Réservoirs de Stockage Échanntillaunage Et Jaugeage [PDF]

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I. RESERVOIRS DE STOCKAGE Une industrie dont la principale caractéristique et la mise en œuvre de tonnages très important sous forme liquide se trouve dans l’obligation de prévoir d’énormes capacités de stockages de sorte que celui qui visite une raffinerie est toujours étonné de constater la surface accorder au stockage par rapport à celle des unités proprement dites. Ce caractère apparaît également très nettement dans les investissements à consentir pour la construction d’une telle usine ou le chapitre « réservoirs » représente de 10 à 20% du budget total. La nouvelle réglementation française qui prévoie maintenant trois mois de stockage au lieu d’un seul, comme il a été pratiqué au par avant, vas encore accentuer cette tendance. Fonctionnellement on peu distinguer trois types de réservoirs : ceux dévolus au stockage du pétrole brut, ceux réservés aux mélanges et stockage de produits finis et enfin les réservoirs intermédiaires de travail qui sont utilisés comme capacité - tampon entre deux étapes de fabrication. Compte tenu de la nouvelle législation, de l’accroissement de capacité des diverses raffineries et d’un souci d’économie, la tendance actuelle est à la construction des réservoirs de plus en plus grands. Pour le stockage du pétrole brut on utilise maintenant couramment des réservoirs de 30 à 150 000m3. Aux etats-unies, la Chicago Bridge a même réalisé une capacité de 300.000m3et au moyen orient une capacité de 240.000m3 On imagine aisément que le côté économique du problème n’a pas échappé aux raffineurs qui ont cherché à minimiser le coût de telles installations. Une analyse sérieuse du programme de fabrication doit permettre une utilisation rationnelle du stockage en réduisant les temps morts de travail des réservoirs. Dans ce domaine, les calculateurs électroniques ont apportés également des solutions économiques heureuses pour une gestion correcte du parc de stockage. Enfin l’exploitation, elle aussi, pose de nombreux problèmes, tel que la réduction des pertes par évaporation des réservoirs de produits volatils ou le réchauffage des produits noirs pour maintenir leur fluidité. Si l’on considère que REALISE PAR R. CEDRATI

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des millions de tonnes de produits sont en jeux, on s’aperçoit que toute amélioration permettant de réduire la dépense d’une fraction de pour-cent correspond en fait à une économie annuelle considérable

1. Classification des réservoirs en fonction de la pression Il est convenu de ranger les produits pétroliers en quatre classes suivant leurs volatilités. A chaque classe correspond des types particuliers de réservoirs qui se différencient essentiellement par leur pression de service. Tout réservoir supporte d’une part, la pression hydrostatique créée par le liquide contenu et d’autre part, la pression de la phase gazeuse surmontant le liquide. On le caractérise par les limites de l’intervalle dans lequel peut varier cette pression de la phase gazeuse sans qu’il y ait risque de détérioration. La pression est maintenue entre ces limites par des soupapes convenablement tarées. Le tableau V.10.1 donne : - la définition des quatre classes d’hydrocarbures ; - L’indication des réservoirs correspondants, leur pression de tarage (pressions relatives) et leur dénomination. En France, le bureau de normalisation du pétrole a établi des normes relatives à la plus part de ces types de réservoirs. Les indications numériques qui suivront sont tirées de ces normes.

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2. Réservoirs G1 et G2 Leur réalisation ne différant que sur des points de détail, leurs caractéristiques de constructions seront donc présentées en commun. Ces réservoirs cylindriques sont normalisés.

A. Dimensions et construction Le réservoir comporte un fond plat, une virole cylindrique et un toit fixe. Il est réalisé par assemblage de tôles soudées de largeur 1,80m ou 2,40m et de longueur n, ce qui donne un nombre entier pour le diamètre du réservoir. Le choix du nombre de tôles par virole et du nombre de viroles permet d’obtenir toute une gamme de capacité répondant aux exigences de l’utilisateur (tableau V.10.2). Les éléments principaux de construction sont présentés au (tableau V.10.3). Les fonds sont réalisés par des assemblages à recouvrement ; ils sont tracés et exécutés comme s’ils devaient être plans, mais leur flexibilité leur permet d’épouser la forme légèrement concave des fondations. La robe du réservoir est

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constituée de tôles cintrées et soudées bout à bout. Aucune cornière de pied n’est prévue ; l’assemblage sur le fond s’effectue par un double cordon de soudure, intérieur et extérieur. Pour tous les diamètres les toits sont constitués de tôles de 1,8 x 2 soudées bout à bout. En se reportant au tableau, on voit que la différenciation entre les types G1 et G2 porte sur la forme du toit et la présence ou non de poteaux intérieurs de soutènement lorsque le diamètre est inférieur à 20m.

