Source: http://www.ic.gc.ca/eic/site/mc-mc.nsf/fra/lm04808.html
Timestamp: 2017-12-11 22:57:30+00:00

Document:
Partie 4, section 44 — Compensation automatique de la pression
Le présent essai s'applique à tous les appareils de mesure des liquides qui sont munis d'un compensateur automatique de pression. Ces appareils de mesure sont habituellement utilisés seulement pour le mesurage de liquides à pression de vapeur élevée et conjointement avec la compensation automatique de la température (CAT).
Compensation automatique de la pression.
Ctl (c)
Correction en fonction des effets de la température sur le liquide dans le compteur.
Cpl (c)
Correction en fonction des effets de la pression sur le liquide dans le compteur.
Cplappliquée
Correction en fonction de la pression sur le liquide calculée et utilisée par le dispositif indicateur (méthode no 2). Même chose que pour la Cplvraie, sauf que la valeur est calculée manuellement et n'est pas affichée par le dispositif indicateur.
Cplthéorique
Correction en fonction de la pression sur le liquide calculée pour des conditions d'essai réelles (méthodes nos 1 et 2).
Cplvraie
Correction en fonction de la pression sur le liquide indiquée et utilisée par le dispositif indicateur (méthode no 1).
Pression de vapeur d'équilibre (Pe)
Pression à laquelle un état liquide et un état vapeur sont en équilibre à une température donnée dans un système fermé.
Pression absolue (Pabs)Note de bas de page 1
Pression manométrique corrigée en fonction de la pression atmosphérique. Un zéro indique un vide absolu.
Pression atmosphérique (Patm)Note de bas de page 1
Valeur constante pour désigner la pression atmosphérique présumée (101,325 kPa).
Pression manométrique (Pman)Note de bas de page 1
Pression indiquée par un manomètre. Un zéro fait référence à la pression ambiante
Un compensateur automatique de la pression est un appareil qui comporte le logiciel et les composants nécessaires pour déterminer automatiquement un facteur de correction qui tient compte de l'effet de la pression sur le volume d'un liquide pendant le mesurage du liquide. On l'appelle la correction en fonction de la pression sur le liquide (Cpl). Ce facteur est multiplié par le volume brut ou non corrigé pour déterminer le volume corrigé aux conditions de pression de référence. Dans le cas des gaz liquéfiés (p. ex. gaz de pétrole liquéfiés [GPL]), la pression de référence est la pression de vapeur d'équilibre du produit à la température du liquide au moment du mesurage. Prendre note que pour les produits normalement liquides, la pression de référence est la pression atmosphérique (c.-à-d. 101,325 kPa).
Les dispositifs indicateurs utilisés pour la compensation de la pression doivent être approuvés conformément au document intitulé Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques. Ils sont utilisés conjointement avec un transducteur de pression, un capteur de température et un densitomètre en conduite ou un densitomètre programmé avec une masse volumique de référence fixe pour le liquide mesuré. Avec ces données, le dispositif indicateur calculera le facteur de correction de la pression applicable aux conditions de mesurage dans l'élément de mesure.
Les transducteurs de pression utilisés pour la compensation de la pression doivent être approuvés conformément aux Conditions pour l'approbation des transducteurs de pression.
Remarques : Les facteurs de compensation sont combinés dans le dispositif indicateur à l'aide de multiplications (p. ex. Ctl × Cpl × MF). Ce n'est pas la même chose que le facteur de correction composite interdit.
Les systèmes de mesurage qui incorporent des fonctions de compensation automatique de la pression sont habituellement installés dans des installations de chargement en vrac de produits ayant une pression de vapeur élevée (p. ex. gaz liquéfiés). Même si la compensation automatique de la pression peut être appliquée aux liquides ayant une faible pression de vapeur, comme l'essence et le distillat, la portée de la présente méthode ne traite pas cette application.
