ГОСТ Р 8.994-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Государственная система обеспечения единства измерений. Резервуары стальные горизонтальные цилиндрические. Методика калибровки электронно-оптическим методом

Приложение Д

(обязательное)

 

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ТАХЕОМЕТРА

 

Д.1 Вычисление внутренних диаметров

Д.1.1 Внутренние диаметры в сечении (нижнее, верхнее) i-го пояса резервуара Dⁱ_н(в), мм, измеренные по 10.3, вычисляют по формуле

 

Dⁱ_н(в) = 2Rⁱ_н(в), (Д.1)

 

где Rⁱ_н(в) - внутренний радиус в нижнем (верхнем) сечении i-го пояса, мм.

Д.1.2 Для вычисления внутреннего радиуса пояса резервуара проводят измерения следующих параметров:

- наклонного расстояния lⁱ_Nн(в) (параметр SD);

- вертикального угла Vⁱ_Nн(в) (параметр V_z);

- горизонтального угла (параметр H_z).

Д.1.3 Положение точки (например, точка A), лежащей на поверхности стенки пояса, определяется координатами декартовой системы координат (x_ij, y_ij).

Из-за несовпадения начала системы координат измерений (станции съемки) с геометрическим центром резервуара (центром окружности) радиус резервуара определяют с учетом смещения станции съемки от геометрического центра резервуара.

Д.1.4 При расположении точки установки тахеометра Т1 (рисунок Д.1) левее вертикальной плоскости, проходящей через нижнюю образующую резервуара:

а) при направлении визирной линии тахеометра к точке A расстояние , мм, от точки до геометрического центра резервуара в заданном сечении в соответствии (см. [4]) вычисляют по формуле

 

, (Д.2)

 

где - координаты точки A, мм, вычисляемые по формулам:

 

; (Д.3)

 

, (Д.4)

 

где - наклонное расстояние, мм;

- вертикальный угол, град.

a, b - координаты начала отсчета измерений, мм.

б) при направлении визирной линии тахеометра к точке E расстояние , мм, от точки до геометрического центра резервуара в заданном сечении вычисляют по формуле

 

. (Д.5)

 

Внутренний радиус i-го пояса при j-м измерении R_ij, мм, вычисляют по формуле

 

. (Д.6)

 

где x_ij, y_ij - координаты точки на внутренней поверхности стенки пояса в прямоугольной системе координат, мм;

a, b - координаты начала системы координат, начало которой совпадает с центром резервуара, мм.

 

 

Рисунок Д.1 - Параметры измерений радиуса R_ij

i-го пояса при j-м измерении

 

Д.1.5 Координаты центра резервуара a, b и расстояние R от точек на поверхности пояса (x_ij, y_ij) до центра окружности вычисляют методом наименьших квадратов.

Д.1.6 Критерием выбора наиболее подходящей окружности является условие, по которому сумма квадратов расстояний от точек (x_ij, y_ij) до окружности должна быть минимальной (см. [4]). Расстояние R от точек (x_ij, y_ij) на поверхности i-го пояса резервуара до центра окружности вычисляют по формуле

 

R = (x_ij - a)² + (y_ij - b)², (Д.7)

 

где a, b - координаты центра окружности, мм.

Значение величин a, b, R определяют из условия минимума функции f(a, b, R) с учетом степени наклона и разворота резервуара, вычисляемой по формуле

 

. (Д.8)

 

Для нахождения минимума функции по формуле (Д.8) все частные производные приравнивают к нулю (см. [4]):

 

. (Д.9)

 

Д.1.7 Используя условие (Д.9), получают систему уравнений с учетом степени наклона , совпадающую с системой уравнений, приведенной в [4] без учета наклона резервуара.

 

; (Д.10)

 

; (Д.11)

 

, (Д.12)

 

где m - число измерений координат (x_ij, y_ij);

j - номер точки измерений координат (x_ij, y_ij), значение которого выбирают из ряда: 1, 2, 3,..., m;

R_j - радиус пояса, вычисляемый по формуле

 

. (Д.13)

 

Вычисление величин a, b, R проводят в следующей последовательности.

Д.1.8 Вычисление величин a, b, R в нулевом приближении (a₀, b₀, R₀):

а) устанавливают значение a, b, в формуле (Д.13) равным нулю;

б) вычисляют R₀ по формуле

 

.

 

Примечание - В обозначении r_i,j индексы i, j соответствуют номеру приближения (итерации) и номеру измерения соответственно.