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B. Stabilité des réservoirs 1. A la pression Un réservoir est dit stable à la pression lorsque, vide et soumis à la pression maximale admissible, l’étendue de son fond reste entièrement en contact avec la fondation (pas de soulèvement à la périphérie). La relation suivante doit être vérifiée : P R + P T > Af . P Où PR : représente le poids de la robe, PT : celui du toit, Af : la surface du fond et P : la pression interne. L’application de cette relation aux réservoirs normalisés G1 et G2 conduit aux conclusions suivantes :  Les réservoirs G1 sont stables à la pression de 5 g/cm2 ;  Certains réservoirs G2 (les moins hauts) sont instables à la pression 25g/cm2 comme le montre le tableau ci- dessus :

2. A la dépression Le fond d’un réservoir est dit stable à la dépression si, vide et sous l’effet de la dépression maximale, il ne se soulève pas de la fondation (pas de décollement au centre). Il faut pour cela que le poids de la tôle de fond par centimètre carré soit supérieur ou égale à la valeur de la dépression. La dépression de 5 g/cm2  admise pour les réservoirs G2 convient, mais de justesse, la tôle de 8mm d’épaisseur pesant environ 5 g/cm2 . Il importe donc que

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le clapet de la soupape de sécurité soit d’une bonne sensibilité et taré convenablement.

C. Essais des réservoirs G1 et G2 Aucun réservoir ne peut être mis en service aux hydrocarbures s’il n’a subi de manière satisfaisante les essais suivants :

1. Essai d’étanchéité du fond : Il se fait sur le sol à l’aide de cloches à vide spéciales. Durée : 48h.

2. essai d’ensemble à l’eau : Réservoir rempli jusqu’à une hauteur tel que le toit soit mouillé intérieurement sur une couronne de 1m de largeur. Durée : 3 jours.

3. Essai d’ensemble à la dépression : Hauteur d’eau = 1m. Réservoir fermé, on procède à la vidange progressive pour atteindre la dépression de : 2 g/cm2 pour les réservoirs G1  5 g/cm2 pour les réservoirs G2 Durée : 12h

4. Essai du toit à la pression : Réservoir fermé, on le remplit d’eau jusqu’à ce que la pression de l’air prisonnier au –dessus du plan d’eau soit : 15 g/cm2, pour les réservoirs G1 ; 30 g/cm2, pour les réservoirs G2. Durée : 24h

5. Essai aux hydrocarbures pendant l’exploitation : Durée : 1 an.

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b. Bases de calcul 1. les matériaux : On garantit les propriétés métalliques et on ne garantit pas la composition chimique Tôles et cornières : acier A42 (rupture à 42 kg/mm2). Profilés pour charpente : acier doux Thomas de qualité ordinaire ADX sans réception Rp = 33 50kg/mm2 : pièces travaillant sans chocs, sans frottement et sans corrosion.

2. les conditions de calcul Dans les conditions d’exploitation les plus défavorables (définies dans les règlements d’aménagement des dépôts d’hydrocarbures), les contraintes initiales en section pleine ne doivent pas excéder, déduction faite des marges de corrosion interne (1mm par face corrodable), les limites suivantes : 15.5kg/mm2 pour les tôles et cornières de rives ; 13.4 kg/mm2 pour les profilés de charpente. Ces contraintes correspondent à un coefficient de sécurité de 2.75. L’épaisseur des viroles a été calculée par la formule : e =10. PR/TS Où : e : est l’épaisseur de tôle en mm ; P: la pression en kg/cm2 ; R : le rayon du réservoir en m ; T : le taux de travail du métal en daN/mm2 S : le coefficient d’assemblage par soudage, pris égal à 0,85.  

