SIST ISO 7507-2:2006
(Main)Petroleum and liquid petroleum products -- Calibration of vertical cylindrical tanks -- Part 2: Optical-reference-line method
Petroleum and liquid petroleum products -- Calibration of vertical cylindrical tanks -- Part 2: Optical-reference-line method
This part of ISO 7507 specifies a method for the calibration of tanks above eight metres in diameter with cylindrical courses that are substantially vertical. It provides a method for determining the volumetric quantity contained within a tank at gauged liquid levels. The method specified in this part of ISO 7507 is suitable for tilted tanks with up to 3 % deviation from the vertical provided that a correction is applied for the measurement tilt, as described in ISO 7507-1. This method is an alternative to other methods such as strapping (ISO 7507-1) and the optical-triangulation method (ISO 7507-3).
Pétrole et produits pétroliers liquides -- Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux -- Partie 2: Méthode par ligne de référence optique
L'ISO 7507-2:2005 spécifie une méthode permettant le jaugeage des réservoirs cylindriques pratiquement verticaux d'un diamètre supérieur à huit mètres. Elle décrit une méthode permettant la détermination des volumes contenus dans un réservoir en fonction des hauteurs de liquide mesurées.
Les mesurages optiques (décalages) requis pour déterminer les circonférences peuvent être effectués aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des réservoirs.
La méthode spécifiée dans l'ISO 7507-2:2005 convient également aux réservoirs dont l'inclinaison par rapport à la verticale n'est pas supérieure à 3 %, à condition qu'une correction soit apportée pour tenir compte de l'inclinaison mesurée, comme décrit dans l'ISO 7507-1.
Elle est une alternative aux autres méthodes, telles que la méthode par ceinturage (ISO 7507-1) ou par triangulation optique (ISO 7507-3).
Nafta in tekoči naftni proizvodi – Umerjanje navpičnih valjastih rezervoarjev – 2. del: Optično referenčna linearna metoda
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7507-2
Second edition
2005-06-01
Petroleum and liquid petroleum
products — Calibration of vertical
cylindrical tanks —
Part 2:
Optical-reference-line method
Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs
cylindriques verticaux —
Partie 2: Méthode par ligne de référence optique
Reference number
ISO 7507-2:2005(E)
ISO 2005
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ISO 7507-2:2005(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
Contents Page
Foreword............................................................................................................................................................ iv
Introduction ........................................................................................................................................................ v
1 Scope ......................................................................................................................................................1
2 Normative references ............................................................................................................................1
3 Terms and definitions ...........................................................................................................................1
4 Precautions ............................................................................................................................................2
5 Equipment ..............................................................................................................................................2
6 Procedure ...............................................................................................................................................3
6.1 Principle..................................................................................................................................................3
6.2 Preparation of the tank..........................................................................................................................3
6.3 Reference circumference......................................................................................................................3
6.4 Offset readings.......................................................................................................................................4
6.5 Tank bottom calibration ........................................................................................................................8
6.6 Other measurements and data.............................................................................................................8
7 Tolerances ..............................................................................................................................................9
8 Tank capacity calculation procedure ..................................................................................................9
8.1 Outside circumference..........................................................................................................................9
8.2 Corrections...........................................................................................................................................10
8.3 Tank capacity table..............................................................................................................................10
Annex A (informative) Tank calibration uncertainties...................................................................................11
Bibliography ......................................................................................................................................................26
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ISO 7507-2:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 7507-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants,
Subcommittee SC 3, Static petroleum measurement.This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 7507-2:1993), which has been technically
revised.ISO 7507 consists of the following parts, under the general title Petroleum and liquid petroleum products —
Calibration of vertical cylindrical tanks: Part 1: Strapping method
Part 2: Optical-reference-line method
Part 3: Optical-triangulation method
Part 4: Internal electro-optical distance-ranging method
Part 5: External electro-optical distance-ranging method
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ISO 7507-2:2005(E)
Introduction
This part of ISO 7507 forms part of a series on tank calibration, including the following:
ISO 4269:2001, Petroleum and liquid petroleum products — Tank calibration by liquid measurement —
Incremental method using volumetric metersISO 7507-1:2003, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 1: Strapping methodISO 7507-3:1993, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 3: Optical-triangulation methodISO 7507-4:1995, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 4: Internal electro-optical distance-ranging methodISO 7507-5:2000, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 5: External electro-optical distance-ranging methodISO 8311:1989, Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of membrane tanks and independent
prismatic tanks in ships — Physical measurementISO 9091-1:1991, Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of spherical tanks in ships — Part 1:
Stereo-photogrammetryISO 9091-2:1992, Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of spherical tanks in ships — Part 2:
Triangulation measurementISO 12917-1:2002, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of horizontal cylindrical tanks —
Part 1: Manual methodsISO 12917-2: 2002, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of horizontal cylindrical tanks —
Part 2: Internal electro-optical distance-ranging methodThis part of ISO 7507 describes a method for the calibration of vertical cylindrical tanks by measurement of
one reference circumference by strapping and then determining the remaining circumferences at different
levels from measurements of radial offsets from vertical optical-reference-lines. These circumferences are
corrected to give the true internal circumferences.© ISO 2005 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 7507-2:2005(E)
Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of
vertical cylindrical tanks —
Part 2:
Optical-reference-line method
1 Scope
This part of ISO 7507 specifies a method for the calibration of tanks above eight metres in diameter with
cylindrical courses that are substantially vertical. It provides a method for determining the volumetric quantity
contained within a tank at gauged liquid levels.NOTE The optical (offset) measurements required to determine the circumferences can be taken internally or
externally.The method specified in this part of ISO 7507 is suitable for tilted tanks with up to 3 % deviation from the
vertical provided that a correction is applied for the measurement tilt, as described in ISO 7507-1.
This method is an alternative to other methods such as strapping (ISO 7507-1) and the optical-triangulation
method (ISO 7507-3).2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.ISO 4269:2001, Petroleum and liquid petroleum products — Tank calibration by liquid measurement —
Incremental method using volumetric metersISO 7507-1:2003, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 1: Strapping method3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 7507-1 and the following apply.
3.1optical-reference-line
vertical optical ray (virtual) that is established using the optical device at a given location
3.2magnetic trolley
mechanical device that can be traversed up or down the tank shell wall to measure deviations in the tank shell
relative to the optical-reference-line using a horizontal scale that is mounted on the trolley
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ISO 7507-2:2005(E)
3.3
station
location where the optical device and the magnetic trolley are placed for optical measurements
3.4horizontal station
station where the optical device is located as it is moved around the tank circumference
3.5vertical station
station where the magnetic trolley is located along the tank shell wall
3.6
reference circumference
circumference measured at the bottom course that forms the basis for subsequent computations
3.7reference offset
distance of the shell wall (at each horizontal station) from the optical-reference-line measured at the bottom
course where the reference circumference is measured4 Precautions
The general precautions and safety precautions specified in ISO 7507-1 shall apply to this part of ISO 7507.
5 Equipment5.1 Equipment for tank strapping, as follows, as specified in ISO 7507-1:
strapping tapes;
spring balance;
step-over;
littlejohn grip;
dip-tape and dip-weight.
5.2 Optical-reference-line device, such as a precision optical plummet, a precision engineer’s level with a
pentaprism attachment, or a precision engineer’s theodolite with a pentaprism attachment.
NOTE 1 These are optical instruments with a means of attachment to either a tripod, magnetic bracket or other stable
means of support.The instrument, when set on its support and levelled, either manually using bubble vials or automatically if an
automatic levelling device is fitted, shall be capable of giving a vertical line of sight.
