du niveau à bulle est de 40 s par 2 mm au moins.
Appllcatlon
Estampage -
to1et
5.5 Mire de précision
Échelle graduée en millimètres à dresser sur un re-
père.
5.6 Règle en acier
Règle, à utiliser pour mesurer les tolérances, etc,
graduée en millimètres. Cette règle doit porter le
timbre d’un organisme de normalisation reconnue
ou avoir un certificat d’identification.
Figure 1 - Exemple de marquage
5.7 Mire parlante
Mire parlante d’une longueur dépassant de 5 % la
distance séparant les points de base avec une in-
certitude de longueur inférieure à 0,Ol % de sa lon-
6.2 Pentagone de base
gueur.
62.1 Détermination des points polygonaux
5.8 Thermomètre de surface
Marquer cinq points polygonaux de facon à ce que
Thermomètre utilisé pour mesurer la température chaque mire de visée puisse être mesurée à partir
de la surface du réservoir avec une précision de de quatre points polygonaux au moins sans être
+ 0,5 OC, en vue de convertir les coordonnées des gênée par le mât tripode.
-
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
6.4.2 Monter un niveau (pour la mire de visée) en
6.3 Marquage du repère
utilisant un trépied et un tribraque dans une position
Marquer le repère dans une position arbitraire à arbitraire, la mire de précision sur le pôle sud pou-
proximité du pôle sud du réservoir (voir figure 2). vant être observée par l’ouverture de la colonne à
tubulures (voir figure 3).
6.4 Montage des instruments de mesure (voir
figure 2)
6.4.3 Dresser un trépied avec un tribraque de ni-
6.4.1 Dresser une mire de précision sur le repère veau (pour le point de base) dessus tous les cinq
et sur le pôle sud du réservoir. points polygonaux (voir figure 4).
Point de base Ouverture
/- /--
Theodollte
-\ / /--- Mire de prectsion /
Colonne ii tubulures
Niveau
7
Point polygonal (A) Pdle sud
Point arbltralre
Figure 2 - Montage des instruments pour la détermination de la hauteur du point de base
Pble sud
/.-
Repbe
Figure 3 - Position des repères et mire de visée
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 9091=2:1992(F)
Dimensions en millimètres,
sauf indication différente
Trepled
Plate-f orme pour
I
un fitalonneur
Plate-forme pour
un metreur
Cousslnet
Cousslnet
Figure 4 - Exemple de dispositions du coussinet pour la plate-forme
7.2 Distance horizontale des points de base
7 Mesure
La distance horizontale peut être obtenue grâce à
7.1 Élévation du point de base par rapport au
l’utilisation de la méthode à mire parlante. La pré-
pôle sud
sente partie de I’ISO 9091 décrit la méthode à mire
parlante, mais une méthode de rechange est ac-
7.1.1 Lire, avec le niveau, l’échelle des mires de
ceptable si elle procure une précision équivalente
précision disposées sur le pôle sud et sur le repère
à la méthode à mire parlante.
respectivement, comme illustré en figure 2.
7.1.2 Avec le théodolite monté sur le trépied du
point polygonal (A) comme illustré en figure 2, lire
7.2.1 Placer une mire parlante sur le tribraque du
l’échelle de la mire de précision disposée sur le re-
point B, comme illustré en figure 5.
père.
7.1.3 L’élévation H du point de base est définie
comme suit:
7.2.2 Mesurer l’angle horizontal 2a sous-tendu au
l-i= C-l- (a- 6) point A entre les deux marques extrêmes de la mire
parlante. Cette mesure doit être exécutée au moins
où en double (voir 4.3).
H est l’élévation du théodolite par rapport
au pôle sud;
7.2.3 Calculer l’angle horizontal moyen à chaque
c est la lecture du théodolite sur le re-
point polygonal à partir de la moyenne de deux va-
père;
leurs consécutives.
