Приложение В (обязательное). Обработка результатов измерений

Приложение В
(обязательное)

Обработка результатов измерений

В.1 Вычисление внутреннего диаметра первого пояса

В.1.1 Внутренний диаметр первого пояса вычисляют методом последовательных приближений, используя результаты измерений хорд (основной и остаточной) горизонтальных окружностей, проведенных на трех уровнях: 1500; 1000; 500 мм.

В.1.2 В качестве первого приближения внутреннего диаметра первого пояса на j-м уровне D₁ принимают значение, указанное в технической документации на резервуар в соответствии с 10.2.4.

В.1.3 Вычисляют ¹⁾ центральный угол, соответствующий остаточной хорде, по формуле

------------------------------

¹⁾_{Все расчеты проводят до 8-й значащей цифры, затем округляют для длин до целого числа миллиметров, для объемов - до целого числа 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.}

------------------------------

,

где S₀ - остаточная хорда, измеренная по 10.2.6;

D₁ - внутренний диаметр первого пояса первого приближения, принятый в соответствии с В.1.2.

В.1.4 Вычисляют разность углов по формуле

,

где - центральный угол, вычисленный по формуле (2), принимаемый за первое приближение центрального угла ;

m₂ - число отложенных хорд, принимаемое по таблице А.3 (приложение А).

В.1.5 Вычисляют 2-е приближение центрального угла по формуле

,

принимают знак "+", если  < 0; знак "-", если  > 0.

В.1.6 Вычисляют 2-е приближение внутреннего диаметра первого пояса D₂ по формуле

,

где S₁ - хорда, длину которой вычисляют по формуле (1).

В.1.7 Проверяют выполнение условия

.

В.1.8 Если условие В.1.7 не выполняется, то делают следующее приближение в последовательности:

В.1.8.1 Вычисляют параметры по формулам:

;

.

В.1.8.2 Проверяют выполнение условия

.

В.1.9 Если условие В.1.8.2 не выполняется, то делают следующие приближения до выполнения условия

.

В.1.10 Внутренний диаметр первого пояса D вычисляют по формуле

,

(В.1)

где D_1,5; D_1,0; D_0,5 - диаметры первого пояса, определенные в соответствии с В.1.2-В.1.9 по результатам измерений хорд на трех уровнях: 1500; 1000;500 мм.

В.2 Вычисление внутренней длины окружности первого пояса

В.2.1 Внутреннюю длину окружности первого пояса L_ц вычисляют по формуле

,

(В.2)

где  = 3,1415927 (здесь и далее везде).

В.2.2 Результат вычисления величины L_ц по формуле (В.2) вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Г.

В.3 Вычисление внутренних диаметров вышестоящих поясов

В.3.1 Внутренний диаметр i-го вышестоящего пояса D_ik при установке первого теодолита в точку (рисунок Б.3), находящуюся диаметрально противоположно отметке разбивки k, вычисляют по формуле

,

(В.3)

где С_k - расстояние между теодолитами, мм. Значения С_k принимают по таблице А.5;

()_ik, ()_ik - вертикальные углы, град. Значения углов ()_ik, ()_ik принимают по таблице А.6.

В.3.2 Внутреннюю длину окружности i-го вышестоящего пояса L_цi вычисляют по формуле

,

(В.4)

где m - число отметок разбивки.

В.3.3 Результаты вычислений L_цi вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Г.

В.4 Вычисление степени наклона и угла направления наклона резервуара

В.4.1 Степень наклона резервуара вычисляют по формулам (рисунок Б.6):

,

(В.5)

,

(В.6)

,

(В.7)

где L_ц - длина окружности первого пояса, мм;

()_max - максимальная разность показаний шкалы рейки, вычисляемая по формуле (5);

()_max, ()_max - максимальные разности показаний шкалы рейки по правым и левым противоположным разбивкам, мм. Их значения определяют по формулам:

,

.

Значения ()_max, ()_min, ()_max, ()_min принимают по таблице А.9.

Примечание - Степень наклона резервуара вычисляют по формуле (В.5), если приближенное направление наклона контура днища совпадает с уточненным его направлением.