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3. Réservoirs dits « Haute pression » Dans cette catégorie, les soupapes sont tarées à –5g et +175g (ou plus). Ces réservoirs ne sont pas normalisés. Il en existe différentes versions dont les principales sont consignées dans le tableau V.10.5.

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4. Réservoirs a toit flottant Ces réservoirs sont aujourd’hui adoptés par tous les raffineurs pour le stockage des produits volatiles : pétrole brut et essences, car ils apportent une solution commode et efficace au problème de la réduction des pertes par évaporation. Le toit mobile, coulissant verticalement dans la robe, repose directement sur le produit stocké dont il suit les variations de niveau. Dans ces conditions la phase vapeur surmontant le liquide est pratiquement négligeable. Un joint spécial assure la liaison entre le toit flottant et la robe. L’accès au toit est constitué par un escalier en spirale soudé à la robe. Une plate-forme et une échelle dont l’inclinaison suit les variations du niveau. Enfin le toit est muni d’un certain nombre de pieds qui permettent de procéder à la vidange complète du réservoir pour inspection et nettoyage. La rigidité de la virole supérieure de la robe est obtenue par une couronne formant cornière. Les dimensions courantes de ces réservoirs sont données dans le tableau V.10.7. Quant au toit flottant lui-même, sa construction peut ère de deux types : - à double pont (fig. V.10.1) ; - à ponton annulaire (fig. V.10.2).

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5. Réservoirs à gaz liquéfiés Ces réservoirs sont prévus pour le stockage du propane et du butane. Alors que le propane est toujours stocké dans des réservoirs cylindriques à fond sphériques, disposés le plus souvent horizontalement et appelés « cocons », le butane est généralement emmagasiné dans des sphères, à moins que l’on ait

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affaire à une faible capacité et, dans ce cas, on utilisera des réservoirs cylindriques horizontaux à fond elliptiques ou sphériques (fig. V.10.3). « Pour un même diamètre, et si le matériau de construction employé est le même, les parois des sphères peuvent avoir la moitié de l’épaisseur des parois des cylindres ; elles sont cependant plus coûteuses en ce qui conserne les fondations et les structures nécessaires.Il s’ensuit que les sphères ne sont généralement économiques qu’au- dessus d’un volume minimum de 500m3. » La construction de ces réservoirs est normalisée. Les tableaux V.108, 9 et 10 donnent les caractéristiques principales qui permettront au bureau d’études de prévoir l’encombrement au sol ainsi que les socles de béton pour supporter le poids du réservoir plein.

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6. Accessoires Les réservoirs comportent une ou plusieurs tubulures d’entrée et de sortie des produits selon leur capacité ; la tubulure d’entrée est généralement située à la base du réservoir à environ 0.50m du fond pour laisser un volume mort où les dépôts peuvent s’accumulés, ou pour permettre le stockage sur un plan d’eau. On évitera l’emploi de piquages d’entrée en haut de la robe, car la chute du produit refoulé dans le réservoir crée toujours une certaine densité d’électricité statique « dangers qui provoque l’allumage des vapeurs d’HC » En plus de ces tubulures, le réservoir doit comporter un grand nombre d’accessoires qui représentent une par importante du coût total de l’installation, étant donné leur diversité et souvent la haute qualité requise pour certains d’entre eux. On distingue, selon leur fonction, les grandes classes suivantes :

a. Accessoires d’accès Ils comportent : escalier, garde-corps, passerelles.. Ils ont été standardisés par le bureau de normalisation du pétrole

b. Accessoires de visite et de nettoyage La visite se fait par des trous d’homme dont la construction est également normalisée. Ces accessoires permettent le nettoyage et l’élimination des boues, sédiments, de la rouille et de l’eau qui peuvent s’accumuler au fond. Les opérations de nettoyage sont délicates et nécessitent un dégazage soigné du réservoir. Cette opération peut se faire, par exemple, par l’adaptation sur un trou d’homme du toit d’un ventilateur aspirant à l’intérieur du réservoir, après ouverture des trous d’homme de la basse de la robe. Plus simplement. On opère le dégazage à la vapeur d’eau. Il existe des dispositifs automatiques de projection de produit de nettoyage sur les parois et également des procédés d’extraction automatique des boues.