(a - b) est l’élévation du repère par rapport au
pôle sud,
a étant la lecture du niveau sur
7.2.4 La distance horizontale L peut être calculée
la mire de précision du pôle
grâce à l’équation (1):
sud,
. . .
L==l&-
(1)
étant la lecture du niveau sur
b
la mire de précision du re-
où 1 est la moitié de la longueur de la mire parlante.
père.
5
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ISO 9091=2:1992(F)
de base
Thtiodollte
Figure 5 - Réglage de la mire parlante
7.3 Hauteur verticale et angle horizontal du
point de base
7.3.1 Répéter la même procédure que celle décrite
en 7.1.
E
7.3.2
Monter une mire de visée de base sur chacun
des trépieds aux points B, C, D et E.
Figure 6 - Mesures avec le théodolite au point A
7.3.3 Avec le théodolite au point A, collimater la
mire de visée de base au point B et ajuster l’échelle
de l’angle horizontal à 0”00’00”.
7.3.4 Mesurer les angles horizontaux de LBAC,
7.4 Angles horizontaux et verticaux de la mire
LBAD et LBAE, comme illustré en figure6.
de visée
7.3.5 Enlever le théodolite du point A et le replacer
sur le trépied au point B. Monter une mire de visée
de base au point A.
7.4.1 Monter le théodolite sur le trépied au point
de base A et la mire de visée de base sur le trépied
Répéter les procédures de mesure données aux
au point de base B.
points 7.3.3 et 7.3.4.
7.3.6 Répéter la même procédure de mesure aux
7.4.2 En collimatant la mire de visée de base avec
points C, D et E.
le théodolite, ajuster l’échelle horizontale à un angle
de O”OO’O0”.
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7.4.3 Mesurer et enregistrer les angles horizontaux (pôle sud) du réservoir au moyen d’u n nivea u opti-
et verticaux pour chaque mire de visée (voir que ou de tou t autre dispositif de nive Ilement
figure 7). Si la ligne de visée d’une mire est gênée
par la colonne à tubulures, tenir compte de ceci
7.7 Position de l’indicateur de niveau
dans les notes d’étalonnage.
Pour les corrections de gîte et d’assise, mesurer la
7.4.4 Déplacer le théodolite et la mire de visée de distance horizontale de l’indicateur de niveau sur le
base vers les autres points de base et mesurer les fond du réservoir à partir de l’axe vertical reliant les
angles de la facon décrite en 7.4.2 et 7.4.3. pôles sud et nord.
#
7.8 Diamètre vertical
7.5 Température
Si le réservoir a un dôme avec pôle nord incorporé,
Noter la température moyenne de la surface inté-
mesurer la distance entre les pôles nord et sud à
rieure du réservoir a l’aide d’un thermomètre de
l’aide d’un ruban en acier.
surface.
Dans le cas d’un dôme sans pôle nord, et qui est
Hauteur du point de référence du
7.6
uniquement muni d’une grille sur la partie supé-
calibrage rieure de la tour tubulaire, fixer un niveau optique
en placant un théodolite au milieu du niveau, au-
Si le point de référence du calibrage et le point de dessus du point pôle nord imaginaire et mesurer à
repère diffèrent, mesurer la hauteur du point de ré- l’aide d’un ruban en acier, la distance 11 entre I’ho-
férence du calibrage à partir du point de repère rizon optique ci-dessus et le pôle sud.
/
,
/
8
/
I
I
I
I
I
\
l
Point de base
\
Pentagone de
Angles horizontaux mesurés: al, a2, a3, a4, a5
Angles verticaux mesurés: &, P2, p3, p4, p5
Figure 7 - Mesure de la mire de visée
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ISO 9091=2:1992(F)
Mesurer ensuite la hauteur h de l’horizon optique à
sur le plan horizontal est de 22. La distance hori-
partir du bord inférieur du dôme, le long du dôme
zontale (h,& est donc donnée par l’équation (2):
et calculer la hauteur imaginaire Ah du pôle nord à
1
h . . .
partir du bord supérieur en suivant la courbe du ré-
AB = - (2)
tan a
servoir conformément à sa forme.
