РД 50-156-79

    
    
РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

    
    
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВМЕСТИМОСТИ И ГРАДУИРОВКА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ СО СБОРНОЙ СТЕНКОЙ ВМЕСТИМОСТЬЮ
ДО 30000 м ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Дата введения 1980-01-01

    
    
    РАЗРАБОТАНЫ
    
    Центральной научно-исследовательской лабораторией (ЦНИЛ) Госкомнефтепродукта РСФСР
    
    Начальник ЦНИЛ Е.Л.Ржавский
    
    Руководитель темы В.Г.Колесников
    
    Исполнитель Л.В.Егорова
    
    Казанским филиалом Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (КФ ВНИИФТРИ)
    
    Зам. директора КФ ВНИИФТРИ по научной работе Н.Н.Антонов
    
    Руководители темы и исполнители Б.Г.Хусаинов, Н.Н.Антонов
    
    ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Государственного комитета СССР по стандартам
    
    Начальник управления В.И.Кипаренко
    
    УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 8 июня 1979 года N 2087
    
    ВВЕДЕНЫ впервые
    
    
    Методические указания устанавливают порядок определения вместимости и градуировки геометрическим методом цилиндрических резервуаров со сборной стенкой (в дальнейшем железобетонные резервуары) вместимостью 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 10000, 20000, 30000 м, сооруженных по типовым проектам Гипроспецпромстроя, Союзводоканалпроекта, предназначенных для хранения и используемых при учете нефти и нефтепродуктов.
    
    

1. ОПЕРАЦИИ ГРАДУИРОВКИ

    
    
    1.1. При проведении градуировки должны определять внутренний диаметр (п.5.2); отклонение внутренней поверхности стенки резервуара от вертикали (п.5.3); размеры днища (п.5.4); базовую высоту резервуара (п.5.5); максимальный уровень нефтепродукта (п.5.6); объемы внутренних деталей (п.5.7); объем приямков (п.5.8); объемы внутреннего оборудования (п.5.9).
    
    

2. СРЕДСТВА ГРАДУИРОВКИ

    
    
    2.1. При проведении градуировки должны применять следующие средства измерения и вспомогательные устройства: рулетку РЗ-5 класса 2 по ГОСТ 7502-69; рулетку РЛ-10 по ГОСТ 7502-69; линейку измерительную металлическую по ГОСТ 427-75 ( =300, 500 мм); нивелир НВ-1 по ГОСТ 10528-69; динамометр с пределом измерения 0-10 кгс по ГОСТ 13837-68; каретку (приложение 7); отметчик (чертилка, лезвие); графитовый стержень диаметром 5-10 мм, длиной 50-100 мм; термометр ртутный с ценой деления 1 °С и пределами измерения 0-50 °С по ГОСТ 215-73.
    
    2.2. Измерительные рулетки должны быть поверены местными органами Госстандарта и иметь действующие свидетельства об их поверке.
    
    2.3. Допускается применение других средств измерения, класс точности и пределы измерений которых соответствуют указанным в п.2.1.
    
    

3. УСЛОВИЯ ГРАДУИРОВКИ

    
    
    3.1. При проведении градуировки необходимо соблюдать следующие условия: температура воздуха внутри резервуара 20±15 °С; освещенность внутри резервуара (местная) - 200 лк; чистота внутренней поверхности резервуара по ГОСТ 1510-76; содержание вредных паров и газов не должно превышать норм, установленных СН 245-71.
    
    

4. ПОДГОТОВКА К ГРАДУИРОВКЕ

    
    
    4.1. Перед проведением градуировки должны быть выполнены следующие подготовительные работы.
    
    4.1.1. Для вновь сооруженных резервуаров: проверена чистота резервуара и отсутствие в нем посторонних предметов; подведено освещение; доставлены средства измерения и вспомогательные устройства внутрь резервуара и выдержаны в нерабочем состоянии не менее 30 мин при условиях градуировки.
    
    4.1.2. Для эксплуатируемых резервуаров: резервуар освобожден от нефтепродукта, зачищен, промыт и провентилирован; проверено соответствие концентрации вредных паров и газов санитарным нормам; выполнены операции, указанные в п.4.1.1.
    
