Версия для печати

Приложение Д. Обработка результатов измерений при поверке резервуара геометрическим методом

Д.1 Вычисление степени наклона резервуара

Д.1.1 Степень наклона резервуара h вычисляют по формуле¹⁾

, (Д.1)

где h₁, h₂ - средние арифметические значения показаний водомерных трубок или линеек;

L_p - расстояние между водомерными трубками или линейками.

¹⁾ Все расчеты проводят до 7-й значащей цифры, затем округляют: для длин - до миллиметров, для объемов - до тысячных долей метра кубического. Во всех формулах значения линейных размеров указывают в миллиметрах, объемы - в метрах кубических, массу - в килограммах, температуру - в градусах Цельсия, плотность - в килограммах на метр кубический, давление в Паскалях.

Д.1.2 Допускается степень наклона резервуара до 0,03 при условии определения вместимости резервуара с учетом степени наклона его в пределах от 0,0005 до 0,03.

Д.1.3 Результат вычисления по формуле (Д.1) вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.2 Вычисление внутренних диаметров поясов по результатам внутренних измерений

Д.2.1 Внутренние диаметры i-го пояса резервуара (если цилиндрическая часть резервуара состоит из одного пояса) в каждом из трех сечений во взаимно перпендикулярных направлениях , вычисляют по формулам:

(Д.2)
, (Д.3)

где k - соответствует обозначениям: л, с, п (л - левое, с - среднее, п - правое сечение пояса);

D^k_1i, D_^k2i, - внутренние диаметры i-го пояса в k-м сечении в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно.

Д.2.2 Внутренние диаметры i-го пояса во взаимно перпендикулярных направлениях D_1i, D_2i вычисляются по формулам:

; (Д.4)
; (Д.5)

где Dⁿ_1,2, D^g_1,2, - диаметры в трех сечениях пояса во взаимно перпендикулярных направлениях, вычисляемые по формулам (Д.2), (Д.3).

Д.2.3 Внутренний диаметр i-го пояса вычисляют по формуле

. (Д.6)

Д.3 Вычисление внутренних диаметров поясов по результатам наружных измерений

Д.3.1 Наружный диаметр i-го пояса в каждом (k-м) из трех сечений при измерении длины его окружности вычисляют по формуле

, (Д.7)

где P' , P'' - длины окружности при первом и втором измерениях;

k - соответствует обозначениям: л, с, п (л - левое, с - среднее, п - правое сечение пояса).

Д.3.2 Внутренний диаметр i-то пояса D_1i при измерении длины его окружности вычисляют по формуле
, (Д.8)

где D^П_нi, D^g_нi, Dⁿ_нi - наружные диаметры в трех сечениях i-го пояса, вычисленные по формуле (Д.7);

d_p - толщина стенок поясов, значение которой определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений.

Д.3.3 Наружный диаметр i-го пояса в каждом (k-м) из трех сечений при измерении длины его окружности вычисляют по формуле, (Д.9)

где D'_нoi D''_нoi, - наружные диаметры при первом и втором измерениях;

k - соответствует обозначениям: л, с, п (л - левое, с - среднее, п - правое сечение пояса).

Д.3.4 Внутренний диаметр i-го пояса D_2i при измерении его наружного диаметра вычисляют по формуле
, (Д.10)

где  ,  , - наружные диаметры в трех сечениях i-го пояса, вычисляемые по формуле (Д.9).

Д.3.5 Внутренний диаметр i-го пояса вычисляют по формуле (Д.6), подставляя в нее значения по формулам (Д.8) и (Д.10).

Д.3.6 Внутренние диаметры переднего D_п1 и заднего D_п2 поясков (рисунок А.2) вычисляют по формулам:

; (Д.11)

; (Д.12)

где D₁, D_m - диаметры первого и m-го (последнего) поясов;

d_п - толщина стенки поясков.

Д.3.7 Результаты вычислений по формулам (Д.2), (Д.3), (Д.6), (Д.7), (Д.9), (Д.11) и (Д.12) вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е (таблица E.1).

Д.4 Вычисление внутренних длин поясов

Д.4.1 Внутреннюю длину первого пояса (рисунок А.2) , вычисляют по формулам:

а) при наличии углубления переднего (не поднятого в результате наклона резервуара) днища

; (Д.13)

б) при наличии выступа переднего днища

; (Д.14)

где L₁ - длина первого пояса, измеренная снаружи;

l_n1- глубина заложения переднего днища;

l_y1, l_e1- длины углубления и выступа переднего днища;

l_нк- длина нахлеста, ее значение берут из рабочего чертежа.

