Mesure de niveau des réservoirs de stockage pétrolier : guide d'achat

Mesure de niveau des réservoirs pétroliers : stocks, comptage transactionnel et prévention du surremplissage sont trois fonctions distinctes

Un projet de stockage pétrolier doit spécifier séparément la gestion des stocks, la mesure commerciale et la prévention du surremplissage. Le stock représente la quantité présente dans le réservoir. Le comptage transactionnel nécessite, lorsque cela s’applique, un système de mesure approuvé. La prévention du surremplissage exige une réponse fiable avant toute perte de confinement. Une seule valeur d’exactitude ne définit pas les exigences de ces trois fonctions.

Distinguez les trois fonctions

N'attribuez pas de tolérances millimétriques universelles à ces fonctions. L'objectif de gestion des stocks d'un terminal diffère d'une exigence de métrologie légale. Une alarme de niveau très haut doit disposer d'une marge suffisante sur son seuil, d'une répétabilité et d'une réponse adaptées, et pas seulement d'une résolution d'affichage fine.

API 2350 est un programme de prévention, pas un certificat de transmetteur

API 2350 traite de la prévention du surremplissage des stockages pétroliers relevant de son champ d'application. Son applicabilité, la catégorie du réservoir et les mesures de protection requises doivent être établies pour l'installation. Elle n'impose pas une instrumentation identique à toutes les cuves de liquide, notamment aux stockages de LNG.

Lorsqu'une fonction indépendante de niveau très haut est requise, une seconde valeur fournie par le transmetteur de gestion des stocks ne constitue pas un capteur indépendant. Examinez toute la chaîne : alimentation, logique, action d'alarme ou d'arrêt, défaillances de cause commune et moyens d'essai.

Définissez les niveaux d'alarme et d'action à partir de la capacité disponible, du débit maximal crédible de réception et du temps nécessaire pour détecter, réagir et arrêter le débit. Incluez, le cas échéant, les délais de communication et de manœuvre des vannes. Un pourcentage fixe de la hauteur du réservoir ne démontre pas que le temps de réponse est suffisant.

Les procédures et intervalles d'essai périodique doivent découler de la norme applicable, des instructions des équipements et de l'évaluation documentée des risques. N'inventez pas une périodicité annuelle ou trimestrielle unique pour tous les instruments de jaugeage. Conservez le périmètre des essais, leurs résultats, les défauts et les actions correctives.

Choisissez un instrument de jaugeage adapté à sa fonction réelle

Le radar sans contact, le jaugeage asservi, le radar à ondes guidées et d'autres technologies conviennent à différentes configurations de réservoirs. Un radar proposé pour la mesure de niveau de procédé n'est pas automatiquement approuvé pour le comptage transactionnel ni pour une fonction instrumentée de sécurité. Vérifiez l'approbation exacte, les options et le système installé.

Les systèmes de jaugeage asservis comportent des organes de mesure mobiles et ont leurs propres besoins de maintenance. Les systèmes hydrostatiques dépendent de la référence de pression et d'une masse volumique représentative. Un radar à ondes guidées capable de mesurer une interface ajoute un contact avec le produit et présente des limites concernant les propriétés des couches, leur épaisseur et la disposition de la sonde.

Les huiles à faible pouvoir réfléchissant n'exigent pas systématiquement un puits de tranquillisation. Vérifiez les limites d'application et les performances d'écho de l'instrument retenu. Si un puits est utilisé, son diamètre, sa rectitude, ses fentes, ses raccords, les échanges de liquide et les dégagements au niveau du toit doivent respecter les exigences de l'instrument ; un tube choisi arbitrairement peut introduire de nouvelles erreurs.

Les toits flottants nécessitent une référence de mesure fixe

La mesure conventionnelle du niveau du réservoir utilise une référence fixe définie et un agencement approuvé qui peut mesurer le liquide tout en évitant les interférences du toit. Un tuyau de tranquillisation approprié peut fournir un accès par le toit. Monter un instrument de mesure de niveau ordinaire sur un toit mobile et mesurer la petite distance en dessous ne donne pas, en soi, un niveau absolu du réservoir.

La position du toit n'est pas toujours identique au niveau du liquide : un toit posé sur ses supports, incliné ou bloqué mécaniquement constitue une exception évidente. Prenez en compte le volume déplacé par le toit flottant dans le calcul de capacité lorsque c'est requis. Vérifiez que le trajet de mesure reste dégagé sur toute la course du toit, y compris à bas niveau.

Interface huile-eau et émulsions

Définissez d'abord la limite requise : eau libre sous l'huile, transition d'émulsion ou profil de teneur en eau. La mesure d'interface à ondes guidées peut fonctionner lorsque la couche supérieure transmet suffisamment d'énergie et que l'interface produit une réponse utilisable. Un seul seuil de contraste diélectrique universel n’est pas suffisant pour sélectionner l’instrument.

Une couche de transition d'émulsion huile-eau ne présente pas une limite nette unique. Certains instruments spécialisés peuvent caractériser les émulsions ou les profils, mais il faut convenir de la grandeur à indiquer et de sa méthode de réception. L'échantillonnage peut faire partie de cette validation ; il ne prouve pas que toute méthode continue est impossible.

Établissez un bilan d'incertitude du système

Combinez les incertitudes en utilisant la méthodologie applicable plutôt que d’ajouter des millimètres et des pourcentages sans rapport. Indiquez si le résultat est un volume observé, un volume standard ou une masse. Les spécifications d'un capteur de niveau ne peuvent à elles seules établir l'incertitude de la quantité livrée.

Fournissez à METRAVON les dimensions du réservoir, le type de toit, les produits, les limites de fonctionnement, la grandeur à déterminer et les exigences applicables de mesure et de protection.

FAQ

Le radar peut-il être utilisé pour le comptage transactionnel ?

Oui, des systèmes de mesure de niveau approuvés et appropriés peuvent être utilisés lorsque cela est autorisé. Vérifiez l'approbation réelle, l'installation du réservoir, les mesures à l'appui et la vérification requise, et pas seulement le principe de détection.

La norme API 2350 impose-t-elle les deux mêmes appareils à chaque réservoir ?

Non. Déterminez l'applicabilité de la norme, la catégorie du réservoir et l'architecture de protection requise. Lorsque l'indépendance est exigée, deux sorties d'un même transmetteur ne la garantissent pas.

Un instrument de mesure de niveau monté sur un toit mobile peut-il indiquer le niveau du réservoir ?

Pas uniquement à partir d’une courte distance entre le toit et le liquide. Le niveau absolu nécessite une référence fixe ou un système spécialement conçu pour tenir compte du mouvement du toit.

Le radar peut-il mesurer une interface huile-eau ?

Certains instruments à ondes guidées le peuvent, dans leurs limites de mesure d'interface. Un radar de surface ne localise pas automatiquement une interface immergée, et les émulsions exigent un objectif de mesure défini.

Un puits de tranquillisation est-il obligatoire pour l'essence ?

Non. Sa nécessité dépend de l'instrument de jaugeage et de l'installation. Les configurations en espace libre comme celles avec puits de tranquillisation doivent être vérifiées pour le produit réel et la plage d'exploitation.

À quelle fréquence les instruments de mesure de niveau et les alarmes doivent-ils être testés ?

Utilisez l’approbation applicable, les instructions d’équipement, l’expérience d’exploitation et l’évaluation des risques documentée. Définissez la portée complète du test et conservez les résultats plutôt que d’adopter un intervalle générique.

Références techniques

• Présentation de la norme API 2350

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