 

;

 

;

 

.

 

Д.1.9 Вычисление величин a, b, R в первом приближении (a₁, b₁, R₁)

 

;

 

;

 

;

 

;

 

.

 

Д.1.10 Вычисление величин a, b, R во втором приближении (a₂, b₂, R₂)

 

;

 

;

 

;

 

;

 

.

 

Д.1.11 Операции вычисления прекращают в случае выполнения условия |R_i - R_i-1| <= 0,001 мм.

Д.1.12 Наружные диаметры в k-м сечении (левое, среднее, правое) i-го пояса резервуара (D_i^k)_н, мм, измеренные по 12.3, вычисляют по формуле

 

, (Д.14)

 

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

- число, принимаемое в расчетах равным: 3,1415926535.

Д.1.13 Внутренние диаметры в k-м сечении (левое, среднее, правое) i-го пояса резервуара D_i^k, мм, измеренные по 12.3, вычисляют по формуле

 

, (Д.15)

 

где (D_i^k)_н - значения наружных диаметров, вычисленные по формуле (Д.14), мм;

- толщина стенок поясов, значение которой определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений, мм;

- толщина слоя краски, мм.

Д.1.14 Внутренний диаметр i-го пояса D_j мм, вычисляют по формуле

 

, (Д.16)

 

где л, с, п - обозначения сечений пояса (л - левое, с - среднее, п - правое).

Д.1.15 Внутренние диаметры переднего D_п1 и заднего D_п2 поясков (рисунок А.23) вычисляют по формулам

 

; (Д.17)

 

, (Д.18)

 

где D₁, D_m - диаметры 1-го и m-го (последнего) поясов, мм;

- толщина стенки поясков, мм.

Д.1.16 Внутренний диаметр цилиндрической части резервуара (далее - диаметр резервуара) D, мм, вычисляют по формуле

 

(Д.19)

 

где D_п1, D_п2 - внутренние диаметры переднего и заднего поясков, вычисляемые по формулам (Д.17), (Д.18) соответственно, мм;

l_п1, l_п2 - глубина заложения переднего и заднего поясов, мм;

m - число поясов резервуара;

L_A(B) - длина цилиндрической части резервуара, вычисляемая по формуле (Д.37) или (Д.38), или (Д.39), или (Д.40), мм.

Д.1.17 Результаты вычислений по формулам (Д.1), (Д.15), (Д.19) вносят в журнал обработки результатов измерений, форма которого приведена в приложении И (таблица И.1).

Д.2 Вычисление внутренних длин поясов резервуара

Д.2.1 При измерении длин поясов по 10.4 длину i-го пояса L_i, мм, вычисляют:

- в пределах от 1-го пояса до k-1 пояса по формуле

 

, (Д.20)

 

где i - номер текущего пояса (1, 2,..., k - 1);

k - номер пояса установки тахеометра (станция съемки);

HL_i, HL_i-1 - измеренные горизонтальные проложения последующего и предыдущего пояса, мм;

- в пределах k-го пояса по формуле

 

L_k = HL_k-1 + HL_k; (Д.21)

 

- в пределах k + 1 пояса вычисляют по формуле

 

, (Д.22)

 

где i - номер текущего пояса (k + 1, ..., i).

Д.2.2 При измерении длин поясов по 12.4.2 длину L_i, мм, вычисляют:

а) 1-го пояса или , мм, по формулам:

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

 

; (Д.23)

 

- при наличии выступа переднего днища

 

, (Д.24)

 

где L₁ - длина 1-го пояса, мм;

l_п1 - глубина заложения переднего днища, мм;

l_у1, l_в1 - длины углубления и выступа переднего днища, мм;

l_нх - длина нахлеста, значение которой принимают по технической документации (проекта), мм.

б) в пределах от 2-го пояса до k - 1 пояса по формуле

 

, (Д.25)

 

где i - номер текущего пояса (1, 2,..., k - 1);

k - номер пояса установки тахеометра (станция съемки);

HL_i, HL_i-1 - измеренные горизонтальные проложения последующего и предыдущего поясов, мм;

в) в пределах k-го пояса по формуле

 

L_k = HL_k-1 + HL_k; (Д.26)

 

г) в пределах от k + 1 до m - 1 пояса по формуле

 

, (Д.27)

 

где i - номер текущего пояса (k + 1, ..., i);

m - число поясов резервуара;

д) последнего m-го пояса или по формулам:

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

 

; (Д.28)

 

- при наличии выступа переднего днища

 

, (Д.29)

 

где l_п2 - глубина заложения заднего днища, мм;

l_у2, l_в2 - длины углубления и выступа заднего днища, мм;

l_нх - длина нахлеста, мм.