The instrument should preferably be of short focal length so that, when set up at a practical working height, it
can be focused on the scale at the reference strapping level.The instrument shall have a resolution of at least 1:20 000 and be equipped with a telescope with a
magnification of not less than 20. The pentaprism attachment for use with an engineer’s level or engineer’s
theodolite shall not introduce any significant collimation errors.2 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
NOTE 2 Optical plummets can be fitted with a single optical train, i.e. a zenith plummet, a double optical train or a
single superimposed optical train giving both upward and downward lines of sight, i.e. a nadir/zenith plummet. It is
preferable that the plummet does not have any movable elements in its optical train, such as mirrors or pentaprisms, to
ensure stability of the line of sight.5.3 Magnetic trolley, of robust construction. Its design shall include the following features.
a) The magnet(s) shall be of sufficient power to ensure that the trolley does not lose contact with the tank
shell in conditions of high wind or when ring joints have to be negotiated or when there are heavy layers
of paint or scale.b) The magnet(s) shall be adjustable for height so that the clearance between the magnet faces and the
tank may be varied to suit the tank construction and condition.c) A cord or wire cable shall be attached to enable it to be raised or lowered from the tank roof or, via a
pulley system, from ground level.d) A graduated scale shall be attached securely to the trolley at its centreline. When the trolley is in its
operational mode, the scale shall be either perpendicular to the tank shell or horizontal.
e) The scale shall be attached to the trolley as closely as possible to the centreline of an axis in order to
reduce errors caused by deformations in the tank.NOTE Trolleys that are not magnetic can be used to maintain contact with the tank shell.
5.4 Graduated scale, made of steel and marked in millimetre increments. The length of the scale shall be
as short as is practicable and shall be determined by the distance at which the optical equipment can be set
up from the tank side. The scale shall be calibrated using standard methods and standard reference devices.
6 Procedure6.1 Principle
This calibration method is based on the accurate measurement of a reference circumference using a
calibrated measuring tape at one level on an accessible, non-obstructed course. Repeat measurements
agreeing within specified tolerances are made to avoid any systematic error in the derived circumferences.
The derived circumferences are calculated from the reference circumference, and measurements of offsets
taken at the specified levels and at the reference circumference. These offsets are a measure of the deviation
of the tank wall. They are measured at a specified number of vertical, optical-reference-lines spaced equally
around the tank.NOTE For examples see Figures 1 to 3.
6.2 Preparation of the tank
For new tanks or for tanks after repair, fill the tank to its normal working capacity at least once and allow it to
stand for at least 24 h prior to calibration.If the tank is calibrated with liquid in it, record the depth, temperature and density of the liquid at the time of
calibration. Do not make transfers of liquid during the calibration.For floating-roof tanks where offset measurements may be taken internally, the roof shall be in its lowest
position, resting on the legs.6.3 Reference circumference
Reference circumference has a direct impact on the calibrated volume of entire tank. It, therefore, shall be
measured as accurately as possible.© ISO 2005 – All rights reserved 3
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ISO 7507-2:2005(E)
Determine the reference circumference using the reference method described in ISO 7507-1 and the following.
a) Take multiple measurements of the reference circumference either prior to the commencement or after
the completion of the optical readings. If the first three consecutive measurements agree within the
tolerances specified in Clause 7, take their mean average as the reference circumference and their
standard deviation as the standard uncertainty. If they do not agree within the tolerances specified in
Clause 7, repeat the measurements until two standard deviations of the mean of all measurements is less
than the half of the tolerances specified in Clause 7. Use the mean as the measured reference
circumference and the standard deviation as the standard uncertainty. Use standard procedures to
eliminate obvious outliers.b) Take the measurement of the reference circumference at a position where work conditions allow reliable
measurements, and which is within the focal range of the optical instrument. Strap the tank, aiming at one
of the following levels:1) 1/4 of the course height above the lower horizontal seam,
2) 1/4 of the course height below the upper horizontal seam;
and repeat the measurement to achieve measurements agreeing within the tolerances specified in
Clause 7.6.4 Offset readings
6.4.1 Set up the optical-reference-line device (5.2), magnetic trolley (5.3) and graduated scale (5.4)
successively at the horizontal stations (see 6.4.2) that are equally spaced around the tank, as close as
possible to the tank wall. Reference lines shall be chosen such that the trolley does not run over a vertical
seam or its weld.6.4.2 The minimum number of horizontal stations shall be as given in Table 1.
Table 1 — Minimum number of horizontal stations
Circumference Minimum number of horizontal stations
u 50 10
> 50, u 100 12
> 100, u 150 16
> 150, u 200 20
> 200, u 250 24
> 250, u 300 30
> 300 36
NOTE 1 The number of horizontal stations divided by the number of plates in tank segments
should not be equal to an integer (e.g. 1, 2, 3, etc.) in order to avoid systematic errors.
NOTE 2 Using the minimum number of horizontal stations, especially for smaller tanks, can
lead to larger-than-acceptable uncertainties.4 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 to 7 horizontal levels 11 graduated scale
8 optical-reference-line 12 weld seam (horizontal)
9 weld seam (vertical) 13 reference circumference taken close to location 1
10 magnetic trolley 14 optical equipment
a) Tank elevation
b) Plan of horizontal stations
NOTE The horizontal stations are designated A to K in the plan view (see also 6.4.2). Of these, only E and F are
shown in the elevation.Figure 1 — Optical measurement of offsets from tank wall (typical case)
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ISO 7507-2:2005(E)
a) Centreline flush b) Outside flush c) Inside flush
Key
1 optical-reference-line
2 tank centreline
External reference circumference = C
External reference radius (bottom course) = C /2π = R
Outer radius of second course = R′ , R′ ,
1 2
Course thicknesses = t , t , etc.
1 2
Reference offset = a
Reference radius = R
Individual course offsets = m , m , etc.
1 2
Internal reference radius = R – t = C /2π – t = R
1 em 1 1
Internal radius, second course, bottom = R′
Internal radius, second course, top = R′
Figure 2 — Determination of internal radius from offsets to external optical-reference-line
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ISO 7507-2:2005(E)
a) Centreline flush b) Outside flush c) Inside flush
Key
1 optical-reference-line
2 tank centreline
External reference circumference = C
External reference radius (bottom course) = C /2π = R
Outer radius of second course = R′ , R′ ,
1 2
Course thicknesses = t , t , etc.
1 2
Reference offset = a
Reference radius = R
Individual course offsets = m , m , etc.
1 2
Internal reference radius = R – t = C /2π – t = R
1 em 1 1
Internal radius, second course, bottom = R′
Internal radius, second course, top = R′
Figure 3 — Determination of internal radius from offsets to internal optical-reference-line
6.4.3 Verify the verticality of the optical-reference-line prior to the commencement of readings by turning the
optical instrument at the first horizontal station through 180°, whereby the difference between the two readings
of the diametrically opposite positions shall be within 1 in 20 000. Also, verify the verticality of the optical-
reference-line at each station at the completion of the readings. If verticality has not been maintained, repeat
the calibration procedure at this station.6.4.4 Take a minimum of two measurements of offsets from vertical per course at each horizontal station,
aiming at 1/4 of course height above the lower horizontal seam and at 1/4 of course height below the upper
horizontal seam. Read the graduated scale to the nearest millimetre.6.4.5 At all horizontal stations, measure the reference offset and then take offset measurements
progressively at vertical stations on each course as the trolley is raised up the tank wall. After the last offset
measurement has been taken on the top course, lower the trolley to the bottom course and repeat the
reference offset. The initial and final reference offset readings shall agree to within two millimetres. In further
calculations, use the mean average of the initial and the final offset readings.If agreement is not obtained, repeat vertical offset measurements at this horizontal station.