    4.2. Руководство предприятия готовит следующие материалы и сведения: паспорта на резервуары; чертежи резервуаров; фамилии, занимаемые должности и место работы лиц, проводящих измерения резервуаров.
    
    4.3. Комиссия проверяет на месте соответствие конструкции резервуара в целом и всех внутренних деталей и оборудования рабочим чертежам.
    
    

5. ПРОВЕДЕНИЕ ГРАДУИРОВКИ

    
    
    5.1. Геометрический метод определения вместимости предусматривает выполнение операций, указанных в п.1.1.
    
    5.2. Внутренний диаметр резервуара определяют одним из способов: измерением радиуса резервуара или методом хорд.
    
    Метод измерения радиуса рекомендуется применять для градуировки резервуаров с центральной колонной вместимостью до 1000 м. Для всех остальных резервуаров рекомендуется применять метод хорд.
    
    5.2.1. Метод измерения радиуса. Окружность внутренней поверхности стенки резервуара на высоте 1 м от днища делят на восемь равных частей. Равные части устанавливают по количеству стеновых панелей. При этом следует исключить совпадение отмеченных точек , и т.д. (рис.1) со стыками стеновых панелей. На центральной колонне также делают отметку на высоте 1 м от днища
    
    

Рис.1. Схема определения среднего радиуса:

; ,: ; ;
; ; ;
- измеряемые радиусы

    
    Отметки на стенке резервуара и центральной колонне должны лежать в одной горизонтальной плоскости, устанавливаемой с помощью нивелира. Радиус измеряют рулеткой с лотом, при этом лот рулетки опорной поверхностью плотно прижимают к стенке в точке разметки, а ленту рулетки натягивают к соответствующей точке разметки на центральной колонне. Лента рулетки не должна перекручиваться.
    
    Силу натяжения рулетки устанавливают при помощи динамометра, закрепленного на корпусе рулетки, и принимают равной указанной в ГОСТ 7502-69. Измерение проводят не менее двух раз, отсчет по рулетке проводят с точностью до 1 мм, расхождение между двумя измерениями каждого радиуса не должно быть более 3 мм. При наличии расхождений, превышающих указанные, измерения повторяют.
    
    5.2.2. Метод хорд. Метод хорд заключается в последовательном измерении хорды и высоты сегмента по всей внутренней окружности стенки резервуара. Для проведения измерений графитовым стержнем на высоте 1 м от днища на стенке резервуара по окружности прочерчивают сплошную линию, горизонтальность которой устанавливают нивелиром. На проведенной линии лезвием наносят отметку 1 (рис.2), являющуюся началом отсчета.
    
    

Рис.2. Схема проведения измерений по методу хорд:

- хорда; - высота сегмента; - дуга; - остаточная дуга; - остаточная хорда;
- высота сегмента

    
    Ленту рулетки* натягивают вдоль линии на стенке, при этом нулевой штрих ленты совмещают с отметкой 1, а у последующего штриха ленты наносят отметку 2.
_____________
    * Для удобства пользования и повышения точности измерений рулетка может быть снабжена устройством для выполнения разметки (приложение 6).
    
    
    В середине полученной хорды линейкой измеряют расстояние от линии на стенке резервуара до ленты (высота сегмента).
    
    Затем ленту рулетки переносят так, чтобы нулевой штрих ленты совпал с отметкой 2, у последнего штриха наносят отметку 3 и измеряют высоту сегмента.
    
    В такой последовательности проводят измерения вдоль всей вспомогательной окружности. Длину последней хорды измеряют рулеткой, отсчет по рулетке берут с точностью до 1 мм.
    
    Длину рулетки выбирают в зависимости от вместимости резервуара: при 500-2000 м длина 3000 мм; при 3000-30000 м длина 5000 мм.
    
    Длину окружности резервуара измеряют не менее двух раз. При этом начало отсчета повторного измерения смещают от начала предыдущего на расстояние не менее 0,5 м.
    
    Длину окружности каждого измерения определяют суммированием результатов измерения длины дуг:
    

.                                                                                              (1)

    
    5.2.3. Расхождение между результатами двух определений длины окружности не должно превышать 0,01% длины окружности.
    
    5.3. Отклонение внутренней поверхности стенки резервуара от вертикали определяют с помощью каретки отвесов (рис.3) на каждой стеновой панели. Высоту установки каретки 1 на стенке выбирают в зависимости от вместимости резервуара: при 500-3000 м длина 5 м; при 5000-30000 м длина 6 м.          
    
