ISO 11223-1:1995
(Main)Petroleum and liquid petroleum products — Direct static measurements — Contents of vertical storage tanks — Part 1: Mass measurement by hydrostatic tank gauging
Petroleum and liquid petroleum products — Direct static measurements — Contents of vertical storage tanks — Part 1: Mass measurement by hydrostatic tank gauging
Gives guidance on the installation, commissioning, maintenance, validation and calibration of hydrostatic tank gauging systems for the direct measurement of static mass in petroleum storage tanks.
Pétrole et produits pétroliers liquides — Mesurage statique direct — Contenu des réservoirs verticaux de stockage — Partie 1: Mesurage de masse par jaugeage hydrostatique des réservoirs
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
ISO
STANDARD
11223-1
First edition
1995-10-01
Petroleum and liquid Petroleum
products - Direct static
measurements - Contents of vertical
storage tanks -
Part 1:
Mass measurement by hydrostatic tank
P6 trole et produits pbtroliers liquides - Mesurage sta tique direct -
Con tenu des r&ervoirs verticaux de stockage -
Partie 7: Mesurage de masse par jaugeage hydrostatique des r&ervoirs
Reference number
ISO 11223-1 :1995(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11223~1:1995(E)
Contents
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Scope
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Normative references
2
Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
................................. ...................................
System description
5
.............................
Installation .
9
............................................................. .................
Maintenance
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
Safety
Annexes
12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~.
A Calculation overview
17
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B Second-Order influences
18
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C Terminology
19
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
D Bibliography
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
Q ISO ISO 11223~1:1995(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, 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 11223-1 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants, Subcommittee SC 3,
Sta tic pe troleum measuremen t.
ISO 11223 consists of the following Parts, under the general title Pet-
roleum and liquid Petroleum products - Direct static measurements -
Contents of vertical storage tanks:
- Part 1: Mass measurement by hydrostatic tank gauging
- Part 2: Volume measurement by hydrostatic tank gauging
Annexes A and B form an integral part of this part of ISO 11223. Annexes
C and D are for information only.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO 11223~1:1995(E)
Introduction
Hydrostatic tank gauging (HTG) is a method for the determination of total
static mass of liquid Petroleum and Petroleum products in vertical cylin-
drical storage tanks.
mounted at specific lo-
HTG uses high-precision stable pressure Sensors
cations on the tank Shell.
Total static mass is derived from the measured pressures and the tank
capacity table. Other variables, such as level, observed and Standard vol-
umes and observed and reference densities, tan be calculated from the
product type and temperature using the established industry Standards for
inventory calculations.
The term “mass” is used in this part of ISO 11228 to indicate mass in
vacuum (true mass). In the Petroleum industry it is not uncommon to use
apparent mass (in air) for commercial transactions.
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 11223=1:1995(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
- Direct
Petroleum and liquid Petroleum products
- Contents of vertical storage
static measurements
tanks -
Part 1:
Mass measurement by hydrostatic tank gauging
IEC and ISO maintain registers of currently valid
1 Scope
International Standards.
This part of ISO 11223 gives guidance on the instal-
ISO 91-1:1992, Petroleum measurement tables -
lation, commissioning, maintenance, Validation and
Part 1: Tables based on reference temperatures of
calibration of hydrostatic tank gauging (HTG) Systems
15 O C and 60 degrees F.
for the direct measurement of static mass in pet-
roleum storage tanks.
ISO 91-2:1991, Petroleum measurement tables -
Part 2: Tables based on a reference temperature of
This patt of ISO 11223 is applicable to hydrostatic
20 “C.
tank gauging Systems which use pressure Sensors
with one port open to the atmosphere. lt is applicable
ISO 3838:1983, Crude Petroleum and liquid or solid
to the use of hydrostatic tank gauging on vertical,
Petroleum products - Determination of density or
cylindrical, atmospheric storage tanks with either
relative density - Capillary-s toppered pyknome ter
fixed or floating roofs.
and gradua ted bicapillary pyknome ter me thods.
This part of ISO 11223 is not applicable to the use of
ISO 3993:1984, Liquefied Petroleum gas and light
hydrostatic tank gauging on pressurized tanks.
hydrocarbons - Determination of density or relative
density - Pressure hydrometer method.
ISO 4266:1994, Petroleum and liquid Petroleum pro-
2 Normative references
ducts - Measurement of temperature and level in
storage tanks - Automatic methods.
The following Standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions ISO 4267-2: 1988, Petroleum and liquid Petroleum
of this part of ISO 11223. At the time of publication, products - Calcula tion of oil quantities - Part 2:
the editions indicated were valid. All Standards are Dynamit measuremen t.
subject to revision, and Parties to agreements based
ISO 7078: 1985, Building construction - Procedures
on this part of ISO 11223 are encouraged to investi-
for setting out, measurement and surveying - Vo-
gate the possibility of applying the most recent edi-
cabulary and guidance notes.
tions of the Standards indicated below. Members of
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 11223=1:1995(E)
3.11 heel space: Spate inside the tank, below the
ISO 7507-1: 1993, Petroleum and liquid petroleum
bottom HTG Sensor.
products - Calibration of vertical cylndrical tanks -
Part 1: Strapping method.
3.12 HTG reference Point: Stable reference Point
IEC 79-0: 1983, Electrical apparatus for explosive gas
from which the HTG Sensor positions are measured.
Part 0: General requiremen ts.
atmospheres -
3.13 hydrostatic tank gauging (HTG): Method of
API11 Standard 2545, Standard practice for gaging
direct measurement of liquid mass in a storage tank
Petroleum and Petroleum products, 1965; reapproved
based on measuring static pressures caused by the
1990 (ANSl/ASTM D 1085).
liquid head above the pressure Sensor.
3 Definitions
in-tank vapour density: Density of the gas or
3.14
vapour (mixture) in the ullage space at the observed
For the purposes of this part of ISO 11223, the fol-
conditions (product temperature and pressure).
lowing definitions apply.
3.15 pin height: Lower limit of the critical Zone; the
3.1 ambient air density: Density of ambient air at
Ievel at which the floating roof or floating blanket rests
the tank side on which the pressure Sensors are
fully on its legs.
mounted.
3.16 pressure Sensor effective centre: Point on the
3.2 ambient air temperature: Representative tem-
Sensor from which the hydrostatic pressure head is
perature of the ambient air at the tank side on which
measured.
the HTG pressure Sensors are mounted.
3.3 critical zone height
3.17 product heel mass: Mass of product below
the bottom HTG Sensor.
(1) Upper limit of the critical Zone.
3.18 product heel volume: Observed volume of
Level at which one or more of the floating roof
(2)
product below the bottom HTG Sensor, calculated by
or fl oating bla nket legs first tauch the tank bottom.
subtracting the water volume from the total heel vol-
Urne.
3.4 critical Zone: Level range through which the
floating roof or floating blanket is partially supported
3.19 product mass: Sum of the head mass and the
by its legs.
product heel mass, reduced by the floating-roof mass
(if applicable) and the vapour mass.
3.5 dipped volume: Observed volume of product,
Sediment and water, calculated from the dip level and
3.20 product temperature: Temperature of the
the tank capacity table.
tank liquid in the region where the HTG measure-
3.6 floating-roof mass: Value of the floating-roof ments are performed.
mass, inclusive of any mass load on the roof, manu-
ally entered in the data processor.
3.21 reference density: Density at the reference
temperature.
3.7 free water level: Level of any water and
Sediment that exist as layers separate from the prod-
3.22 reference temperature: Temperature to which
uct and lie beneath the product.
reference density and Standard volumes are referred.
3.8 gauge pressure Sensor: Sensor that uses the
3.23 tank average Cross-sectional area: Average
ambient air pressure as pressure reference.
Cross-sectional area between the elevation of the
bottom HTG Sensor and the dip level, over which the
39 head mass: Total measured mass between the
hydrostatic pressures are integrated in Order to obtain
HTG bottom Sensor and the top of the tank.
the head mass.
3.10 head space: Spate inside the tank, above the
3.24 tank lip: Tank bottom plate on the outside of
bottom HTG Sensor, in which product and in-tank va-
the tank Shell.
pour are present.
1) American Petroleum Institute.
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO
ISO 11223-1:1995(E)
3.29 water volume: Observed volume of free
3.25 total heel volume: Observed volume below
Sediment and water, calculated from the free water
the bottom HTG Sensor, calculated from the bottom
level and the tank capacity tables.
Sensor elevation and the tank capacity table, corrected
for observed temperature.
4 System description
3.26 Mage pressure: Absolute pressure of the air
4.1 General
(air or vapour) inside the tank, above the product.
A hydrostatic tank gauging (HTG) System is a tank-
inventory static mass-measuring System. lt uses
3.27 ullage volume: Observed volume of
pressure and temperature inputs, the Parameters of
vapour/air mixture in the ullage space, calculated as
the tank and of the stored liquid to compute the mass
the differente between the total tank volume and the
of the tank contents and other variables as described
dipped volume.
in table 1 and annex A. See figure 1.
Determination of the other variables shown in brack-
3.28 vapour relative density: Ratio of molecular
ets in figure 1 are not included in the scope of this part
mass of vapour (mixture) to that of air (mixture).
of ISO 11223.
-----------em--
l
I
Sensors
I - I
I
I
I I
I
I
I I Mass
I
C
I I -
I
I I
Noturne)
-
Interface
Tank Processor
(Density) Display
I
I
I
(Level) Print
I
I
I
I
Calcula t ions
I
I
Controt
Tank data
I b
f
I )
!
I
I I
Ambient data
I I
Conf iguration
I I
I
Sensordata
I I
h
I I *
I
I I
Liquid data
L -------------- I
----
I
Pa i
1 Gbient Sensors 1 Ta
I
I
t
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Figure 1 - HTG System - Functional diagram
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 11223=1:1995(E)
4.2.3.1 Known liquid density
4.2 Sensors
Sensor P2 is normally used for the tank liquid density
4.2.1 Pressure Sensors
measurement. lt is not required if the average liquid
density is known.