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ISO 7507-2:2005(E)
6.5 Tank bottom calibration
Calibrate the tank bottom, preferably by filling with measured quantities of a non-volatile liquid (preferably
clean water), as illustrated in ISO 4269, to a minimum level that covers the bottom completely, immersing the
dip-plate and eliminating the effect of bottom deformations. Transfer further measured quantities of liquid into
the tank until the highest point of the tank bottom is covered and the liquid level is higher than the lowest point
on the tank that will be calibrated by strapping (for example the offset measurement location or the reference
circumference location as appropriate). Alternatively, calibrate the tank bottom by a physical survey using a
reference plane to determine the shape of the bottom as specified in ISO 7507-1.6.6 Other measurements and data
6.6.1 Determine, using calibrated equipment, and process the following data as described in ISO 7507-1:
a) plate and paint thickness;b) height of the courses;
c) density and working temperature of the liquid to be stored in the tank;
d) ambient temperature and the temperature of the liquid at the time of measurement;
e) maximum filling height;f) deadwood;
g) number, width and thickness of any vertical welds or overlaps;
h) tilt of the tank as shown by the plumb line deviations;
i) shape, landing height and apparent mass in air of any floating roof or cover.
NOTE Average mean value and a range of tank shell temperatures are required for uncertainty analysis (see
Annex A).6.6.2 It is necessary to refer each tank dip to the dip-point, which may be in a different position from the
datum-point used for the purpose of tank calibration (e.g. a point on the bottom angle). Determine any
difference in level between the datum-point and dip-point, either by normal surveying methods or by other
means, and record it.6.6.3 Measure the overall height of the reference point on each dip-hatch (upper reference point) above the
dip-point using the dip-tape and dip-weight as specified in ISO 7507-1. Record this overall height, to the
nearest millimetre and permanently mark it on the tank adjacent to that dip-hatch.
6.6.4 If possible, compare measurements with corresponding dimensions shown in the drawings and verify
any measurement that shows a significant discrepancy.8 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
7 Tolerances
Reference circumference measurements shall agree within the absolute tolerances given in Table 2.
Table 2 — Absolute tolerances on circumferential measurementsCircumferential measurement Absolute tolerance
m mm
u 25 2
> 25, u 50 3
> 50, u 100 5
> 100, u 200 6
> 200 8
8 Tank capacity table calculation procedure
8.1 Outside circumference
Calculate the outside circumference from offset readings and the reference circumference by using
Equations (1) to (3):R = (1)
R+=aR′+m (2)
R′=+Ra−m (3)
( )
where
C is the reference circumference, expressed in metres;
R is the radius, expressed in metres, of the reference circumference;
R′ is the radius, expressed in metres, of the tank circumference at any measuring level;
a is the reference offset, expressed in metres, from the reference circumference to the reference line;
m is the offset, expressed in metres, at the same measuring level as R′.The tank radius, expressed in metres, at any measuring level, based on all of the horizontal stations is given,
for external measurements, by Equation (4):()am−
R′′=+Rt− (4)
and for internal measurements by Equations (5) and (6):
()ma−
RR=−t+ (5)
CR=π2 × (6)
© ISO 2005 – All rights reserved 9
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ISO 7507-2:2005(E)
where
n is the number of horizontal stations;
t′ is the thickness, expressed in metres, of the plate and paint at any measured level;
t is the thickness, expressed in metres, of the plate and paint at the reference level;
C ′ is the internal circumference, expressed in metres, at any measured level.8.2 Corrections
Assuming that the capacity table has been calculated from internal radii (circumferences), corrections for the
following as described in ISO 7507-1, shall be applied to it:a) vertical seams, if lap-welded;
b) hydrostatic-head effect;
c) expansion or contraction of the tank shell due to temperature effects;
d) tilt of the tank;
e) mass of any floating roof or cover;
f) deadwood.
8.3 Tank capacity table
Calculate and prepare the tank capacity table as described in ISO 7507-1. Calculations may be undertaken in
radii (in ISO 7507-1 the calculations are based on circumferences).10 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
Annex A
(informative)
Tank calibration uncertainties
A.1 Introduction
This annex describes calculations that are used in the estimation of uncertainties of tank calibration when
using optical-reference-line method.The calculations follow the guidelines set out in the Guide for the expression of uncertainties in measurement
[1](GUM) .
A.2 Symbols
The following terms and their units have been used in this annex.
Symbol Description Unit
[1]
k Coverage factor (defined in GUM) —
H Height at which calibration is performed m
H Height of the top measured circumference (tank height) m
max
H Height at which the reference circumference is strapped m
ref
∆h Height of the jth section m
h Cumulative height of the jth section m
uh Standard uncertainty of height (internal) of the tank for section j m
uL Standard uncertainty of strapping tape m
UL Expanded uncertainty of strapping tape length m
rL Resolution of strapping tape reading m
uL Standard uncertainty of strapping tape reading m
tL Tolerance of strapping tape tension and position m
uL Standard uncertainty of strapping tape tension and position m
eL Maximum error of alignment m
uL Standard uncertainty of strapping tape alignment m
uL Standard deviation of mean of multiple strapping measurements m
C Measured external reference circumference m
uC Standard uncertainty of measured external reference circumference m
uR Standard uncertainty of external (strapped) reference radius the tank m
ext
uR Standard uncertainty of internal reference radius the tank m
int
uR Standard uncertainty of any internal radius of the tank corrected for temperature m
uδR Standard uncertainty of radius correction for deformation due to hydrostatic head m
© ISO 2005 – All rights reserved 11---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 7507-2:2005(E)
Symbol Description Unit
uR Standard uncertainty of any internal radius of the tank m
t Maximum deviation from vertical of the reference line %
t Maximum error of reading of the scale on the magnetic trolley m
Standard uncertainty of the difference of offsets measured at height H and H
ji ref
uma m
respectively
wt Maximum uncertainty of thickness of the tank wall metal and paint m
ut Standard uncertainty of thickness of tank wall m
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 7507-2:2006
01-februar-2006
1DIWDLQWHNRþLQDIWQLSURL]YRGL±8PHUMDQMHQDYSLþQLKYDOMDVWLKUH]HUYRDUMHY±
GHO 2SWLþQRUHIHUHQþQDOLQHDUQDPHWRGDPetroleum and liquid petroleum products -- Calibration of vertical cylindrical tanks -- Part
2: Optical-reference-line methodPétrole et produits pétroliers liquides -- Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux --
Partie 2: Méthode par ligne de référence optiqueTa slovenski standard je istoveten z: ISO 7507-2:2005
ICS:
75.180.30 Oprema za merjenje Volumetric equipment and
prostornine in merjenje measurements
SIST ISO 7507-2:2006 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------SIST ISO 7507-2:2006
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SIST ISO 7507-2:2006
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7507-2
Second edition
2005-06-01
Petroleum and liquid petroleum
products — Calibration of vertical
cylindrical tanks —
Part 2:
Optical-reference-line method
Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs
cylindriques verticaux —
Partie 2: Méthode par ligne de référence optique
Reference number
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ISO 2005
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ISO 7507-2:2005(E)
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SIST ISO 7507-2:2006
ISO 7507-2:2005(E)
Contents Page
Foreword............................................................................................................................................................ iv
Introduction ........................................................................................................................................................ v
1 Scope ......................................................................................................................................................1
2 Normative references ............................................................................................................................1
3 Terms and definitions ...........................................................................................................................1
4 Precautions ............................................................................................................................................2
5 Equipment ..............................................................................................................................................2
6 Procedure ...............................................................................................................................................3
6.1 Principle..................................................................................................................................................3
6.2 Preparation of the tank..........................................................................................................................3
6.3 Reference circumference......................................................................................................................3
6.4 Offset readings.......................................................................................................................................4
6.5 Tank bottom calibration ........................................................................................................................8
6.6 Other measurements and data.............................................................................................................8
7 Tolerances ..............................................................................................................................................9
8 Tank capacity calculation procedure ..................................................................................................9
8.1 Outside circumference..........................................................................................................................9
8.2 Corrections...........................................................................................................................................10
8.3 Tank capacity table..............................................................................................................................10
Annex A (informative) Tank calibration uncertainties...................................................................................11
Bibliography ......................................................................................................................................................26