    

Рис.3. Схема измерения отклонения внутренней поверхности стенки резервуара от вертикали:

1 - каретка; 2 - штанга составная (труба ) =5-6 м; 3 - муфта соединительная;
4 - внутренняя поверхность стенки резервуара; 5 - груз; 6 - линейка  по  ГОСТ 427-75 =300  или 500 мм;
7 - капроновая нить 0,7-0,8 мм

    Расстояние от капроновой нити 7 отвеса до стенки на высоте 1 м от днища резервуара измеряют металлической линейкой с ценой деления 1 мм, устанавливаемой перпендикулярно к стенке.
    
    5.4. Высоту днища резервуара определяют нивелированием ряда точек днища. Перед выполнением нивелирования необходимо произвести разметку измерительных точек, заключающуюся в определении местоположения точек пересечения концентрических окружностей I, II,... с радиусами 0-1; 0-2; 0-3;..., 0-8 (рис.4).
    
    

Рис.4. Схема разметки измерительных точек для нивелировки днища:

1 - нивелирная рейка; 2 - нивелир; 3 - базовый столик

    
    
    5.4.1. Положение восьми радиусов находят делением внутреннего периметра резервуара на восемь равных частей, а положение концентрических окружностей определяют по форме днища резервуара.
    
    Окружность I расположена в месте сопряжения набетонки днища и пристенной полосы бетона, диаметр которой принимают по проекту или определяют по измеренному расстоянию от центра резервуара до точек разметки на окружности I (см. рис.4).
    
    Окружность II расположена вдоль стенки резервуара. Измерительные точки отмечают на днище мелом или графитом.
    
    5.4.2. Невелирование днища заключается в последовательной установке нивелирной рейки в измерительных точках и на базовом столике и снятии с них отсчетов с помощью нивелира, размещенного в удобном для нивелирования всех точек месте. В случае невозможности нивелирования всех точек с одной станции из-за внутренних конструкций следует выбрать вторую станцию для нивелирования оставшихся точек; обе станции необходимо связать между собой, взяв отсчеты на рейку, установленную на связующей точке.
    
    Полученные по рейке отсчеты записывают в табл.1.
    

Таблица 1

    
Результаты нивелирования днища

    
    
    5.5. Определение базовой высоты резервуара
    
    5.5.1. Базовую высоту измеряют рулеткой с лотом от базового столика до верхнего края направляющей колодки замерного люка не менее двух раз. Расхождение между двумя измерениями не должно превышать 1 мм.
    
    5.5.2. Размер базовой высоты наносят несмываемой краской на крышку светового люка.
    
    5.6. Максимальный уровень нефтепродукта принимают по проекту.
    
    5.7. Измерение внутренних деталей - колонн и их фундаментов. Произвольно в резервуаре выбирают несколько колонн (по одной для каждого типа). Измеряют ширину граней в горизонтальном сечении на уровне 1 м от днища резервуара. Измеряют высоту фундамента и в средней его части - ширину граней. Измерения выполняют металлической линейкой с ценой деления 1 мм.
    
    Положение и габаритные размеры внутренних деталей - колонн и их фундаментов, консолей колонн и заливаемых частей балок перекрытия необходимо зафиксировать на эскизе, выделив по высоте резервуара зоны, в которых площадь сечения внутренних деталей постоянна.
    
    5.8. Приямки железобетонных резервуаров могут иметь форму цилиндра или параллелепипеда. Измерению подлежат диаметр или длины сторон и глубина приямка. Измерения выполняют рулеткой с лотом.
    
    5.9. Объем внутреннего оборудования вычисляют по данным, имеющимся в техдокументации.
    
    5.10. Работу, проведенную на предприятии по градуировке резервуара, оформляют актом (приложение 1).
    
    

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВМЕСТИМОСТИ

    
    
    6.1. Результаты измерения обрабатывают следующим образом: длину дуги вычисляют по п.6.4; длину окружности по п.6.5; отклонение внутренней поверхности стенки резервуара от вертикали по п.6.6; внутренний диаметр резервуара по п.6.7; площадь поперечного сечения внутренних деталей по п.6.8; объем приямков днища по п.6.9; объем внутреннего оборудования по п.6.10; вместимость днища по п.6.11; площадь поперечного сечения резервуара по п.6.12; вместимость цилиндрической части резервуара с учетом отклонения внутренней поверхности стенки от вертикали по п.6.13.
    