La présente méthode vise à confirmer la capacité du transducteur de pression à mesurer à l'intérieur de la marge de tolérance indiquée à l'article 5.2 des Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques et à confirmer que le système de compensation automatique de la pression utilise le facteur de la Cpl approprié à l'intérieur de la marge de tolérance applicable indiquée à l'article 5.1 du même document.
American Petroleum Institute's (API) Manual of Petroleum Measurement Standards, chapitre 11.2.2M.
Équipement d'essai et documents requis
Manomètre certifié ayant un échelon minimal de 5 kPa (précision de ± 10 kPa pour des indications jusqu'à 1 MPa et de ± 1 % pour des indications supérieures à 1 MPa)
Robinet de sectionnement et de purge et raccord, si nécessaire, aux fins d'inspection.
Thermomètre certifié ayant un échelon minimal de 0,1 °C
Certificat de précision ou certificat de désignation comme étalon local pour le thermomètre et le manomètre
Tables de correction du volume approuvées tirées du Manual of Petroleum Standards de l'API, chapitre 11.2.2M
Remarque : L'équipement électronique utilisé dans un environnement de vapeurs doit être à sécurité intrinsèque.
Méthode (vérification visuelle de l'installation)
Confirmer que le dispositif indicateur et le transducteur de pression sont approuvés (avis d'approbation).
Confirmer que l'installation du transducteur de pression respecte les exigences énoncées à l'article 5.0 des Conditions pour l'approbation des transducteurs de pression . Voir aussi la figure 1 ci-dessous :
La prise de pression se situe à 1 m ou moins en aval de l'élément de mesure et il n'y a aucun élément susceptible d'interférer avec la pression entre la prise de pression et le compteur.
Une prise de pression de ¼ po FNPT doit être adjacente au transducteur de pression.
Un robinet à pointeau scellable doit être installé à la prise de pression pour permettre d'isoler la prise de la conduite principale du produit à des fins d'essai.
Confirmer que la masse volumique adéquate du produit à la température de référence (p. ex. 15 °C) est programmée dans le dispositif indicateur. Dans le cas d'un densitomètre en conduite, vérifier qu'il est approprié pour l'application.
Confirmer que l'installation du transducteur de pression (A) est conforme à la figure 1.
Robinet à pointeau d'isolement scellable pour le transmetteur de pression (de préférence, un robinet de sectionnement et de purge). Remarque : Le robinet de purge peut être un robinet distinct situé sur la conduite de la prise de pression.
Bouchon pour la prise de pression.
Étalon de pression.
Robinet à pointeau d'isolement scellable pour la prise de pression (de préférence, un robinet de sectionnement et de purge).
Remarque : Le robinet de purge peut être un robinet distinct situé sur la conduite de la prise de pression.
Robinet à pointeau d'isolement de l'étalon de pression.
Vérifier que le robinet d'isolement (E) de la prise de pression est fermé et enlever les bouchons (C) qui pourraient se trouver sur la prise de pression. Attention : Il pourrait y avoir une pression résiduelle entre la prise et le bouchon.
Installer l'étalon de pression local (D) à l'aide d'une pâte d'étanchéité pour raccords filetés appropriée. Si le robinet d'isolement (E) de la prise de pression n'est pas un robinet du type de sectionnement et de purge et qu'un robinet de purge distinct n'est pas fourni, installer un robinet de purge entre la prise de pression et l'étalon local.
Remarque : La conformité du collecteur de pression aux exigences juridiques et aux exigences de sécurité doit être déterminée par le propriétaire de l'appareil. En cas de conflit entre les critères de conception de Mesures Canada (MC) et les exigences de sécurité, les écarts doivent être soumis au spécialiste en volumétrie qui règlera le problème. En aucun cas, un inspecteur ne doit modifier la conception d'un collecteur pour réaliser un essai de pression.