The hydrostatic tank gauging (HTG) System consists
of up to three pressure Sensors mounted on the tank
4.2.3.2 Known ullage pressure
Shell. Additionally, temperature Sensors tan be in-
cluded to measure the temperature of the tank con-
Sensor P3 is not required for those tanks which are
tents (7) and of the ambient air (T,). An ambient air
vented to atmosphere (ullage gauge pressure = 0).
pressure Sensor (p,) may be installed for measure-
This includes all floating-roof tanks and all fixed-roof
ments requiring high accuracy.
tanks which are freely vented or which have gauging
hatches that are not sealed.
Sensor Pl is installed at or near the tank bottom.
NOTE 1 Tank ullage pressure on atmospheric fixed-roof
Sensor P2 is the middle pressure Sensor and is re-
tanks may differ slightly from atmospheric pressure during
quired for the calculation of density and levels. If the
transfers to and from the tank. Since inventory measure-
product density is known, the HTG System tan oper-
ments are not taken during a transfer, errors due to this ef-
ate without Sensor P2 (in the absence of P2, the
fett are not significant.
density data should be manually entered in the data
processor). Sensor P2, if installed, should be at a fixed
If the ullage pressure is known, pressure P3 tan be
vertical distance above Sensor Pl.
entered into the data processor as a constant and
Sensor P3 omitted on nonvented tanks.
Sensor P3 is the tank ullage space pressure Sensor,
normally installed on the tank roof. If the tank is freely
4.2.3.3 Known tank liquid temperature
vented, the HTG System tan operate without P3. P3
is not required on floating-roof tanks.
Tank liquid and ambient temperatures are used to
correct for Shell thermal expansion. The tank liquid
4.2.2 Temperature Sensors
temperature Sensor is not required for mass
measurement if the temperature of the liquid in the
The product temperature is needed for:
tank is known (ISO 4266).
a) calculation of volumetric expansion of the tank
4.2.3.4 Varying atmospheric conditions
Shell;
Ambient temperature and pressure Sensors tan be
b) calculation of reference density from observed
used to remove secondary errors for measurements
density (used in HTG Systems which calculate
requiring high accuracy. Single measurements of am-
level and density as well as mass).
bient air temperature and pressure may be used for
all tanks at the Same location.
If the reference density Es known and Sensor P2 is not
used, a temperature Sensor may still be required for
calculation of observed density.
4.3 HTG data processor
The ambient air temperature is needed for:
A processor receives data from the Sensors and uses
the data together with the tank and liquid Parameters
c) calculation of ambient air density;
to compute the mass inventory in the storage tank
(see figure 1).
d) calculation of volumetric expansion of the tank
Shell;
The stored Parameters fall into four groups: tank data,
Sensor data, liquid data and ambient data (see
e) corrections for thermal expansion of the Sensor
table 1). Those Parameters in table 1 which are re-
Pl and tie bars to Sensors Pl and P2.
quired by the application should be programmed into
the HTG System.
4.2.3 System configuration
NOTE 2 The data processor tan also calculate level, ob-
The Sensor configurations vary depending on the ap-
served and Standard volumes, and observed and reference
plication and data required. Some of the more com-
densities. However, such calculations are not included in
mon variations are as follows. the scope of this part of ISO 11223.
---------------------- Page: 8 ----------------------
Q ISO
ISO 11223=1:1995(E)
Table 1 - Stored Parameters for HTG data processing
Parameter Remarks
Parameter group
Fixed or floating or both
Tank data Tank roof type
Tank roof mass Floating roofs only
Critical zone height Floating roofs only
Pin height Floating roofs only
Tank wall type Insulated or non-insulated
Tank wall material Two thermal expansion constants (see
ISO 7507-1)
Tank capacity table Volumes at given levels
Tank calibration temperature Temperature to which the tank ca-
pacity table was corrected
HTG Sensor data Sensor configuration Tank with 1, 2 or 3 Sensors
Pl Sensor elevation To HTG reference Point
P2 Sensor elevation Referenced to Pl
P3 Sensor elevation Referenced to Pl
Liquid density If no P2 Sensor
Liquid data
Liquid expansion coefficients See ISO 91
Free water level
,/ ‘-
Ambient data Local acceleration due to gravity Obtained from a recognized Source
Ambient temperature Optional
Ambient pressure Optional
5.1 .l .l Selection of Sensor positions
When the product Ievel drops below the level of the
Sensor P2, density tan no longer be measured by
HTG. Below this level, the last measured value of
All HTG pressure Sensors external to the tank should
product density may be used.
be installed on the same side of the tank and, if
necessary, should be protected from sun and wind.
The data processor may be dedicated to a Single tank
or it may be shared among several tanks. The
processor may also perform Iinearization and/or tem-
The pressure tappings on the tank wall should be lo-
perature compensation corrections for the pressure
cated where the product is relatively static. Product
Sensors.
movements caused by pumping or mixing operations
tan produce additional static pressures.
All variables provided by the data processor tan be
displayed, printed or communicated to another
Pressure Sensor Pl is the lowest of the pressure
processor.
Sensors, mounted a distance Hr., from the HTG refer-
Computations normally performed by the data ence Point. Sensor Pl should be installed as low as
processor are described in annex A. possible on the tank, but above the level of any
Sediment or water.
5 Installation
Pressure Sensor P2, if used, is located a vertical dis-
tance H above Sensor Pl. The maximum P2-to-Pl
5.1 Pressure Sensors
vertical distance is not specified, the restricting factor
being that when the liquid level drops below Sensor
5.1 .l Tank preparation
P2, the observed density tan no longer be measured.
The minimum P2-to-Pl vertical distance depends on
Prior to installation of the HTG pressure Sensors, it is
necessary to perform the following activities. the requirements for density measurement accuracy
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 ISO
ISO 11223=1:1995(E)
Usually, Sensor P2 is of fluid, which tan also result in overpressurizing of
and on the Sensor Performance.
m above Sensor Pl. the Sensors.
installed approximately 2 m to 3
Pressure snubbers between the block valves and the
Pressure Sensor P3, if used on fixed-roof tanks,
Sensors may be required to avoid overpressurizing the
should be installed so that it always measures the
Sensors. Alternatively, the bleed vent may be opened
vapour-Phase pressure. If it is mounted on the roof,
to relieve pressure buildup as the block valve is
a sun/wind shade should be provided.
closed.
5.1 .1.2 Process taps
5.1.3 Determination of pressure Sensor Position
Process taps and block valves should be fitted to the
Sensor positions should be measured to the effective
tank either when the tank is out of Service, or using
centres of the pressure Sensors. Since the Sensor
prescribed hot-tap techniques.
diaphgrams are not normally accessible, external ref-
erence markings on the Sensor body should be pro-
5.1.1.3 HTG reference Point
vided. An estimate of the uncertainty in the external
reference marking should be also provided.
The location of the HTG reference Point for each tank
should be established. If necessary, the elevation of
The accuracies of the Sensor positions and the dis-
the HTG reference Point for each tank may be re-
tances between Sensors are important in achieving
ferred to the tank datum Point using Optical surveying
high of accuracy HTG measurement. Guidelines for
techniques (ISO 7078).
distance measurement accuracy are as follows.
5.1.1.4 Tie bars Pl Sensor elevation I& above the HTG reference
a)
Point is used to calculate the tank bottom mass.
Tie bars are used to prevent excessive movement of
The error in Pl elevation measurement should not
the HTG pressure Sensors in relation to the HTG ref-
exceed + 1 mm.
erence Point due to bulging of the tank as the tank is
filled (see 5.1.4 and annex B). The need for tie bars Pl-to-P2 vertical distance H is used to calculate
b)
tan be assessed by direct measurement on the tanks the observed density, which in turn is used to
or from an assessment of the tank construction par- calculate the heel mass. The error in the vertical
distance Pl-to-P2 should not exceed + 1 mm.
ameters. If they are necessary, detailed technical
-
evaluation should be undertaken into the number and
Pl-to-P3 vertical distance Ht is used to calculate
the design of the tie bars. Cl
the magnitude of vapour mass and the effects of
ambient air. Both the vapour mass and the amhi-
5.1.2 Pressure Sensor installation
ent air are secondary correction factors which are
subject to a number of approximations. The error
5.1.2.1 Process connections
in the vertical height Ht should not exceed
+ 50 mm.
-
All pressure Sensor installations should allow in sjtu
isolation from the tank and connection to a
5.1.4 Limitation of pressure Sensor movement
testinglcalibration device (prover). Block valves should
be used to isolate the pressure Sensors from the tank.
Tank Walls undergo hydrostatic deformation during
Bleed vents may be sufficient for connections to
tank filling and discharge. This results in movements
provers. Sensors should be installed such that the
of the Sensors, such that the elevation of Sensor Pl
Sensor diaphragm remains covered with liquid during
above the HTG reference Point and the vertical dis-
Operation. Drain valves should be provided to allow
tance of Sensor P2 above Sensor Pl may not be con-
draining of the process fluid when calibration or veri-
stant.
fication of the System is required.
Changes in Sensor Pl elevation will have a direct ef-
fett on measured mass and should therefore be
5.1.2.2 Protection against overpressurizing
minimized. Sensor Pl is normally mounted on the
lower part of the tank where the movements of the
Closing the block valves without opening the bleed
tank Shell are small (tank datum plates fixed to the
vent will create a pocket of trapped liquid whose
tank Shell may incur similar movements). Sensor Pl
thermal expansion or contraction may overpressurize
elevation above the HTG reference Point should be
the Sensor. Depending on the design of the block
measured with the tank full and again with the tank
valve, closing the valve may result in the displacement
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 ISO ISO 11223=1:1995(E)
5.1.6 Thermal effect
empty. If the elevation changes by more than 1 mm,
a tie bar should be fitted which holds the Pl pressure
For measurements requiring high accuracy, the HTG
Sensor a constant vertical distance above the HTG
Performance tan be improved by the following:
reference Point.
a) elimination of temperature gradients through the
Changes in Sensor P2 vertical distance above Sensor
Sensor bodies;
Pl only affect the HTG density and level calculations.