Д.2.3 При измерении длин поясов по 12.4.1, длину i-го пояса L_i, мм, вычисляют:

а) 1-го пояса или , мм, по формулам:

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

 

; (Д.30)

 

- при наличии выступа переднего днища

 

, (Д.31)

 

где HD_i, HD_i-1 - горизонтальные проложения наклонных расстояний последующего и предыдущего поясов, мм;

l_п1 - глубина заложения переднего днища, мм;

l_у1, l_в1 - длины углубления и выступа переднего днища, мм;

l_нх - длина нахлеста, ее значение принимают из технической документации (проекта), мм.

б) в пределах от 2-го пояса до k - 1 пояса вычисляют по формуле

 

; (Д.32)

 

где i - номер текущего пояса (1, 2,..., k - 1);

k - номер пояса установки визирной оси тахеометра по нормали;

HD_i, HD_i-1 - горизонтальные проложения наклонных расстояний последующего и предыдущего поясов, мм;

в) в пределах k-го пояса по формуле

 

; (Д.33)

 

г) в пределах от k + 1 до m - 1 до пояса по формуле

 

, (Д.34)

 

где i - номер текущего пояса (k + 1, ..., i);

m - число поясов резервуара;

д) последнего m-го пояса или по формулам:

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

 

; (Д.35)

 

- при наличии выступа переднего днища

 

, (Д.36)

 

где L_m - длина последнего m-го пояса, мм;

l_п2 - глубина заложения заднего днища, мм;

l_у2, l_в2 - длины углубления и выступа заднего днища, мм;

l_нх - длина нахлеста, мм.

Д.2.4 Длину цилиндрической части резервуара L_A, мм, вычисляют:

а) при измерении длин поясов по 10.4, 12.4.1, 12.4.2 при наличии выступов днищ (кроме плоских днищ) по формуле

 

; (Д.37)

 

б) при измерении длин поясов по 12.4.1, 12.4.2 при наличии углубления днищ (кроме плоских днищ) по формуле

 

. (Д.38)

 

Д.2.5 Длину цилиндрической части резервуара с плоскими днищами L_B, мм, вычисляют:

а) при измерении длин поясов по 10.4 - по формуле (Д.37);

б) при измерении длин поясов по 12.4.1, 12.4.2:

- при наличии выступов днищ по формуле

 

; (Д.39)

 

- при наличии углубления днищ по формуле

 

, (Д.40)

 

где - толщина стенок днищ, мм.

Д.2.6 Результаты вычислений значений L_i, L вносят в журнал обработки результатов измерений, форма которого приведена в приложении Ж (таблица Ж.1 и таблица Ж.2 соответственно).

Д.3 Вычисление степени наклона

Д.3.1 Степень наклона резервуара вычисляют по формуле

 

, (Д.41)

 

где th_лев, th_пр - высоты превышений, измеренные по 10.4, 12.4, 12.5, мм;

L_р - расстояние между вехами с призменным отражателем, мм.

Д.3.2 Величину L_р, мм, при измерении длин поясов с наземной станции съемки по 12.4.1 вычисляют по формуле

 

, (Д.42)

 

где HD_лев, HD_пр - горизонтальные проложения расстояний, измеренные по 12.5, мм.

Д.3.3 Величину L_р, мм, при измерении длин поясов по 10.4, 12.4.2 принимают равной значению L, вычисленному по формуле (Д.37).

Д.3.4 Значение величины степени наклона вносят в журнал обработки результатов измерений, форма которого приведена в приложении Ж (таблица Ж.2).

Д.4 Вычисление вместимости резервуара

Д.4.1 Вычисление вместимости наклоненного резервуара

Д.4.1.1 В настоящем стандарте предусмотрено измерение уровня и базовой высоты в трех точках с применением:

а) стационарно смонтированного на резервуаре уровнемера;

б) измерительной рулетки с грузом;

в) метроштока.

Вследствие этого резервуар должен иметь индивидуальную градуировочную таблицу на каждое средство измерений уровня.