Д.4.2 Внутреннюю длину второго пояса l₂ вычисляют по формуле

. (Д.15)

Внутреннюю длину других промежуточных поясов вычисляют аналогично, но с учетом нахлестов.

Д.4.3 Внутреннюю длину последнего m-го пояса или вычисляют по формулам:

а) при наличии углубления заднего (поднятого в результате наклона резервуара) днища, (Д.16)

б) при наличии выступа заднего днища, (Д.17)

где L_m - длина последнего m-го пояса, измеренная снаружи;

l_ni- глубина заложения заднего днища;

l_yr, l_ey - длины углубления и выступа заднего днища соответственно;

l_нк- по формуле (Д14).

Д.4.4 Результаты вычислений по формулам (Д.13) или (Д14), (Д.15), (Д.16) или (Д.17) вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.5 Вычисление длины цилиндрической части резервуара

Д.5.1 Длину цилиндрической части резервуара L_А или LБ вычисляют по формулам:

а) при наличии выступов днищ (кроме плоских днищ); (Д.18)

б) при наличии углубления днищ (кроме плоских днищ). (Д.19)

Д.5.2 Длину цилиндрической части резервуара с плоскими днищами L_В или L_Г вычисляют по формулам:

а) при наличии выступа днищ; (Д.20)

б) при наличии углубления днищ, (Д.21)

где d_д - толщина стенок днищ.

Д.5.3 Результаты вычислений по формулам (Д.18) или (Д.19), (Д.20) или (Д.21) вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.6 Вычисление внутреннего диаметра цилиндрической части резервуара

Д.6.1 Внутренний диаметр цилиндрической части резервуара (далее - диаметр резервуара) D вычисляют по формуле. (Д.22)

Д.6.2 Результат вычисления D вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.7 Вычисление внутренних выпуклостей (высот) днищ

Д.7.1 Внутреннюю выпуклость (высоту) переднего f₁ или заднего f₂ днища (рисунок А.2) вычисляют по формулам:

а) при отсутствии выступов и углублений; (Д.23)

б) при наличии выступов; (Д.24)

в) при наличии углублений; (Д.25)

где , , , - выпуклости (высоты) переднего (первого) и заднего (второго) днищ, измеренные по верхней и нижней образующим днищ при отсутствии и наличии выступов и углублений днищ;

d_д - толщина стенки днища.

Результаты вычислений f₁, f₂ вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.8 Вычисление вместимости резервуара

Д.8.1 Вычисление вместимости наклоненного резервуара

Д.8.1.1 Вместимость резервуара V(_y0, _z0) в пределах исходного уровня его наполнения Ни (рисунок А.10) при значениях степени наклона от 0,0005 до 0,03 вычисляют по формуле
, (Д.26)

где V_ц(_{y0, z0}) - вместимость цилиндрической части резервуара;

V_q (_x0)- вместимость переднего днища.

Д.8.1.2 Вместимость цилиндрической части резервуара V_{ц(y0, z0)} вычисляют по формуле
, (Д.27)

где D_i - диаметр i-го пояса, вычисляемый по формуле (Д.6);

m - число поясов резервуара;

h - степень наклона резервуара, вычисляемая по формуле (Д.1);

V'_eq- объем внутренних деталей в пределах исходного уровня Н_и;

.

Величины h₀₁, H₀₁, h'_n1 , H*₀ вычисляют по формулам:

а) для «мертвой» полости:

,
,
,
,
,

б) для полости, находящейся выше «мертвой» полости:

- при наполнении k-го пояса

,
,

h_0k =0

;
,
;

- при наполнении (k+1)-го пояса

,
,

h0k+1 = 0,

,
,

…………………………………………..

…………………………………………..

- при наполнении m-го (последнего) пояса

,
,

h_0m = 0,
,
,
,

где H - уровень жидкости в резервуаре;

L - длина цилиндрической части резервуара, вычисляемая по формулам (Д.18) или (Д.19), (Д.20) или (Д.21);

D_k - диаметр пояса, на котором смонтированы горловина или измерительный люк резервуара;

l_n1 - глубина заложения переднего днища;

D_n1- диаметр переднего пояска, вычисляемый по формуле (Д.11);

D₁ - диаметр первого пояса;

ð_n- толщина стенки пояска.