In vertical tanks, the effect on measured mass is
b) maintaining the Sensors at constant temperatures.
negligible. If HTG is used to compute levels and den-
sities as well as mass, the use of a tie bar between
The Sensor manufacturer ’s recommendations on the
Sensors Pl and P2 should be considered to maintain
need for and the types of thermal insulation required
a constant vertical distance between Sensors Pl and
for Performance improvement should be sought and
P2 .
followed.
HTG Sensor movement is described in B.l . If any tie
bars are used, the pressure Sensor connections to the
5.2 Temperature Sensors
tank should be made flexible enough to satisfy the
mechanical safety requirements. The tie bar should
be fitted to the process end of the pressure Sensors 5.2.1 General
to avoid overstressing the Sensors.
The temperature input to the data processor may be
either automatic or manual. HTG Systems are gener-
ally installed with a tank-temperature measuring de-
5.1.5 Wind effect
vice (ISO 4266) and may also include an ambient air
temperature-measuring device.
Wind impacting on the tank Causes variations in the
NOTE 3 If product or air temperature is determined by
static ambient air pressure. Depending on local cir-
other means, the value(s) may be input manually to the HTG
cumstances, the ambient air pressure may be differ-
data processor.
ent at Pl, P2 and P3 respectively. Since the Sensors
measure gauge pressures (referenced to atmos-
phere), wind-induced differentes in ambient press-
5.2.2 Sensor positions
Ures at each of the Sensors will Cause additional
measurement errors.
The product temperature Sensor may be a Single-Point
temperature element, installed between pressure
Wind effects will be minimal when all three pressure
Sensors Pl and P2, or an averaging bulb System.
Sensors are mounted on one side of the tank, in a
vertical straight line.
The ambient air temperature Sensor (if required)
should be installed on the same side and as near to
The differentes between the ambient pressures of
the tank as the pressure Sensors, with the Same en-
Sensors Pl and P3 will have a direct impact on the
vironmental protection.
HTG mass measurement. If exposed to strong Winds,
the outside ports of the Pl and P3 Sensors should be
connected together by a pressure-equalization Pipe.
5.3 HTG and Ievel gauge references
The pipe should be essentially vertical, with no Seals
or traps, closed at the top and open at the bottom to The HTG reference Point should be on the outside of
eliminate risks of becoming filled with condensed the tank, directly under the Sensor Pl. The preferred
water. reference Point is the tank lip; if the tank lip is not
accessible, the reference Point tan be a mark on the
If the P3 Sensor is not used, variations in Pl ambient
tank Shell.
pressure reading will have a direct impact on the HTG
The HTG reference Point differs from the level gauge
mass measurement accuracy (note that atmospheric
tanks do not require P3). If the HTG installation is ex- reference. The level gauge reference is either a man-
posed to strong Winds, the outside port of the Pl ual gauging datum Point or the mark on the tank
Sensor should be connected to a pipe which slopes gauge hatch at a fixed distance above the manual
down and away from the tank and is open at a Point gauging datum Point. The vertical distance between
where the ambient pressure variations due to wind the HTG and the manual level gauge reference Points
are minimal. A minimum of 0,5 m away from the tank should be measured using a Standard Survey tech-
at the ground Ievel is recommended. nique (for example ISO 7078).
---------------------- Page: 11 ----------------------
0 ISO
ISO 11223=1:1995(E)
tank capacity table be verified for conformance with
5.4 Commissioning
ISO 7507-1 and a new calibration performed if
needed.
5.4.1 General
Capacity tables are normally derived from calibration
Commissioning is performed following HTG System
reports which give break Points in the volume/level
installation. Some or all Parts of the commissioning
table (see ISO 7507-1 for development of the tank
procedure may also be repeated if some or all of the
calibration report).
HTG System is replaced after a hardware failure or a
The capacity table is subject to second-Order influ-
System update. Records should be kept of all data for
ences (see B.2 and B.3).
future use during maintenance (clause 6).
The HTG data processor will normally store sufficient
5.4.2 HTG Parameter entry
data to reproduce the tank capacity table. This data
should be checked against the data in the tank ca-
All tank, ambient, HTG Sensor and liquid Parameters
pacity table.
listed in table 1 should be established and entered into
the HTG processor.
5.4.5 Checking against manual measurement
The tank Parameters will normally remain un-
NOTE 4
changed. HTG Sensor Parameters may Change if any item
The values computed by the HTG System should be
of HTG hardware is replaced. Liquid Parameters may
compared with those provided by manual measure-
Change if a new product is introduced into the tank.
ments. The acceptable comparison is an interim ac-
tion, for information only, and its results should be
If any Parameters have changed, their new values
interpreted as follows.
should be entered into the HTG processor.
If HTG and manual mass measurements agree, within
the uncertainties of the HTG and the manual
5.4.3 Pressure Sensor zero adjustment
measurements, then the HTG System tan be as-
sum
...
NORME IS0
I N T E R NAT 1 O NA LE 11223-1
Premiere édition
1995-1 0-01
Pétrole et produits pétroliers liquides -
Mesurage statique direct - Contenu des
réservoirs verticaux de stockage -
Partie I:
Mesurage de masse par jaugeage
hydrostatique des réservoirs
Petroleum and liquid petroleum products - Direct static
measurements - Contents of vertical storage tanks -
Part 1: Mass measurement by hydrostatic tank gauging
Numéro de référence
IS0 11223-1:1995(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 11223-1:1995(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . ~.'.""'.'."''. 1
3 Définitions . 2
4 Description du systkme . . 3
5 Installation . 6
6 Entretien . 9
7 Sécurité . 12
Annexes
A Présentation des calculs . 13
B Influences de second ordre . 18
C Terminologie . 19
D Bibliographie . 20
O IS0 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilide sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de I'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 CH-121 1 Genève 20 Suisse
Imprimé en Suisse
II
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 IS0 IS0 11223-1:1995(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
comit4s techniques de I'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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux. L'ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale IS0 11223-1 a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants, sous-comité SC 3, Me-
surage statique du pétrole.
L'ISO 11 223 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Pétrole et produits pétroliers liquides - Mesurage statique
direct - Contenu des réservoirs verticaux de stockage:
- Partie 1: Mesurage de masse par jaugeage hydrostatique des ré-
servo irs
- Partie 2: Mesurage volumétrique par jaugeage hydrostatique des
réservoirs
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente partie de I'ISO
11223. Les annexes C et D sont données uniquement à titre d'infor-
mation.
...
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 IS0
IS0 11223-1:1995(F)
Introduction
Le jaugeage hydrostatique des réservoirs (JHR) est une méthode per-
mettant la détermination de la masse statique totale d'hydrocarbures li-
quides et de produits pétroliers dans des réservoirs de stockage
cylindriques verticaux.
Les JHR font appel à des capteurs de pression stables de haute précision
installés en certains endroits spécifiques de la robe du réservoir.
La masse statique totale est deduite des pressions mesurées et du ba-
rème de jaugeage du reservoir. D'autres variables, telles que les volumes
et masses volumiques, observées et, aux conditions de réference, le ni-
veau, peuvent être calculées à partir du type de produit et de la tempéra-
ture en utilisant les normes industrielles pour les calculs d'inventaires.
Le terme ((massen, utilisé dans la présente partie de I'ISO 11223, désigne
la masse dans le vide (masse réelle). Dans l'industrie du pétrole, il est
courant d'utiliser la masse apparente (dans l'air) pour les transactions
commerciales.
IV
---------------------- Page: 4 ----------------------
~~
IS0 11223-1:1995(F)
NORME INTERNATIONALE 0 IS0
Pétrole et produits pétroliers liquides - Mesurage
statique direct - Contenu des réservoirs verticaux de
stockage -
Partie 1:
Mesurage de masse par jaugeage hydrostatique des
réservoirs
cords fondés sur la présente partie de I'ISO 11223
1 Domaine d'application
sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
La présente partie de I'ISO 11 223 donne des indica-
après. Les membres de la CE1 et de I'ISO possèdent
tions pour l'installation, la mise en service, l'entretien,
le registre des Normes internationales en vigueur à
la validation et I'étalonnage des systèmes de jau-
un moment donné.
geage hydrostatique des réservoirs (JHR) pour le me-
surage direct de la masse statique dans les réservoirs
IS0 91-1:1992, Tables de mesure du pétrole -
de stockage de produits pétroliers.
Partie 1: Tables basées sur les températures de ré-
férence de 15 ' C et 60 degrés F.
La présente partie de I'ISO 11223 est applicable aux
systèmes de jaugeage hydrostatique des réservoirs
IS0 91-2:1991, Tables de mesurage du pétrole -
utilisant des capteurs de pression avec un orifice ou-
Partie 2: Tables basées sur la température de réfé-
vert à l'atmosphère. Elle est applicable à l'utilisation
rence de 20 OC.
du jaugeage hydrostatique des réservoirs de stockage
cylindriques, verticaux et à pression atmosphérique,
IS0 3838: 1983, Pétrole brut et produits pétroliers li-
à toit fixe ou à toit flottant.
quides ou solides - Détermination de la masse volu-
La présente partie de I'ISO I 1223 n'est pas applicable mique ou de la densité relative - Méthodes du
à l'utilisation du jaugeage hydrostatique des réservoirs pycnomètre 2 bouchon capillaire et du pycnomètre
sous mession. bicapillaire gradué.
IS0 3993:1984, Gaz de pétrole liquéfiés et hydrocar-
bures légers - Détermination de la masse volumique
2 Références normatives
ou de la densité relative - Méthode de l'aréomètre
sous pression.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
IS0 4266: 1994, Pétrole et produits pétroliers liquides
tuent des dispositions valables pour la présente partie
- Mesurages directs de la température et du niveau
de I'ISO 11223. Au moment de la publication, les
dans les réservoirs de stockage - Méthodes auto-
éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
ma tiques.
