Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЯ ВМЕСТИМОСТИ РЕЗЕРВУАРОВ'

К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЯ ВМЕСТИМОСТИ РЕЗЕРВУАРОВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
196
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГОСТ / МЕТОДИКА ПОВЕРКИ / ПОВЕРКА / РЕЗЕРВУАР / СРЕДСТВО ИЗМЕРЕНИЯ УТВЕРЖДЕННОГО ТИПА / ТЕХНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО / GOST / verification procedure / verification / reservoir / approved measuring instrument / technical device

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Муленко И.Г., Пучка О.В., Рябко В.В., Пучка Е.О.

Раскрываются особенности эксплуатации и поверки основных типов резервуаров, эксплуатируемых в Белгородской области, описываются пути решения проблемных вопросов, связанных с утверждением типа резервуаров в качестве средства измерения на территории Российской Федерации

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Муленко И.Г., Пучка О.В., Рябко В.В., Пучка Е.О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON THE ACCURACY OF METHODS FOR MEASURING THE CAPACITY OF TANKS

We have reviewed the main types and metrological characteristics of tanks, as well as problematic issues related to classifying tanks as approved measuring instruments, which are subject to N 102FZ On ensuring the uniformity of measurements. According to GOST 8.587-2019, the tank is not a measuring instrument, however, this technical instrument must be calibrated or calibrated, although such procedures are carried out only for measuring instruments. The current situation arose due to contradictions in terms and definitions, as well as due to the difference in concepts and definitions in N 102FZ and RMG 29-2013. Having studied the situation, we consider it appropriate to amend the regulatory and technical documentation that establishes approvals for the type of measuring instrument (tanks of all types), verification (calibration), and also develop design documentation for tanks in order to accurately reproduce the technical and metrological characteristics during their manufacture and operation.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЯ ВМЕСТИМОСТИ РЕЗЕРВУАРОВ»

К вопросу о точности методик измерения вместимости резервуаров

Раскрываются особенности эксплуатации и поверки основных типов резервуаров, эксплуатируемых в Белгородской области, описываются пути решения проблемных вопросов, связанных с утверждением типа резервуаров в качестве средства измерения на территории Российской Федерации

И.Г. Муленко1

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова» (ФГБОУ ВО БГТУ имени В.Г. Шухова), il-mulenko@mail.ru

О.В. Пучка2

ФГБОУ ВО БГТУ имени В.Г. Шухова, д-р техн. наук, профессор, oleg8a@mail.ru

В.В. Рябко3

ФГБОУ ВО БГТУ имени В.Г. Шухова

Е.О. Пучка3

ФГБОУ ВО БГТУ имени В.Г. Шухова

аспирант, г. Белгород, Россия

2 заведующий кафедрой, г. Белгород, Россия

3 бакалавр, г. Белгород, Россия

Для цитирования: Муленко И.Г., Пучка О.В., Рябко В.В., Пучка Е.О. К вопросу о точности методик измерения вместимости резервуаров // Компетентность / Competency (Russia). — 2022. — № 5. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-5-28-36

ключевые слова

ГОСТ, методика поверки, поверка, резервуар, средство измерения утвержденного типа, техническое устройство

связи с экономической конъюнктурой Российской Федерации, в основном направленной на добычу полезных ископаемых со значительной долей продуктов добычи нефти и газа, актуальность их транспортировки и хранения имеет большое значение как для безопасности и качества перевозки, так и экономических расчетов с потребителями. Таким образом, можно утверждать, что резервуары играют огромную роль при хранении и перевозке нефтепродуктов. Важность этого вопроса хорошо понимал наш земляк, знаменитый инженер В.Г. Шухов. Своими научными трудами и изобретениями он охватил все стадии добычи, транспортировки и переработки нефти, которыми нефтеперерабатывающая промышленность и в настоящее время активно пользуется в сфере логистики нефтепродуктов.