В.4.2 По результатам измерений в соответствии с 10.7.4 устанавливают точки направления наклона резервуара и определяют число дополнительных разбивок n₂, соответствующих 1°, от приближенного направления наклона резервуара (от точки разбивки N) до точного направления наклона резервуара.

В.4.3 Угол в градусах между плоскостью (рисунок Б.5), проходящей через точку измерений уровня жидкости и базовой высоты резервуара на направляющей планке измерительного люка и продольную ось резервуара, и уточненным направлением наклона резервуара вычисляют по формуле

,

(В.8)

где N - номер разбивки (правая или левая от приближенного направления наклона резервуара), через которую проводят уточненное направление наклона резервуара;

m - число отметок разбивки длины окружности первого пояса резервуара;

n₂ - число дополнительных разбивок, соответствующее максимальной разности показаний шкалы рейки ()_max или ()_{max и} ()_max.

В.4.4 Результаты вычислений величин и вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Г.

В.4.5 Резервуар считают не наклоненным, если выполняется условие

,

где - степень наклона резервуара, вычисляемая по формулам (В.5), (В.6), (В.7);

- минимальная степень наклона резервуара. Значения величины в зависимости от номинальной вместимости резервуаров приведены в таблице В.1.

Таблица В.1

Наименование показателя	Значение при номинальной вместимости резервуара, м3
	100-700	1000-5000	10000-100000
Минимальная степень наклона	0,0003	0,0001	0,00005

В.5 Вычисление высоты вышестоящих поясов

В.5.1 Высоту i-го пояса вышестоящего пояса h_i вычисляют по формуле

,

(В.9)

где i - номер пояса, значение его принимают из ряда: 2, 3, ... n;

В.5.2 При выполнении условий 10.6.3 высоту i-го вышестоящего пояса h_i вычисляют по формуле

,

(В.10)

где (Н_max)₁ - суммарная высота вышестоящих поясов;

n - число поясов резервуара.

Суммарную высоту (Н_max)₁ вычисляют по формуле

.

В.5.3 Результаты вычислений h_i вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Г.

В.6 Вычисление объема неровностей днища

В.6.1 Неровности днища могут находиться в пределах "мертвой" полости резервуара (рисунок Б.11) или вне ее (рисунок Б.12).

В.6.2 Объем неровностей днища ()₀ вычисляют по формуле

,

(B.11)

где L_ц - длина внутренней окружности первого пояса, вычисляемая по формуле (В.2);

f₁, f₂, f₃, ..., f₈ - расстояния по вертикали между концентрическими окружностями неровностей днища, вычисляемые по формуле

,

(В.12)

где b_j, b_j-1 - отсчеты по рейке, установленной по периметру j-й и (j - 1)-й концентрических окружностей. Значения b_j, b_j-1, принимают по таблице А.11;

- степень наклона резервуара, вычисляемая по В.4.1.

Результаты вычислений величины f_j вносят в таблицу Г.2 (приложение Г).

В.6.3 Высоту точки касания днища грузом рулетки с учетом наклона резервуара f_л (рисунок Б.13) вычисляют по формуле

,

(В.13)

где - степень наклона резервуара;

- угол направления наклона резервуара;

b_8.1 - показание рейки, установленной в точке пересечения восьмой окружности (окружности стенки резервуара) и первого радиуса, принимаемое по таблице А.11;

b_л - показание рейки в точке касания днища грузом рулетки, принимаемое по таблице А.13;

l_л - координата точки отсчета уровня жидкости и базовой высоты резервуара, измеренная по 10.8.

В.6.4 Уровень жидкости в резервуаре, соответствующий вместимости днища (рисунок Б.10), Н₀ вычисляют по формуле

.

(В.14)

В.6.5 Уровень жидкости в резервуаре , от точки касания днища грузом рулетки до уровня Н₀ (рисунок Б.13), вычисляют по формуле

.

(В.15)

В.6.6 Высоту неровностей днища f₀ вычисляют по формуле

,

(В.16)

где ()₀ - объем неровностей днища, вычисляемый по формуле (В.11);

L_ц - внутренняя длина окружности первого пояса резервуара, вычисляемая по формуле (В.2).