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 11223-1:1995(F)
IS0 4267-2: 1988, Pétrole et produits pétroliers liqui- 3.7 niveau d'eau libre: Niveau d'eau et de
sédiments qui existent en tant que couches inférieu-
des - Calcul des quantités de pétrole - Partie 2:
res distinctes du produit.
Mesurage dynamique.
IS0 7078: 1985, Construction immobilière - Procé- 3.8 capteur de pression relative: Capteur qui uti-
dés pour l'implantation, le mesurage et la topométrie lise la pression de l'air ambiant comme pression de
- Vocabulaire et notes explicatives. référence.
IS0 7507-1 :1993, Pétrole et produits pétroliers liqui- 3.9 masse de la charge: Masse totale mesurée
entre le capteur inférieur du JHR et le sommet du
des - Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux
- Partie 1: Méthode par ceinturage. réservoir.
CE1 79-0: 1983, Matériel électrique pour atmosphères
3.10 espace de la charge: Espace à l'intérieur du
explosibles gazeuses - Partie O: Règles générales. réservoir situé au-dessus du capteur inférieur du JHR,
dans lequel le produit et les vapeurs contenues dans
Norme API" 2545, Standard practice for gaging
le réservoir, sont présents.
petroleum and petroleum products, 1965;
reconfirmée 1990 (ANSIIASTM D 1085). 3.11 talon: Espace, à l'intérieur du réservoir, situé
sous le capteur inférieur du JHR.
3.12 point de référence du JHR: Point de référence
3 Définitions
stable à partir duquel sont mesurées les positions du
capteur du JHR.
Pour les besoins de la présente partie de I'ISO 11223,
les définitions suivantes s'appliquent. 3.13 jaugeage hydrostatique d'un réservoir
(JHR): Méthode de mesurage direct de la masse de
liquide dans un réservoir de stockage, basée sur le
3.1 masse volumique de l'air ambiant: Masse vo-
mesurage des pressions statiques exercées par la
lumique de l'air en contact avec la face de la robe du
hauteur du liquide situé au-dessus du capteur de
réservoir sur laquelle sont montés les capteurs de
pression.
pression du JHR.
3.14 masse volumique de la vapeur dans le ré-
3.2 température de l'air ambiant: Température re-
servoir: Masse volumique des gaz ou vapeurs (mé-
présentative de l'air ambiant en contact avec la face
lange) dans l'espace de creux aux conditions réelles
de la robe du réservoir sur lequel sont montés les
(température et pression du produit).
capteurs de pression du JHR.
3.15 limite inférieure de la zone d'indétermi-
3.3 hauteur de la zone d'indétermination
nation: Niveau auquel le toit flottant ou l'écran flottant
repose entièrement sur ses supports.
(1) Limite supérieure de la zone d'indétermination
3.16 centre effectif d'un capteur de pression:
(2) Niveau à partir duquel un ou plusieurs des sup-
Point du capteur où s'effectue le mesurage de la
ports d'un toit flottant ou d'un écran flottant vieninenlt
pression hydrostatique.
en contact avec le fond du réservoir.
3.17 masse du talon de produit: Masse du produit
3.4 zone d'indétermination: Plage des niveaux
situé en dessous du caDteur inférieur du JHR.
pour lesquels le toit flottant ou écran flottant ne re-
pose que partiellement sur ses supports.
3.18 volume du talon de produit: Volume observé
de produit situé en dessous du capteur inférieur du
3.5 volume de plein: Volume observé du produit,
JHR, calculé en soustrayant le volume d'eau du vo-
des sédiments et de l'eau, calculé à partir de la hau-
lume total du talon.
teur de plein et du barème de jaugeage du réservoir.
3.19 masse du produit: Somme de la masse de la
3.6 masse du toit flottant: Valeur, entrée ma- charge et de la masse du talon de produit, diminuée,
nuellement dans le processeur, de la masse du toit s'il y a lieu, de la masse du toit flottant et de la masse
flottant, comprenant toute masse reposant sur le toit. de vapeur.
1) American Petroleum Institute.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
Q IS0 IS0 11223-1:1995(F)
3.20 température du produit: Température du li- comme décrit dans le tableau1 et dans l'annexe A
quide dans la zone du réservoir où sont effectués les (voir figure 1).
mesurages par JHR.
La détermination des autres variables indiquées entre
parenthèses dans la figure 1 n'est pas le propos de la
3.21 masse volumique de référence: Masse volu-
présente partie de I'ISO 11223.
mique à la température de référence.
3.22 température de référence: Température à la-
quelle sont convertis la masse volumique et les volu-
4.2 Capteurs
mes.
4.2.1 Capteurs de pression
3.23 section droite moyenne du réservoir: Section
droite moyenne entre la hauteur du capteur inférieur
Le système de jaugeage hydrostatique d'un réservoir
du JHR et le niveau, au-dessous duquel sont inté-
(JHR) comporte jusqu'à trois capteurs de pression
grées les pressions hydrostatiques afin d'obtenir la
montés sur la robe du réservoir. En outre, des cap-
masse de la charge.
teurs de température peuvent être installés pour me-
surer la température du contenu du réservoir (77 et de
3.24 collerette du réservoir: Partie extérieure de la
l'air ambiant (Ta). Un capteur de pression atmosphéri-
tôle de fond du réservoir.
que (pa) peut être installé pour des mesurages de
haute précision.
3.25 volume total du talon: Volume observé en
Le capteur PI est installé au fond ou à proximité du
dessous du capteur inférieur du JHR, calculé à partir
fond du réservoir.
de la hauteur du capteur inférieur et du barème de
jaugeage du réservoir, corrigé à la température réelle.
Le capteur P2 est le capteur intermédiaire de pres-
sion, il est nécessaire pour effectuer les calculs de
3.26 pression de creux: Pression absolue de l'air
masse volumique et de niveau. Si la masse volumique
(air ou vapeur) à l'intérieur du réservoir, au-dessus du
du produit est connue, le système de JHR peut s'ef-
Droduit .
fectuer sans le capteur P2 (dans le cas où il n'y a pas
de capteur P2, la masse volumique doit être entrée
3.27 volume de creux: Volume observé du mélange
manuellement). Le capteur P2, lorsqu'il est installé,
airlvapeur dans l'espace de creux, calculé comme
doit être monté à une distance verticale fixe au-
étant la différence entre le volume total du réservoir
dessus du capteur P1.
et le volume mesuré.
Le capteur P3 est le capteur de pression de la phase
gazeuse au-dessus du liquide dans le réservoir, il est
3.28 densité relative de vapeur: Rapport de la
normalement installé sur le toit du réservoir. Si le ré-
masse volumique de vapeur (mélange) à celle de l'air
servoir est ouvert à l'atmosphère, le système de JHR
(mélange).
peut fonctionner sans le capteur P3.
3.29 volume d'eau: Volume observé de sédiments
et d'eau libres, calculé à partir du niveau d'eau libre
et du barème de jaugeage du réservoir.
4.2.2 Capteurs de température
La température du produit est nécessaire pour
a) calculer la dilatation de la robe du réservoir;
4 Description du système
b) calculer la masse volumique aux conditions de
4.1 Généralités référence à partir de la masse volumique obser-
vée (utile dans les systèmes de JHR qui calculent
Le systhme de jaugeage hydrostatique d'un réservoir
le niveau, la masse volumique ainsi que la masse).
(JHR) est un systbme de mesurage de masse statique
pour l'inventaire d'un réservoir. II utilise les valeurs Si la masse volumique de référence est connue et
mesurées de pression et de température, les para- que le capteur P2 n'est pas utilisé, un capteur de
mètres du réservoir et du liquide stocké, pour calculer température peut cependant être nécessaire pour les
la masse du contenu du réservoir et d'autres variables
calculs de la masse volumique observée.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
m
Q IS0
IS0 11223-1:1995(F)
Masse -
(Volume)
-
Interface
(Masse volumique) .- Affichage
(Niveau) - Impression
Caracteristiques
ContrBle
du reservoir
Caracteristiques
ambiantes
Configura tion
Caracteristiques
du capteur
Caracteristiques
du liquide
r--
I
I
I
I
l
I
I
I
I
I
I
l
I
l
l
Figure 1 - Schéma fonctionnel du système de JHR
4.2.3.2 Pression de creux connue
La température ambiante est nécessaire pour
Le capteur P3 n'est pas nécessaire pour les réservoirs
c) calculer la masse volumique de l'air ambiant;
ouverts à l'atmosphère (la pression relative de la
d) calculer la dilatation de la robe du réservoir; phase gazeuse est nulle). Ces réservoirs comprennent
les réservoirs à toit flottant et tous les réservoirs à toit
e) corriger la dilatation thermique du capteur PI et
fixe qui sont ouverts à l'atmosphère ou équipés d'ori-
des barres de liaison entre les caDteurs PI et P2.
fices de pige dépourvus de joint étanche.
NOTE 1 La pression de creux dans les réservoirs à toit
fixe ouverts b l'atmosphère peut différer légèrement de la
42.3 Configuration du système
pression atmosphérique lors de transferts de produit. Les
mesures d'inventaire n'étant pas effectuées lors des trans-
ferts, les erreurs dues à cet effet ne sont pas significatives.
Les configurations varient en fonction de l'application
et des caractéristiques désirées. On trouvera ci-
Si la pression de creux est connue, la pression du
dessous quelques-unes des variantes les plus cou-
capteur P3 peut être remplacée par une constante
ra ntes.
dans le processeur et le capteur P3 omis sur les ré-
servoirs qui ne sont pas ouverts à l'atmosphère.
4.2.3.1 Masse volumique du liquide connue
4.2.3.3 Température du liquide du réservoir
Le capteur P2 est normalement utilisé pour le mesu-
connue
rage de la masse volumique du liquide du réservoir.