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SIST ISO 7507-2:2006
ISO 7507-2:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 7507-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants,
Subcommittee SC 3, Static petroleum measurement.This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 7507-2:1993), which has been technically
revised.ISO 7507 consists of the following parts, under the general title Petroleum and liquid petroleum products —
Calibration of vertical cylindrical tanks: Part 1: Strapping method
Part 2: Optical-reference-line method
Part 3: Optical-triangulation method
Part 4: Internal electro-optical distance-ranging method
Part 5: External electro-optical distance-ranging method
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SIST ISO 7507-2:2006
ISO 7507-2:2005(E)
Introduction
This part of ISO 7507 forms part of a series on tank calibration, including the following:
ISO 4269:2001, Petroleum and liquid petroleum products — Tank calibration by liquid measurement —
Incremental method using volumetric metersISO 7507-1:2003, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 1: Strapping methodISO 7507-3:1993, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 3: Optical-triangulation methodISO 7507-4:1995, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 4: Internal electro-optical distance-ranging methodISO 7507-5:2000, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 5: External electro-optical distance-ranging methodISO 8311:1989, Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of membrane tanks and independent
prismatic tanks in ships — Physical measurementISO 9091-1:1991, Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of spherical tanks in ships — Part 1:
Stereo-photogrammetryISO 9091-2:1992, Refrigerated light hydrocarbon fluids — Calibration of spherical tanks in ships — Part 2:
Triangulation measurementISO 12917-1:2002, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of horizontal cylindrical tanks —
Part 1: Manual methodsISO 12917-2: 2002, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of horizontal cylindrical tanks —
Part 2: Internal electro-optical distance-ranging methodThis part of ISO 7507 describes a method for the calibration of vertical cylindrical tanks by measurement of
one reference circumference by strapping and then determining the remaining circumferences at different
levels from measurements of radial offsets from vertical optical-reference-lines. These circumferences are
corrected to give the true internal circumferences.© ISO 2005 – All rights reserved v
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SIST ISO 7507-2:2006
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SIST ISO 7507-2:2006
INTERNATIONAL STANDARD ISO 7507-2:2005(E)
Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of
vertical cylindrical tanks —
Part 2:
Optical-reference-line method
1 Scope
This part of ISO 7507 specifies a method for the calibration of tanks above eight metres in diameter with
cylindrical courses that are substantially vertical. It provides a method for determining the volumetric quantity
contained within a tank at gauged liquid levels.NOTE The optical (offset) measurements required to determine the circumferences can be taken internally or
externally.The method specified in this part of ISO 7507 is suitable for tilted tanks with up to 3 % deviation from the
vertical provided that a correction is applied for the measurement tilt, as described in ISO 7507-1.
This method is an alternative to other methods such as strapping (ISO 7507-1) and the optical-triangulation
method (ISO 7507-3).2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.ISO 4269:2001, Petroleum and liquid petroleum products — Tank calibration by liquid measurement —
Incremental method using volumetric metersISO 7507-1:2003, Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical cylindrical tanks —
Part 1: Strapping method3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 7507-1 and the following apply.
3.1optical-reference-line
vertical optical ray (virtual) that is established using the optical device at a given location
3.2magnetic trolley
mechanical device that can be traversed up or down the tank shell wall to measure deviations in the tank shell
relative to the optical-reference-line using a horizontal scale that is mounted on the trolley
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SIST ISO 7507-2:2006
ISO 7507-2:2005(E)
3.3
station
location where the optical device and the magnetic trolley are placed for optical measurements
3.4horizontal station
station where the optical device is located as it is moved around the tank circumference
3.5vertical station
station where the magnetic trolley is located along the tank shell wall
3.6
reference circumference
circumference measured at the bottom course that forms the basis for subsequent computations
3.7reference offset
distance of the shell wall (at each horizontal station) from the optical-reference-line measured at the bottom
course where the reference circumference is measured4 Precautions
The general precautions and safety precautions specified in ISO 7507-1 shall apply to this part of ISO 7507.
5 Equipment5.1 Equipment for tank strapping, as follows, as specified in ISO 7507-1:
strapping tapes;
spring balance;
step-over;
littlejohn grip;
dip-tape and dip-weight.
5.2 Optical-reference-line device, such as a precision optical plummet, a precision engineer’s level with a
pentaprism attachment, or a precision engineer’s theodolite with a pentaprism attachment.
NOTE 1 These are optical instruments with a means of attachment to either a tripod, magnetic bracket or other stable
means of support.The instrument, when set on its support and levelled, either manually using bubble vials or automatically if an
automatic levelling device is fitted, shall be capable of giving a vertical line of sight.
The instrument should preferably be of short focal length so that, when set up at a practical working height, it
can be focused on the scale at the reference strapping level.The instrument shall have a resolution of at least 1:20 000 and be equipped with a telescope with a
magnification of not less than 20. The pentaprism attachment for use with an engineer’s level or engineer’s
theodolite shall not introduce any significant collimation errors.2 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
NOTE 2 Optical plummets can be fitted with a single optical train, i.e. a zenith plummet, a double optical train or a
single superimposed optical train giving both upward and downward lines of sight, i.e. a nadir/zenith plummet. It is
preferable that the plummet does not have any movable elements in its optical train, such as mirrors or pentaprisms, to
ensure stability of the line of sight.5.3 Magnetic trolley, of robust construction. Its design shall include the following features.
a) The magnet(s) shall be of sufficient power to ensure that the trolley does not lose contact with the tank
shell in conditions of high wind or when ring joints have to be negotiated or when there are heavy layers
of paint or scale.b) The magnet(s) shall be adjustable for height so that the clearance between the magnet faces and the
tank may be varied to suit the tank construction and condition.c) A cord or wire cable shall be attached to enable it to be raised or lowered from the tank roof or, via a
pulley system, from ground level.d) A graduated scale shall be attached securely to the trolley at its centreline. When the trolley is in its
operational mode, the scale shall be either perpendicular to the tank shell or horizontal.
e) The scale shall be attached to the trolley as closely as possible to the centreline of an axis in order to
reduce errors caused by deformations in the tank.NOTE Trolleys that are not magnetic can be used to maintain contact with the tank shell.
5.4 Graduated scale, made of steel and marked in millimetre increments. The length of the scale shall be
as short as is practicable and shall be determined by the distance at which the optical equipment can be set
up from the tank side. The scale shall be calibrated using standard methods and standard reference devices.
6 Procedure6.1 Principle
This calibration method is based on the accurate measurement of a reference circumference using a
calibrated measuring tape at one level on an accessible, non-obstructed course. Repeat measurements
agreeing within specified tolerances are made to avoid any systematic error in the derived circumferences.
The derived circumferences are calculated from the reference circumference, and measurements of offsets
taken at the specified levels and at the reference circumference. These offsets are a measure of the deviation
of the tank wall. They are measured at a specified number of vertical, optical-reference-lines spaced equally
around the tank.NOTE For examples see Figures 1 to 3.
6.2 Preparation of the tank
For new tanks or for tanks after repair, fill the tank to its normal working capacity at least once and allow it to
stand for at least 24 h prior to calibration.If the tank is calibrated with liquid in it, record the depth, temperature and density of the liquid at the time of
calibration. Do not make transfers of liquid during the calibration.For floating-roof tanks where offset measurements may be taken internally, the roof shall be in its lowest
position, resting on the legs.6.3 Reference circumference
Reference circumference has a direct impact on the calibrated volume of entire tank. It, therefore, shall be
measured as accurately as possible.© ISO 2005 – All rights reserved 3
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ISO 7507-2:2005(E)
Determine the reference circumference using the reference method described in ISO 7507-1 and the following.
a) Take multiple measurements of the reference circumference either prior to the commencement or after
the completion of the optical readings. If the first three consecutive measurements agree within the
tolerances specified in Clause 7, take their mean average as the reference circumference and their
standard deviation as the standard uncertainty. If they do not agree within the tolerances specified in
Clause 7, repeat the measurements until two standard deviations of the mean of all measurements is less
than the half of the tolerances specified in Clause 7. Use the mean as the measured reference
circumference and the standard deviation as the standard uncertainty. Use standard procedures to
eliminate obvious outliers.b) Take the measurement of the reference circumference at a position where work conditions allow reliable
measurements, and which is within the focal range of the optical instrument. Strap the tank, aiming at one
of the following levels:1) 1/4 of the course height above the lower horizontal seam,
2) 1/4 of the course height below the upper horizontal seam;
and repeat the measurement to achieve measurements agreeing within the tolerances specified in
Clause 7.6.4 Offset readings
6.4.1 Set up the optical-reference-line device (5.2), magnetic trolley (5.3) and graduated scale (5.4)
successively at the horizontal stations (see 6.4.2) that are equally spaced around the tank, as close as
possible to the tank wall. Reference lines shall be chosen such that the trolley does not run over a vertical
seam or its weld.6.4.2 The minimum number of horizontal stations shall be as given in Table 1.