В.6.7 Объем неровностей днища , соответствующий уровню Н₀ или уровню (в случае выполнения условия f_л  Н₀), при расположении измерительного люка ближе к опущенному (из-за наклона резервуара) краю кровли резервуара (рисунок Б.13) вычисляют по формуле

.

(В.17)

В.6.8 Объем неровностей днища при уровне выше уровня через каждое изменение уровня на 1 см вычисляют по формуле

.

(В.18)

В.6.9 Объем неровностей днища при высоте, равной высоте точки касания днища грузом рулетки f_л, при расположении измерительного люка ближе к поднятому краю кровли резервуара, при выполнении условия f_л > Н₀, вычисляют по формуле

.

(В.19)

Объем неровностей днища вычисляют по формуле (В.17).

При выполнении условия f_л < Н₀ значение , соответствующее уровню (Н₀ - f_л), вычисляют по формуле (В.17).

В.6.10 Объем неровностей днища при уровне выше точки касания днища грузом рулетки вычисляют по формуле

.

(В.20)

Параметр z вычисляют по формуле

,

(В.21)

где Н - уровень жидкости, значение которого изменяется от нуля до уровня, соответствующего высоте неровностей днища Н_н.д.

Примечание - При выполнении условия f_л < Н₀ величину вычисляют по формуле (В.19).

В.6.11 Коэффициенты а, b, , R, входящие в формулы (В.17) - (В.20), вычисляют по формулам:

;

(B.22)

.

(B.23)

Примечание - Формулы (В.18) и (В.20) применяют при определении посантиметровой вместимости резервуара в пределах уровня, соответствующего высоте неровностей днища f₀ (при наличии).

В.6.12 Уровень жидкости Н_н.д, соответствующий высоте неровностей днища f₀, вычисляют по формуле

.

(В.24)

В.6.13 Если неровности днища выходят за пределы высоты "мертвой" полости резервуара (рисунок Б.12), то объем неровностей днища в пределах высоты "мертвой" полости вычисляют по формуле (В.18) или (В.20).

В.6.14 Уровень жидкости в резервуаре Н_м.п, соответствующий высоте "мертвой" полости, вычисляют по формуле

,

(В.25)

где J_л, , - показания рейки, отсчитанные по 10.9.4, мм.

В.6.15 Объем неровностей днища от уровня Н_м.п до уровня Н_н.д, вычисляемого по формуле (В.24), относят к объемам внутренних деталей, находящихся выше высоты "мертвой" полости.

В.6.16 Уровни жидкости, соответствующие нижней границе и верхней границе внутренней детали, вычисляют по формулам:

,

(В.26)

,

(В.27)

где J_л, , - положения рейки, отсчитанные по 10.10.2, мм;

h_д - длина внутренней детали, мм;

- степень наклона резервуара, определяемая по В.4.

В.6.17 Результаты вычислений величин Н_м.п, ()₀, Н₀, f_л, f₀, , Н_н.д, , вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Г.

В.7 Вычисление посантиметровой вместимости "мертвой" полости резервуара

В.7.1 Вместимость "мертвой" полости V_м.п вычисляют по формуле

,

(В.28)

где (V_м.п)₁ - вместимость "мертвой" полости при уровне Н в пределах Н₀ (рисунок Б.13);

(V_м.п)₂ - вместимость "мертвой" полости при уровне Н выше Н₀;

- объем внутренних деталей, находящихся в "мертвой" полости.

В.7.2 Вместимость (V_м.п)₁ вычисляют по формуле

,

(В.29)

где L_ц - длина внутренней окружности первого пояса, вычисляемая по формуле (В.2);

- степень наклона резервуара, определяемая по В.4;

- угол, вычисляемый по формуле

.

Значение F вычисляют по формуле

.

В.7.3 Вместимость (V_м.п)₂ вычисляют по формуле

,

(В.30)

где Н - уровень, отсчитываемый от точки касания днища грузом рулетки;

- объем неровностей днища:

а) при выполнении условия f_л  Н₀ вычисляемый по формуле (В.18);

б) при уровне выше точки касания днища грузом рулетки вычисляемый по формуле (В.20);

- объем внутренних деталей, находящихся в пределах высоты "мертвой" полости.