La température du liquide du réservoir et la tempéra-
II n'est pas nécessaire si la masse volumique
ture ambiante sont utilisées pour corriger la dilatation
moyenne du liquide est connue.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
IS0 11223-1:1995(F)
Q IS0
tableau 1). Les paramètres du tableau 1 qui sont né-
thermique de la robe. Le capteur de température du
cessaires à l'application doivent être programmés
liquide du réservoir n'est pas nécessaire pour le me-
dans le système de JHR.
surage de la masse si la température du liquide dans
le réservoir est connue (voir I'ISO 4266).
NOTE 2 Le processeur peut également calculer le ni-
veau, les volumes et masses volumiques observes et aux
4.2.3.4 Conditions atmosphériques variables
conditions de reférence. Toutefois, de tels calculs ne sont
pas le propos de la présente partie de I'ISO 11 223.
Les capteurs de température et de pression am-
biantes peuvent être utilisés pour éliminer les erreurs
Lorsque le niveau du produit descend en dessous du
secondaires lors des mesurages de haute précision.
niveau du capteur P2, la masse volumique ne peut
Des mesurages uniques de la température et de la
plus être mesurée par le système de JHR. En des-
pression ambiantes peuvent être utilisés pour tous les
sous de ce niveau, la dernière valeur mesurée de la
réservoirs situés au même endroit.
masse volumique du produit peut être utilisée.
Le processeur peut être affecté à un réservoir parti-
4.3 Processeur du JHR
culier ou partagé entre plusieurs réservoirs. Le pro-
cesseur peut également effectuer les corrections de
Un processeur reçoit des données provenant des
linéarisation et/ou de l'influence de température sur
capteurs et les utilise conjointement avec les carac-
les capteurs de pression.
téristiques du réservoir et du liquide pour faire l'in-
ventaire en masse du contenu du réservoir de Toutes les variables fournies par le processeur peu-
stockage (voir figure 1). vent être affichées, imprimées ou transmises à un
autre processeur.
Les paramètres enregistrés sont de quatre types: les
Les calculs normalement effectués par le processeur
caractéristiques relatives au réservoir, aux capteurs,
sont décrits en annexe A.
au liquide et aux conditions ambiantes (voir
Tableau 1 - Paramètres enregistrés par le processeur de JHR
Paramètre Remarques
Groupe de paramètres
Type de toit du réservoir Fixe ou flottant ou les deux
Caractéristiques du réservoir
Masse du toit flottant Toits flottants uniquement
Zone d'indétermination Toits flottants uniquement
Hauteur des supports Toits flottants uniquement
Type de robe du reservoir Calorifugée ou non
Deux coefficients de dilatation thermi-
Matériaux de la robe du reservoir
que (voir I'ISO 7507-1)
Volumes 3 des niveaux donnés
Barbme de jaugeage du réservoir
Temperature d'étalonnage du reservoir Température à laquelle le barème de
jaugeage du reservoir a été établi
~~ ~
Caractéristiques des capteurs du JHR Configuration des capteurs Réservoirs avec 1, 2 ou 3 capteurs
Hauteur du capteur PI Au point de référence du JHR
Hauteur du capteur P2 Référencé par rapport à PI
Hauteur du capteur P3 Reference par rapport B PI
Caractéristiques du liquide Masse volumique du liquide Si pas de capteur P2
Coefficients de dilatation du liquide Voir IS0 91
Niveau d'eau libre
~ ~
Conditions ambiantes Accélération locale due 3 la pesanteur Obtenue 3 partir d'un organisme habi-
lité
Température ambiante Facultative
Pression ambiante Facultative
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
8 IS0
IS0 11223-1 :1995(F)
5.1.1.3 Point de référence du JHR
5 Installation
L'emplacement du point de référence du JHR doit
être déterminé pour chaque réservoir. Si nécessaire,
5.1 Capteurs de pression
la hauteur du point de référence du JHR de chaque
réservoir peut être repéré par rapport au point de ré-
férence du réservoir, en utilisant les méthodes de ni-
5.1.1 Préparation du réservoir vellement optique (voir I'ISO 7078).
Avant de procéder à l'installation des capteurs de
5.1.1.4 Barres de liaison
pression du JHR, il est nécessaire de réaliser les
opérations suivantes.
Les barres de liaison sont utilisées pour prévenir tout
mouvement excessif des capteurs de pression du
JHR par rapport au point de référence du JHR, mou-
5.1.1.1 Choix des emplacements des capteurs
vements dus au gonflement du réservoir lors de son
remplissage (voir 5.1.4 et annexe B). Le besoin de
Tous les capteurs de pression du JHR externes au
barres de liaison peut être estimé en effectuant des
réservoir doivent être installés du même côté du ré-
mesurages directs sur les réservoirs ou à partir des
servoir et, si nécessaire, protégés du soleil et du vent.
caractéristiques de construction du réservoir. Lors-
qu'elles sont nécessaires, une évaluation technique
Les prises de pression sur la robe du réservoir doivent
détaillée devra être effectuée pour en confirmer le
être situées à des endroits où le produit est rela-
nombre et pour en étudier la conception.
tivement immobile. Les mouvements du produit pro-
voqués par le pompage ou les opérations de mélange
peuvent créer des pressions supplémentaires. 5.1.2 Installation des capteurs de pression
Le capteur de pression P1 est le capteur de pression
5.1.2.1 Raccordement au réservoir
du point le plus bas, monté à une distance Hb du point
de référence du JHR. Le capteur de PI doit être ins-
Toutes les installations de capteurs de pression doi-
tallé aussi bas que possible sur le réservoir, mais au-
vent permettre leur isolement par rapport au réservoir
dessus du niveau de sédiments ou d'eau.
in situ et un raccordement à un appareil d'essai et
d'étalonnage. Des vannes d'isolement doivent être
Le capteur de pression P2, lorsqu'il est utilise, est si-
installées pour isoler les capteurs de pression du
tué à une distance verticale H au-dessus du capteur
contenu du réservoir. Les orifices de purge d'air peu-
P1. La distance verticale maximum entre P2 et P1
vent être utilisés pour connecter les appareils d'éta-
n'est pas prescrite, le seul facteur de restriction étant
lonnage. Les capteurs doivent être installés de façon
que lorsque le niveau du liquide descend au-dessous
que le diaphragme du capteur reste immergé dans le
du capteur P2, la masse volumique observée ne peut
liquide lors de son utilisation. Des vannes de vidange
plus être mesurée. La distance verticale minimale
doivent être prévues pour permettre la vidange du
entre P2 et PI est fonction des impératifs de préci-
produit lorsqu'il est nécessaire de procéder à un éta-
sion des mesurages de masse volumique et de la
lonnage ou à une vérification du système.
performance du capteur. Habituellement, le capteur
P2 est installé approximativement entre 2 m et 3 m
5.1.2.2 Protection contre les surpressions
au-dessus du capteur PI.
La fermeture des vannes d'isolement sans ouverture
Le capteur de pression P3, lorsqu'il est utilisé sur des
des orifices de purge d'air a pour effet d'emprisonner
réservoirs à toit fixe, doit être installé de manière à
un volume de liquide dont la dilatation ou la contrac-
mesurer constamment la pression de la phase ga-
tion thermique peuvent créer une surpression au ni-
zeuse. S'il est installé sur le toit, il convient de prévoir
veau du capteur. Selon le modèle de vanne
un écran de protection contre le soleil et le vent.
d'isolement, la fermeture de la vanne peut faire varier
le volume du liquide, ce qui peut aussi entraîner une
5.1.1.2 Prises de mesure
surpression au niveau des capteurs.
Elles doivent être installées sur le réservoir soit lors- Des amortisseurs de pression entre les vannes d'iso-
que celui-ci n'est pas en service, soit en utilisant les lement et les capteurs peuvent être nécessaires pour
techniques prescrites pour l'installation de prises de
éviter toute surpression au niveau des capteurs. Une
mesure sur un réservoir en fonctionnement.
autre solution consiste à ouvrir les orifices de purge
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 IS0 IS0 11223-1:1995(F)
mouvements de la robe du réservoir sont faibles (les
pour éliminer l'excès de pression lorsque la vanne est
plaques de touche du réservoir, fixées sur la robe du
fermée.
réservoir, peuvent subir des mouvements similaires).
La distance verticale du capteur PI au point de réfé-
5.1.3 Détermination de l'emplacement des
rence du JHR doit être mesurée, le réservoir étant
capteurs de pression
plein, puis à nouveau le réservoir étant vide. Si la
hauteur varie de plus de 1 mm, une barre de liaison
Les emplacements des capteurs doivent être mesu-
devra être installée pour maintenir le capteur de
rés aux centres effectifs des capteurs de pression.
pression PI à une distance verticale constante au-
Étant donné que les diaphragmes des capteurs ne
dessus du point de référence du JHR.
sont en principe pas accessibles, il faudra prévoir des
Une
repères de référence externes sur le capteur.
Les variations de la distance verticale du capteur P2
estimation de l'incertitude sur la position du repère
au capteur PI n'affectent que la masse volumique du
externe doit également être fournie.
JHR et les calculs du niveau. Dans les réservoirs ver-
ticaux, l'effet sur la masse volumique mesurée est
La précision des emplacements des capteurs et des
négligeable. Si le JHR est utilisé pour calculer les ni-
distances entre capteurs est importante pour I'obten-
veaux, les masses volumiques ainsi que la masse,
tion d'une précision élevée des mesurages par JHR.
l'utilisation d'une barre de liaison entre PI et P2 peut
Ci-dessous sont données quelques inidcations
être envisagée pour maintenir constante la distance
concernant la précision de la mesure des distances
verticale entre PI et P2.
entre capteurs.