Впервые в мировой практике В.Г. Шухов показал, что оптимальной конструктивной формой резервуара является цилиндрическая. Простейшее и всем известное свойство круга — минимальный периметр при данной площади — стало источником колоссальной экономии металла и значительного уменьшения массы сооружений. «Обыкновенный тип железного резервуара, — писал изобретатель, — представляет собой тело цилиндрической формы с плоским днищем, покоящимся на основании, и с конической или тоже плоской крышей. Стены резервуара образуются рядом колец, склепанных из листового железа; нижнее кольцо соединяется с днищем с помощью угольника. Верхнее кольцо оканчивается также угольником, который служит опорой для стропил крыши» [9].

Ученый разработал лаконичную и удобную методику расчета резервуара, заключающуюся «... в определении

его размеров при условии наименьшего веса употребленного на него железа при данной вместимости резервуара и выработанной практикой наименьшей толщине железа, употребляемого на дно, крышу и стены резервуара» [9], уточненную в последующих его работах [10, 11].

В связи с отнесением резервуаров как технических устройств к средствам измерения утвержденного типа в области метрологии с начала двухтысячных годов возникла проблема калибровки, градуировки и поверки резервуаров.

В настоящее время растет количество требований нефтяных компаний к эксплуатации резервуаров, которые отнесены к средствам измерения утвержденного типа. Эти требования касаются деятельности не только самой компании, но и подрядных организаций, выполняющих для нее услуги, в том числе закупочные.

Авторы статьи рассматривают основные виды и метрологические характеристики резервуаров, а также проблемные вопросы, связанные с отнесением резервуаров к средствам измерения утвержденного типа, которые подпадают под действие Федерального закона от 26.06.2008 «Об обеспечении единства измерений» № 102-ФЗ (далее — Закон).

В соответствии с ГОСТ 8.587-2019 «ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Методики (методы) измерений» резервуары отнесены не к средствам измерений, а к техническим устройствам, для которых определена вместимость с установленной погрешностью. По ГОСТ 8.587-2019 резервуар не является средством измерений, однако для расчетов в стандарте используются метрологические характеристики данного технического устройства, например предел допускаемой относи-

тельной погрешности измерении вместимости резервуара. Указывается, что данное техническое средство должно пройти градуировку или калибровку, хотя данные процедуры проводятся только для средств измерений.

Сложившаяся ситуация возникла из-за противоречий в терминах и определениях, а также вследствие своеобразной трактовки разницы понятий и определений в Законе и РМГ 29-2013 «Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения» (далее — РМГ 29-2013).

В международной практике резервуары однозначно относятся к средствам измерений. Отсюда возникают требования нефтеперерабатывающей отрасли к применению резервуаров на территории РФ в качестве средств измерений утвержденного типа, так как резервуары для нефтепродуктов являются опорным значением при операциях по расчетам за сырье.

В ст. 9 п. 1 Закона указано, что средство измерений должно соответствовать обязательным метрологическим и техническим требованиям, но формально требования к ним не установлены. В связи с добровольным характером стандартов метрологические требования, установленные в них, носят добровольный характер, вследствие чего при проведении испытаний в целях утверждения типа остается невыясненным, на соответствие каким обязательным требованиям эти испытания проводятся. Таким образом, все типы средств измерений, представленные на испытания с целью утверждения типа, пройдут утверждение в связи с тем, что обязательные метрологические и технические требования формально отсутствуют. Данная ситуация отличается от мировой практики, где государство само устанавливает метрологические характеристики средств измерений. Так, для весов установлены метрологические и технические требования в ГОСТ OIML R 76-1-2011 «ГСИ. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологи-

ческие и технические требования. Испытания». Но требования стандарта, как уже отмечалось, носят добровольный характер, и в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений применяется широкий спектр весов утвержденного типа, прошедших поверку, но не соответствующих метрологическим и техническим требованиям данного стандарта.