c. Accessoires de mesurage des produits

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Pour répondre aux nécessite d’exploitation et aux exigence de la douane. Des accessoires sont prévus pour :

1. prélèvement d’échantillons : Pour des réservoirs sans pression ou à toit flottant, une trappe disposée sur le toit permet l’introduction de la bouteille spéciale de prise d’échantillons. Si le réservoir est sous pression. Il faut prévoir un sas, tel que celui représenter à la figure V.10.4

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2. Mesure du niveau : Pour les mesures courantes et très approximatives, le règlement impose un niveau à flotteur dont le câble traverse le toit et par des poulies de renvoi et raccordé à un index se déplaçant devant une règle graduée fixée à la robe (fig.v.10.5). Pour les mesures de précision, on procède au jaugeage par descente d’une sonde fixée à l’extrémité d’un ruban étalonné. La hauteur du liquide est mesurée en plusieurs points et on fait la moyenne pour tenir compte des déformations possibles du fond. Dans le cas des réservoirs sous pression, la sonde doit nécessairement être introduite au moyen d’un sas analogue à celui des prises d’échantillon d’emplissage ainsi que pour faire les relevés de débit lorsque l’on pratique un test sur une unité. Enfin, les indications des jauges permanentes par flotteur peuvent être retransmises jusqu’aux salles de contrôle.

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d. Accessoires de réchauffage Dans le cas des produits lourds et visqueux, il faut prévoir soit le maintient en température, soit la possibilité de réchauffer, ainsi que bien entendu le calorifugeage complet du réservoir. On utilise à cet effet soit une nappe de tubes disposés sur le fond et alimentés en vapeur d’eau, soit des réchauffeurs locaux sur la sortie du produit.

e. Accessoires de mélange Il est courant d’avoir à effectuer des mélanges de produits de base : mélanges d’essences, de fuels, éthylation, etc. les deux techniques suivantes sont utilisées : - mélange par recirculation : les produits souvent préalablement mélangés en ligne, sont refoulés à la base du réservoir où la tubulure d’admission comporte à l’intérieur de la virole un convergent dirigé vers le centre et le haut et jouant le rôle de lance. Le jet liquide violent qu’il provoque met en mouvement toute la masse du produit en créant des courants qui brassent l’ensemble ; - mélange mécanique : il est préféré dans le cas des réservoirs de faible capacité ou encore des bacs à brut pour éviter la sédimentation. On utilise soit des turbines, soit des hélices. - Les techniques de mélange ont été exposées en détail dans un chapitre précédent.

f. Accessoires de sécurité : Ils sont variés et coûteux. Leur rôle est d’assurer la protection des réservoirs contre divers risques que nous examinerons successivement :

1. Pression ou dépressions excessives en exploitation normale : Lors du remplissage ou de vidange d’un réservoir, il est impossible d’éviter la mise en communication de la phase gazeuse avec l’atmosphère car le réservoir n’est pas calculé pour résister à de telles variations de pression. De même, les

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variations de température peuvent entraîner des pressions ou dépressions excessives. Dans le cas des réservoirs G1, on se contente de prévoir de simples évents pour la mise à l’atmosphère. Pour les réservoirs G2, à toit flottant et ceux sous pression, on utilise des soupapes de sécurité à double valeur de tarage. Les réservoirs à gaz liquéfiés seront munis d’une soupape tarée uniquement à la pression car la phase gazeuse, ne contenant pas d’air, a une pression égale à la tension de vapeur du liquide qui n’est fonction que de la température.

2. protection contre les surpressions accidentelles : dans des circonstances exceptionnelles, telles qu’une explosion ou une défaillance de la soupape de sûreté ou une fausse manœuvre mettant en communication le réservoir avec une ligne sous haute pression, il faut prévoir des dispositifs de sécurité pour éviter l’éclatement et la destruction du réservoir. Les règlements imposent l’un des systèmes suivants : - membrane de sécurité, constituée par un disque mince qui se déchire ; - clapet d’explosion, analogue a un opercule mobile de trou d’homme qui se soulève pour assurer l’échappement et se referme automatiquement dés que la pression est redevenue normale ; - tôle de déchirure qui est une tôle du toit dont l’assemblage aux tôles voisines est réalisé par un cordon de soudure très faible de sorte qu’en cas de surpression, c’est cette tôle qui se déchire préférentiellement.