    6.2. При обработке результатов измерений длина окружности резервуара, диаметр, отклонение внутренней поверхности стенки от вертикали должны быть округлены до целых значений миллиметра; площадь сечения округляют до шести значащих цифр. Значения вместимости заносят в градуировочную таблицу с округлением до пяти значащих цифр. При этом для значений вместимости до 10 м округление проводят до 0,001 м (целых значений литра). В расчетах принимают:
    

=3,1416;         =0,31831;         =0,7854.

    
    6.3. Для рулеток класса 2 в результаты измерений длины окружности должны быть внесены поправки на отклонение длины этих средств измерения от образцовых, определяемые при поверке.
    
    6.4. Длину дуги определяют по формуле
    

,                                                                                 (2)

    
где - хорда, м; - высота сегмента, м.
    
    6.4.1. Для хорды длиной 3000 и 5000 мм разницу между длиной дуги и хорды в зависимости от высоты сегмента можно определить по таблице (приложение 2). При этом длина дуги , где - разница между длиной дуги (3) и соответствующей хорды, м.
    
    6.4.2. Длину дуги, соответствующую остаточной хорде, определяют по формуле (2).
    
    6.5. Длину окружности резервуара вычисляют как сумму длин дуг
    

.                                                               (3)

    
    6.5.1. Действительным значением определяемой длины считают среднее арифметическое результатов измерений
    

.                                                                              (4)

    
    6.6. Отклонение внутренней поверхности стенки резервуара от вертикали
    
    6.6.1. Среднее отклонение внутренней поверхности стенки резервуара от вертикали на один метр высоты стенки находят по формуле
    

,                                                                    (5)

    
где - высота подъема каретки, м; - число измерений отклонения стенки резервуара от вертикали; - радиус колеса каретки, м; - сумма отклонений панелей от вертикали, измеренных на высоте 1 м от днища резервуара, м.
    
    6.6.2. Отклонение внутренней поверхности резервуара от вертикали на максимальной высоте наполнения  определяют по формуле
    

,                                                                              (6)

    
где - максимальная высота наполнения, м.
    
    6.7. Внутренний диаметр резервуара
    
    6.7.1. Внутренний диаметр резервуара на высоте 1 м от днища при непосредственном измерении радиуса рассчитывают по формуле
    

,                                                                     (7)

    
где - число измерений радиуса; - результаты измерений радиуса, м; - поправочный коэффициент, учитывающий размеры центральной колонны, м.
    
    Коэффициент выбирают в зависимости от вместимости резервуара: при 1000 м= 0,008 м; при 500 м= 0,011 м.
    
    6.7.2. Внутренний диаметр резервуара на высоте 1 м рассчитывают для метода хорд по формуле
    

.                                                                   (8)

    
    6.7.3. При наличии отклонения внутренней поверхности стенки от вертикали определяют диаметр резервуара на уровне днища
    

.                                                                         (9)

    
    6.8. Определение площади поперечного сечения внутренних деталей
    
    Площадь сечения внутренних деталей определяют для каждой зоны по формуле
    

,                                                                                        (10)

    
где - объем внутренних деталей, расположенных в данной зоне, м; - высота зоны, в которой площадь сечения внутренних деталей постоянна, м.
    
    6.9. Объем приямков днища определяют по формуле
    

,                                                                                    (11)

    
где - площадь сечения приямка, м; - глубина приямка, м.
    
    6.10. Объем внутреннего оборудования вычисляют по данным, имеющимся в техдокументации, и учитывают при расчете вместимости в случаях, когда его значение превышает 0,03 значения абсолютной погрешности градуировки.
    
    6.11. Определение вместимости днища
    
    6.11.1. Высота конического днища (см. рис.4):
    

,                                                                       (12)

    
где - сумма отметок нулевой точки, расположенной в центре резервуара; - сумма отметок окружности 1.
    
    6.11.2. Высота днища (см. рис.4)
    

,                                                                         (13)

    
где - сумма отметок базового столика.
    