В настоящее время резервуары широко используются в различных отраслях народного хозяйства. На автозаправочных станциях основную их часть составляют резервуары стальные горизонтальные цилиндрические (РГС) — в основном подземные и многосекционные (один большой резервуар, например 30 м3, внутри разбивается перегородками на секции по 10 м3 или 15 м3 под разные виды топлива). На складах горюче-смазочных материалов и небольших внутренних нефтебазах, как правило, используются резервуары РГС наземного исполнения, односекционные.

Небольшие вертикальные и горизонтальные резервуары вместимостью 5-15 м3 традиционно применяются в технологических процессах, например для хранения молока (рис. 1).

На данные резервуары отсутствуют документы, регламентирующие требования по определению метрологических характеристик (ГОСТ или методические инструкции (рекомендации). Встречаются резервуары с теплоизо-

Рис. 1. Горизонтальный резервуар для хранения молока

[Horizontal milk storage tank]

справка

Резервуары стальные вертикальные (РВС) цилиндрические без понтона, для дизельного топлива, и резервуары стальные вертикальные цилиндрические с понтоном для бензина (РВСП) широко применяются на нефтебазах (в Белгородской области это резервуары объемом 400 м3, 1000 м3, 2000 м3)

Резервуары железобетонные

(ЖБР) вертикальные — в Белгородской области их не более 10 штук — применяются в основном в горнодобывающей промышленности, а также для хранения мазута как подземные цилиндрические резервуары

Рис. 2. Резервуар для хранения пальмового масла на пищевых предприятиях Белгородской области

[Storage tank for palm oil at food enterprises in the Belgorod region]

ляцией для хранения пищевых жидкостей, например, на пищевых предприятиях Белгородской области часто используются резервуары для хранения пальмового масла (рис. 2).

Если рассмотреть утвержденные описания типа средств измерений (резервуаров) на предмет метрологических характеристик, то в них указываются только номинальная вместимость и пределы допускаемой относительной погрешности определения вместимости резервуара. При поверке горизонтальных резервуаров рассчитывается только относительная погрешность для посантиметрового уровня наполнения. В некоторых точках расхождение значений может достигать более 50 %, так как предел допустимой погрешности для данного метода не установлен.

Исходя из определения термина «поверка», указанного в Законе (поверка средств измерений (далее — поверка) — совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям...), в требованиях к конкретному резервуару, согласно описанию типа средства измерения, указывается только номинальная вместимость. Таким образом, при поверке необходимо лишь сравнить номинальную вместимость, указанную в техническом описании, с номинальной вместимостью, указанной в описании типа.

Далее по методике поверки присваиваются новые значения шкале измерений данного резервуара, с указанной

1 — Днище

2 — Стенка

3 — Крыша

4 — Люки и патрубки в стенке и крыше

5 — Лестница шахтная

6 — Площадки и ограждения выхода на крышу

7 — Площадка обслуживания пеногенератора

в ГОСТе теоретической погрешностью измерений. Погрешность средства измерений и пределы допустимой погрешности для резервуаров не установлены, то есть отсутствуют критерии оценки соответствия метрологических характеристик, поэтому данная процедура противоречит смыслу поверки.

Наличие в методиках поверки принятых значений параметров по теоретическим данным без оценки их влияния на полученный результат приводит к возможности искажения полученных метрологических характеристик. Приведем вопросы, которые должны быть решены на этапе испытаний в целях утверждения типа:

► увеличение радиуса поясов, вызванное гидростатическим давлением жидкости (при проведении измерений при наполненном резервуаре и пустом полученные результаты могут различаться более чем на величину погрешности);

► для резервуаров вместимостью менее 2000 м3 неровностью днища пренебрегают (при определении вместимости «мертвой полости» без учета неровности и с учетом неровностей днища емкости объемным методом полученные результаты практически всегда различаются не менее чем на ± 0,25%);

► массу, диаметры плавающего покрытия и отверстий, а также верхнее положение плавающего покрытия берут по исполнительной документации;

► при поверке горизонтального резервуара уровнемер, установленный на них для получения доступа к внутренней полости резервуара, демонтируется, исходная точка начала определения вместимости принимается теоретически.