Д.4.1.2 "Мертвый" остаток в резервуаре по 3.7 образуется при выполнении условия:

 

, (Д.43)

 

где h_МП - высота "мертвой" полости, мм;

L - длина цилиндрической части, мм;

H_и - исходный уровень, мм;

- степень наклона резервуара.

При выполнении условия

 

(Д.44)

 

"мертвый" остаток одновременно является и "мертвой" полостью резервуара или одновременно "мертвая" полость является "мертвым" остатком.

Д.4.1.3 Вместимость резервуара V(z₀, y₀) в пределах исходного уровня H_и при значениях степени наклона резервуара от 0,0005 до 0,03 для случаев, указанных в Д.4.1.2, вычисляют по формуле

 

V(z₀, y₀) = V_ц(z₀, y₀) + V_д(z₀, y₀), (Д.45)

 

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

V_д(z₀, y₀) - вместимость переднего (1-го) днища резервуара.

Д.4.1.4 Вместимость цилиндрической части резервуара V_ц(z₀, y₀) вычисляют по формуле

 

, (Д.46)

 

где D_i - диаметр i-го пояса, вычисляемый по формулам (Д.1), (Д.16), мм;

m - число поясов резервуара;

- степень наклона резервуара, вычисляемая по формуле (Д.41);

- объем внутренних деталей в пределах исходного уровня H_и;

 

;

 

;

 

.

 

Величины h_0i, H_0i, H_0k, , вычисляют по формулам:

а) для "мертвого" остатка:

 

,

 

,

 

(h_0k)_МО = 0,

 

,

 

,

 

;

 

б) для полости, находящейся выше "мертвого" остатка до уровня, соответствующего высоте "мертвой" полости резервуара H_МП:

 

,

 

,

 

(h_0k)_МП = 0,

 

,

 

,

 

,

 

где H_МП - уровень, соответствующий высоте приемо-раздаточного патрубка h_МП, вычисляемый по формуле

 

;

 

в) для полости, находящейся выше "мертвой" полости до исходного уровня:

- при наполнении k-го пояса

 

,

 

,

 

h_0k = 0,

 

,

 

,

 

;

 

- при наполнении (k + 1)-го пояса

 

,

 

,

 

h_0k+1 = 0,

 

,

 

,

 

;

 

- при наполнении m-го (последнего) пояса

 

,

 

,

 

h_0m = 0,

 

,

 

,

 

, (Д.47)

 

где H - уровень жидкости в резервуаре, мм;

L - длина цилиндрической части резервуара, вычисляемая по формулам (Д.37) или (Д.38), или (Д.39), или (Д.40), мм;

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

l_п1 - глубина заложения переднего днища, мм;

D_п1 - диаметр переднего пояска, вычисляемый по формуле (Д.17), мм;

D₁ - диаметр 1-го пояса, мм;

- толщина стенки пояска, мм.

Исходный уровень жидкости в резервуаре H_и мм:

а) в случае применения уровнемера по перечислению а) Д.4.1.1 вычисляют по формуле

 

, (Д.48)

 

где l₃ - координата точки измерений уровня базовой высоты резервуара, мм;

H_б - базовая высота резервуара, мм;

b_с - высота сегмента (рисунок А.3, рисунок А.22), образованного за счет смещения центра измерительного люка для уровнемера от вертикальной плоскости, проходящей через нижнюю образующую резервуара, мм.

Величину b_с вычисляют по формуле

 

, (Д.49)

 

где D_k - внутренний диаметр k-го пояса, на котором смонтирован измерительный люк;

a - расстояние между центром люка-лаза и измерительного люка;

б) в случае применения измерительной рулетки с грузом по перечислению б) Д.4.1.1 вычисляют по формуле

 

; (Д.50)

 

в) в случае применения метроштока по перечислению в) Д.4.1.1 вычисляют по формуле

 

. (Д.51)

 

Д.4.1.5 Вместимость днищ в пределах исходного уровня V_с1(z₀), V_э1(z₀), V_к1(z₀), V_ук1(z₀), V_тс1(z₀) вычисляют по формулам:

а) для сферической формы

 

; (Д.52)

 

б) для эллиптической формы

 

. (Д.53)

 

Величину J₁(z₀) вычисляют по формуле

 

; (Д.54)

 

в) для конической формы

 

. (Д.55)

 

Величину J₂(z₀) вычисляют по формуле

 

J₂(z₀) = arccos(1 - 2z₀) - 2(1 - z₀)·z₀ - z₀²; (Д.56)

 

г) для усеченно-конической формы

 

, (Д.57)

 

где z_k^* - параметр, вычисляемый по формуле

 

; (Д.58)

 

;

 

d₁ - малый диаметр 1-го (переднего) усеченно-конического днища:

 

;

 

f₁ - внутренняя высота конуса.