Figure 1 - Transmetteur de pression et prise d'inspection
La figure 1 montre un tronçon de la conduite de produit immédiatement en aval du compteur soumis à l'essai. Le transmetteur de pression (A) est isolé de la conduite d'alimentation du produit au moyen d'un robinet à pointeau scellable (E). La prise de pression de ¼ po FNPT est située à côté du transmetteur de pression. Cette prise de pression est aussi isolée de la conduite d'alimentation principale du produit au moyen d'un robinet à pointeau (E) classique scellable et d'un robinet distinct (F). La prise de pression permet à l'inspecteur d'installer un étalon de pression (D) pour l'inspection. Lorsqu'il n'est pas utilisé, le port de ¼ po est obstrué à l'aide d'un bouchon approprié (C). Les deux robinets d'isolement doivent, de préférence, être du type « de sectionnement et de purge » (B).
Remarque : On a illustré ici une installation possible parmi d'autres. De nombreuses autres installations seront aussi acceptables. Consulter un spécialiste en volumétrie pour obtenir de plus amples renseignements.
Mise à l'essai du transducteur de pression
On peut trouver des transducteurs de pression avec des dispositifs d'affichage non approuvés à l'emplacement du transducteur. Le signal brut du transducteur de pression peut être modifié ou pondéré dans le dispositif indicateur approuvé avant de l'utiliser pour déterminer le facteur de la Cpl. Par conséquent, la lecture des valeurs de pression devrait toujours se faire depuis le dispositif indicateur approuvé et non depuis le dispositif d'affichage du transducteur.
Lorsqu'on utilise la pression du système et un étalon de pression pour faire l'essai de précision du transducteur de pression, il faut ouvrir le robinet d'isolement (E) et commencer un essai d'écoulement du produit jusqu'à ce que le débit et la pression se stabilisent; puis, fermer le robinet d'isolement et consigner la pression indiquée par le dispositif indicateur et par l'étalon de pression.
Remarque : Si la pression demeure stable, il ne sera peut-être pas nécessaire de fermer le robinet d'isolement pour effectuer la lecture.
Les transducteurs de pression peuvent aussi être mis à l'essai avec un simulateur de pression certifié.
S'assurer que les indications de pression se situent à l'intérieur de la marge de tolérance applicable spécifiée à l'article 5.2 des Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques. Répéter l'essai ci-dessus avec au moins trois autres pressions de la plage de pression prévue pour les essais. Prendre note que la pression de vapeur statique dans le système, lorsque la pompe est arrêtée, peut être utilisée comme l'un des points d'essai.
Tableau 1 Lecture de la pression et marges de tolérance
moins de 1 MPa ± 50 kPa
entre 1 et 4 MPa ± 5 % de la pression connue
plus de 4 MPa ± 200 kPa
Veiller à ce que la température indiquée par le dispositif indicateur se situe à l'intérieur des limites acceptables pour la température mesurée par l'étalon de température. Si ce n'est pas le cas, le problème doit être réglé avant d'aller de l'avant avec l'inspection.
Remarque : Les robinets d'isolement du transducteur de pression (E) doivent être scellés en position ouverte avant et après l'inspection. Le non-respect de cette consigne pourrait faire en sorte que des pressions erronées soient utilisées pour le calcul de la Cpl. Les robinets d'isolement de la prise de pression (F) doivent être scellés en position fermée avant et après l'inspection pour faire en sorte qu'il n'y ait aucune perte de produit par la prise de pression. De plus, la prise de pression devrait être bouchée en tout temps lorsque l'étalon de pression n'est pas installé.
Le transmetteur de pression devrait être mis à l'essai à 4 points d'essai, entre la pression basse et la pression haute. Ces essais aideront à faire en sorte qu'il n'y ait pas de différence de pression dans la conduite d'essai et la conduite d'écoulement du produit. Suivre la méthode générale suivante :
Enlever le sceau et fermer le robinet d'isolement (E) au collecteur de pression.
Ouvrir le robinet de purge (B) pour libérer la pression dans le collecteur. Retirer le bouchon du port d'inspection (C).