Le mouvement du capteur du JHR est décrit en B.1.
a) La distance verticale Hb du capteur PI au point de
Lorsque des barres de liaison sont utilisées, les
référence du JHR est utilisée pour calculer la
connexions des capteurs de pression au réservoir
masse du talon de produit. L'erreur sur la mesure
doivent être suffisamment souples pour répondre aux
de la hauteur de PI ne doit pas excéder
impératifs de sécurité mécanique. La barre de liaison
k 1 mm.
doit être montée du côté prise de mesures des cap-
teurs de pression, pour éviter des contraintes trop
b) La distance verticale H entre PI et P2 est utilisée
importantes sur les capteurs.
pour calculer la masse volumique observée qui, à
son tour, est utilisée pour calculer la masse du
5.1.5 Effets du vent
talon. L'erreur sur la mesure de la distance verti-
cale entre PI et P2 ne doit pas dépasser
L'impact du vent sur le réservoir entraîne des va-
k 1 mm.
riations de la pression statique de l'air ambiant. Selon
les conditions locales, la pression de l'air ambiant peut
c) La distance verticale Ht entre P1 et P3 est utilisée
être différente au niveau des capteurs P1, P2 et P3
pour calculer la masse de vapeur et les effets de
respectivement. Étant donné que les capteurs mesu-
l'air ambiant. La masse de vapeur et l'air ambiant
rent des pressions relatives (en prenant pour réfé-
sont des facteurs de correction secondaires sou-
rence l'atmosphère), les différences de pressions
mis à un certain nombre d'approximations. L'er-
ambiantes induites par le vent sur chaque capteur
reur sur la distance verticale Ht ne doit pas
entraînent des incertitudes de mesurage supplémen-
dépasser k 50 mm.
taires.
5.1.4 Limitation des déplacements de capteurs Les effets du vent sont minimum lorsque les trois
de pression capteurs de pression sont montés sur le même côté
du reservoir, selon une ligne droite verticale.
La robe du réservoir subit des déformations hydro-
Les différences de pression entre les pressions am-
statiques lors du remplissage et du déchargement du
biantes au niveau des capteurs P1 et P3 ont un impact
réservoir. Cela a pour effet de créer des dépla-
direct sur le mesurage de la masse par JHR. Les ori-
cements des capteurs, tels que la distance verticale
fices extérieurs des capteurs PI et P3, s'ils sont ex-
du capteur PI au point de référence du JHR et la
posés à des vents forts, doivent être reliés l'un à
distance verticale du capteur P2 au capteur PI peu-
l'autre par un tuyau d'égalisation de pression. Ce
vent ne pas être constantes.
tuyau doit être essentiellement vertical, ne comporter
Les variations de hauteur du capteur PI agissent di-
aucune obstruction ni siphon, être fermé à l'extrémité
rectement sur la masse mesurée et il faut donc les supérieure et ouvert à l'extrémité inférieure, de façon
réduire au maximum. Le capteur PI est normalement à éliminer les risques de remplissage par de l'eau de
monté sur la partie inférieure du réservoir, là où les condensation.
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
IS0 11223-1:1995(F) 0 IS0
Si
...
ISO
NORME
11223-l
INTERNATIONALE
Première édition
1995-I O-OI
Pétrole et produits pétroliers liquides -
Mesurage statique direct - Contenu des
réservoirs verticaux de stockage -
Partie 1:
Mesurage de masse par jaugeage
hydrostatique des réservoirs
Petroleum and liquid petroleum products - Direct static
measurements - Contents of vertical storage tanks -
Part 1: Mass measurement by hydrostatic tank gauging
Numéro de référence
ISO 11223-I :1995(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11223=1:1995(F)
Sommaire
Page
1
Domaine d’application .
1
...................................................................
Références normatives
2
Définitions .
3
............................................................
Description du système
6
.................................................................................
Installation
9
....................................................................................
Entretien
12
,.
Sécurité
Annexes
........................................................ 13
A Présentation des calculs
18
...................................................
B Influences de second ordre
19
...........................................................................
C Terminologie
........................................................................... 20
D Bibliographie
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, 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 ----------------------
0 ISO
ISO 11223=1:1995(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 intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 11223-l a été élaborée par le comité techni-
que lSO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants, sous-comité SC 3, Me-
surage statique du pétrole.
L’ISO 11223 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Pétrole et produits pétroliers liquides - Mesurage statique
direct - Contenu des réservoirs verticaux de stockage:
- Partie 1: Mesurage de masse jaugeage hydrostatique des ré-
Par
servoirs
- Partie 2: Mesurage volumétrique par jaugeage hydrostatique des
réservoirs
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente partie de I’ISO
11223. Les annexes C et D sont données uniquement à titre d’infor-
mation.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO 11223=1:1995(F)
Introduction
Le jaugeage hydrostatique des réservoirs (JHR) est une méthode per-
mettant la détermination de la masse statique totale d’hydrocarbures li-
quides et de produits pétroliers dans des réservoirs de stockage
cylindriques verticaux.
Les JHR font appel à des capteurs de pression stables de haute précision
installés en certains endroits spécifiques de la robe du réservoir.
La masse statique totale est déduite des pressions mesurées et du ba-
rème de jaugeage du réservoir. D’autres variables, telles que les volumes
et masses volumiques, observées et, aux conditions de référence, le ni-
veau, peuvent être calculées à partir du type de produit et de la tempéra-
ture en utilisant les normes industrielles pour les calculs d’inventaires.
Le terme «masse)), utilisé dans la présente partie de NS0 11223, désigne
la masse dans le vide (masse réelle). Dans l’industrie du pétrole, il est
courant d’utiliser la masse apparente (dans l’air) pour les transactions
commerciales.
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 11223-1:1995(F)
Pétrole et produits pétroliers liquides - Mesurage
- Contenu des réservoirs verticaux de
statique direct
stockage -
Partie 1:
Mesurage de masse par jaugeage hydrostatique des
réservoirs
tords fondés sur la présente partie de I’ISO 11223
1 Domaine d’application
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
La présente partie de I’ISO 11223 donne des indica-
après. Les membres de la CEt et de I’ISO possèdent
tions pour l’installation, la mise en service, l’entretien,
le registre des Normes internationales en vigueur à
la validation et l’étalonnage des systèmes de jau-
un moment donné.
geage hydrostatique des réservoirs (JHR) pour le me-
surage direct de la masse statique dans les réservoirs
ISO 91-1 :1992, Tables de mesure du pétrole -
de stockage de produits pétroliers.
Partie 1: Tables basées sur les températures de ré-
férence de 15 “C et 60 degrés F.
La présente partie de I’ISO 11223 est applicable aux
systèmes de jaugeage hydrostatique des réservoirs
ISO 91-2:1991, Tables de mesurage du pétrole -
utilisant des capteurs de pression avec un orifice ou-
Partie 2: Tables basées sur la température de réfé-
vert à l’atmosphère. Elle est applicable à l’utilisation
rence de 20 “C.
du jaugeage hydrostatique des réservoirs de stockage
cylindriques, verticaux et à pression atmosphérique,
ISO 3838:1983, Pétrole brut et produits pétroliers li-
à toit fixe ou à toit flottant.
quides ou solides - Détermination de la masse volu-
mique ou de la densité relative - Méthodes du
La présente partie de I’ISO 11223 n’est pas applicable
à l’utilisation du jaugeage hydrostatique des réservoirs pycnomètre à bouchon capillaire et du pycnomètre
sous pression. bicapillaire gradué.
ISO 3993:1984, Gaz de pétrole liquéfiés et hydrocar-
bures légers - Détermination de la masse volumique
2 Références normatives
ou de la densité relative - Méthode de I ‘aréomè tre
sous pression.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
ISO 4266:1994, Pétrole et produits pétroliers liquides
tuent des dispositions valables pour la présente partie
- Mesurages directs de la température et du niveau
de I’ISO 11223. Au moment de la publication, les
dans les réservoirs de stockage - Méthodes auto-
éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
ma tiques.
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 112234:1995(F)
3.7 niveau d‘eau libre: Niveau d’eau et de
ISO 4267-2:1988, Pétrole et produits pétroliers liqui-
- Calcul des quantités de pétrole - Partie 2: sédiments qui existent en tant que couches inférieu-
des
res distinctes du produit.
Mesurage dynamique.
ISO 7078: 1985, Construction immobilière - Procé- 3.8 capteur de pression relative: Capteur qui uti-
dés pour I’implan tation, le mesurage et la topométrie lise la pression de l’air ambiant comme pression de
- Vocabulaire et notes explicatives. référence.
ISO 7507-I :1993, Pétrole et produits pétroliers liqui- 3.9 masse de la charge: Masse totale mesurée
- Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux entre le capteur inférieur du JHR et le sommet du
des
- Partie 1: Méthode par ceinturage. réservoir.
3.10 espace de la charge: Espace à l’intérieur du
CEI 79-O: 1983, Matériel électrique pour atmosphères
- Partie 0: Règles générales.
explosibles gazeuses réservoir situé au-dessus du capteur inférieur du JHR,
dans lequel le produit et les vapeurs contenues dans
Norme APF 2545, Standard practice for gaging
le réservoir, sont présents.
petroleum products, 1965;
pe troleum and
reconfirmée 1990 (ANSI/ASTM D 1085). 3.11 talon: Espace, à l’intérieur du réservoir, situé
sous le capteur inférieur du JHR.
3.12 point de référence du JHR: Point de référence
3 Définitions
stable à partir duquel sont mesurées les positions du
capteur du JHR.
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 11223,
les définitions suivantes s’appliquent. 3.13 jaugeage hydrostatique d’un réservoir
(JHR): Méthode de mesurage direct de la masse de
liquide dans un réservoir de stockage, basée sur le
3.1 masse volumique de l’air ambiant: Masse vo-
mesurage des pressions statiques exercées par la
lumique de l’air en contact avec la face de la robe du
hauteur du liquide situé au-dessus du capteur de
réservoir sur laquelle sont montés les capteurs de
pression.
pression du JHR.
3.14 masse volumique de la vapeur dans le ré-
3.2 température de l’air ambiant: Température re-
servoir: Masse volumique des gaz ou vapeurs (mé-
présentative de l’air ambiant en contact avec la face
lange) dans l’espace de creux aux conditions réelles
de la robe du réservoir sur lequel sont montés les
(température et pression du produit).
capteurs de pression du JHR.