Table 1 — Minimum number of horizontal stations
Circumference Minimum number of horizontal stations
u 50 10
> 50, u 100 12
> 100, u 150 16
> 150, u 200 20
> 200, u 250 24
> 250, u 300 30
> 300 36
NOTE 1 The number of horizontal stations divided by the number of plates in tank segments
should not be equal to an integer (e.g. 1, 2, 3, etc.) in order to avoid systematic errors.
NOTE 2 Using the minimum number of horizontal stations, especially for smaller tanks, can
lead to larger-than-acceptable uncertainties.4 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 to 7 horizontal levels 11 graduated scale
8 optical-reference-line 12 weld seam (horizontal)
9 weld seam (vertical) 13 reference circumference taken close to location 1
10 magnetic trolley 14 optical equipment
a) Tank elevation
b) Plan of horizontal stations
NOTE The horizontal stations are designated A to K in the plan view (see also 6.4.2). Of these, only E and F are
shown in the elevation.Figure 1 — Optical measurement of offsets from tank wall (typical case)
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ISO 7507-2:2005(E)
a) Centreline flush b) Outside flush c) Inside flush
Key
1 optical-reference-line
2 tank centreline
External reference circumference = C
External reference radius (bottom course) = C /2π = R
Outer radius of second course = R′ , R′ ,
1 2
Course thicknesses = t , t , etc.
1 2
Reference offset = a
Reference radius = R
Individual course offsets = m , m , etc.
1 2
Internal reference radius = R – t = C /2π – t = R
1 em 1 1
Internal radius, second course, bottom = R′
Internal radius, second course, top = R′
Figure 2 — Determination of internal radius from offsets to external optical-reference-line
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ISO 7507-2:2005(E)
a) Centreline flush b) Outside flush c) Inside flush
Key
1 optical-reference-line
2 tank centreline
External reference circumference = C
External reference radius (bottom course) = C /2π = R
Outer radius of second course = R′ , R′ ,
1 2
Course thicknesses = t , t , etc.
1 2
Reference offset = a
Reference radius = R
Individual course offsets = m , m , etc.
1 2
Internal reference radius = R – t = C /2π – t = R
1 em 1 1
Internal radius, second course, bottom = R′
Internal radius, second course, top = R′
Figure 3 — Determination of internal radius from offsets to internal optical-reference-line
6.4.3 Verify the verticality of the optical-reference-line prior to the commencement of readings by turning the
optical instrument at the first horizontal station through 180°, whereby the difference between the two readings
of the diametrically opposite positions shall be within 1 in 20 000. Also, verify the verticality of the optical-
reference-line at each station at the completion of the readings. If verticality has not been maintained, repeat
the calibration procedure at this station.6.4.4 Take a minimum of two measurements of offsets from vertical per course at each horizontal station,
aiming at 1/4 of course height above the lower horizontal seam and at 1/4 of course height below the upper
horizontal seam. Read the graduated scale to the nearest millimetre.6.4.5 At all horizontal stations, measure the reference offset and then take offset measurements
progressively at vertical stations on each course as the trolley is raised up the tank wall. After the last offset
measurement has been taken on the top course, lower the trolley to the bottom course and repeat the
reference offset. The initial and final reference offset readings shall agree to within two millimetres. In further
calculations, use the mean average of the initial and the final offset readings.If agreement is not obtained, repeat vertical offset measurements at this horizontal station.
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ISO 7507-2:2005(E)
6.5 Tank bottom calibration
Calibrate the tank bottom, preferably by filling with measured quantities of a non-volatile liquid (preferably
clean water), as illustrated in ISO 4269, to a minimum level that covers the bottom completely, immersing the
dip-plate and eliminating the effect of bottom deformations. Transfer further measured quantities of liquid into
the tank until the highest point of the tank bottom is covered and the liquid level is higher than the lowest point
on the tank that will be calibrated by strapping (for example the offset measurement location or the reference
circumference location as appropriate). Alternatively, calibrate the tank bottom by a physical survey using a
reference plane to determine the shape of the bottom as specified in ISO 7507-1.6.6 Other measurements and data
6.6.1 Determine, using calibrated equipment, and process the following data as described in ISO 7507-1:
a) plate and paint thickness;b) height of the courses;
c) density and working temperature of the liquid to be stored in the tank;
d) ambient temperature and the temperature of the liquid at the time of measurement;
e) maximum filling height;f) deadwood;
g) number, width and thickness of any vertical welds or overlaps;
h) tilt of the tank as shown by the plumb line deviations;
i) shape, landing height and apparent mass in air of any floating roof or cover.
NOTE Average mean value and a range of tank shell temperatures are required for uncertainty analysis (see
Annex A).6.6.2 It is necessary to refer each tank dip to the dip-point, which may be in a different position from the
datum-point used for the purpose of tank calibration (e.g. a point on the bottom angle). Determine any
difference in level between the datum-point and dip-point, either by normal surveying methods or by other
means, and record it.6.6.3 Measure the overall height of the reference point on each dip-hatch (upper reference point) above the
dip-point using the dip-tape and dip-weight as specified in ISO 7507-1. Record this overall height, to the
nearest millimetre and permanently mark it on the tank adjacent to that dip-hatch.
6.6.4 If possible, compare measurements with corresponding dimensions shown in the drawings and verify
any measurement that shows a significant discrepancy.8 © ISO 2005 – All rights reserved
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SIST ISO 7507-2:2006
ISO 7507-2:2005(E)
7 Tolerances
Reference circumference measurements shall agree within the absolute tolerances given in Table 2.
Table 2 — Absolute tolerances on circumferential measurementsCircumferential measurement Absolute tolerance
m mm
u 25 2
> 25, u 50 3
> 50, u 100 5
> 100, u 200 6
> 200 8
8 Tank capacity table calculation procedure
8.1 Outside circumference
Calculate the outside circumference from offset readings and the reference circumference by using
Equations (1) to (3):R = (1)
R+=aR′+m (2)
R′=+Ra−m (3)
( )
where
C is the reference circumference, expressed in metres;
R is the radius, expressed in metres, of the reference circumference;
R′ is the radius, expressed in metres, of the tank circumference at any measuring level;
a is the reference offset, expressed in metres, from the reference circumference to the reference line;
m is the offset, expressed in metres, at the same measuring level as R′.The tank radius, expressed in metres, at any measuring level, based on all of the horizontal stations is given,
for external measurements, by Equation (4):()am−
R′′=+Rt− (4)
and for internal measurements by Equations (5) and (6):
()ma−
RR=−t+ (5)
CR=π2 × (6)
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SIST ISO 7507-2:2006
ISO 7507-2:2005(E)
where
n is the number of horizontal stations;
t′ is the thickness, expressed in metres, of the plate and paint at any measured level;
t is the thickness, expressed in metres, of the plate and paint at the reference level;
C ′ is the internal circumference, expressed in metres, at any measured level.8.2 Corrections
Assuming that the capacity table has been calculated from internal radii (circumferences), corrections for the
following as described in ISO 7507-1, shall be applied to it:a) vertical seams, if lap-welded;
b) hydrostatic-head effect;
c) expansion or contraction of the tank shell due to temperature effects;
d) tilt of the tank;
e) mass of any floating roof or cover;
f) deadwood.
