TCVN11156-4:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11156-4:2015 (ISO 7507-4:2010) về Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Phần 4: Phương pháp đo dải khoảng cách quang điện bên trong TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11156-4:2015 ISO 7507-4:2010 DẦU MỎ VÀ SẢN PHẨM DẦU MỎ DẠNG LỎNG - HIỆU CHUẨN BỂ TRỤ ĐỨNG - PHẦN 4: PHƯƠNG PHÁP ĐO DẢI KHOẢNG CÁCH QUANG ĐIỆN BÊN TRONG Petroleum and liquid p etroleum p roducts - Calibration of vertical cylindr i cal tanks - Part 4: Internal electro-optical distance-ranging method Lời nói đầu TCVN 11156-4:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 7507-4:2010. TCVN 11156-4:2015 do Tiểu Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ tiêu chu ẩ n TCVN 11156 (ISO 7507), D ầ u mỏ và sản phẩm dầu mỏ d ạng l ỏ ng - Hiệu chu ẩ n bể trụ đ ứ ng gồm c á c tiêu chu ẩ n sau: - TCVN 11156-1:2015 (ISO 7507-1 : 2003), Phần 1: Phương pháp thước quấn; - TCVN 11156-2:2015 (ISO 7507-2:2005), Phần 2: Phương pháp đường quang chuẩn; - TCVN 11156-3:2015 (ISO 7507-3:2006), Phần 3: Phương pháp tam giác quang; - TCVN 11156-4:2015 (ISO 7507-4:2010), Phần 4: Phương pháp đo dải khoảng cách quang điện bên trong; - TCVN 11156-5:2015 (ISO 7507-5:2000), Phần 5: Phương pháp đo dải khoảng c á ch quang điện bên ngoài. D Ầ U M Ỏ VÀ SẢN PHẨM D Ầ U MỎ DẠNG L Ỏ NG - HIỆU CHU Ẩ N B Ể TRỤ ĐỨNG - PH Ầ N 4: PHƯƠNG PHÁP ĐO DẢI KHOẢNG CÁCH QUANG ĐIỆN BÊN TRONG Petroleum and liquid p etroleum p roducts - Calibration of vertical cylindr i cal tanks - Part 4: Internal electro-optical distance-ranging method 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chu ẩ n này quy định phương pháp hiệu chuẩn bể hình trụ đứng có đường kính lớn h ơ n 5 m đo bằng các phép đo bên trong, sử dụng thi ế t b ị d ả i khoảng cách quang điện tử bên trong (EODR), v à sau đó lập các bảng dung tích bể. Phương pháp này phù hợp đối với các bể c ó độ nghiêng không quá 3 % so v ớ i phương th ẳ ng đứng miễn là áp dụng các hiệu chính thích hợp như quy định tại Điều 11, TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). Phương pháp này áp dụng cho các bể có mái nổi/phao hoặc c ó các tấm phủ (blanket) nổi bên trong. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công b ố th ì áp dụng phiên bản mới nh ấ t, bao gồm cả các sửa đ ổ i, b ổ sung (nếu có). TCVN 11156-1:2015 (ISO 7507-1:2003), D ầ u mỏ và sản ph ẩ m d ầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn bể trụ đứng - Phần 1: Phương pháp thước quấn. IEC 60825-1:1998, Sa f ety of lazer p roducts - Part 1: Equipment classi f ication, requirements and use r' s guide (Yêu cầu an toàn đ ố i với các thiết bị laze - Phần 1: Phân loại thiết bị, các y ê u cầu và hướng dẫn s ử dụng). 3. Thuật ngữ và định nghĩa Trong tiêu chu ẩ n này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa nêu tại TCVN 11156-1 (ISO 7507-1) và các thuật ngữ, định nghĩa sau: 3.1 . Điểm mốc chuẩn (re f erence target point) Điểm cố định được đánh dấ u, rõ ràng tại vị trí c ố định trong bể, ví dụ, trên bề mặt trong c ủ a thành bể. 3.2. Khoảng cách nghiêng (s l ope distance) Khoảng cách đo được từ thi ế t bị d ả i khoảng cách quang điện t ử đến điểm mốc trên bất kỳ tầng nào c ủ a thành bể. 3.3 . Điểm mốc (target point) Một trong hàng loạt các điểm trên bề mặt trong của thành bể mà khoảng cách nghiêng, các góc theo phương thẳng đứng và các góc phương n ằ m ngang được đ o bằng thiết b ị d ả i khoảng cách quang điện. 4. Các yêu cầu về an toàn Trong tiêu chuẩn này áp dụng các yêu cầu chung và yêu cầu về an toàn quy định tại TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). Ngoài ra, mặt trong thành bể phải đảm bảo sạch sẽ. Chùm tia laze phát ra b ở i thiết bị đo khoảng cách phải ph ù hợp v ớ i IEC 60825-1. 