3.15 limite inférieure de la zone d’indétermi-
3.3 hauteur de la zone d’indétermination
nation: Niveau auquel le toit flottant ou l’écran flottant
repose entièrement sur ses supports.
Limite supérieure de la zone d’indétermination.
(1)
3.16 centre effectif d’un capteur de pression:
(2) Niveau à partir duquel un ou plusieurs des sup-
Point du capteur où s’effectue le mesurage de la
ports d’un toit flottant ou d’un écran flottant Vien(nen)t
pression hydrostatique.
en contact avec le fond du réservoir.
3.17 masse du talon de produit: Masse du produit
3.4 zone d’indétermination: Plage des niveaux
situé en dessous du capteur inférieur du JHR.
pour lesquels le toit flottant ou écran flottant ne re-
pose que partiellement sur ses supports.
3.18 volume du talon de produit: Volume observé
de produit situé en dessous du capteur inférieur du
3.5 volume de plein: Volume observé du produit,
JHR, calculé en soustrayant le volume d’eau du vo-
des sédiments et de l’eau, calculé à partir de la hau-
lume total du talon.
teur de plein et du barème de jaugeage du réservoir.
3.19 masse du produit: Somme de la masse de la
3.6 masse du toit flottant: Valeur, entrée ma- charge et de la masse du talon de produit, diminuée,
nuellement dans le processeur, de la masse du toit s’il y a lieu, de la masse du toit flottant et de la masse
flottant, comprenant toute masse reposant sur le toit. de vapeur.
1) American Petroleum Institute.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO ISO 11223-1:1995(F)
comme décrit dans le tableau 1 et dans l’annexe A
3.20 température du produit: Température du li-
(voir figure 1).
quide dans la zone du réservoir où sont effectués les
mesurages par JHR.
La détermination des autres variables indiquées entre
parenthèses dans la figure 1 n’est pas le propos de la
3.21 masse volumique de référence: Masse volu-
présente partie de I’ISO 11223.
mique à la température de référence.
3.22 température de référence: Température à la-
quelle sont convertis la masse volumique et les volu-
4.2 Capteurs
mes.
4.2.1 Capteurs de pression
3.23 section droite moyenne du réservoir: Section
droite moyenne entre la hauteur du capteur inférieur
Le système de jaugeage hydrostatique d’un réservoir
du JHR et le niveau, au-dessous duquel sont inté-
(JHR) comporte jusqu’à trois capteurs de pression
grées les pressions hydrostatiques afin d’obtenir la
montés sur la robe du réservoir. En outre, des cap-
masse de la charge.
teurs de température peuvent être installés pour me-
surer la température du contenu du réservoir (2’) et de
3.24 collerette du réservoir: Partie extérieure de la
l’air ambiant (T,). Un capteur de pression atmosphéri-
tôle de fond du réservoir.
que (p,) peut être installé pour des mesurages de
haute précision.
3.25 volume total du talon: Volume observé en
Le capteur Pl est installé au fond ou à proximité du
dessous du capteur inférieur du JHR, calculé à partir
fond du réservoir.
de la hauteur du capteur inférieur et du barème de
jaugeage du réservoir, corrigé à la température réelle.
Le capteur P2 est le capteur intermédiaire de pres-
sion, il est nécessaire pour effectuer les calculs de
3.26 pression de creux: Pression absolue de l’air
masse volumique et de niveau. Si la masse volumique
(air ou vapeur) à l’intérieur du réservoir, au-dessus du
du produit est connue, le système de JHR peut s’ef-
produit.
fectuer sans le capteur P2 (dans le cas où il n’y a pas
de capteur P2, la masse volumique doit être entrée
3.27 volume de creux: Volume observé du mélange
manuellement). Le capteur P2, lorsqu’il est installé,
air/vapeur dans l’espace de creux, calculé comme
doit être monté à une distance verticale fixe au-
étant la différence entre le volume total du réservoir
dessus du capteur Pl.
et le volume mesuré.
Le capteur P3 est le capteur de pression de la phase
gazeuse au-dessus du liquide dans le réservoir, il est
3.28 densité relative de vapeur: Rapport de la
normalement installé sur le toit du réservoir. Si le ré-
masse volumique de vapeur (mélange) à celle de l’air
servoir est ouvert à l’atmosphère, le système de JHR
(mélange).
peut fonctionner sans le capteur P3.
3.29 volume d’eau: Volume observé de sédiments
et d’eau libres, calculé à partir du niveau d’eau libre
et du barème de jaugeage du réservoir.
4.2.2 Capteurs de température
La température du produit est nécessaire pour
a) calculer la dilatation de la robe du réservoir;
4 Description du système
b) calculer la masse volumique aux conditions de
4.1 Généralités référence à partir de la masse volumique obser-
vée (utile dans les systèmes de JHR qui calculent
Le système de jaugeage hydrostatique d’un réservoir
le niveau, la masse volumique ainsi que la masse).
(JHR) est un système de mesurage de masse statique
pour l’inventaire d’un réservoir. II utilise les valeurs Si la masse volumique de référence est connue et
mesurées de pression et de température, les para- que le capteur P2 n’est pas utilisé, un capteur de
mètres du réservoir et du liquide stocké, pour calculer température peut cependant être nécessaire pour les
la masse du contenu du réservoir et d’autres variables calculs de la masse volumique observée.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
SO 11223-1:1995(F)
Masse
L
(Volume)
Interface
Réservoir Processeur
;
I
(Masse volumique)
f Affichage
I
I
I
I
I
(facultatif)
(Niveau) Impression
I
L
I
I
I
Caract&istiques
Calculs
f
I
Contr8le
I
du réservoir
I L
I
1 I *
Caractéristiques
I
I
ambiantes
I
.-
Configuration
I
Caractéristiques
I
du caoteur
t
I
CaractWistiques
I
du liquide
I
1
L --------me---- I
Figure 1 - Schéma fonctionnel du système de JHR
4.2.3.2 Pression de creux connue
La température ambiante est nécessaire pour
c) calculer la masse volumique de l’air ambiant; Le capteur P3 n’est pas nécessaire pour les réservoirs
ouverts à l’atmosphère (la pression relative de la
d) calculer la dilatation de la robe du réservoir;
phase gazeuse est nulle). Ces réservoirs comprennent
les réservoirs à toit flottant et tous les réservoirs à toit
e) corriger la dilatation thermique du capteur PI et
fixe qui sont ouverts à l’atmosphère ou équipés d’ori-
des barres de liaison entre les capteurs PI et P2.
fices de pige dépourvus de joint étanche.
NOTE 1 La pression de creux dans les réservoirs à toit
fixe ouverts à l’atmosphère peut différer légèrement de la
4.2.3 Configuration du système
pression atmosphérique lors de transferts de produit. Les
mesures d’inventaire n’étant pas effectuées lors des trans-
ferts, les erreurs dues à cet effet ne sont pas significatives.
Les configurations varient en fonction de l’application
et des caractéristiques désirées. On trouvera ci-
Si la pression de creux est connue, la pression du
dessous quelques-unes des variantes les plus cou-
capteur P3 peut être remplacée par une constante
rantes.
dans le processeur et le capteur P3 omis sur les ré-
servoirs qui ne sont pas ouverts à l’atmosphère.
4.2.3.1 Masse volumique du liquide connue
4.2.3.3 Température du liquide du réservoir
Le capteur P2 est normalement utilisé pour le mesu-
connue
rage de la masse volumique du liquide du réservoir.
II n’est pas nécessaire si la masse volumique
La température du liquide du réservoir et la tempéra-
moyenne du liquide est connue.
ture ambiante sont utilisées pour corriger la dilatation
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
0 ISO ISO 11223-1:1995(F)
tableau 1). Les paramètres du tableau 1 qui sont né-
thermique de la robe. Le capteur de température du
cessaires à l’application doivent être programmés
liquide du réservoir n’est pas nécessaire pour le me-
dans le système de JHR.
surage de la masse si la température du liquide dans
le réservoir est connue (voir I’ISO 4266).
NOTE 2 Le processeur peut également calculer le ni-
veau, les volumes et masses volumiques observés et aux
4.2.3.4 Conditions atmosphériques variables
conditions de référence. Toutefois, de tels calculs ne sont
pas le propos de la présente partie de I’ISO 11223.
Les capteurs de température et de pression am-
biantes peuvent être utilisés pour éliminer les erreurs
Lorsque le niveau du produit descend en dessous du
secondaires lors des mesurages de haute précision.
niveau du capteur P2, la masse volumique ne peut
Des mesurages uniques de la température et de la
plus être mesurée par le système de JHR. En des-
pression ambiantes peuvent être utilisés pour tous les
sous de ce niveau, la dernière valeur mesurée de la
réservoirs situés au même endroit.
masse volumique du produit peut être utilisée.
Le processeur peut être affecté à un réservoir parti-
4.3 Processeur du JHR
culier ou partagé entre plusieurs réservoirs. Le pro-
cesseur peut également effectuer les corrections de
Un processeur reçoit des données provenant des
linéarisation et/ou de l’influence de température sur
capteurs et les utilise conjointement avec les carac-
les capteurs de pression.
téristiques du réservoir et du liquide pour faire I’in-
ventaire en masse du contenu du réservoir de Toutes les variables fournies par le processeur peu-
stockage (voir figure 1). vent être affichées, imprimées ou transmises à un
autre processeur.