Д.8.1.3 Исходный уровень жидкости в резервуаре Ни вычисляют по формуле
, (Д.28)

где l₃- координата точки измерения базовой высоты (рисунок А.10);

H₆- базовая высота резервуара.

Результат вычисления Н₆ вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.8.1.4 Вместимость днищ в пределах исходного уровня ; ; вычисляют по формулам:

а) для сферической формы

; (Д.29)

б) для конической формы

; (Д.30)

в) для усеченно-конической формы

; (Д.31)
где ;
;
; (Д.32)
;

;  ; ;

; ;

d₁ - малый диаметр первого (переднего) усеченно-конического днища;

f₁ - выпуклость (высота) переднего днища.

Д.8.1.5 Вместимость резервуара V_{(у, z)} при уровне H выше исходного уровня вычисляют по формуле
, (Д.33)

где V_{ц(y, z)} - вместимость цилиндрической части резервуара выше исходного уровня;

Vð_1(z), Vð_r(y) - вместимости переднего и заднего днищ выше исходного уровня.

Д.8.1.6 Вместимость цилиндрической части резервуара Vц(y, z) при уровне Н выше исходного уровня вычисляют по формуле, (Д.34)

где  ; ;

; ;

; ; ; ;; .

Величины h_n1, Н₀, h₁, H_nr вычисляют по формулам:
;
; (Д.35)
;
;
; (Д.36)
,

где l_nr- глубина заложения заднего днища.

Д.8.1.7 Вместимости днищ выше исходного уровня , , , , , вычисляют по формулам:

а) для сферической формы
; (Д.37)
; (Д.38)

б) для конической формы

; (Д.39)

; (Д.40)

в) для усеченно-конической формы; (Д.41)
; (Д.42)
где

;
;
; ;
; (Д.43)
; (Д.44)
; (Д.45)
; (Д.46)

; ; ;
; ; ;

; ; ; ;

f₁, f₂ - выпуклости (высоты) днищ.

Значения H₀ и h₀ определяют по формулам (Д.35) и (Д.36).

Д.8.1.8 Результаты вычислений r₁, r₂, R₁, R₂, m₁, m₂ вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.8.1.9 Интегралы в формулах (Д.32), (Д.43) и (Д.44) решают по методу Симпсона.

Д.8.1.10 Величины J(z_k*),J_(zk), J_(yk) в формулах (Д.31), (Д.41) и (Д.42) вычисляют по формулам (Д.45), (Д.46), заменив у на yk, z на zk при выполнении условий:
;
.

Д.8.1.11 Вместимость резервуара при его поверке определяют до предельного уровня Н_пр, вычисляемого по формуле, (Д.47)

если глубина заложения горловины t удовлетворяет условию

. (Д.48)

Если , то вместимость резервуара при его поверке определяют до предельного уровня Н_пр, вычисляемого по формуле
. (Д.49)

Результаты вычислений Н_пр вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.8.2 Вычисление вместимости ненаклоненного резервуара

Д.8.2.1 Резервуар считают ненаклоненным, если выполняется условие

. (Д.50)

Д.8.2.2 Вместимость резервуара V, соответствующую уровню Н, вычисляют по формуле, (Д.51)

где V_ц - вместимость цилиндрической части резервуара;

Vð₁, Vð_r- вместимости переднего и заднего днищ;

V_вд - объем внутренних деталей.

Д.8.2.3 Вместимость цилиндрической части резервуара Vц вычисляют по формуле, (Д.52)

где D_i, l_i - диаметр и длина i-го пояса;

V_n1, V_n2- вместимости переднего и заднего поясков;

m - число поясов резервуара;

х* - рассчитывают по формуле,

где D_k - диаметр k-го пояса с горловиной резервуара или измерительным люком;

Н - уровень жидкости в резервуаре.

Д.8.2.4 Вместимости поясков , вычисляют по формулам:
, (Д.53)
, (Д.54)

где l_n1, l_nr - глубины заложения днищ (длины переднего и заднего поясков);

х₁, х₂ - рассчитывают по формулам:
; (Д.55)
; (Д.56)

D₁, D_m - диаметры первого и m-го (последнего) поясов;

D_n1, D_n2 - диаметры переднего и заднего поясков, вычисляемые по формулам (Д.11) и (Д.12).

Д.8.2.5 Вместимости днищ , вычисляют по формулам (Д.37) - (Д.42), заменив z на х₁, у на х₂.