Avec le point A comme origine des coordonnées, les
Le diamètre vertical entre les pôles nord et sud est
coordonnées du point B peuvent être données par
donné par la formule
les équations (3) à (5):
-
Diamètre =H--h-#-Ah 1
=-
h . . .
=- AB (3)
xB
tan a
Une solution de rechange consiste à mesurer la
. . .
y, = 08
hauteur verticale intérieure à une distance appro- (4)
priée par rapport au centre. A partir de la hauteur
V . . .
zB = AB (5)
verticale intérieure, il est possible de calculer le
diamètre vertical ultérieurement.
7.9 CEuvres mortes
9.2 Détermination des coordonnées des
points de base (C, D, E) sur le pentagone de
7.9.1 Le volume des œuvres mortes telles que
base
échelles, pompes immergées et toutes autres
structures présentes dans le réservoir doit être cal-
Mesurer l’angle horizontal et la hauteur relative en-
culé en fonction de leurs dimensions ou par tout
tre chacun des deux points de base sur le
autre moyen approprié à l’évaluation de leur vo-
pentagone de base, pour obtenir la valeur indiquée
lume.
à la figure 10.
7.9.2 Le volume des tuyauteries internes contenant
Calculer les longueurs a2 et %, comme illustré en
du fluide faisant partie de la cargaison sera calculé
figure 11, à partir des équations (10) et (Il), en utili-
comme étant la différence entre les volumes inté-
sant la longueur a, et les angles ai, a2 et a3.
rieur et extérieur des tuyaux, c’est-à-dire le volume
du métal. En utilisant les équations (10) et (11) et la distance
horizontale (hAB) donnée dans l’équation (2), calcu-
ler la distance horizontale entre les points (B, C) à
7.9.3 Le volume des œuvres mortes doit être cal-
partir de l’équation (6) et de manière similaire, ob-
culé aux hauteurs respectives lorsque des tuyaux
tenir les autres distances dans l’ordre indiqué à la
et d’autres accessoires seront présents.
figure 12.
sin agAc
8 Système de coordonnées
h h . . .
BC = AB (6)
Sin(aDCB - aDCA)
Le système de coordonnées est illustré en figure 8.
L’axe x est pris sur le prolongement de la base
Obtenir les hauteurs relatives pour chaque point de
(m) dans le plan horizontal, l’axe y perpendiculai-
base directement à partir des données mesurées
rement à l’axe x dans le même plan horizontal et
sur la mire de précision.
l’axe z dans le plan vertical.
Obtenir les coordonnées du point de base C (xc, yc,
zc) à partir des équations (7) à (9) en utilisant la
9 Formule de calcul
distance horizontale IiAB dans l’équation (6) et I’an-
gle horizontal OB, comme illustré en figure 13; de
Calcul des coordonnées des points de
91
manière similaire, obtenir les coordonnées des au-
le pentagone de base
base
(4 w
tres points de base.
Calculer la distance entre A et B en utilisant les va-
= XB + hBc Cos 8, . . .
-XC (7)
leurs mesurées avec la mire parlante (voir figure 9).
. . .
yc =yB + hBc sin 8,
(8)
horizon-
Comme la mire parl ante e st placée
. . .