Les paramètres enregistrés sont de quatre types: les
Les calculs normalement effectués par le processeur
caractéristiques relatives au réservoir, aux capteurs,
sont décrits en annexe A.
au liquide et aux conditions ambiantes (voir
Tableau 1 - Paramètres enregistrés par le processeur de JHR
Paramètre Remarques
Groupe de paramètres
Type de toit du réservoir Fixe ou flottant ou les deux
Caractéristiques du réservoir
Masse du toit flottant Toits flottants uniquement
Zone d’indétermination Toits flottants uniquement
Hauteur des supports Toits flottants uniquement
Type de robe du réservoir Calorifugée ou non
Matériaux de la robe du réservoir Deux coefficients de dilatation thermi-
que (voir I’ISO 7507-l)
Barème de jaugeage du réservoir Volumes à des niveaux donnés
Température d’étalonnage du réservoir Température à laquelle le barème de
jaugeage du réservoir a été établi
Caractéristiques des capteurs du JHR Configuration des capteurs Réservoirs avec 1, 2 ou 3 capteurs
Hauteur du capteur PI Au point de référence du JHR
Hauteur du capteur P2 Référencé par rapport à PI
Hauteur du capteur P3 Reférencé par rapport à PI
Caractéristiques du liquide Masse volumique du liquide Si pas de capteur P2
Coefficients de dilatation du liquide Voir ISO 91
Niveau d’eau libre
Conditions ambiantes Accélération locale due à la pesanteur
Obtenue à partir d’un organisme habi-
lité
Température ambiante Facultative .
Pression ambiante Facultative
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 11223-1:1995(F)
5.1.1.3 Point de référence du JHR
5 Installation
L’emplacement du point de référence du JHR doit
être déterminé pour chaque réservoir. Si nécessaire,
5.1 Capteurs de pression la hauteur du point de référence du JHR de chaque
réservoir peut être repéré par rapport au point de ré-
férence du réservoir, en utilisant les méthodes de ni-
5.1 .l Préparation du réservoir vellement optique (voir I’ISO 7078).
Avant de procéder à l’installation des capteurs de
5.1.1.4 Barres de liaison
pression du JHR, il est nécessaire de réaliser les
opérations suivantes.
Les barres de liaison sont utilisées pour prévenir tout
mouvement excessif des capteurs de pression du
JHR par rapport au point de référence du JHR, mou-
5.1.1 .l Choix des emplacements des capteurs
vements dus au gonflement du réservoir lors de son
remplissage (voir 5.1.4 et annexe B). Le besoin de
Tous les capteurs de pression du JHR externes au
barres de liaison peut être estimé en effectuant des
réservoir doivent être installés du même côté du ré-
mesurages directs sur les réservoirs ou à partir des
servoir et, si nécessaire, protégés du soleil et du vent.
caractéristiques de construction du réservoir. Lors-
qu’elles sont nécessaires, une évaluation technique
Les prises de pression sur la robe du réservoir doivent
détaillée devra être effectuée pour en confirmer le
être situées à des endroits où le produit est rela-
nombre et pour en étudier la conception.
tivement immobile. Les mouvements du produit pro-
voqués par le pompage ou les opérations de mélange
peuvent créer des pressions supplémentaires.
5.1.2 Installation des capteurs de pression
Le capteur de pression PI est le capteur de pression
5.1.2.1 Raccordement au réservoir
du point le plus bas, monté à une distance & du point
de référence du JHR. Le capteur de PI doit être ins-
Toutes les installations de capteurs de pression doi-
tallé aussi bas que possible sur le réservoir, mais au-
vent permettre leur isolement par rapport au réservoir
dessus du niveau de sédiments ou d’eau.
in situ et un raccordement à un appareil d’essai et
d’étalonnage. Des vannes d’isolement doivent être
Le capteur de pression P2, lorsqu’il est utilisé, est si-
installées pour isoler les capteurs de pression du
tué à une distance verticale pf au-dessus du capteur
contenu du réservoir. Les orifices de purge d’air peu-
Pl. La distance verticale maximum entre P2 et PI
vent être utilisés pour connecter les appareils d’éta-
n’est pas prescrite, le seul facteur de restriction étant
lonnage. Les capteurs doivent être installés de façon
que lorsque le niveau du liquide descend au-dessous
que le diaphragme du capteur reste immergé dans le
du capteur P2, la masse volumique observée ne peut
liquide lors de son utilisation. Des vannes de vidange
La distance verticale minimale
plus être mesurée.
doivent être prévues pour permettre la vidange du
entre P2 et PI est fonction des impératifs de préci-
produit lorsqu’il est nécessaire de procéder à un éta-
sion des mesurages de masse volumique et de la
lonnage ou à une vérification du système.
performance du capteur. Habituellement, le capteur
P2 est installé approximativement entre 2 m et 3 m
5.1.2.2 Protection contre les surpressions
au-dessus du capteur Pl.
La fermeture des vannes d’isolement sans ouverture
Le capteur de pression P3, lorsqu’il est utilisé sur des
des orifices de purge d’air a pour effet d’emprisonner
réservoirs à toit fixe, doit être installé de manière à
un volume de liquide dont la dilatation ou la contrac-
mesurer constamment la pression de la phase ga-
tion thermique peuvent créer une surpression au ni-
zeuse. S’il est installé sur le toit, il convient de prévoir
veau du capteur.
un écran de protection contre le soleil et le vent. Selon le modèle de vanne
d’isolement, la fermeture de la vanne peut faire varier
le volume du liquide, ce qui peut aussi entraîner une
5.1.1.2 Prises de mesure
surpression au niveau des capteurs.
Elles doivent être installées sur le réservoir soit lors- Des amortisseurs de pression entre les vannes d’iso-
que celui-ci n’est pas en service, soit en utilisant les lement et les capteurs peuvent être nécessaires pour
techniques prescrites pour l’installation de prises de
éviter toute surpression au niveau des capteurs. Une
mesure sur un réservoir en fonctionnement. autre solution consiste à ouvrir les orifices de purge
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 ISO
ISO 11223-1:1995(F)
pour éliminer l’excès de pression lorsque la vanne est mouvements de la robe du réservoir sont faibles (les
plaques de touche du réservoir, fixées sur la robe du
fermée.
réservoir, peuvent subir des mouvements similaires).
La distance verticale du capteur Pl au point de réfé-
5.1.3 Détermination de l’emplacement des
rence du JHR doit être mesurée, le réservoir étant
capteurs de pression
plein, puis à nouveau le réservoir étant vide. Si la
hauteur varie de plus de 1 mm, une barre de liaison
Les emplacements des capteurs doivent être mesu-
devra être installée pour maintenir le capteur de
rés aux centres effectifs des capteurs de pression.
pression Pl à une distance verticale constante au-
Étant donné que les diaphragmes des capteurs ne
dessus du point de référence du JHR.
sont en principe pas accessibles, il faudra prévoir des
repères de référence externes sur le capteur. Une
Les variations de la distance verticale du capteur P2
estimation de l’incertitude sur la position du repère
au capteur Pl n’affectent que la masse volumique du
externe doit également être fournie.
JHR et les calculs du niveau. Dans les réservoirs ver-
ticaux, l’effet sur la masse volumique mesurée est
La précision des emplacements des capteurs et des
négligeable. Si le JHR est utilisé pour calculer les ni-
distances entre capteurs est importante pour I’obten-
veaux, les masses volumiques ainsi que la masse,
tion d’une précision élevée des mesurages par JHR.
l’utilisation d’une barre de liaison entre Pl et P2 peut
Ci-dessous sont données quelques inidcations
être envisagée pour maintenir constante la distance
concernant la précision de la mesure des distances
verticale entre Pl et P2.
entre capteurs.
Le mouvement du capteur du JHR est décrit en B.1.
a) La distance verticale & du capteur PI au point de
Lorsque des barres de liaison sont utilisées, les
référence du JHR est utilisée pour calculer la
connexions des capteurs de pression au réservoir
masse du talon de produit. L’erreur sur la mesure
doivent être suffisamment souples pour répondre aux
de la hauteur de PI ne doit pas excéder
impératifs de sécurité mécanique. La barre de liaison
+ 1 mm.
-
doit être montée du côté prise de mesures des cap-
teurs de pression, pour éviter des contraintes trop
b) La distance verticale H entre Pl et P2 est utilisée
importantes sur les capteurs.
pour calculer la masse volumique observée qui, à
son tour, est utilisée pour calculer la masse du
5.1.5 Effets du vent
talon. L’erreur sur la mesure de la distance verti-
cale entre Pl et P2 ne doit pas dépasser
L’impact du vent sur le réservoir entraîne des va-
+ 1 mm.
-
riations de la pression statique de l’air ambiant. Selon
les conditions locales, I
a pression de l’air ambiant peut
c) La distance verticale H. entre Pl et P3 est utilisée
être différente au niveau des capteurs PI, P2 et P3
pour calculer la masse de vapeur et les effets de
respectivement. Étant donné que les capteurs mesu-
l’air ambiant. La masse de vapeur et l’air ambiant
rent des pressions relatives (en prenant pour réfé-
sont des facteurs de correction secondaires sou-
rence l’atmosphère), les différences de pressions
mis à un certain nombre d’approximations. L’er-
ambiantes induites par le vent sur chaque capteur
reur sur la distance verticale & ne doit pas
entraînent des incertitudes de mesurage supplémen-
dépasser + 50 mm.
taires.
Les effets du vent sont minimum lorsque les trois
5.1.4 Limitation des déplacements de capteurs
de pression capteurs de pression sont montés sur le même côté
du réservoir, selon une ligne droite verticale.
La robe du réservoir subit des déformations hydro-
Les différences de pression entre les pressions am-
statiques lors du remplissage et du déchargement du
biantes au niveau des capteurs PI et P3 ont un impact
réservoir. Cela a pour effet de créer des dépla-
direct sur le mesurage de la masse par JHR. Les ori-
cements des capteurs, tels que la distance verticale
fices extérieurs des capteurs PI et P3, s’ils sont ex-
du capteur PI au point de référence du JHR et la
posés à des vents forts, doivent être reliés l’un à
distance verticale du capteur P2 au capteur Pl peu-
l’autre par un tuyau d’égalisation de pression. Ce
vent ne pas être constantes.
tuyau doit être essentiellement vertical, ne comporter
Les variations de hauteur du capteur Pl agissent di- aucune obstruction ni siphon, être fermé à l’extrémité
rectement sur la masse mesurée et il faut donc les supérieure et ouvert à l’extrémité inférieure, de façon
réduire au maximum. Le capteur Pl est normalement à éliminer les risques de remplissage par de l’eau de
monté sur la partie inférieure du réservoir, là où les
condensat
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.