Самая распространенная трудность при поверке резервуаров — это радиальные отклонения образующих резервуара от вертикали. Согласно ГОСТ 8.570-2000 «Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки» измерения радиальных отклонений образующих резервуара от вертикали производятся только с использованием каретки измерительной с погрешностью измерений ± 1 мм. В связи с отсутствием кареток утверж-

денного типа многие относят их к вспомогательному оборудованию, а поверку проходит только линейка из состава каретки. Но на результат измерения отклонений также влияет конструкция каретки — отклонения радиусов колес и радиусов блока для струны отвеса. И по определению, и по назначению она является средством измерений, но на практике невозможно произвести с ее помощью измерения с погрешностью ± 1 мм вследствие случайной составляющей, которая в разы превышает допустимую погрешность (смещение струны отвеса из-за потоков воздуха (ветра), длительный процесс измерений, в течение которого резервуар нагревается (расширяется), охлаждается (сужается) и т.д.). Например, при проведении повторных измерений для резервуара высотой 12 м и одним уровнем наполнения разброс единичных значений составляет от 3 до 10 мм, при среднем значении от 1 до 5 мм.

Одной из важных проблем является «мертвая полость» вертикального резервуара, в частности плоскостность (неровности) днища. При проведении измерений объема «мертвой полости» путем нивелирования днища резервуара и определения вместимости объемным методом допускается пренебрежение неровностями, что дает очень большой разброс полученных результатов. В некоторых случаях объем «мертвой полости» может отличаться в 2-3 раза, что многократно превышает допустимую погрешность.

В то же время в процессе эксплуатации при наполнении и опорожнении резервуара под тяжестью днище деформируется и объем неровностей увеличивается. Объем на определенных уровнях наполнения может измениться от указанного в градуиро-вочной таблице на 1-2 % при пределе допустимой погрешности 0,2 %. Сегодня объективной оценки, анализа и предотвращения данного расхождения нет.

Единственным критерием при деформации днища остается уход значения базовой высоты, но это указывает лишь на непригодность резервуара;

однако во многих случаях вследствие конструктивного расположения направляющей трубы у края резервуара базовая высота может не изменяться даже при очень сильных деформациях днища.

Применение 3D-сканера в несколько раз сокращает время измерений, количество привлекаемого персонала, но при проведении поверки по ГОСТ 8.570-2000 их использование недопустимо из-за большой погрешности от ± 1 мм до ± 5 мм. Из опыта специалистов, которые применяют данное оборудование, следует, что можно получить результат с меньшим разбросом, чем при использовании каретки. Для калибровки резервуаров 3D-сканером руководствуются ГОСТ Р 8.996-2020 «ГСИ. Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика калибровки электронно-оптическим методом».

Таким образом, при проведении поверки 3D-сканером актуальной задачей становится разработка индивидуальной методики поверки для конкретного резервуара.

Для определения вместимости мертвой полости различных резервуаров нами были проведены расчеты резервуаров по разным методам. Вместимость мертвой полости вертикального цилиндрического резервуара РВС-400 № 1, определенная разными методами, представлена на рис. 3.

Рис. 3. Мертвая полость резервуара РВС-400 [Dead cavity of RVS-400 tank]

Таблица 1

Вместимость мертвой полости резервуара РВС-400, определенная объемным методом с нивелировкой и без нивелировки днища [The capacity of the dead cavity of the steel vertical tank RVS-400, determined by the volumetric method with and without leveling the bottom]

Уровень наполнения [Filling level] Вместимость МП объемным методом, м3 [Capacity by volumetric method, m3] Вместимость МП с нивелировкой днища, м3 [Capacity with bottom leveling, m3] Отклонение от объемного метода, % [Deviation from the volumetric method, %] Вместимость МП без нивелировки днища, м3 [Capacity without bottom leveling, m3] Отклонение от объемного метода, % [Deviation from the volumetric method, %]