5. Thiết bị, dụng cụ 5.1 . Thiết b ị dải khoảng c á ch quang điện Để đạt được các yêu c ầ u về độ không đảm bảo đo đối với dung tích bể có thể chấp nhận theo đo lường hợp pháp, bộ phận đo góc c ủ a thiết bị phải có vạch chia và có độ chính xác bằng hoặc tốt hơn 3,142 × 10 -6 rad [0,2 mgon 1) ] và bộ phận đo khoảng cách của thiết bị được sử dụng để xác định trực ti ế p khoảng cách, có vạch chia v à độ chính xác bằng hoặc tốt hơn 1 mm. CHÚ THÍCH: Để phân tích ảnh hưởng của độ không đ ả m b ả o của th iế t bị lên độ không đảm bảo của bảng hiệu chuẩn, tham khảo các v í dụ nêu tại Ph ụ lục C . Độ phân giải của thiết b ị EODR có thể bị ảnh hưởng do sự thay đổi của nhiệt độ. Phải tuân thủ các hư ớ ng dẫn c ủ a nhà s ả n xuất thi ế t bị. 5.2 . C ố định thiết b ị Giá đỡ phải được c ố định chắc chắn. Nếu sử dụng giá đ ỡ ba chân, th ì cố đ ị nh các chân chắc và vững bằng các dụng cụ th í ch hợp, v í dụ các gối đỡ từ hoặc các hệ thống tương đương. Đối với các bể có phao che hoặc các bể có tấm phủ nổi bên trong, các giá đỡ c ủ a thiết b ị EODR thường được đặt tựa trên đáy bể, khi đó ti ế p cận với thi ế t bị bằng cách đi qua mái hoặc t ấ m phủ (xem Hình 1). Nếu đi ề u kiện thực tế không cho phép th ì có thể gắn trực tiếp trên phao che hoặc tấm phủ, nhưng chỉ thực hiện đi ề u này khi đảm bảo được độ ổn định c ủ a thi ế t b ị trong quá tr ì nh hiệu chu ẩ n. Các phép đo bằng thiết bị EODR được giới hạn b ở i: a) khoảng cách nh ỏ nhất có thể đo được; b) góc tới nhỏ nh ấ t mà vẫn cấp được độ không đảm bảo đo dự kiến. Thông thường nh à ch ế tạo thiết bị EODR sẽ cung c ấ p các giới hạn này. Đối với hình dạng bể đã biết (chiều cao và đường kính), nếu các giới hạn về góc tới mà nhà chế tạo thiết bị cung cấp không phù hợp với một vị trí, th ì có thể chấp nhận độ không đ ả m bảo đo cao hơn hoặc thiết bị EODR sẽ phải lắp đặt tại một vài vị trí. Nếu điều n ày không thực hiện được, thì có thể phương pháp này không phù hợp với phạm vi áp dụng đã nêu. CH Ú THÍCH: T í ch hợp các phép đo t ừ các v ị tr í của EODR, nếu yêu cầu, là luôn luôn được thực hiện sử dụng các quy tr ì nh do nhà sản xu ấ t ban hành. Không c ó các tính to à n tiêu chu ẩ n và do vậy ti ê u chu ẩ n này không bao gồm các phương tr ì nh cho trường hợp này. CHÚ D Ẫ N: 1 thiết bị EODR 2 mái n ổ i 3 đáy bể Hình 1 - Lắp đặt thiết bị trên mái nổi 5.3 . Bộ phát ch ù m laze Bộ phát chùm tia laze được s ử dụng để định vị các điểm m ố c trên thành bể là một phần tích hợp của thiết bị EODR hoặc l à một dụng cụ riêng biệt có trục song song với trục của thiết b ị EODR. 5.4 . Thước đo stadia (thước cứng c ó kh ắ c vạch) Thước đo phải là một thanh với chiều dài í t nhất b ằ ng 2m có kh ắ c hai vạch, khoảng cách giữa các vạch phải được hiệu chuẩn. Độ không đảm bảo đo hiệu chuẩn m ở rộng phải có độ lớn bằng khoảng 0,05 mm. Thước đo stad i a phải được làm từ vật liệu c ó độ giãn nở nhiệt đã bi ế t. 5.5 . Thiết b ị hiệu chuẩn đáy bể Thiết bị để hiệu chu ẩ n đáy bể được quy định tại Điều 10 TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). 5.6 . Thiết bị phụ tr ợ Thi ế t bị phụ trợ bao gồm các phương tiện khác dùng đ ể cố định thiết b ị EODR, chiếu sáng, v.v... 6. Các yêu cầu chung 6.1 . Thi ế t bị EODR c ầ n được b ả o trì sao cho hiệu năng của phải đáp ứng các chu ẩ n đo lường quốc gia và/hoặc quốc tế. Độ phân gi ả i của thiết bị đo góc phải được kiểm tra xác nhận (kiểm định), sử dụng các quy trình n ê u tại Phụ lục A. Thiết bị đo khoảng cách sẽ hiệu chu ẩ n th ì không nh ấ t thiết phải kiểm đ ị nh trong lĩnh vực này. Nếu kiểm định th ì áp dụng quy tr ì nh nêu tại Phụ lục A. 6.2 . Các bể chỉ được hiệu chuẩn sau khi đã nạp í t nhất một lần bằng chất l ỏ ng có khối lượng riêng bằng hoặc lớn hơn khối lượng riêng của chất lỏng sau này sẽ chứa trong đ ó trong quá tr ì nh sử dụng. CH Ú TH Í CH: Phép thử th ủ y t ĩ nh hoặc áp l ực đối với các bể m ớ i phải đạt y ê u cầu trong h ầ u h ế t các trường hợp. 6.3 . Phải đ ả m bảo bể không bị rung lắc v à không bị hạt bụi b ẩ n bám. Đáy bể phải sạch, không có các mảnh vụn, bụi bẩn và các l ớ p gỉ. 6.4 . Cần kiểm tra lớp cặn bên trong thành bể. Nếu chiều dày dự đoán lớp phủ tự nhiên và sự phân bố của lớp cặn trên thành bể có vẻ không chấp nhận được thì cũng không sử dụng phương pháp này để hiệu chuẩn bể ch ứ a. 6.5 . Khi có yêu cầu, đèn chiếu sáng được đưa vào bể theo cách sao cho không gây ảnh hư ở ng đến hoạt động c ủ a thiết bị EODR. 6.6 . Việc hiệu chuẩn được thực hiện liên tục, không được gián đoạn. 7. Lắp đặt thiết bị EODR trong bể 7.1 . Thiết b ị phải được lắp đặt cẩn thận, phù hợp quy tr ì nh cũng nh ư các hướng dẫn c ủ a nhà sản xuất. 7.2 . Thiết b ị phải được lắp đặt ch ắn chắn. Nếu cần thiết, đáy b ể , chỗ gần thiết bị, phải đ ư ợc c ố đ ị nh vững chắc bằng cách neo thêm các khối nặng trong khu vực đó. Các chân của giá đ ỡ thiết b ị phải được lắp đặt vững chắc bằng cách sử dụng các dụng cụ phù hợp như gối đỡ từ, để ngăn ngừa hiện tượng chệch, trượt trên đáy bể. 7.3 . Thiết bị phải được lắp đặt tại tâm bể hoặc sát đó để đảm bảo r ằ ng tại b ấ t kỳ một mức nằm ngang nào đó, các kho ả ng cách nghiêng đo được không b ị thay đổi đáng k ể và nh ằ m giảm thiểu độ không đ ả m b ả o đo toàn phần c ủ a phép xác định khoảng cách nghiêng. CH Ú THÍCH: Độ ổ n định của thi ế t bị EODR là quan trọng hơn so với vị tr í đ ặ t thi ế t bị này tại trung tâm b ể . 