3. protection contre les incendies : Le règlement prévoit la mise en place d’arrête- flamme entre la phase gazeuse du réservoir et tout milieu où une flamme risque de se produire. On disposera donc ces appareils sous les évents et les clapets à faible pression de tarage, surtout si l’échappement de ceux-ci est connecté à une ligne de

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torche. L’arrête- flamme est constitué par un empilement de feuilles d’aluminium ondulées et nervurées qui représente une très grande capacité calorifique susceptible de refroidir suffisamment le gaz pour en arrêter la combustion.

En cas d’incendie différents dispositifs peuvent être mis en action ; si le réservoir brûle, des rampes permettent de déverser de la mousse sur la surface en flamme et l’on doit procéder à l’arrosage du réservoir et des réservoirs voisins pour éviter une trop forte élévation de température, en même temps que l’on procède à la vidange le plus rapidement possible. Une

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autre technique récente consiste à souffler l’air dans le liquide pour refroidir la zone située immédiatement au- dessous de la surface libre en feu ; la diminution de la température réduit la violence de l’incendie et permet une action plus rapide de la mousse. Les réservoirs sont implantés dans des cuvettes de rétention pour éviter que le contenue ne se répande n’importe où, en risquant l’incendie si le produit venait à s’approcher d’une flamme ; ces cuvettes doivent être conformes aux règles d’aménagement des dépôts d’hydrocarbures.

Enfin, les réservoirs comme toutes les installations de la raffinerie seront pourvus de paratonnerre et de mises à la terre. Si les soupapes de sûreté crachent à l’air libre, on conseille également de prévoir une purge continue à la vapeur du bout de tuyauterie constituant l’échappement vertical afin d’y balayer les traces d’hydrocarbures qui pourraient constituer un danger d’incendie si la foudre tombait sur le réservoir.

7. PERTES PAR EVAPORATION : Il a été calculé que les pertes par évaporation lors des stockages et des transports s’élevaient, en 1952, à 3% de la production de pétrole brut. Ce chiffre montre l’importance du problème de la réduction de ces pertes.

A. MECANISME DES PERTES 1. Pertes par respiration

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Le phénomène de respiration des réservoirs, qui consiste en une succession alternée d’aspiration d’air extérieur et d’expulsions d’air carburé, est provoqué par les variations quotidiennes de température que subissent les réservoirs. Aux heures chaudes de la journée un bac absorbe de la chaleur, ce qui a pour effet : - d’augmenter la température de la surface du liquide : la tension de vapeur du produit croit et devient supérieure à la pression partielle des hydrocarbures dans la phase gazeuse. Il y a donc évaporation et augmentation de la pression partielle des hydrocarbures ; - d’augmenter la température de la phase gazeuse et, en conséquence, la pression partielle de l’air qu’elle contient. - Au total, la pression interne du réservoir croit jusqu’à la valeur de tarage de la soupape. Celle-ci s’ouvre alors et laisse s’échapper l’air carburé. - Il faut noter que les variations de température de la surface du liquide d’une part, et de la phase gazeuse d’autre part, ne sont pas identiques. Au sein des deux phases les températures ne sont d’ailleurs pas homogènes. Ce qui provoque l’apparition, de courants de convection. - Les pertes par respiration dépendent donc : - - des conditions climatiques : température moyenne de stockage. Amplitude des variations quotidiennes de température, régime des pluies ; - des conditions de stockage : la quantité de chaleur absorbée ou perdue par le réservoir est fonction de ses dimensions, de son exposition, de sa peinture extérieure, etc. la respiration dépend de plus des pressions de tarage de la soupape et du degré d’emplissage du réservoir ; - du produit stocké : par sa volatilité. On conçoit que l’étude théorique quantitative du phénomène de respiration soit difficile en raison du grand nombre de variables dont il dépend et de la difficulté de la mesure de certaines d’entres elles, telles que la température de la surface libre qui conditionne la tension de vapeur. REALISE PAR R. CEDRATI

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De plus, les phases liquide et vapeur ne sont jamais en équilibre ( la saturation des vapeurs n’est jamais atteinte) et ne sont pas parfaitement homogènes ; les lois de Raoult et de Dalton ne sont pas applicables aux enceintes de grandes dimensions que sont les réservoirs. Seule, l’étude expérimentale permettra de chiffrer correctement les pertes.