0 см 1,209 1,168 -3,4 1,086 -10,2

1 см 1,844 1,779 -3,5 1,650 -10,5

10 см 7,300 7,107 -2,7 6,720 -8,0

20 см 13,257 12,955 -2,3 12,353 -6,8

30 см 18,314 18,205 -0,6 17,986 -1,8

40 см 23,770 23,720 -0,2 23,619 -0,6

50 см 29,353 29,319 -0,1 29,250 -0,4

Таблица 2

Вместимость вертикального цилиндрического резервуара РВС-400 при определении радиальных отклонений образующих резервуара от вертикали разными методами [The capacity of the vertical cylindrical tank RVS-400 when determining the radial deviations of the forming of the tank from the vertical by different methods]

Уровень наполнения [Filling level] Вместимость с применением измерительной каретки, м3 [Capacity with measuring carriage, m3] Вместимость с применением тахеометра, м3 [Capacity with total station, m3] Отклонение от первого метода, % [Deviation from the first method, %] Вместимость без учета радиальных отклонений, м3 [Capacity excluding radial deviations, m3] Отклонение от первого метода, % [Deviation from the first method, %]

50 см 29,252 29,253 0,003 29,252 0,000

150 см 85,580 85,582 0,002 85,580 0,000

300 см 170,051 170,064 0,007 170,089 0,022

450 см 254,424 254,489 0,026 254,619 0,077

600 см 338,695 338,851 0,046 339,163 0,138

750 см 422,823 423,121 0,070 423,717 0,211

и без нивелировки днища, а также с учетом отклонений от объемного метода представлены в табл. 1, 2.

Вместимость наземного горизонтального цилиндрического резервуара (рис. 4) проводилась объемным и геометрическим методом. Результаты расчета вместимости горизонтального цилиндрического резервуара объемным и геометрическим методами приведены в табл. 3.

Для определения отклонений цилиндрических горизонтальных резервуаров (рис. 5) за определенный период эксплуатации были проведены исследования на реально эксплуатируемых резервуарах. Расчеты отклонений горизонтальных цилиндрических резервуаров РГС-25 и РГС-30 представлены в табл. 4, 5, 6.

Рис. 4. Горизонтальный цилиндрический резервуар [Horizontal cylindrical tank]

Результаты расчета вместимости мертвой полости резервуара РВС-400 объемным методом с нивелировкой

Таблица 3

Вместимость горизонтального цилиндрического резервуара при определении отклонений разными методами [Capacity of a horizontal cylindrical tank when determining deviations by different methods]

Объемный метод [Volumetric method] Геометрический метод [Geometric method] Отклонение методов [Methods deviation]

Уровень наполнения [Filling level] Вместимость, м3 [Capacity, m3] Погрешность объем. метода, % [Volum. method error, %] Вместимость, м3 [Capacity, m3] Погрешность геом. метода, % [Geom. method error, %] Отклонение вместимости, м3 [Capacity deviation, m3] Отклонение, % [Deviation, %]

1 см 0,044 0,25 0,034 0,112 -0,010 -22,50

10 см 0,957 0,25 0,945 0,112 -0,012 -1,27

50 см 10,036 0,25 10,006 0,116 -0,030 -0,30

100 см 25,948 0,25 25,887 0,124 -0,061 -0,24

150 см 41,847 0,25 41,754 0,140 -0,093 -0,22

190 см 50,884 0,25 50,773 0,179 -0,111 -0,22

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Из приведенных в таблицах расчетов видно, что характеристики резервуаров, установленные в одних и тех же сечениях за пятнадцатилетний период с интервалами в пять лет, различаются. Наблюдается нестабильность величины погрешности резервуаров, которая присваивается им при выпуске из производства в соответствии с технической документацией и проведенными испытаниями (как правило, погрешность вместимости резервуара равна 0,25 %). На практике погрешность метода измерений фактически колеблется за пятилетний срок от 1 до 2 % относительно всего срока эксплуатации.