7.4 . Đ ả m b ả o thiết b ị không bị rung lắc từ b ê n ngoài. 7.5 . Đ ả m bảo đường ngắm từ thiết bị đến thành bể không bị che khuất. 7.6 . Lựa chọn và đánh dấu rõ ràng tr ê n các điểm c ố định bên trong bể, v í dụ, hai điểm mốc chuẩn trê n thành bể. Các điểm này phải cách nhau khoảng 1,571 rad (100 gon) và càng sát mặt phẳng ngang c ủ a thiết b ị càng tốt. 7.7 . Trư ớ c khi sử dụng, thiết b ị nên được điều chỉnh trong kho ả ng thời gian tối thiểu theo khuyến cáo của nhà sản xuất. 7.8 . Thiết b ị được lắp đặt theo phương ngang nhưng phải đ ả m b ả o trục dọc (trục đứng) là thẳng đ ứ ng. 8. Lựa chọn các điểm mốc 8.1 . Chọn hai nhóm điểm mốc trên một t ầ ng, một nh ó m t ạ i khoảng 1/4 chi ề u cao tầng, trên đường nối ngang phía dư ớ i, và nhóm kia cách khoảng 1/4 chiều cao tầng, dưới đường nối ngang ph í a trên. Trên mỗi tầng của thành bể, số lượng các điểm mốc c ủ a một nhóm phụ thuộc vào chu vi b ể . S ố lượng tối thi ể u các điểm mốc trên nhóm là hàm số c ủ a chu vi bể phù hợp với Bảng 1, và được m ô phỏng tr ê n Hình 2. Khi thành bể bị biến dạng, số lượng các điểm m ố c có thể lớn hơn số lượng tối thiểu quy định tại TCVN 11156-4 (ISO 7507-4). 8.2 . Các điểm mốc phải cách ít nh ấ t 300 mm kể từ b ấ t kỳ đường hàn dọc nào. Bảng 1 - S ố l ượn g tối thiểu các điểm mốc Chu vi bể, m S ố lượng tối thiểu các điểm ≤ 50 10 > 50, ≤ 100 12 > 100, ≤ 150 16 > 150, ≤ 200 20 > 200, ≤ 250 24 > 250, ≤ 300 30 > 300 36 Phụ thuộc vào các chu vi v à các điều kiện cụ thể c ủ a bể ch ứ a, có thể chọn số lượng các điểm mốc lớn hơn so với số lượng tối thiểu các điểm nêu tại B ả ng 1. CHÚ DẪ N 1 đường nố i H ì nh 2 - Mô ph ỏ ng vị trí các điểm mốc trên thành bể 9. Quy trình hiệu chuẩn 9.1 . Thực hiện liên tục các phép đo, không để gián đoạn và càng nhanh càng tốt. 9.2 . Thực hiện các phép đo và ghi lại khoảng cách nghiêng, các số đo góc theo phương ngang, dọc đến từng đi ể m m ố c chu ẩ n. 9.3 . Kiểm tra quan sát t ấ t cả các điểm mốc d ọc theo mặt ph ẳ ng ngang tạ i từng tầng, và tiến hành đo khoảng cách nghiêng, góc phương ngang, dọc, như thể hiện trên H ì nh 3. 9.4 . Sau khi đã hoàn thành các phép đo trên một tầng, lặp lại các phép đo đ ố i v ớ i các điểm mốc chuẩn. 9.5 . Nếu các kết qu ả đo lặp lại của các khoảng cách nghiêng đến điểm mốc chuẩn không phù hợp với các kết quả đo trong quá tr ì nh lắp đặt thiết bị, trong phạm vi 2 mm, th ì l ặp lại c á c bư ớ c từ 9.1 đến 9.4. Ghi lại chênh lệch của hai số đo làm độ lệch của thiết bị chưa hiệu ch í nh, e ( R dr ). Cộng độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n tương ứng, u ( R dr ) , tính được theo Công thức (1), v à o kết qu ả độ không đảm bảo đo bán kính bể (xem Phụ lục C): (1) CH Ú D Ẫ N: 1 chi ề u cao tầng 2 Thiết b ị EODR 3 các điểm m ố c trên thành b ể θ góc theo phương ngang f góc theo phương dọc D khoảng cách nghiêng Hình 3 - Mô ph ỏ ng quy trình h iệ u chuẩn 9.6 . Nếu các kết quả đo của c á c góc phương ngang hoặc phương dọc đ ế n điểm mốc chu ẩ n không phù hợp với các kết quả đo trong quá tr ì nh lắp đặt thiết bị, trong phạm vi 1,571 × 1 0 - 4 rad (0,01 gon), th ì lặp lại các bước từ 9.1 đến 9.4. Ghi lại chênh lệch của hai số đo l à m độ lệch của thi ế t bị chưa hiệu chính, e ( θ d r ) (góc phương ngang) và e ( f d r ) (góc phương d ọc). Cộng độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n tương ứ ng, u ( θ d r ), tính được theo Công thức (2) đ ố i với các góc phương ngang, hoặc theo Công thức (3) đối với các góc phương dọc v à o kết quả độ không đảm bảo của các phép đo góc (xem Phụ lục C); (2) (3) 10. Các phép đo khác 10.1 . Thực hiện hiệu chuẩn đáy bể và chiều cao t ổ ng của điểm chuẩn tại lỗ đo phù hợp theo Điều 10 và 6.3 của TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). 