8.3 Tank capacity table
Calculate and prepare the tank capacity table as described in ISO 7507-1. Calculations may be undertaken in
radii (in ISO 7507-1 the calculations are based on circumferences).10 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 7507-2:2005(E)
Annex A
(informative)
Tank calibration uncertainties
A.1 Introduction
This annex describes calculations that are used in the estimation of uncertainties of tank calibration when
using optical-reference-line method.The calculations follow the guidelines set out in the Guide for the expression of uncertainties in measurement
[1](GUM) .
A.2 Symbols
The following terms and their units have been used in this annex.
Symbol Description Unit
[1]
k Coverage factor (defined in GUM) —
H Height at which calibration is performed m
H Height of the top measured circumference (tank height) m
max
H Height at which the reference circumference is strapped m
ref
∆h Height of the jth section m
h Cumulative height of the jth section m
uh Standard uncertainty of height (internal) of the tank for section j m
uL Standard uncertainty of strapping tape m
UL Expanded uncertainty of strapping tape length m
rL Resolution of strapping tape reading m
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 7507-2
Deuxième édition
2005-06-01
Pétrole et produits pétroliers liquides —
Jaugeage des réservoirs cylindriques
verticaux —
Partie 2:
Méthode par ligne de référence optique
Petroleum and liquid petroleum products — Calibration of vertical
cylindrical tanks —
Part 2: Optical-reference-line method
Numéro de référence
ISO 7507-2:2005(F)
ISO 2005
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ISO 7507-2:2005(F)
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Publié en Suisse
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ISO 7507-2:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos..................................................................................................................................................... iv
Introduction ........................................................................................................................................................ v
1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1
2 Références normatives......................................................................................................................... 1
3 Termes et définitions ............................................................................................................................ 1
4 Précautions............................................................................................................................................ 2
5 Équipement............................................................................................................................................ 2
6 Mode opératoire .................................................................................................................................... 3
6.1 Principe .................................................................................................................................................. 3
6.2 Préparation du réservoir ...................................................................................................................... 3
6.3 Circonférence de référence.................................................................................................................. 4
6.4 Lecture des décalages.......................................................................................................................... 4
6.5 Jaugeage des fonds des réservoirs.................................................................................................... 8
6.6 Autres mesurages et données............................................................................................................. 8
7 Tolérances ............................................................................................................................................. 9
8 Procédure de calcul du barème de jaugeage des réservoirs........................................................... 9
8.1 Circonférence extérieure...................................................................................................................... 9
8.2 Corrections .......................................................................................................................................... 10
8.3 Barème de jaugeage du réservoir ..................................................................................................... 10
Annexe A (informative) Incertitudes de jaugeage des réservoirs ............................................................... 11
Bibliographie .................................................................................................................................................... 26
© ISO 2005 – Tous droits réservés iii---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 7507-2:2005(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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 comités membres
votants.L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.L'ISO 7507-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants, sous-comité
SC 3, Mesurage statique du pétrole.Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 7507-2:1993), qui a fait l'objet d'une
révision technique.L'ISO 7507 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Pétrole et produits pétroliers
liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux: Partie 1: Méthode par ceinturage
Partie 2: Méthode par ligne de référence optique
Partie 3: Méthode par triangulation optique
Partie 4: Méthode par mesurage électro-optique interne de la distance
Partie 5: Méthode par mesurage électro-optique externe de la distance
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 7507-2:2005(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 7507 fait partie d'une série de Normes internationales traitant du jaugeage des
réservoirs:ISO 4269:2001, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs par épalement — Méthode
par empotement utilisant des compteurs volumétriquesISO 7507-1:2003, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux —
Partie 1: Méthode par ceinturageISO 7507-3:1993, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux --
Partie 3: Méthode par triangulation optiqueISO 7507-4:1995, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux —
Partie 4: Méthode par mesurage électro-optique interne de la distanceISO 7507-5:2000, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux —
Partie 5: Méthode par mesurage électro-optique externe de la distanceISO 8311:1989, Hydrocarbures légers réfrigérés — Étalonnage des réservoirs à membrane et réservoirs
pyramidaux — Mesurage physiqueISO 9091-1:1991, Hydrocarbures légers réfrigérés — Jaugeage des réservoirs sphériques à bord des
navires — Partie 1: Stéréo-photogrammétrieISO 9091-2:1992, Hydrocarbures légers réfrigérés — Jaugeage des réservoirs sphériques à bord des
navires — Partie 2: Méthode par triangulationISO 12917-1:2002, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques
horizontaux — Partie 1: Méthodes manuellesISO 12917-2:2002, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques
horizontaux — Partie 2: Méthode par mesurage électro-optique interne de la distance
La présente partie de l'ISO 7507 décrit une méthode de jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux qui
consiste à mesurer par ceinturage une circonférence de référence, puis à déterminer les autres
circonférences à différentes hauteurs par mesurage de leurs décalages radiaux par rapport à des lignes
verticales optiques de référence. Ces circonférences sont alors corrigées pour obtenir les circonférences
intérieures vraies.© ISO 2005 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 7507-2:2005(F)
Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des
réservoirs cylindriques verticaux —
Partie 2:
Méthode par ligne de référence optique
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 7507 spécifie une méthode permettant le jaugeage des réservoirs cylindriques
pratiquement verticaux d'un diamètre supérieur à huit mètres. Elle décrit une méthode permettant la
détermination des volumes contenus dans un réservoir en fonction des hauteurs de liquide mesurées.
NOTE Les mesurages optiques (décalages) requis pour déterminer les circonférences peuvent être effectués aussi
bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des réservoirs.La méthode spécifiée dans la présente partie de l'ISO 7507 convient également aux réservoirs dont
l'inclinaison par rapport à la verticale n'est pas supérieure à 3 %, à condition qu'une correction soit apportée
pour tenir compte de l'inclinaison mesurée, comme décrit dans l'ISO 7507-1.Elle est une alternative aux autres méthodes, telles que la méthode par ceinturage (ISO 7507-1) ou par
triangulation optique (ISO 7507-3).2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).ISO 4269:2001, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs par épalement — Méthode
par empotement utilisant des compteurs volumétriquesISO 7507-1:2003, Pétrole et produits pétroliers liquides — Jaugeage des réservoirs cylindriques verticaux —
Partie 1: Méthode par ceinturage3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 7507-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.3.1
ligne de référence optique
faisceau optique vertical (virtuel) établi au moyen du dispositif optique situé à une position donnée
3.2chariot magnétique
dispositif mécanique pouvant être déplacé, de façon ascendante ou descendante, le long de la robe du
réservoir pour mesurer, grâce à une échelle horizontale montée sur le chariot, les décalages de la robe par
rapport à la ligne de référence optique© ISO 2005 – Tous droits réservés 1
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ISO 7507-2:2005(F)
3.3
station
emplacement où sont placés le dispositif optique et le chariot magnétique pour effectuer des mesurages
optiques3.4
station horizontale
station où le dispositif optique est positionné au cours de son déplacement autour de la périphérie du
réservoir3.5
station verticale
station où le chariot magnétique est positionné le long de la paroi de la robe du réservoir
3.6circonférence de référence
circonférence mesurée sur la virole du bas et servant de base aux calculs subséquents
3.7décalage de référence
distance entre la paroi de la robe (à chaque station horizontale) et la ligne de référence optique mesurée au
niveau de la virole du bas, à la hauteur où la circonférence de référence est mesurée
4 PrécautionsLes précautions générales et les dispositions de sécurité spécifiées dans l'ISO 7507-1 doivent s'appliquer à la
présente partie de l'ISO 7507.5 Équipement
5.1 Équipement pour le ceinturage de réservoirs, comme spécifié dans l'ISO 7507-1:
des rubans de ceinturage; un dynamomètre;
un cadre pour le mesurage des recouvrements;
un étau littlejohn;
un ruban de pige et un lest.