    6.11.3. Диаметр конического днища (см. рис.4)
    

,                                                                          (14)

где - сумма восьми измерений расстояния от центра резервуара до точек разметки на окружности I.
    
    6.11.4. Вместимость днища рассчитывают по формуле
    

,                   (15)

    
где - объем бетона центральной конической части днища.

    6.12. Площадь поперечного сечения резервуара с учетом отклонения внутренней поверхности стенки от вертикали определяют по формуле
    

,                              (16)

    
где - высота наполнения резервуара, м.
    
    6.13. Вместимость цилиндрической части резервуара
    

,                            (17)

    
где - вместимость днища, м;
    
     - коэффициент конусности резервуара
    

.                                                                          (18)

    
    Для упрощения расчетов вычисления посантиметровой вместимости можно пользоваться таблицей коэффициентов конусности резервуаров (приложение 3). Значения коэффициентов, приведенные в этой таблице, для интервала высоты заполнения резервуара, равного 50 см, подставляют в формулу (18).
    
    Путем последовательного сложения в процессе нарастания вместимости резервуара на каждый сантиметр высоты наполнения по интервалам получают общую вместимость резервуара.
    
    При вместимость резервуара рассчитывают как вместимость цилиндра
    

.                                       (19)

    
    6.14. Геометрический метод при соблюдении всех требований, изложенных в настоящих методических указаниях, позволяет определять вместимость вертикальных цилиндрических железобетонных резервуаров с погрешностью*, не превышающей 1% для резервуаров вместимостью 500 м; 0,5% для 1000-3000 м и 0,2% для 5000-30000 м.
____________________
    * Указанная погрешность учитывает также температурную деформацию стенки резервуара при условиях эксплуатации.
    
    

7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ГРАДУИРОВКИ

    
    
    7.1. На основании результатов измерения линейных размеров резервуаров и вычислений по приведенным выше формулам составляют таблицу исходных величин (табл.2).
    
    7.1.2. По данным этой таблицы составляют посантиметровую градуировочную характеристику резервуара, в которую вносятся значения вместимости на каждый сантиметр высоты резервуара (табл.3).
    
    7.1.3. В дополнение к градуировочной характеристике составляют таблицу средних значений вместимости 1 см цилиндрической части резервуара, градуированной в миллиметрах (табл.4).
    
    

Таблица 2

Исходные величины для составления градуировочной характеристики
вместимости железобетонного цилиндрического резервуара
N ______________ вместимостью _____ м

    
    
Таблица 3

    
    
Градуировочная характеристика вместимости
на вертикальный цилиндрический железобетонный резервуар
N ___, установленный _____

    
    
Таблица 4

    
Среднее значение вместимости дробных частей
сантиметра вертикального цилиндрического железобетонного резервуара
N______

    
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

    
    
АКТ

    
N_______

    "___" ______________________ 19___ г. N

    
    
Результаты проведенной работы по градуировке резервуара

    
Основание: ____________________________________________________________________________

(приказ руководителя предприятия)

    
Составлен комиссией в составе:
    
Председатель __________________________________________________________________________
    
Члены комиссии ________________________________________________________________________
    
    В период с _____ по _____ комиссия провела обследование готовности резервуара к градуировке и измерила линейные размеры железобетонного цилиндрического резервуара со сборной стенкой N __________, установленного на _________________.
    

    
____________________________________________________________________________________

установленное внутри резервуара, с расположением по высоте)

объем которого______________ м.
    
Результаты измерения железобетонного цилиндрического резервуара в мм:
    

    
    длина окружности при измерении:
    

    
Отклонение внутренней поверхности стенки от вертикали __________________ мм.
    
    Площадь поперечного сечения внутренних деталей:
    
    фундаментов _______________ м, количество фундаментов _________________,

высота___________ м,

    колонн_____________ м, количество колонн ______________, высота _________ м,
    
консолей колонн, стеновых панелей и заливаемых частей балок перекрытия ________ м, высота _______________ м.

    Объем приямков______________ м.
    
    Вместимость днища _______________ м.
    
    
Председатель комиссии __________________________________________________________________
    
Члены комиссии ________________________________________________________________________
    
    

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

    
Разница между длиной дуги и хорды

    
мм

    
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

    
Таблица коэффициентов конусности резервуаров

    
    
Продолжение

    
Продолжение

    
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное

    
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