10.2 . Xác định và ghi lại các dữ liệu sau: a) Dải các khối lượng riêng v à nhiệt độ làm việc c ủ a chất lỏng đang chứa trong bể; b) chiều cao từng tầng, phù hợp với 8.2 c ủ a TCVN 11156-1 (ISO 7507-1); c) chiều dày t ấ m của từng tầng, không bao gồm chiều dày lớp sơn, phù hợp với 8.1 c ủ a TCVN 11156-1 (ISO 7507-1); d) Chiều cao nạp chất l ỏ ng an toàn và chiều cao nạp tối đa, như quy định tại các tiêu chuẩn/quy chuẩn địa phương; e) Vật choán chỗ, phù h ợ p với Điều 9 của TCVN 11156-1 (ISO 7507-1); f) độ nghiêng c ủ a bể như th ể hiện theo độ lệch so v ớ i đường thẳng đứng, phù hợp với Đi ề u 9 c ủ a TCVN 11156-1 (ISO 7507-1); g) nhiệt độ trung b ì nh c ủ a thành bể. Đo xung quanh thành bể (ít nhất tại bốn điểm), càng gần đáy thành bể và c à ng gần đầu bể càng tốt. S ử dụng nhiệt độ trung b ì nh để hiệu chính bán kính đo được. 10.3 . Nếu có chênh lệch chiều cao thẳng đứng giữa điểm mốc và điểm đo th ì ti ế n hành đo bằng các phương pháp quan trắc thông thư ờ ng và ghi lại kết quả. CHÚ TH Í CH: Trong khi sử dụng, lỗ đo c ủ a từng b ể được coi là điểm đo, vị trí đi ể m đo c ó th ể khác so với điểm m ố c sử dụng đ ể hiệu chuẩn bể ( ví dụ, trên chỗ giao nhau của thành và đáy b ể ). 11. Tính và lập bảng dung tích 11.1 . Các bán k í nh trong c ủ a bể được tính theo Phụ lục B. 11.2 . Sau khi đã tính được các bán k í nh trong, ti ế n hành lập bảng dung tích theo Điều 14, TCVN 11156-1 (ISO 7507-1 ) . Áp dụng các điều kiện sau để lập các b ả ng d ung tích: a) hiệu chính về ảnh hưởng c ủ a áp suất thủy tĩnh, phù hợp với Phụ lục A, TCVN 11156-1 (ISO 7507-1); b) hiệu chính về nhiệt độ thành bể ghi tr ê n chứng ch ỉ , phù hợp với 16.1 của TCVN 11156-1 (ISO 7507-1); c) hiệu chính đối với vật choán chỗ, ph ù hợp với 17.1 của TCVN 11156-1 (ISO 7507-1); d) hiệu chính đối với độ nghiêng, phù hợp với 16.2 của TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). Phụ lục A (quy định) Quy trình kiểm tra xác nhận các thiết bị EODR A.1 . Quy định chung Thiết bị EODR sử dụng trong tiêu chuẩn này phải được kiểm tra xác nhận theo quy tr ì nh nêu tại phụ lục này. Quy trình này được th ự c hiện để kiểm tra xác nhận phép đo các góc theo phương ngang và phương d ọc bằng thiết bị EODR. Việc kiểm tra xác nhận được thực hiện trong các đi ề u kiện môi trường càng ổ n định càng tốt. Việc kiểm tra xác nhận được tiến hành thường xuyên, hoặc trong trường hợp sử dụng một lần, trước khi hiệu chuẩn bể. Có thể b ỏ qua quy tr ì nh kiểm tra x á c nhận các phép đo khoảng cách, thay v à o đó người sử dụng có thể dựa vào phép hiệu chuẩn định kỳ trong phòng th ử nghiệm. CH Ú THÍCH: Trong quá tr ì nh hiệu chu ẩ n b ể , nếu việc lắp đặt kh ô ng đảm b ả o ổn định, chi ế u sáng kém, và các điều kiện môi trường thay đổi th ì s ẽ ả nh hưởng đ ế n k ế t quả và làm tăng độ không đảm bảo đo. A.2 . Kiểm tra xác nhận phép đo góc A.2.1 . Cách tiến hành A.2.1.1 . Thi ế t b ị được lắp đặt c ẩ n thận, phù hợp quy trình cũng như các hướng dẫn của nhà s ả n xuất. CHÚ THÍCH: Không cần thực hiện kiểm tra xác nhận trong b ể chứa. A.2.1.2 . Đặt kính viễn vọng (telescope) tại điểm xác định r õ ràng, nằm càng sát với mặt phẳng thiết b ị EODR càng tốt. Ti ế n hành đo các góc theo phương ngang và dọc, sau đó ghi lại các kết quả. A.2.1.3 . Thực hiện phép đo hai mặt bằng cách quay kính viễn vọng 3,142 rad (200 gon), ví dụ, đầu tiên theo hướng d ọ c và sau đó theo hướng ngang, v à định v ị lại tại cùng điểm đ ó như tại A.2.1.2. Tiến hành đo các góc theo phương ngang và d ọc, sau đó ghi lại các kết quả. A.2.1.4 . Lặp lại A.2.1.2 và A.2.1.3 bốn lần nữa để có được một bộ (nhóm) gồm năm lần kiểm tra chu ẩ n trực. A.2.1.5 . Lặp lại A.2.1.2 đến A.2.1.3 tại hai điểm xác định khác, cách khoảng 1,037 rad (66 gon) theo phương nằm ngang, để có được ba bộ kiểm tra chu ẩ n trực riêng rẽ. CHÚ THÍCH: Đi ề u này sẽ bao to à n bộ dải góc của thiết bị [6,184 ra d (400 gon) ] . A.2.2 . Xử lý kết quả A.2.2.1 . T í nh chênh lệch của trư ờ ng hợp x ấ u nh ấ t giữa hai phép đo tại từng điểm đo và độ lệch chuẩn của từng nh ó m k ế t quả. Do thiết bị EODR có thể s ử d ụng xung quanh trục c ủ a nó, nên có thể sử dụng các nhóm tạo th à nh trong các độ lệch chuẩn lớn nhất để tính độ không đảm bảo c ủ a các góc đ ã đo. A.2.2.2 . Tính độ không đ ả m b ả o tiê u chuẩn, u ( θ t h ), của phép