Исходя из приведенных расчетов необходимо уделить отдельное внимание градуировке и расчетам технических характеристик подземных горизонтальных резервуаров. В случае, если резервуар отклоняется от горизонта (изменение уровня почвы, нарушение опорных устройств резервуара,

Таблица 4

Вместимость горизонтального цилиндрического резервуара РГС-30 № 6/7 с момента первой градуировки в 2006 году [The capacity of the horizontal cylindrical tank RGS-30 N 6/7 since the first calibration in 2006]

Уровень наполнения [Filling level] 2006 г. 2011 г. 2016 г. 2021 г.

Градуировка [Graduation] Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %] Градуировка [Graduation] Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %] Градуировка [Graduation] Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %]

20 см 1,053 1,066 1,23 1,077 2,28 1,081 2,66

100 см 10,386 10,394 0,08 10,417 0,30 10,593 1,99

150 см 17,804 17,818 0,08 17,839 0,20 18,058 1,43

200 см 24,981 24,999 0,07 25,017 0,14 25,101 0,48

250 см 30,673 30,696 0,07 30,708 0,11 30,748 0,24

Рис. 5. Горизонтальный цилиндрический резервуар с изображением установленного оборудования и внутреннего устройства [Horizontal cylindrical tank showing installed equipment and internals]

Таблица 5

Вместимость горизонтального цилиндрического резервуара РГС-30 № 7/7 с момента первой градуировки в 2006 году [The capacity of the horizontal cylindrical tank RGS-30 N 7/7 since the first calibration in 2006]

Уровень наполнения [Filling level] 2006 г. 2011 г. Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %] 2016 г. Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %] 2021 г. Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %]

20 см 1,008 1,026 1,79 1,160 15,08 1,13 12,10

100 см 10,384 10,434 0,48 10,606 2,14 10,678 2,83

150 см 17,794 17,812 0,10 18,009 1,21 18,096 1,70

200 см 24,801 24,995 0,78 25,158 1,44 25,231 1,73

250 см 30,505 30,679 0,57 30,847 1,12 30,905 1,31

Таблица 6

Вместимость горизонтального цилиндрического резервуара РГС-25 № 8/7 с момента первой градуировки в 2006 году [The capacity of the horizontal cylindrical tank RGS-25 N 8/7 since the first calibration in 2006]

Уровень наполнения [Filling level] 2006 г. 2011 г. Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %] 2016 г. Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %] 2020 г. Отклонение к 2006 г., % [Deviation to 2006, %]

20 см 0,825 0,839 1,70 0,844 2,30 0,849 2,91

100 см 8,429 8,481 0,62 8,535 1,25 8,468 0,46

150 см 14,398 14,448 0,35 14,525 0,88 14,422 0,17

200 см 20,054 20,104 0,25 20,083 0,14 20,082 0,14

250 см 24,541 24,591 0,20 24,571 0,12 24,551 0,04

несоблюдение технологии установки резервуара в соответствии с ГОСТом и т.д.), изменяется размер мертвой полости и, следовательно, вместимость резервуара.

Отклонение резервуара от горизонта в межградуировочный, межповерочный интервал приводит к изменению угла направляющей метрштока. В этом случае даже при помощи уровнемера, используемого при градуировке, невозможно установить, отклонен резервуар от горизонта или нет, что соответственно влияет на характеристику вместимости и мертвой полости резервуара.

Таким образом, для решения существующих проблем в части метрологических характеристик резервуаров необходимо:

► по аналогии с мерами полной вместимости (автоцистернами) установить предел допустимой погрешности на резервуар в процессе эксплуатации: шкалу измерений присвоить как средство измерения при первичной поверке в связи с невозможностью присвоения шкалы (градуировочной таблицы) на заводе-изготовителе. При проведении периодической поверки необхо-

димо получить отклонения от установленной при первичной поверке шкалы, рассчитать полученную погрешность и сравнить с допустимой;