Д.8.2.6 Вместимость резервуара при его поверке определяют до предельного уровня Нпр, вычисляемого по формуле (9) настоящего стандарта.

Д.9 Вычисление объемов внутренних деталей, приходящихся на 1 см уровня налива

Д.9.1 Объем вертикальной цилиндрической (прямоугольной) внутренней детали, приходящийся на 1 см уровня налива (далее - объем на 1 см уровня налива), n₁, м³/см, вычисляют по формуле

n₁=S_дв10^-2, (Д.57)

где S_дв - площадь поперечного сечения детали цилиндрической или прямоугольной (квадратной) формы, м².

Д.9.2 Объем поперечного силового набора (шпангоута) на 1 см уровня налива n₂, м³/см, вычисляют по формуле
, (Д.58)

где S_ш - площадь поперечного сечения (профиля) шпангоута, м²;

D - диаметр резервуара, вычисляемый по формуле (Д.22), мм;

b_ш - высота профиля шпангоута, мм.

Д.9.3 Объем горизонтальной цилиндрической внутренней детали (теплообменника, патрубка и др.) на 1 см уровня налива n₃, м³/см, вычисляют по формуле
, (Д.59)

где ; ;

d_дв - наружный диаметр внутренней детали, мм;

L_дв - длина осевой линии внутренней детали, мм;

h_i+1, h_i - уровни налива, отсчитываемые с высоты расположения внутренней детали в пределах наружного ее диаметра и соответствующие условию:

h_i+1 + h_i = 10 мм.

Д.9.4 Результаты вычислений по формулам (Д.57) - (Д.59) вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

Д.9.5 Вычисление погрешности определения вместимости резервуара

Д.9.5.1 Относительную погрешность определения вместимости резервуара ?V, %, при уровне H вычисляют по формуле, (Д.60)

где ,  - вместимости цилиндрической части резервуара, вычисляемые по формулам:

;
;
;
;

;

;

; ;

d_D - относительная погрешность измерений диаметра резервуара, %, вычисляемая по формуле
,

где D₁, D₂ ... Dm - диаметры поясов, вычисляемые по формуле (Д.6);

l₁, l₂ ... l_m - длины поясов, вычисляемые по формулам (Д.13) или (Д.14), (Д.15), (Д.16) или (Д.17);

ð_D1, ð_D2…ð_Dm - относительные погрешности измерений диаметров поясов; их значения берут из таблицы 1 настоящего стандарта;

D - диаметр цилиндрической части резервуара, вычисляемый по формуле (Д.22);

L - длина цилиндрической части резервуара, вычисляемая по формулам (Д.18) или (Д.19), (Д.20) или (Д.21);

n, D_n - объем внутренних деталей, приходящийся на 1 см уровня наполнения, и его абсолютная погрешность соответственно. Значения величины n вычисляют по формулам (Д.57), (Д.58), (Д.59);

Н - уровень наполнения резервуара;

Н_и - исходный уровень наполнения резервуара, вычисляемый по формуле (Д.28);

h_j - высота расположения j-й детали;

DL - абсолютная погрешность измерений длины цилиндрической части резервуара, вычисляемая по формуле

,

где d₁ - относительная погрешность измерений длины пояса, %;

h - степень наклона резервуара, вычисляемая по формуле (Д.1);

Dh - абсолютная погрешность измерений степени наклона резервуара, вычисляемая по формуле
,

где Lр - расстояние между водомерными трубками или линейками;

h₁, h₂ - средние арифметические значения показаний водомерных трубок или линеек;

D_h1, D_h2 - абсолютные погрешности измерений h1 и h2;

DL_p - абсолютная погрешность измерений Lp, вычисляемая в соответствии с ГОСТ 7502 по формуле
;

l_з - координата точки измерений базовой высоты и уровня жидкости в резервуаре;

Значения величин D_n, d_l, D_h1, D_h2 берут из таблицы 1 настоящего стандарта.

Д.9.5.2 Результаты вычислений по формуле (Д.60) вносят в таблицу Е.2 журнала, форма которой приведена в приложении Е.

Д.10 Вычисление базовой высоты

Д.10.1 Базовую высоту резервуара Н_б вычисляют по формуле

, (Д.61)

где H_б1, Н_б2- результаты двух измерений базовой высоты резервуара.

Д.10.2 Результаты вычисления Н_б вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Е.

<< назад / в начало / вперед >>

11 Января 2012 г.