5.2 Dispositif pour le mesurage par ligne de référence optique, tel qu'un plomb optique de précision, un
niveau ou un théodolite de précision équipé d'un prisme pentagonal.NOTE 1 Il s'agit d'instruments optiques pourvus d'un moyen de fixation sur un trépied, un support magnétique ou
d'autres moyens d'appui stables.L'instrument, lorsqu'il est monté sur son support et calé à l'horizontale, soit manuellement à l'aide d'un niveau
à bulle, soit automatiquement s'il est équipé d'un dispositif de calage automatique, doit être capable de
donner une ligne de visée verticale.Il convient que cet instrument ait de préférence une courte distance focale, de telle façon que lorsqu'il est
installé à sa hauteur habituelle d'utilisation, il puisse être focalisé sur l'échelle graduée au niveau de
ceinturage de référence.2 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 7507-2:2005(F)
Cet instrument doit avoir une résolution d'au moins 1:20 000 et être équipé d'un télescope à grossissement
d'au moins 20. L'adaptateur à prisme pentagonal utilisé avec le niveau ou le théodolite ne doit pas induire
d'erreurs significatives de collimation.NOTE 2 On peut équiper les plombs optiques d'un système optique unique, c'est-à-dire un plomb zénithal, d'un
système optique double ou d'un système optique unique superposé donnant une ligne de visée ascendante et
descendante, c'est-à-dire un plomb nadir/zénith. Il est préférable qu'aucun de ces instruments ne comporte d'éléments
mobiles tels que des miroirs ou des prismes pentagonaux dans leur système optique afin que la stabilité de la ligne de
visée soit assurée.5.3 Chariot magnétique, de construction robuste. Il doit être conçu pour avoir les caractéristiques
suivantes.a) L'aimant (ou les aimants) doit (doivent) être suffisamment puissant(s) pour assurer que le chariot ne perd
pas contact avec la robe du réservoir en cas de vent violent, lorsqu'il faut franchir les soudures des
viroles ou en présence de couches épaisses de peinture ou de rouille.b) L'aimant (ou les aimants) doit (doivent) être réglable(s) en hauteur pour permettre de modifier le jeu entre
les faces magnétiques et le réservoir, en fonction de la construction et de l'état du réservoir.
c) Un cordon ou un câble métallique doit être fixé au chariot pour pouvoir le lever ou l'abaisser depuis le toit
du réservoir ou depuis le sol à l'aide d'un système de poulies.d) Une échelle graduée doit être fixée solidement au chariot sur son axe central. Lorsque le chariot est en
position de fonctionnement, l'échelle doit être perpendiculaire à la robe du réservoir ou horizontale.
e) L'échelle doit être fixée au chariot le plus près possible de l'axe central pour réduire les erreurs causées
par les déformations du réservoir.NOTE On peut également utiliser des chariots non magnétiques pour garder le contact avec la robe du réservoir.
5.4 Échelle graduée, en acier et graduée en millimètres. L'échelle doit être aussi courte que possible, sa
longueur doit être déterminée par la distance à laquelle on peut installer le dispositif optique par rapport à la
robe du réservoir. L'échelle doit être étalonnée à l'aide de méthodes normalisées et de dispositifs de
référence normalisés.6 Mode opératoire
6.1 Principe
La présente méthode de jaugeage est basée sur le mesurage précis d'une circonférence de référence au
moyen d'un ruban de ceinturage étalonné, à une seule hauteur, sur une virole accessible et ne comportant
pas d'obstacles. On effectue des mesurages réitérés, conformes aux tolérances spécifiées, afin d'éviter toute
erreur systématique dans les circonférences calculées. Les circonférences sont calculées à partir de la
circonférence de référence et des décalages mesurés aux hauteurs spécifiées et à la hauteur de la
circonférence de référence. Ces décalages donnent la mesure de l'inclinaison de la robe du réservoir. Ils se
mesurent sur un nombre déterminé de lignes de référence optiques verticales également réparties autour du
réservoir.NOTE Voir les exemples des Figures 1 à 3.
6.2 Préparation du réservoir
Pour les réservoirs neufs et les réservoirs après réparation, remplir le réservoir au moins une fois à sa
capacité nominale de service et le laisser reposer au moins 24 h avant le jaugeage.
Si l'on jauge le réservoir alors qu'il contient du liquide, noter la hauteur de plein, la température et la masse
volumique du liquide au moment du jaugeage. Ne pas transvaser de liquide durant le jaugeage.
Dans le cas des réservoirs à toit flottant, où les mesurages de décalage peuvent être effectués à l'intérieur, le
toit flottant doit se trouver dans sa position la plus basse et reposer sur ses supports.
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6.3 Circonférence de référence
La circonférence de référence a une influence directe sur le volume total du réservoir. Elle doit donc être
mesurée avec la plus grande précision possible.Déterminer la circonférence de référence en appliquant la méthode de référence décrite dans l'ISO 7507-1 et
en tenant compte de ce qui suit.a) Effectuer plusieurs mesurages de la circonférence de référence, soit avant le début des lectures optiques,
soit après. Si les trois premières mesures consécutives sont conformes aux tolérances spécifiées à
l'Article 7, prendre leur moyenne comme étant la circonférence de référence, et leur écart-type comme
étant l'incertitude-type. Dans le cas contraire, effectuer d'autres mesurages jusqu'à obtenir deux
écarts-types de la moyenne de toutes les mesures qui soient de la moitié des tolérances spécifiées à
l'Article 7. Adopter la moyenne arithmétique comme étant la circonférence de référence mesurée et
l'écart-type comme étant l'incertitude-type. Utiliser les procédures normalisées pour éliminer les valeurs
aberrantes manifestes.b) Effectuer le mesurage de la circonférence de référence en un point où les conditions d'exploitation
permettent des mesurages fiables, et qui soit situé dans la plage focale de l'instrument optique. Ceinturer
le réservoir à un des niveaux suivants:1) à 1/4 de la hauteur de la virole au-dessus de la soudure horizontale inférieure,
2) à 1/4 de la hauteur de la virole au-dessous de la soudure horizontale supérieure;
et réitérer le mesurage jusqu'à obtenir des mesures conformes aux tolérances spécifiées à l'Article 7.
6.4 Lecture des décalages6.4.1 Installer le dispositif de ligne de référence optique (5.2), le chariot magnétique (5.3) et l'échelle
graduée (5.4) successivement sur les stations horizontales (voir 6.4.2) également espacées autour du
réservoir et le plus près possible de la robe du réservoir. Les lignes de référence doivent être choisies de
façon que le chariot ne se déplace pas sur une ligne verticale de jonction ou de soudure.
6.4.2 Le nombre minimal de stations horizontales doit être conforme au Tableau 1.
Tableau 1 — Nombre minimal de stations horizontalesCirconférence Nombre minimal de stations
m horizontales
u 50 10
> 50, u 100 12
> 100, u 150 16
> 150, u 200 20
> 200, u 250 24
> 250, u 300 30
> 300 36
NOTE 1 Afin d'éviter les erreurs systématiques, il convient que le rapport du nombre de
stations horizontales sur le nombre de tôles des segments du réservoir ne soit pas égal à un
nombre entier (par exemple 1, 2, 3, etc.).NOTE 2 L'utilisation du nombre minimal de stations horizontales peut conduire à des
d'incertitudes supérieures à ce qui est acceptable, en particulier dans le cas de petits réservoirs.