д) для торо-сферического днища

 

, (Д.59)

 

где V'_с1 - вместимость сферической части днища;

V_тс1 - вместимость торовой части днища.

Вместимость V'_с1 с учетом [3] вычисляют по формуле

 

. (Д.60)

 

Величину вычисляют по формуле

 

(Д.61)

 

где R_с1 - внутренний радиус сферического сегмента днища, вычисляемый по формуле

 

, (Д.62)

 

где f₀₁ - внутренняя стрела (высота) выпуклости 1-го (переднего) днища;

r_п1 - внутренний радиус 1-го (переднего) пояска резервуара;

r₀₁ - внутренний радиус переходного тора 1-го (переднего) днища;

- угол, вычисляемый по формуле

 

. (Д.63)

 

Параметр K₁ вычисляют по формуле

 

, (Д.64)

 

где A₁, B₁ - параметры, вычисляемые по формулам:

 

;

 

B₁ = r_п1(f₀₁ - r₀₁),

 

где f₀₁ - внутренняя выпуклость (высота) 1-го днища.

Величину J₃(z₀) вычисляют по формуле

 

(Д.65)

 

где z₀ - параметр, вычисляемый по формуле

 

, (Д.66)

 

где H₀^* - уровень жидкости, вычисляемый по формуле (Д.47);

D_п1 - внутренний диаметр 1-го (переднего) пояска резервуара, вычисляемый по формуле

 

D_п1 = 2·r_п1. (Д.67)

 

Величины f_с1 и f₀₁ вычисляют по формулам:

 

; (Д.68)

 

. (Д.69)

 

Вместимость торовой части днища V_т1, входящей в зависимость по формуле (Д.59), вычисляют по формуле

 

, (Д.70)

 

где - величина, вычисляемая по формуле (Д.61);

K₁ - параметр, вычисляемый по формуле (Д.64);

J₄(z₀) - величина, вычисляемая по формуле

 

. (Д.71)

 

Д.4.1.6 Вместимость резервуара V(y, z) при уровне H выше исходного уровня H_и вычисляют по формуле

 

V(y, z) = V_ц(y, z) + V_д1(z) + V_д2(y), (Д.72)

 

где V_ц(y, z) - вместимость цилиндрической части резервуара выше исходного уровня;

V_д1(z), V_д2(y) - вместимости переднего и заднего днищ выше исходного уровня.

Д.4.1.7 Вместимость цилиндрической части резервуара V_ц(y, z) при уровне H выше исходного уровня вычисляют по формуле <1>

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

<1> Величины в квадратных скобках вычисляют с точностью до одиннадцатого знака после запятой.

 

, (Д.73)

 

где ; ;

; ;

; ;

; ; ; ; .

Величины h_п1, H₀, h_i, H_i, h₀, H_п2 вычисляют по формулам:

 

(Д.74)

 

(Д.75)

 

где l_п2 - глубина заложения заднего днища.

Д.4.1.8 Вместимость днищ в пределах исходного уровня V_с1(z), V_с2(y), V_э1(z), V_э2(y), V_к1(z), V_к2(y), V_ук1(z), V_ук2(y), V_тс1(z), V_тс2(y) вычисляют по формулам:

а) для сферической формы

 

; (Д.76)

 

; (Д.77)

 

б) для эллиптической формы

 

; (Д.78)

 

. (Д.79)

 

в) для конической формы

 

; (Д.80)

 

. (Д.81)

 

Величины J₂(z) и J₂(y) вычисляют по формуле (Д.56), заменив в ней: z₀ на z и z₀ на y соответственно.

г) для усеченно-конической формы

 

; (Д.82)

 

; (Д.83)

 

где f₁, f₂ - высоты (выпуклости) днищ.

Значения H₀, h₀ определяют по формулам (Д.74), (Д.75).

 

;

 

,

 

где d₁, d₂ - малые диаметры 1-го (переднего) и 2-го (заднего) усеченно-конических днищ соответственно.