Примечание - Знак значения вместимости "мертвой" полости резервуара, вычисляемый по формуле (В.29), должен быть положительным. При невыполнении этого условия проводят внеочередную поверку резервуара.

В.7.4 Градуировочную таблицу на резервуар составляют, начиная с точки касания днища резервуара грузом рулетки.

В.8 Вычисление посантиметровой вместимости первого пояса резервуара

В.8.1 Посантиметровую вместимость первого пояса резервуара от точки касания днища грузом рулетки до уровня Н₁, соответствующего высоте 1-го пояса h₁, вычисляют по формуле

,

(В.31)

где V_м.п - вместимость "мертвой" полости, вычисляемая по формуле (В.28);

L_ц - длина внутренней окружности первого пояса;

Н_м.п - уровень, соответствующий высоте "мертвой" полости;

- степень наклона резервуара;

- объем внутренних деталей, находящихся выше уровня Н_м.п.

Уровень Н₁ вычисляют по формуле

.

(В.32)

В.9 Вычисление поправок к вместимости резервуара

В.9.1 Поправку к вместимости резервуара за счет гидростатического давления жидкости, приходящуюся на 1 см, при наполнении i-го пояса , м³/см, вычисляют по формуле

;

(В.33)

где , - толщина стенки первого и i-го вышестоящих поясов;

h₁, h_l - высота первого и i-го поясов;

i - номер наполненного пояса, принимают из ряда: 2, 3, ..., n;

n - число поясов резервуара.

Значение А₁ вычисляют по формуле

,

где g - ускорение свободного падения, м/с², равное 9,8066 м/с²;

- плотность хранимой жидкости;

L_ц - длина внутренней окружности первого пояса;

Е - модуль упругости материала, Па (для стали Па).

В.9.2 Поправку к посантиметровой вместимости резервуара, приходящуюся на 1 см, вводят, начиная с уровня Н₁, соответствующего высоте первого пояса h₁, вычисляемого по формуле

.

В.9.3 Поправку к посантиметровой вместимости резервуара, приходящуюся на 1 см, при наполнении второго пояса вычисляют по формуле

,

где h₁, h₂ - высота первого и второго поясов, мм;

; - толщина стенок первого и второго поясов, мм.

В.9.4 Поправку к посантиметровой вместимости резервуара, приходящуюся на 1 см изменения уровня, при наполнении третьего, четвертого, ..., i-го поясов вычисляют по формуле (В.33).

В.9.5 Все пояса резервуара разбивают на участки высотой, равной примерно 1 м. В этом случае индекс i означает номер участка.

В.9.6 Результаты вычислений для уровней наполнения от 3 м вносят в таблицу Г.3.

В.10 Вычисление объема внутренних деталей

В.10.1 Объем внутренней детали цилиндрической формы, расположенной вертикально, вычисляют по формуле

,

(В.34)

где d_д - диаметр внутренней детали;

Н - уровень жидкости в резервуаре;

- уровень, соответствующий нижней границе внутренней детали.

Объем внутренней детали по формуле (В.34) вычисляют до уровня , соответствующего верхней границе внутренней детали.

В.10.2 Вычисление объема внутренней детали в виде змеевика теплообменника

В.10.2.1 Внутреннюю деталь в виде змеевика (рисунок Б.10) заменяют эквивалентным горизонтально расположенным параллелепипедом: длиной L_z, шириной b и высотой d_д (диаметр трубки змеевика).

В.10.2.2 Длину параллелепипеда (далее - внутренняя деталь) L_z вычисляют по формуле

,

(В.35)

где D_н, D_вн - наружный и внутренний диаметры змеевика.

В.10.2.3 Объем внутренней детали в виде змеевика теплообменника ()_z вычисляют по формуле

,

(В.36)

где Н - уровень, отсчитываемый от днища резервуара.

В.11 Вычисление базовой высоты резервуара

В.11.1 Базовую высоту резервуара Н_Б вычисляют по формуле

.

(В.37)

В.11.2 Результат вычисления Н_Б вносят в журнал, форма которого приведена в приложении Г.