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Dimensions en millimètres
Légende
1 à 7 niveaux horizontaux 11 échelle graduée
8 ligne de référence optique 12 cordon de soudure horizontal
9 cordon de soudure vertical 13 circonférence de référence prise au plus près de la position 1
10 chariot magnétique 14 équipement optiquea) Vue en élévation du réservoir
b) Vue en plan des stations horizontales
NOTE Les stations horizontales sont notées de A à K dans la vue en plan (voir aussi 6.4.2). Dans la vue en élévation,
seules sont figurées les stations E et F.Figure 1 — Mesurage optique des décalages par rapport à la robe du réservoir (cas typique)
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ISO 7507-2:2005(F)
a) Fibre neutre b) Cylindrique extérieur c) Cylindrique intérieur
Légende
1 ligne optique de référence
2 axe du réservoir
Circonférence extérieure de référence = C
Rayon extérieur de référence (virole du bas) = C /2π = R
Rayon extérieur de la deuxième virole = R′ , R′ ,
1 2
Épaisseur de la virole = t , t , etc.
1 2
Décalage de référence = a
Rayon de référence = R
Décalages à chaque virole = m , m , etc.
1 2
Rayon de référence intérieur = R – t = C /2π – t = R
1 em 1 1
Rayon intérieur du bas de la deuxième virole = R′
Rayon intérieur du haut de la deuxième virole = R′
Figure 2 — Détermination des rayons intérieurs à partir des décalages par rapport à la ligne
de référence optique extérieure6 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 7507-2:2005(F)
a) Fibre neutre b) Cylindrique extérieur c) Cylindrique intérieur
Légende
1 ligne optique de référence
2 axe du réservoir
Circonférence extérieure de référence = C
Rayon extérieur de référence (virole du bas) = C /2π = R
Rayon extérieur de la deuxième virole = R′ , R′ ,
1 2
Épaisseur de la virole = t , t , etc.
1 2
Décalage de référence = a
Rayon de référence = R
Décalages à chaque virole = m , m , etc.
1 2
Rayon de référence intérieur = R – t = C /2π – t = R
1 em 1 1
Rayon intérieur du bas de la deuxième virole = R′
Rayon intérieur du haut de la deuxième virole = R′
Figure 3 — Détermination des rayons intérieurs à partir des décalages par rapport à la ligne
de référence optique intérieure6.4.3 Avant le début des mesurages, vérifier la verticalité de la ligne de référence optique en tournant
l'instrument optique de 180° à la première station horizontale; l'écart entre les deux valeurs mesurées aux
deux positions diamétralement opposées ne doit pas dépasser 1 sur 20 000. Vérifier également la verticalité
de la ligne de référence optique à chaque station, après achèvement des mesurages. Si la verticalité n'est
pas maintenue, réitérer la procédure de jaugeage à la station concernée.6.4.4 À chaque station horizontale, effectuer au minimum deux mesurages de décalage par rapport à la
verticale à chaque virole, l'une à un niveau de 1/4 de la hauteur de la virole au-dessus de la soudure
horizontale inférieure et l'autre à 1/4 de la hauteur de la virole au-dessous de la soudure horizontale
supérieure. Lire l'échelle graduée au millimètre le plus proche.6.4.5 À toutes les stations horizontales, mesurer le décalage de référence, puis mesurer progressivement
les décalages à chaque station verticale sur chaque virole à mesure que le chariot est remonté le long de la
paroi du réservoir. Après avoir mesuré la dernière valeur de décalage sur la virole supérieure, redescendre le
chariot vers la virole inférieure et mesurer à nouveau le décalage de référence. Les valeurs du décalage de
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référence initiales et finales doivent concorder à deux millimètres près. Pour les calculs ultérieurs, utiliser la
moyenne arithmétique des valeurs de décalage initiales et finales.Si les valeurs de décalage de référence ne concordent pas, réitérer les mesurages de décalage vertical à la
station horizontale concernée.6.5 Jaugeage des fonds des réservoirs
Jauger de préférence le fond du réservoir en y versant des quantités mesurées d'un liquide non volatil (de
préférence de l'eau propre), comme indiqué dans l'ISO 4269, jusqu'à un niveau minimal qui recouvre
entièrement le fond, immergeant la plaque de touche et éliminant les effets de la déformation du fond.
Transférer des quantités mesurées supplémentaires de liquide dans le réservoir jusqu'à ce que le point le plus
élevé du fond soit recouvert et que le niveau de liquide soit supérieur au point de jaugeage par ceinturage le
plus bas (par exemple, l'emplacement du mesurage du décalage ou de la circonférence de référence, suivant
le cas). En variante, jauger le fond du réservoir par relevé géométrique à partir d'un plan de référence pour
déterminer la forme du fond du réservoir, comme spécifié dans l'ISO 7507-1.6.6 Autres mesurages et données
6.6.1 Déterminer, au moyen d'appareils étalonnés, et traiter les données suivantes comme décrit dans
l'ISO 7507-1:a) épaisseur de la tôle et de la couche de peinture;
b) hauteur des viroles;
c) masse volumique et température de service du liquide à stocker dans le réservoir;
d) température ambiante et température du liquide lors du mesurage;e) hauteur maximale de remplissage;
f) corps intérieurs et extérieurs;
g) nombre, largeur et épaisseur des soudures ou des recouvrements verticaux;
h) inclinaison du réservoir déterminée à partir des écarts par rapport aux lignes verticales
i) forme, hauteur de flottaison et masse apparente dans l'air d'un toit ou d'un écran flottants.
NOTE Il est nécessaire de connaître la température moyenne et une plage de températures de la robe du réservoir
pour l'analyse des incertitudes (voir l'Annexe A).6.6.2 Il est nécessaire de rapporter toutes les mesures de niveau au point de référence inférieur qui peut
être différent du point de repère (par exemple, un point de la cornière du fond) utilisé pour jauger le réservoir.
Déterminer toute différence de niveau entre le point de référence inférieur et le point de repère par des
méthodes de nivellement classiques ou par tout autre moyen et noter le résultat.6.6.3 Mesurer à chaque orifice de pige, la hauteur totale témoin entre le point de référence inférieur et le
point de référence supérieur au moyen du ruban de pige et d'un lest, comme spécifié dans l'ISO 7507-1.
Noter cette hauteur totale, au millimètre près, et la marquer de manière permanente sur le réservoir à
proximité de l'orifice de pige concerné.6.6.4 Si possible, comparer les valeurs mesurées aux dimensions correspondantes indiquées sur les plans
et vérifier les résultats présentant des écarts significatifs.8 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 7507-2:2005(F)
7 Tolérances
Les valeurs de circonférence de référence mesurées doivent être conformes aux tolérances données au
Tableau 2.Tableau 2 — Tolérances absolues sur les valeurs mesurées de circonférence
Circonférence mesurée Tolérance absolue
m mm
u 25 2
> 25, u 50 3
> 50, u 100 5
> 100, u 200 6
> 200 8
8 Procédure de calcul du barème de jaugeage des réservoirs
8.1 Circonférence extérieure
Calculer la circonférence extérieure à partir des valeurs de décalage mesurées et de la circonférence de
référence en utilisant les Équations (1) à (3):R = (1)
R+=aR+m (2)
R=+Ra−m (3)
( )
C est la circonférence de référence, exprimée en mètres;
R est le rayon de la circonférence de référence, exprimé en mètres;
R′ est le rayon de la circonférence du réservoir à une hauteur de mesurage quelconque, exprimé en
mètres;a est le décalage de référence entre la circonférence de référence et la ligne de référence, exprimé
en mètres;m est le décalage à la même hauteur de mesurage que R′, exprimé en mètres.
Le rayon du réservoir, exprimé en mètres, à une hauteur de mesurage quelconque, basé sur l'ensemble des
stations horizontales, est donné, pour des mesurages externes, par l'Équation (4):
(am− )R=+Rt− (4)
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ISO 7507-2:2005(F)
et pour des mesurages internes par les Équations (5) et (6):
ma−
( )
RR′=−t+ (5)
CR′′=π2 × (6)
n est le nombre de stations horizontales;
t′ est l'épaisseur de la tôle et de la couche de peinture à une hauteur de mesurage quelconque,
exprimée en mètres;t est l'épaisseur de la tôle et de la couche de peinture à la hauteur de référence, exprimée en m
...
Questions, Comments and Discussion
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