► разработать четкую и однозначную процедуру выбора метода измерений и определять его при испытаниях в целях утверждения типа резервуара как средства измерения, так как при применении разных методов (геометрический, объемный, комбинированный) мы получаем разные метрологические характеристики, а в ряде случаев результаты расходятся более чем на установленную погрешность определения вместимости (оценить правильность полученных результатов в соответствии с методиками поверки не представляется возможным);

► исключить подход при выполнении поверки резервуаров, при котором измеряются только радиальные отклонения и погрешность их измерений, так как нестабильность радиусов резервуара зависит от уровня наполнения, температуры, атмосферного давления, деформации стенок (при высоте 12 метров — это 8 листов, сваренных внахлест толщиной 4-6 мм), а неста-

Характеристики резервуаров, установленные в одних и тех же сечениях за пятнадцатилетний период с интервалами в пять лет, различаются. Наблюдается нестабильность величины погрешности резервуаров, которая присваивается им при выпуске из производства в соответствии с технической документацией и проведенными испытаниями

дуировочный) интервал (не реже 1-го раза в 2 года).

Исходя из проведенного

анализа

бильность днища превышает поправку к вместимости, полученную в результате их измерений;

► внести изменения в конструкцию резервуаров, что позволит исключить неровность днища, вследствие которой образуется волнообразная внутренняя поверхность днища резервуара (особенно в зимний период), что делает невозможным определение его характеристик с заданной точностью (0,25 %), и исключать из практики измерения только радиальные отклонения (нестабильность радиусов резервуара зависит от уровня наполнения, температуры, атмосферного давления, деформации стенок, а нестабильность днища превышает поправку к вместимости, полученную в результате их измерений);

► исключить возможность (внести изменения в конструкцию резервуара) неперпендикулярного измерения уровня жидкости в резервуаре метрштоком и уровнемером и разработать методику поверки (градуировки) резервуара, которая максимально объективно и точно будет отображать вместимость резервуара на основании измерений его внешних и внутренних характеристик, особое внимание необходимо уделить расчетам мертвой полости, а также характеристикам, влияющим на свойство материала, из которого изготовлен резервуар (условия эксплуатации, температура, давление, коэффициент износа с течением времени, перемещение одного и того же резервуара в разных климатических условиях);

► уменьшить межповерочный (межгра-

Список литературы

1. Федеральный закон от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».

2. Приказ Минпромторга Российской Федерации от 11.02.2020 № 456 «Об утверждении требований к содержанию

и построению государственных поверочных схем и локальных поверочных схем, в том числе к их разработке, утверждению и изменению».

3. ГОСТ 17032-2010. Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Технические условия.

4. ГОСТ 8.570-2000. ГСИ. Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки.

5. ГОСТ 8.346-2000. ГСИ. Резервуары стальные горизонтальные цилиндрические. Методика поверки.

6. ГОСТ 31385-2016. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия.

7.ГОСТ Р 8.996-2020. ГСИ. Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика калибровки электронно-оптическим методом.

8. ГОСТ Р 8.994-2020. ГСИ. Резервуары стальные горизонтальные цилиндрические. Методика калибровки электронно-оптическим методом.

9. Шухов В.Г. Механические сооружения нефтяной промышленности // Инженер. — 1883.

10. Шухов В.Г. Нефтепроводы // Инженер. — 1884.

11. Шухов В.Г. Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности. — М.: Политехн. о-во при Имп. Техн. училище,1894.

представляется возможным предложить изменения в нормативно-техническую документацию, устанавливающую утверждения типа средства измерений (резервуаров всех типов), выполнения поверки (калибровки), а также разработку конструкторской документации для резервуаров с целью точного воспроизведения технических и метрологических характеристик при их изготовлении и эксплуатации.