= ZB + v&
talement, la longue rojetée de la mire parlante
ur P
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ISO 9091-2:1992(F)
Point de base
Pentagonedebase
x
Vue laterale Vue horkontale
Figure 8 - Systèmes de coordonnées pour le calcul
Plan
Valeurs connues:
longueur de la mire parlante = 21
angle horizontal = 2a
Figure 9 - Données pour le calcul des coordonnées des points de base (A, B)
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ISO 9091=2:1992(F)
0
# EDC
Hauteur verticale h mesurer
Angles horlzontaux h mesurer
(les llgnes en polntlllCs
indiquent La pro Jectlon sur
le plan horizontal]
Valeurs mesurées pour la détermination des coordonnées
Figure 10 -
Les équations suivantes sont valables pour le triangle représenté:
. . .
sin a2
(10)
= a, -
a2
sin a1
. . .
sin a3
(11)
= a, -
%
sin a1
Données pour le calcul des longueurs
Figure 11 -
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ISO 9091=2:1992(F)
l v Illstance connue
Figure 12 - Ordre de calcul
=
e
A n
e = acBA + 8, - n
B
8 = aDcB + eB - n
C
= aEDC + 8, - n
0
D
e = aAED + eD - n
E
Angles horizontaux pour la détermination des coordonnées du point de base
Figure 13 -
11
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Mlre de visée 7
Figure 14 - Coordonnées d’une mire
. n . (17)
fi= bi sin(n - acBi> ou ki sin agci
9.3 Calcul des coordonnées des mires
. . .
Z’i = VBi OU V& + Vic
(18)
Transformer les coordonnées présentées dans les
Déterminer les coordonnées des mires en utilisant
équations (16) à (18) en système de coordonnées de
le triangle formé par une mire et deux points de
base (x, y, z) comme illustré dans les équations (19)
base arbitraires sur les cinq (A, B, C, D, E).
a (21) en utilisant l’angle de rotation 0 et la distance
(+, Y& zB) entre les deux systèmes de coordonnées
La figure 14 constitue un exemple de calcul donné
(voir figure 15).
lorsque les points de base B et C sont sélectionnés
en tant que base d’un triangle. Appliquer le même
principe à d’autres points arbitraires à sélectionner.
Obtenir les distances horizontales et verticales en-
tre la mire (0 et les points de base (B ou C) illustrés
sur la figure 12 par les équations (12) à (15):
. . . (12)
bi = h,, sin(n sin aBCi )
- ‘BCI - ‘CBi
. . .
vBi = bi tan @Si
(13)
. . .
(14)
. . .
F$i = &i tan flci
(15)
X’
Obtenir les coordonnées du point (I!) (x7, y?, 27)
Figure 15 - Transformation du système de
comme indiqué dans les équations (16) à (18) par
coordonnées locales (x’, y’, z’) en un système de
rapport au système de coordonnées locales (Y, y’,
coordonnées de base (x, y, z)
z’), où l’axe x’ est pris dans la projection du seg-
ment BC dans le plan horizontal, l’axe y’ perpendi-
culairement à l’axe x’ dans le même plan, l’axe z’
verticalement, et où l’origine est le point B. . . .
XB + X? COS 0 -fi sin 0
xi = (19)
X’i = h,i COS(n - a& OU
. . .
yi = yB + XV sin 0 + y’i COS 0
i (20)
. . .
h . . .
zi = zB + z’i
i cos ‘BCi - BC (16) (21)
h,
12
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ISO 9091=2:1992(F)
où la même facon, calculer le volume fractionnel au-
dessus du niveau le plus élevé. Ensuite, les volumes
à des intervalles de 1 cm en partant du pôle sud (le
volume des œuvres mortes étant déduit) sont
également obtenus par calcul de manière à établir
La combinai son de p rob abilité pour sélectionne r les
une table principale d’étalonnage.
deux points de base arb itraires sur les cinq est
5!
11.2 Calcul de la colonne de liquide
10
2! (5-2)! =
Calculer le volume du réservoir en charge, le
Ceci indique que théoriquement le nombre maxi-
contenu étant à la densité à laquelle la table d’éta-
mum du triangle pour déterminer la position de la
lonnage est certifiée, puis comparer le volume ci-
mire de visée (0 est 10. En outre, comme le montre
dessus a l’état vide. La différence de volume
les équations (16) à (18), deux types de coordonnées
représente les œuvres morte
...
Questions, Comments and Discussion
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