д) для торо-сферического днища

 

; (Д.84)

 

; (Д.85)

 

; (Д.86)

 

. (Д.87)

 

В формулах (Д.84) и (Д.86) величину и параметр K₁ вычисляют по формулам (Д.61) и (Д.64) соответственно.

Величину вычисляют по формуле

 

(Д.88)

 

где R_с2 - внутренний радиус сферического сегмента днища, вычисляемый по формуле

 

, (Д.89)

 

где f₀₂ - внутренняя стрела (высота) выпуклости 2-го (заднего) днища;

r_п2 - внутренний радиус 2-го (заднего) пояска резервуара;

r₀₂ - внутренний радиус переходного тора 2-го (заднего) днища;

- угол, вычисляемый по формуле

 

. (Д.90)

 

Величины f_с2 и f₀₂ вычисляют по формулам:

 

; (Д.91)

 

. (Д.92)

 

Параметр K₂ вычисляют по формуле

 

, (Д.93)

 

где A₂, B₂ - параметры, вычисляемые по формулам:

 

;

 

B₂ = r_п2(f₀₂ - r₀₂),

 

где f₀₂ - внутренняя выпуклость (высота) 2-го днища.

Величину J₃(z) вычисляют по формуле

 

, (Д.94)

 

где r_п1 - внутренний радиус 1-го (переднего) пояска резервуара;

f_с1 - внутренняя стрела (высота) выпуклости сферического сегмента;

z - параметр, вычисляемый по формуле

 

, (Д.95)

 

где H₀ - уровень жидкости, вычисляемый по формуле (Д.74);

D_п1 - внутренний диаметр 1-го (переднего) пояска резервуара, вычисляемый по формуле (Д.67).

Величину J₃(y) вычисляют по формуле (Д.94), заменяя в ней:

- внутренний радиус 1-го (переднего) пояска r_п1 на внутренний радиус 2-го пояска r_п2;

- внутреннюю стрелу (высоту) выпуклости сферического сегмента 1-го (переднего) днища f_с1, вычисляемую по формуле (Д.68) на внутреннюю стрелу (высоту) выпуклости сферического сегмента 2-го (заднего) днища f_с2, вычисляемую по формуле (Д.91);

- параметр z на параметр y, вычисляемый по формуле

 

, (Д.96)

 

где h₀ - уровень жидкости, вычисляемый по формуле (Д.75);

D_п2 - внутренний диаметр 2-го (заднего) пояска резервуара, вычисляемый по формуле

 

D_п2 = 2·r_п2. (Д.97)

 

Величину J₄(z) вычисляют по формуле

 

, (Д.98)

 

где z - параметр, вычисляемый по формуле (Д.95).

Величину J₄(y) вычисляют по формуле

 

, (Д.99)

 

где y - параметр, вычисляемый по формуле (Д.96).

Д.4.1.9 Величины J(z_k^*), J(z_k), J(y_k) в выражениях (Д.57), (Д.82), (Д.83) вычисляют по формуле (Д.56), заменив в ней соответственно: z₀ на z_k^*, z₀ на z_k и z₀ на y_k при выполнении условий:

 

0,5(D_п1 - d₁) < H₀ < 0,5(D_п1 + d₁);

 

0,5(D_п2 - d₂) < h₀ < 0,5(D_п2 + d₂).

 

Д.4.1.10 Вместимость резервуара при его калибровке и отсутствии измерительной трубы определяют до предельного уровня H_пр, вычисляемого по формуле

 

, (Д.100)

 

если глубина заложения горловины t удовлетворяет условию

 

. (Д.101)

 

Если , то вместимость резервуара при его калибровке и отсутствии измерительной трубы определяют до предельного уровня H_пр, вычисляемого по формуле

 

. (Д.102)

 

Результаты вычислений H_пр вносят в журнал, форма которого приведена в приложении И.

Д.4.2 Вычисление вместимости ненаклоненного резервуара

Д.4.2.1 Резервуар считают ненаклоненным, если выполняется условие

 

. (Д.103)

 

Д.4.2.2 Вместимость резервуара V, м³, соответствующую уровню H, вычисляют по формуле

 

V = V_ц + V_д1 + V_д2 - V_ВД, (Д.104)

 

где V_ц - вместимость цилиндрической части резервуара, м³;

V_д1, V_д2 - вместимости переднего и заднего днищ резервуара, м³;

V_ВД - объем внутренних деталей, м³.