Installer l'étalon de pression (D) à l'aide du produit d'étanchéité approprié. Ouvrir le robinet (F) et fermer le robinet de purge (B).
Ouvrir lentement le robinet d'isolement pour mettre en pression le collecteur (E). Le robinet de purge (B) peut être utilisé pour purger l'air ou la vapeur qui pourrait être emprisonné dans le collecteur de pression.
Mettre la pompe en marche et mettre en pression la pompe à la pression maximale.
Fermer le robinet d'isolement selon les besoins. Consigner les indications de pression de l'étalon et de l'appareil soumis à l'essai.
Arrêter la pompe et purger le collecteur à moins de 100 kPa. Fermer le robinet de purge (B).
Activer la pompe et ouvrir lentement le robinet d'isolement (E) pour permettre à la pression d'atteindre la pression d'essai la plus basse désirée.
Fermer le robinet d'isolement (E) et consigner la pression indiquée par l'étalon et par l'appareil soumis à l'essai.
Répéter pour chaque point d'essai désiré, en commençant par la pression la plus basse et en augmentant progressivement pour atteindre la pression la plus élevée.
Calcul de la correction en fonction de la pression sur le liquide (méthode no 1)
Remarque : Si la Ctl et la Cpl ne peuvent être obtenues séparément du dispositif indicateur approuvé, il faut alors utiliser la méthode no 2 pour réaliser l'inspection. Il s'agit ici d'un scénario relativement peu courant étant donné que la Ctl et la Cpl doivent toutes deux être affichées sur les dispositifs indicateurs modernes approuvés et dotés de CAP. Le paragraphe 5.3 (2) des Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques stipule que le système fournit la Cpl ou le volume brut à la pression de référence aux fins d'inspection.
Remettre à zéro le dispositif indicateur du compteur, puis faire circuler une quantité de produit correspondant à au moins 2000 fois l'échelon minimum, comme il est indiqué à l'article 20 de la norme SVM-1.
Durant l'essai, consigner la pression (Pt) indiquée par l'étalon de pression certifié et la température (Tt) indiquée par l'étalon de température certifié à 25 %, 50 %, 75 % et 95 % du volume d'essai.
Après l'essai, consigner les indications suivantes du dispositif indicateur :
Volume enregistré net
Volume enregistré brut
Facteur moyen de la Ctl (c) (correction en fonction de la température du liquide dans le compteur)
Facteur moyen de la Cpl (c) (correction en fonction de la pression du liquide dans le compteur)
Calculer la pression moyenne de l'étalon de pression et la température moyenne de l'étalon de température pour l'essai, en prenant en compte les corrections des étalons de pression et de température indiquées sur leur certificat d'étalonnage respectif.
Calculer la température moyenne de l'essai (°C) à partir des valeurs consignées pour la Tt.
Calculer la pression moyenne de l'essai (kPa man) à partir des valeurs consignées pour la Pt.
Convertir la pression manométrique au compteur en pression absolue.
À l'aide des valeurs moyennes de pression et de température mesurées par les étalons certifiés, calculer la valeur de la Cpl théorique au compteur comme suit :
Pt Pression moyenne au compteur indiquée par l'étalon de pression, convertie en pression absolue (kPa absolu)
Pe Pression de vapeur d'équilibre du produit, à la température moyenne indiquée par l'étalon de température (kPa absolu)
Ft Facteur de compressibilité du liquide, tiré de la table appropriée de l'API, à la température moyenne certifiée et à la masse volumique de référence programmée dans le dispositif indicateur
Remarque : La plupart des tables de référence fournissent la valeur de la pression de vapeur d'équilibre (Pe) en unités de pression absolue, et non en unités de pression manométrique. Pour convertir la pression manométrique en pression absolue, et vice versa, utiliser les équations suivantes :
Conformément à l'article 5.1(1) des Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques, vérifier que les indications de la Cpl vraie du dispositif indicateur se situent à plus ou moins 0,2 % de la valeur théorique de la Cpl calculée ci-dessus.