đo góc theo phương ngang và phương d ọc bằng thiết bị EODR theo Công thức (A.1) sau: (A.1) trong đó ∆ ε l à chênh lệch c ủa trư ờ ng hợp xấu nh ấ t trong các phép đo hai mặt tại tất cả các điểm đo, tính bằng radian; s là độ lệch chuẩn của trường hợp xấu nhất của các phép đo tại từng nhóm đo, tính bằng radian; là hệ số tương ứng với phân phối chữ nhật; là hệ số l ấ y từ số lượng các phép đo, tức là năm trong từng nh ó m. A.2.2.3 . Sử dụng kết qu ả của quy tr ì nh kiểm tra xác nhận thi ế t b ị EODR để: a) tính độ không đảm bảo đo c ủ a các phép đo góc sử dụng trong Phụ lục C; b) không ch ấ p nhận thiết b ị nếu độ không đảm đo góc t í nh theo C.3 lớn hơn 7,854 × 10 - 5 rad (5 mgon). A.3 . Kiểm tra xác nhận phép đo khoảng cách A.3.1 . Hoàn thành các quy tr ì nh nêu tại A.2 trước khi ki ể m tra phép đo/khoảng cách của thiết bị. A.3.2 . Định v ị gi á đ ỡ tại khoảng cách không lớn hơn 15 m so với thiết b ị . A.3.3 . Lắp cẩn thận thư ớ c đo stadia tr ê n giá đ ỡ theo quy tr ì nh và hướng dẫn c ủ a nhà s ả n xuất. Lắp stadia theo phương nằm ngang và tiếp tuyến với đường ảo giữa máy EODR và trung điểm của thước stadia b ằ ng cách điều chỉnh thiết b ị tr ê n stadia như thể hiện trên H ì nh A.1. Chốt vị trí thước stadia v à kiểm tra đ ả m bảo rằng thước được lắp đ ú ng theo trục ngang và thẳng g ó c. A.3.4 . Sử dụng thiết b ị EODR đo góc theo phương ngang, 2 θ , đ ối diện theo hại vạch dấu trên thước stadia. A.3.5 . Tính khoảng cách nằm ngang, D , (xem H ì nh A.1) theo Cô ng thức (A.2): (A.2) trong đó B là chiều dài giữa hai vạch dấu/khắc chuẩn trên thư ớ c stadia, tính bằng mét. A.3.6 . Thực hiện í t nhất năm l ầ n phép đo g ó c v à tính toán khoảng cách, D . Sai số c ủ a khoảng cách D t í nh được ph ả i nằm trong phạm vi 2 mm, hoặc phải thực hiện lại toàn bộ quy trình này. Tính toán và ghi lại các giá trị trung b ì nh. A.3.7 . Kho ả ng cách nghiêng, D , đo được bằng thi ết b ị EODR và kho ả ng cách trung b ì nh D t í nh được phải nằm trong phạm vi ± 2 mm. CHÚ D Ẫ N: 1 thiết b ị EODR 2 vạch chu ẩ n tr ên thư ớ c stadia T vị trí giá đỡ L vị tr í trung điểm của thước stadia Hình A.1 - Mô phỏng việc lắp đặt ph é p đ o khoảng cách Phụ lục B (quy định) Tính các bán kính trong từ các thông số đo được B.1 . Tọa độ kích thước của từng điểm mốc (xem Hình 3) được đưa về hệ tọa độ vuông góc, sử dụng Công thức B.1 đến B.3: X = D × cos θ × cos f (B.1) Y = D × sin θ × cos f (B.2) Z = D × sin f (B.3) trong đ ó D là khoảng cách nghiêng đo được; θ là góc đo được theo phương ngang; f là góc đo được theo phương dọc. B.2 . Việc tính toán của các vị trí của các điểm mốc khác nhau tại độ cao bất kỳ sẽ được đ ơ n giản nếu các tọa độ dọc của chiều cao đều được giảm về cùng một giá trị. Khi thực hiện điề u này cần c ẩ n thận để đảm bảo rằng mặt phẳng điều chỉnh là vuông g ó c với tr ụ c tung đối xứng v ớ i bể không được coi bể đứng thẳng hoàn toàn. Các giá tr ị thay thế khác của tọa độ Z cần sự thay đổi bù trừ về các giá trị của tọa độ X và Y tại điểm đó. Thực hiện các điều chỉ nh này bằng các phương pháp toán học. B.3 . Gi ả m các giá tr ị của tọa độ X và Y đến bán kính trong tại từng mức mà tại đ ó thực hiện các phép đo. Thực hiện các điều ch ỉ nh này b ằ ng các phương pháp toán học. Phụ lục C (quy định) Độ không đảm bảo hiệu chuẩn C.1 . Giới thiệu Phụ lục này m ô tả các phép tính toán áp dụng khi tính các độ không đảm b ả o đo sử dụng phương pháp quang điện đ ể hiệu chuẩn các bể chứa h ì nh trụ đứng. Các phép tính toán phải tuân thủ các hướng dẫn nêu tại ISO 98 ( tất c ả các phần). CH Ú TH Í CH: ISO 98 (t ấ t c ả các phần là phiên bản soát xét c ủ a tài liệu Hướng dẫn trình bày độ kh ô ng đảm bảo đ o (GUM). Tiêu chuẩn này quy định các thành phần độ không đ ả m bảo lấy từ phép đo và tính bán kính bể. B ả ng tính cu ố i cùng c ủ a bể cũng d ự a trên cơ sở các phép đo và các phép hiệu chu ẩ n khác. Các thành phần độ không đảm bảo đo của các phép đo và các phép tính này được nêu tại Phụ lục D, TCVN 11156-1 (ISO 7507-1). Các th à nh phần c ủ a độ không đảm bảo n ê u tại C.3 có thể khác nhau tùy thuộc vào thiết b ị và điều kiện đo. Mỗi phép đo và mục đích của phép đo là duy nh ấ t . C ần đánh giá các thành phần không đảm b ả o đo cho t ừ ng phép thử riêng biệt. Tiêu chu ẩ n này quy định các phép đo hai thông số. Các