Отдельно отметим пользу от анализа и рекомендаций, предложенных в данной статье, для учетно-расчетных операций организациями, эксплуатирующими резервуары, поскольку их технические и метрологические характеристики учитываются в алгоритме данных операций. ■

Статья поступила в редакцию 30.03.2022

On the Accuracy of Methods for Measuring the Capacity of Tanks

I.G. Mulenko1, FSBEI HE V.G. Shukhov Belgorod State Technological University (FSBEI HE V.G. Shukhov BSTU), il-mulenko@mail.ru

O.V. Puchka2, FSBEI HE V.G. Shukhov BSTU, Prof. Dr., oleg8a@mail.ru V.V. Ryabko3, FSBEI HE V.G. Shukhov BSTU ЕЮ. Puchka3, FSBEI HE V.G. Shukhov BSTU

1 Postgraduate Student, Belgorod, Russia

2 Head of Department, Belgorod, Russia

3 Bachelor, Belgorod, Russia

Citation: Mulenko I.G., Puchka O.V., Ryabko V.V., Puchka E.O. On the Accuracy of Methods for Measuring the Capacity of Tanks, Kompetentnost'/ Competency (Russia), 2022, no. 5, pp. 28-36. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-5-28-36

1. Federal Law of 26.06.2008 N102-FZ On ensuring the uniformity of measurements.

2. RF Ministry of Industry and Trade Order of 11.02.2020 N 456 On approval of the requirements for the content and construction of state verification schemes and local verification schemes, including their development, approval and modification.

3. GOST 17032-2010 Horizontal steel tanks for petroleum products. Specifications.

4. GOST 8.570-2000 GSI. Tanks steel vertical cylindrical. Verification method.

5. GOST 8.346-2000 GSI. Tanks steel horizontal cylindrical. Verification method.

6. GOST 31385-2016 Tanks vertical cylindrical steel for oil and oil products. General specifications.

7. GOST R 8.996-2020 GSI. Tanks steel vertical cylindrical. Calibration technique by electron-optical method.

8. GOST R 8.994-2020 GSI. Tanks steel horizontal cylindrical. Calibration technique by electron-optical method.

9. Shukhov V.G. Mekhanicheskie sooruzheniya neftyanoy promyshlennosti [Mechanical structures of the oil industry], Engineer, 1883.

10. Shukhov V.G. Nefteprovody [Oil pipelines], Engineer, 1884.

11. Shukhov V.G. Truboprovody i ikh primenenie v neftyanoy promyshlennosti [Pipelines and their application in the oil industry], Moscow, Polytech. society at the Imperial Tech. сollege, 1894.

Как подготовить статью для журнала «Компетентность»

Оригинал статьи и аннотацию к ней необходимо передать в редакцию в электронном виде (на магнитном носителе или по электронной почте komp@asms.ru). При передаче информации по электронной почте желательно архивировать файлы. В названиях файлов необходимо использовать латинский алфавит. Допускаемые форматы текстовых файлов — TXT, RTF, DOC. Допустимые форматы графических файлов:

► графики, диаграммы, схемы — AI 8-й версии (EPS, текст переведен в кривые);

► фотографии — TIFF, JPEG (RGB, CMYK) с разрешением 300 dpi.

К каждой статье необходимо приложить сведения об авторах — фамилия, имя, отчество, ученая степень, ученое звание, место работы и должность, телефон служебный и домашний, адрес электронной почты.

GOST, verification procedure, verification, reservoir, approved measuring instrument, technical device

We have reviewed the main types and metrological characteristics of tanks, as well as problematic issues related to classifying tanks as approved measuring instruments, which are subject to N 102-FZ On ensuring the uniformity of measurements. According to GOST 8.587-2019, the tank is not a measuring instrument, however, this technical instrument must be calibrated or calibrated, although such procedures are carried out only for measuring instruments. The current situation arose due to contradictions in terms and definitions, as well as due to the difference in concepts and definitions in N 102-FZ and RMG 29-2013. Having studied the situation, we consider it appropriate to amend the regulatory and technical documentation that establishes approvals for the type of measuring instrument (tanks of all types), verification (calibration), and also develop design documentation for tanks in order to accurately reproduce the technical and metrological characteristics during their manufacture and operation.

References

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.