Exemple pour un compensateur automatique de pression électronique (méthode no 1)
Indications du dispositif indicateur
Masse volumique : 510 kg/m3
Volume net : 1992,8 litres
Volume brut : 1911,5 litres
Température moyenne (Tm) : 0,2 °C
Pression moyenne (Pm) : 731 kPa (man)
Correction – température du liquide dans le compteur (Ctlvraie) : 1,0408
Correction – pression du liquide dans le compteur (Cplvraie) : 1,0014
Lectures des étalons certifiés
Température moyenne (Tt) :
Pression moyenne (Pt) :
743 kPa (man)
Données tirées des tables appropriées :
Ctl théorique pour les GPL (masse vol. de 510 kg/m3) à Tt de 0,3 °C = 1,0405
Pression de vapeur d'équilibre (Pe) pour les GPL à (Tt) 0,3 °C et avec 510 kg/m3 = 458 kPa (absolue)
La différence de pression théorique entre la pression moyenne de l'étalon et la pression de vapeur du produit, convertie en pression absolue, est :
Pour une différence de pression de 386,325 kPa et une température de 0,3 °C, le facteur de compressibilité de l'API (Ft) est :
La Cpl théorique aux conditions ci-dessus (0,3 °C, différence de pression de 386,325 kPa) est de 1,0015.
L'erreur de la Cpl vraie est calculée comme suit :
La marge de tolérance pour la fonction de CAP est de ± 0,20 % (Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques, article 5.1).
Dans ce cas, l'erreur vraie (-0,01 %) est plus petite que la marge de tolérance (0,20 %), donc la fonction de CAP est vérifiée.
Ces calculs seront généralement effectués avec la feuille de calcul de la CAP de MC.
Calcul de la correction en fonction de la pression sur le liquide (méthode no 2)
Remarque : Si les valeurs de Ctl et Cpl vraies appliquées sont toutes les deux fournies séparément par le dispositif indicateur approuvé, il faut utiliser alors la méthode no 1 pour réaliser l'inspection. Si ces valeurs ne sont pas disponibles, confirmer que le dispositif indicateur est approuvé pour la compensation automatique de la pression. Seuls les dispositifs indicateurs approuvés il y a longtemps avec la compensation automatique de la pression ne fourniront pas les valeurs individuelles de la Ctl et de la Cpl nécessaires.
Il se peut que le dispositif indicateur approuvé ne puisse pas afficher les valeurs de la Cpl séparément des valeurs de la Ctl. Dans ces cas, un facteur de correction combiné sera plutôt calculé et affiché. Cette situation présente un problème pour l'inspecteur qui doit déterminer si les valeurs de la Cpl et de la Ctl sont calculées correctement. La procédure simplifiée suivante permettra à l'inspecteur d'isoler la valeur de la Cpl des effets de la Ctl dans le but d'évaluer la fonctionnalité de la compensation automatique de la pression seule.
Mettre à zéro le dispositif indicateur du compteur, puis faire circuler une quantité de produit correspondant à au moins 2000 fois l'échelon minimum, comme il est défini à l'article 20 de la norme SVM-1.
Durant l'essai, consigner la pression (Pt) obtenue de l'étalon de pression certifié et la température (Tt) donnée par l'étalon de température certifié à 25 %, 50 %, 75 % et 95 % du volume d'essai.
Volume enregistré net (net)
Volume enregistré brut (brut)
Température moyenne (Tm)
Pression moyenne (Pm)
Calculer le facteur moyen Cm (correction combinée en fonction de la température et de la pression du liquide dans le compteur). Ce facteur peut être calculé comme étant le volume enregistré net divisé par le volume enregistré brut.
À l'aide de la température moyenne (Tm) mesurée au compteur et enregistrée par le dispositif indicateur, déterminer la valeur de la Ctl appliquée à partir de la table appropriée de l'API.
Calculer la température moyenne de l'essai Tm (°C).