quy tr ì nh này không cho các kết quả đầy đ ủ thông tin ba chiều. Do các ph é p đo không được thực hiện trên mặt phẳng hoàn hảo/lý tư ở ng (có sự chênh l ệch chiều cao khi ngắm các điểm) nên các độ không đảm bảo đo không được nghiên cứu trong đánh giá n à y. C.2 . Các k ý hiệu Trong phụ lục n à y sử dụng các k ý hiệu và các định nghĩa của chúng dưới đây: k Hệ số ph ủ , sử dụng để chuyển đ ổ i độ không đảm bảo đo và m ở rộng - e ( a tk ) Sai số lớn nhất ước tính của hệ s ố giãn nở tuyến tính của thành bể độ C u ( a tk ) Độ không đ ả m bảo tiêu chu ẩ n của hệ s ố giãn nở tuyến tính của thành bể độ C θ tr Độ phân giải của thiết bị EODR radian (gon) u ( θ tr ) Độ không đ ả m bảo tiêu chu ẩ n tương ứng với độ phân giải của thiết bị radian (gon) e ( θ pi ) Sai số ước tính của sự lệch tia laze đến thiết bị EODR radian (gon) e ( θ dr ) Sai số ước tính do độ lệch c ủ a thiết bị EODR radian (gon) u ( θ pi ) Độ kh ô ng đảm bảo tiêu chu ẩ n do sự lệch tia laze đến thiết bị EODR radian (gon) u ( θ th ) Độ kh ô ng đảm b ả o tiêu chu ẩ n c ủ a các góc đo được do sự không tuyến tính c ủ a thiết bị EODR radian (gon) θ Góc theo phương ngang radian (gon) u ( θ ) Độ không đ ả m bảo tiêu chuẩn toàn phần của các góc theo phương ngang radian (gon) f Góc theo phương dọc radian (gon) u ( f ) Độ không đảm bảo tiêu chuẩn toàn phần của các góc theo phương dọc radian (gon) D Khoảng cách nghiêng mét U m ( D ) Độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n mở rộng của d ụng cụ đo khoảng cách nhận được từ chứng ch ỉ hiệu chu ẩ n mét U a Độ kh ô ng đảm bảo tiêu chuẩn bổ sung của các phép đo khoảng cách mét u ( D ) Độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n c ủ a dụng cụ đo khoảng cách mét u ( X ) Độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n của trục X mét u ( Y ) Độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n của trục Y mét e ( T t k ) D ả i nhiệt độ ước tính c ủ a thành bể độ C u ( T t k ) Độ không đảm b ả o tiêu ch uẩ n của nhiệt độ thành bể độ C u ( R i ) Độ không đảm bảo tiêu chuẩn của bán k í nh c ủ a các điểm riêng trên vòng đai mét u ( R LS ) Độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n c ủ a bán kính c ủ a các vòng đai quấn do bi ế n dạng của bể mét u ( R th ) Độ không đảm b ả o tiêu ch uẩ n của bán kính c ủ a vòng đai đã hiệu chính nhiệt độ mét u ( R ang ) Độ không đảm bảo tiêu chuẩ n của các v ò ng đai đối với các tọa độ đo được của th à nh b ể mét e ( R dr ) Sai số ước tính do sự lệch của thi ế t b ị EODR mét u ( R dr ) Độ kh ô ng đ ả m b ả o tiêu chuẩn do sự đồng chỉnh của thi ế t b ị EODR mét u ( R total ) Tổng độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n của bán kính mét R Bán kính t í nh được từ phép đo mét u ( A ) Độ không đ ả m bảo tiêu chuẩn về diện tích mét vuông C.3 . Độ không đảm bảo đo C .3.1 . Độ không đảm bảo đo của khoảng cách ngh i êng Dụng cụ đo khoảng cách được hiệu chu ẩ n liên kết với chuẩn quốc gia/qu ố c tế. Độ không đảm bảo đo m ở rộng, U m ( D ), trên chứng chỉ hiệu chu ẩ n { ( thông thường, U m ( D ), được tính bằng mét, bằng [5 × 1 0 -4 + (2 × 10 - 5 × D m )], tr o ng đó D m l à khoảng cách đo được tính bằng mét, với hệ số phủ k (thông thường k = 2, tương ứng với 95 % độ tin cậy)}, tính độ không đảm bảo đo, biểu th ị bằng mét, theo Công thức (C.1); (C.1) trong đó U a là độ không đảm bảo bổ sung của các phép đo khoảng cách do sự thay đổi c ủ a các góc theo phương d ọc, sự ph ả n chiếu từ thành bể, v.v..., giá tr ị này thông thường bằng 0,002 m với độ tin cậy 95 % (hệ số phủ k = 2), đối với các thiết bị EODR có chất lượng tốt v à các điều kiện thành bể tốt. C .3.2 . Độ không đảm bảo của góc C .3.2.1 . Độ tuy ế n tính góc của thiết b ị EODR Độ không đảm bảo t iê u chu ẩ n ước tính, u ( θ t h ) do độ không tuyến tính phần góc c ủ a thiết bị EODR theo quy trình nêu tại Phụ lục A. C .3.2.2 . Độ phân giải về góc của thiết b ị EODR Nếu độ chính xác c ủ a thiết b ị là θ tr , tính bằng radian (mgon) [ thông thường θ tr = 3,142 × 10-6 rad ( θ tr = 0,2 gon ) ], th ì độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n tương ứng, tính bằng radian (mgon), được tính theo Công thức (C.2): (C.2) trong đó hệ số tương ứng với phân phối chữ nhật. C .3.2.3 . Sự lệch tia laze trong phạm vi thiết b ị EODR Sự lệch các tia