Д.4.2.3 Вместимость цилиндрической части резервуара V_ц, м³, вычисляют по формуле

 

, (Д.105)

 

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

V_п1, V_п2 - вместимости переднего и заднего поясков, м³;

m - число поясов;

- параметр, вычисляемый по формуле

 

,

 

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

H - уровень жидкости в резервуаре.

Д.4.2.4 Вместимости поясков V_п1, V_п2 вычисляют по формулам:

 

; (Д.106)

 

, (Д.107)

 

где l_п1, l_п2 - вместимости заложения днищ (переднего и заднего поясков);

, - параметры, вычисляемые по формулам:

 

; (Д.108)

 

, (Д.109)

 

где D₁, D_m - диаметры 1-го и m-го (последнего) поясов резервуара, мм;

D_п1, D_п2 - диаметры переднего и заднего поясков, вычисляемые по формулам (Д.17), (Д.18).

Д.4.2.5 Вместимости днищ V_д1, V_д2 вычисляют по формулам (Д.76) - (Д.87), заменив z на x₁, y на x₂.

Д.4.2.6 Вместимость резервуара при его калибровке определяют до предельного уровня H_пр, вычисляемого по формуле

 

H_пр = D - t, (Д.110)

 

где D - внутренний диаметр резервуара, мм;

t - глубина заложения горловины, мм.

Д.4.3 Вычисление объемов внутренних деталей, приходящихся на 1 см уровня налива

Д.4.3.1 Объем вертикальной цилиндрической (прямоугольной) внутренней детали, приходящийся на 1 см уровня налива (далее - объем на 1 см уровня налива), v₁, м³/см, вычисляют по формуле

 

v₁ = S_ВД·10², (Д.111)

 

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

Д.4.3.2 Объем поперечного силового набора (шпангоута) на 1 см уровня налива v₂, м³/см, вычисляют по формуле

 

, (Д.112)

 

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

D - диаметр резервуара, вычисляемый по формуле (Д.19), мм;

b_ш - высота профиля шпангоута, мм.

Д.4.3.3 Объем горизонтальной цилиндрической внутренней детали (теплообменника, патрубка и др.) на 1 см уровня налива v₃, м³/см, вычисляют по формуле

 

, (Д.113)

 

где ; ;

d_ВД - наружный диаметр внутренней детали, мм;

L_ВД - 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.4.3.4 Результаты вычислений по формулам (Д.111) - (Д.113) вносят в журнал, форма которого приведена в приложении И.

Д.5 Вычисление вместимости резервуара, приведенной к стандартным температурам 15 °C или 20 °C и с учетом избыточного давления в резервуаре

Д.5.1 Поправку на температурное расширение стенок резервуара к значению вместимости резервуара V_t, вычисленному по формулам (Д.72) или (Д.104) вычисляют по формуле

 

V_t = V·K_t, (Д.114)

 

где K_t - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры стенки пояса на вместимость, 1/°C, вычисляемый по формулам:

а) при измерении радиуса и длины пояса с применением тахеометра и приведением значений вместимости к стандартной температуре 20 °C величину вычисляют по формуле

 

; (Д.115)

 

б) при измерении радиуса и длины пояса с применением тахеометра и приведением значений вместимости к стандартной температуре 15 °C величину вычисляют по формуле

 

; (Д.116)

 

где - коэффициент линейного расширения (сжатия) металла, из которого изготовлен резервуар. Значение его для стали может быть принято равным 12,5·10^-6 1/°C;

T_р - температура стенки резервуара, °C;

20 (15) - стандартная температура, при которой определена вместимость пояса и вместимость резервуара в целом, °C.

Д.5.2 В случае калибровки резервуара, предназначенного для хранения продукта с избыточным давлением, вместимость резервуара V_t.p, приведенную к стандартной температуре, равной 20 °C (15 °C), с учетом избыточного давления вычисляют по формуле

 

V_t.p = V·K_t·K_p, (Д.117)

 

где K_p - коэффициент, учитывающий влияние избыточного давления на вместимость резервуара.

Коэффициент K_p вычисляют по формуле

 

, (Д.118)

 

где P - избыточное давление в резервуаре, Па;

R_i - внутренний радиус i-го пояса, мм;

E - модуль упругости материала стенки пояса, Па (для стали E = 2,1·10¹¹ Па);

- толщина стенки пояса, мм.

Примечание - В формуле (Д.117) учтено влияние избыточного давления на радиус и длину пояса резервуара.