Calculer la pression moyenne de l'essai Pm (kPa man).
Convertir la pression manométrique moyenne au compteur en pression absolue.
Avec les valeurs de pression et de température moyennes obtenues par les étalons certifiés, calculer la valeur de la Cpl théorique au compteur comme suit :
Pt Pression moyenne au compteur indiquée par l'étalon de pression (kPa absolu)
Ft Facteur de compressibilité du liquide tiré de la table appropriée de l'API,à la température moyenne certifiée et pour la masse volumique de référence programmée dans le dispositif indicateur
Conformément à l'article 5.1(1) des Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques, vérifier que les mesures de la Cpl appliquée indiquées par le dispositif indicateur se situent à plus ou moins 0,2 % de la valeur de la Cpl théorique calculée ci-dessus.
À l'aide de la valeur de la Ctl calculée ci-dessus, calculer la valeur de la Cpl appliquée comme suit :
Net Volume enregistré net (compensé) indiqué par le dispositif indicateur approuvé à 15 °C et à la pression de référence
Brut Volume enregistré brut (non compensé) indiqué par le dispositif indicateur aux conditions ambiantes
Ctl Facteur de correction du volume tiré de la table appropriée de l'API à la température moyenne de distribution du produit (Tm) indiqué par le dispositif indicateur approuvé
Conformément à l'article 5.1(1) des Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques, vérifier que la mesure moyenne de la Cpl vraie appliquée au dispositif indicateur se situe à plus ou moins 0,2 % de la valeur de la Cpl théorique calculée ci-dessus.
Exemple pour un compensateur automatique de pression électronique (méthode no 2)
Correction – température du liquide dans le compteur (Ctl) : non fournie par le dispositif indicateur
Correction – pression du liquide dans le compteur (Cpl) : non fournie par le dispositif indicateur
Indications des étalons certifiés
D'après les tables de l'API, la valeur de la Ctl théorique pour des GPL ayant une masse volumique de 510 kg/m3 à une température moyenne (Tm) de 0,2 °C = 1,0408, ce qui représente la valeur de la Ctl appliquée au dispositif indicateur.
La Cpl appliquée est ensuite calculée comme suit :
D'après les tables de l'API, la Ctl théorique pour des GPL ayant une masse volumique de 510 kg/m3 à une Tt de 0,3 °C est égale à 1,0405 et la pression de vapeur d'équilibre (Pe) pour des GPL à une Tt de 0,3 °C et ayant une masse volumique de 510 kg/m3 est égale à 458 kPa (absolu).
Remarque : La plupart des tables de référence donnent la valeur de la pression de vapeur d'équilibre (Pe) en unités de pression absolue, et non en unités de pression manométrique. Pour convertir la pression manométrique en pression absolue et vice versa, utiliser les équations suivantes :
La différence de pression théorique entre les étalons de pression et la pression de vapeur du produit est :
Pour une différence de pression de 386 kPa et une température de 0,3 °C, le facteur de compressibilité (Ft) de l'API est :
La Cpl théorique aux conditions ci-dessus (0,3 °C (Tt), différence de pression de 386,325 kPa) est 1,0015.
L'erreur de la Cpl vraie se calcule ainsi :
La marge de tolérance de la fonction de compensation automatique de la pression est de ± 0,20 % (Conditions pour l'approbation des CAP intégrés aux enregistreurs électroniques, article 5.1).
Dans ce cas, l'erreur de la Cpl vraie (0,02 %) est plus petite que la marge de tolérance (0,20 %), donc la fonction de compensation automatique de la pression est vérifiée.
Ces calculs seront généralement effectués avec la feuille de travail de la CAP de MC.
Pression (absolue) = Pression (manométrique) + Pression (atmosphérique)
Page: F701-lm04808

References: l'article 5
 l'article 5
 l'article 5
 l'article 5
 l'article 20
 l'article 5
 l'article 20
 l'article 5
 l'article 5