laze đo khoảng cách và đo góc s ẽ gây ra sai số hệ thống . Có thể sử dụng giá trị ư ớ c tính c ủ a sai số n à y [thông thường e ( θ pi ) = 3,142 × 10 -5 rad ( e ( θ pi ) = 2 mgon)], dẫn đến độ không đ ả m b ả o, t í nh bằng radian (mgon), được tính theo Công thức (C.3): (C. 3 ) trong đ ó hệ số tương ứng với phân phối chữ nhật. C .3.2.4 . Độ không đ ả m b ả o tổng c ủ a các góc Độ không đ ả m b ả o tổng của các góc nhận được là căn bậc hai trung b ì nh (RMS) của các thành phần của nó v à như nhau đối với các g ó c phương ngang và phương dọc, θ và f được t í nh b ằ ng radian, tính theo Công th ứ c (C.3): (C.4) trong đó t ấ t cả các thành phần tính b ằ ng radian và u ( θ dr ) là độ không đảm bảo tiêu chuẩn do độ lệch c ủ a thiết b ị như ghi được tại 9.6. C .3.3 . Độ không đảm bảo của các tọa độ Độ không đ ả m bảo t ổ ng c ủ a các tọa độ, u ( X ) và u ( Y ), được t í nh sử dụng các đạo hàm riêng phần c ủa các thành phần khác nhau, tính theo Công thức (C.5) đến (C.12): (C.5) trong đó (C.6) (C.7) (C.8) (C.9) trong đó (C.10) (C.11) (C.12) Tất cả các độ kh ô ng đảm bảo của X và Y được tính bằng mét trong kh i của θ và f được tính bằng radian. Nếu trước đây các thông số của θ và f đ ã được tính bằng gon hoặc mgon, th ì chuyển đổi về radian, sử dụng hệ thức: 2 p rad = 400 gon = 400 000 mgon. C .3.4 . Độ không đ ả m b ả o của bán kín h C .3.4.1 . Bán kính lắp vào Đường tròn có bán kính, R , được lắp vào với các tọa độ đo được của thành b ể sử dụng Công thức (C.13) : (C.13) trong đó n l à tổng số các điểm mốc tại một độ cao; A x v à B y là các tọa độ của t â m đường tròn lắp vào t ại độ cao này. Coi các sai số của X và Y l à tương quan (cả hai phụ thuộc vào các sai số D không phải là ngẫu nhiên), th ì độ không đảm b ả o, u ( R an g ), của các đường tròn lắp vào các tọa độ đo được của thành bể được đo theo Công thức (C.14): (C.14) trong đó X i và Y i l à các t ọ a độ cho từng điểm mốc như trên, tính bằng mét; u ( X i ) và u ( Y i ) là các độ không đảm bảo của các tọa độ đối v ới từng điểm mốc như trên, tính b ằ ng mét. Đặt các giá tr ị A x và B y bằng không (0), Công thức (C.14) đơn giản còn như Công thức (C.15): (C.15) trong đó D là khoảng cách nghiêng (trung b ì nh), g ầ n như không đổi, c ó độ không đảm bảo u ( D ); f là góc (trung bình), gần như không đ ổ i nâng theo chiều dọc, có độ không đảm bảo u ( f ) . C .3.4.2 . Lắp các đường tròn vào các bể b ị biến dạng Nếu các bể chứa b ị biến dạng ít nhiều, tức là bể không còn là h ì nh trụ hoàn h ả o, th ì điề u này sẽ ảnh hư ở ng rất nhi ề u đến độ không đảm bảo của bán kính. Quy tr ì nh lắp các đường tròn v à o tập hợp các điểm đo được n ê u tại TCVN 11156-3 (ISO 7507-3), Phụ lục B [4 ] . Đ ể tính độ không đảm bảo tiêu chuẩn của việc lắp đặt, u ( R L S ), độ lệch chuẩn của các phần chênh lệch, s , tính bằng mét, được s ử dụng như tại Công thức (C.16): (C.16) CH Ú TH Í CH 1: Hệ số là do giá trị trung b ì nh c ủ a n số đọc sử dụng đ ể t í nh bán k í nh. CHÚ THÍCH 2: Độ lệch chu ẩ n, s , của các chênh lệch c ủ a bán k í nh thường nhận được bằng cách lấy tổng b ì nh phương các độ lệch của bán k í nh từ giá trị trung b ì nh của chúng chia cho ( n - 3), trong đó ba điểm được coi là đ ã sử dụng để l ắ p đường tròn. C .3.4.3 . Độ không đ ả m b ả o do nhiệt độ Độ không đ ả m b ả o tiêu chu ẩ n c ủ a bán kính bể đã hiệu chính về độ giãn nở nhiệt của thành bể bao gồm: - độ không đ ả m bảo tiêu chuẩn của các hệ số gi ã n n ở của bể; - độ không đảm b ả o tiêu chuẩn của nhiệt độ thành bể; Dải nhiệt độ th à nh bể lớn nhất là e ( T tk ), dựa trên các biến số sau: a tk l à hệ số giãn nở tuyến t í nh c ủ a vật liệu chế tạo th à nh bể, tính b ằ ng 1/độ C; T ref là nhiệt độ chu ẩ n của bể (độ không đảm bảo đo bằng không), t í nh bằng độ C; T tk là nhiệt độ c ủ a thành bể khi hiệu chuẩn, tính bằng độ C . Điều này có thể tính được từ các phép đo nhiệt độ ( các điểm nóng nhất và lạnh nh ấ t trên thành bể) hoặc ước t í nh các chênh lệch nhiệt độ (gradient nhiệt) tại thời điểm hiệu chu ẩ n; giả sử phân phối chữ nhật, độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n được t í nh bằng độ C , theo C ô ng thức (C.17): (C.17) Sai số lớn nh ấ t c ủ a việc ước tính hệ số giãn n ở nhiệt, e ( a tk ), là thường bằng 2 × 10 - 6 °C - 1 ; giả sử phân phối chữ nhật, độ không đảm bảo đo được tính bằng độ C , theo C ô ng thức (C.18): (C.18) Độ không đ ả m bảo c ủ a bán kính bể đã hiệu ch í nh, tính bằng mét, theo Công thức (C.19): (C.19) C .3.4.4 . Độ không đảm bảo tổng của các bán k ính Độ không đ ả m b ả o tổng c ủ a các bán kính, u ( R tota l ), tại chiều cao cho trước, tính bằng mét, theo Công thức (C.20): (C.20) trong đó u ( R dr ,) là độ không đ ả m b ảo tiêu chu ẩ n do sự lệch c ủ a thiết bị ghi được tại 9.6. C .3.4.5 . Độ không đ ảm bảo c ủ a diện t í ch tiết d i ện/mặt cắt ngang Diện tích mặt cắt ngang, A , tại độ cao cho trước lấy từ bi ể u thức p × R 2 , độ không đ ả m bảo của nó, tính bằng mét vuông, theo Công thức (C.21): u ( A ) = 2 × p × R × u ( R total ) (C.21) C.3. 6. V í dụ bằng số C .3.6 . 1 . Quy định chung V í dụ này mô phỏng độ lớn thông thư ờ ng của các độ không đảm bảo và các số này c ó th ể khác nhau thế nào theo chiều cao c ủ a bể có đường k í nh bằng 45 m và chiều cao tổng x ấ p xỉ bằng 12,6 m, với thiết bị EODR được g ắ n tại trung tâm của bể tại độ cao bằng 1,5 m. C .3.6.2 . Độ không đảm bảo các góc Không phụ thuộc vào chiều cao, giả sử như sau: a) Sai số không t uyến t í nh c ủ a góc c ủa thiết b ị EODR bằng 1,572 × 10 -5 rad (1 mgon) dẫn đến độ kh ô ng đảm bảo tiêu chuẩn: ≈ 9,076 × 10 -6 rad. b) Độ phân giải c ủ a góc c ủ a thi ế t b ị EODR b ằ ng 3,142 × 10 -6 rad (0,2 mgon) dẫn đến độ không đ ả m bảo tiêu chu ẩ n: ≈ 9,070 × 10 -7 rad. c) Sự không th ẳ ng h à ng của tia laze trong thiết bị EODR bằng 3,142 × 10 -6 rad (0,2 mgon) dẫn đến độ không đảm b ả o tiêu chu ẩ n: ≈ 9,070 × 10 -6 rad. d) Sự trôi c ủ a tia laze trong thiết bị EODR bằng 1,571 × 10 - 7 rad ( 0,01 mgon) dẫn đến độ không đảm bảo tiêu chu ẩ n: ≈ 5,535 × 10 -8 rad. Các độ không đảm bảo tại 3.6.2 từ a) đến d) cộng vào độ không đ ả m bảo t ổ ng c ủ a các góc như sau: u ( θ ) = u ( f ) = 1,3 × 10 -5 rad C .3.6.3. Độ không đảm b ả o c ủ a bán kính và diện tích tiết diện Sau đ â y là các độ không đ ả m bảo do nhiệt độ, chung cho tất cả các chiều cao: ≈ 1,44°C ≈ 6 × 10 -7 °C -1 Độ không đảm bảo đối v ớ i R = 22,5 m, giả sử T tk - T ref = 5° C và a tk = 12 × 10 -6 °C -1 như sau: ≈ 0,4 mm. Độ không đảm bảo của bán k í nh và d iện t í ch tiết diện được nêu tại B ả ng C.1, giả sử là: ≈ 0,3 mm. Riêng đối với các phép tính toán, mức th ấ p được giả sử là tại mặt ph ẳ ng ngang của thiết b ị EODR, còn mức cao là trên đỉnh bể. Bảng C.1 - Độ không đảm bảo c ủ a bán kính và diện tích tiết diện Thông số Mức thấp Mức cao Tên Đơn v ị Chiều cao trên EODR m 0 11 , 1 Khoảng cách đo được m 22,5 25,089 Góc theo phương dọc, f rad 0 0,458 U m ( D ) m 0,0010 0,0010 U a m 0,002 0,002 u ( D ) m 0,0011 0,0011 u ( R ang ) m 0,0011 0,0010 Giả sử n = 47 điểm được đo và độ lệch so với trung b ì nh s = 7 mm Giả sử n = 47 điểm được đo và độ lệch so với trung b ì nh s = 13,7 mm u ( R LS ) m 0,0010 0,0020 u ( R total ) m 0,0016 0,0023 u ( R total ) phần trăm của số đọc 0,007 % 0,010 % u ( A ) m 2 0,224 0,324 u ( A ) phần trăm của số đọc 0,014 % 0,020 % THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ISO Gui d e 98 (all part), Uncer t ainty of measurement ( f orme rl y know n as GUM) (Độ không đ ả m b ảo đo (trước đây gọi là GUM). [2] TCVN 11156-2 (ISO 7507-2), Dầu mỏ và sản ph ẩ m dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chuẩn b ể trụ đứng - Phần 2: Phương ph á p đường quang chu ẩ n. [3] ISO 7078-3:1985, Building construction - Procedure for setting out, measurement and surveying - Vocabulary and guidance notes (C ô ng trình xây dựng - Quy trình lắp dựng, đo lường v à kh ả o sát - Từ vựng và hướng dẫn) . [4] TCVN 11156-3 (ISO 7507-3), Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng - Hiệu chu ẩ n bể trụ đ ứ ng - Phần 6: Phương ph á p tam giác quang. MỤC LỤC Lời nói đầu 1 . Phạm vi áp dụng 2 . Tài liệu viện dẫn 3 . Thuật ngữ và định nghĩa 4 . Các yêu cầu về an toàn 5 . Thiết bị, dụng cụ 6 . Các yêu cầu chung 7 . Lắp đặt thiết b ị EODR trong bể 8 . Lựa chọn các đi ể m m ố c 9 . Quy tr ì nh hiệu chuẩn 10 . Các phép đo khác 11 . Tính và lập bảng dung tích Phụ lục A (tham khảo) Quy trình kiểm tra xác nhận các thiết b ị EODR Phụ lục B (tham khảo) T í nh các bán kính trong từ các thông số đo được Phụ lục C (tham khảo) Độ không đảm bảo hiệu chu ẩ n Thư mục tài liệu tham khảo