2. pertes par emplissage Leur cause est purement mécanique. La diminution du volume offert à la phase gazeuse provoque l’expulsion d’une partie de celle-ci lorsque la pression atteint la valeur de tarage de la soupape. Les emplissages se faisant à température constante, il n’y a pas variation de la concentration des gaz expulsés. De même, la vidange du réservoir doit s’accompagner d’une rentrée d’air pour éviter l’écrasement des parois.

B. évaluation des pertes : On peut avoir une idée des pertes par évaporation soit par le calcul, soit par la mesure.

1. calcul des pertes - par respiration : il est évident, étant donné la nature du phénomène de respiration, qu’on ne peut avoir par le calcul qu’une évaluation très approximative. - Nous donnerons à titre indicatif une formule théorique déduit la loi de mariotte et donnant la perte par respiration d’un réservoir contenant de l’essence :  i  m TM  Vg L  2.15  ( M m   m )  *  1 e   M Tm   1000

Formule valable pour une température moyenne de stockage de 27°C et dans laquelle : L : est la perte quotidienne d’essence, en m3 de liquide par jour ; ΠM et Πm : les tensions de vapeur extrême de l’essence à la surface d’évaporation, en Kg/cm2 absolue ; REALISE PAR R. CEDRATI

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TM et Tm : les températures absolues extrêmes de la phase gazeuse, au cours de la journée ; °K e et i ; les pressions absolues de tarage des soupapes, en Kg/cm2 respectivement à l’échappement et à l’ aspiration. Vg : le volume de l’atmosphère gazeuse, en m3. - par remplissage : l’application de la loi de mariotte à l’air contenu dans le réservoir conduit à des expressions telles que la formule suivante, valable pour de l’essence à la température moyenne de 27°C et donnant la perte d’essence correspondant au remplissage partiel d’un réservoir initialement vide :   e  I   F  Q  C    e    230 

Où : F : est la perte d’essence, en m3, au cours du remplissage partiel ; C : la capacité du réservoir, en m3 Q : la quantité d’essence introduite, en M3 Π : la tension de vapeur de l’essence, à 27°C. e et i : les pressions absolues de tarage des soupapes.

2. mesure des pertes Si l’on désire chiffrer les pertes de façon plus certaine, il est nécessaire de recourir à des mesures. Ces opérations sont délicates et se font soit par mesurage, soit par l’examen des variations de caractéristiques du produit stocké : - mesurage des entrées et sorties de liquide avec dispositifs de correction des températures. - mesurage du volume et de la concentration des gaz expulsés ; - méthode de chenniceck et whitman : deux échantillons de produit sont prélevés, l’un au début de la période de stockage, l’autre après séjour REALISE PAR R. CEDRATI

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dans le réservoir. On mesure en laboratoire les tensions de vapeur des deux échantillons originaux, puis après avoir subi une évaporation artificielle réalisée par entraînement à l’air. On peut ainsi tracer deux courbes sensiblement parallèles donnant la tension de vapeur de chaque échantillon en fonction du pourcentage d’évaporation. l’écart horizontal moyen entre ces deux courbes donne la valeur de la perte par évaporation.

a. Réduction des pertes/ Les procédés utilisés sont nombreux. Le choix en est déterminé par des considérations économiques (prix de revient des aménagements, comparé à l’économie réalisée par la réduction de la perte).

1. augmentation de la pression de tarage : Dans la mesure où le réservoir peut résister, il est évident que toute augmentation de la pression de tarage des soupapes réduira les pertes. Les formules citées permettent d’apprécier le gain qui résulte. Le tarage de la soupape, supprimant toute perte de respiration, est donné par la formule : e   M  (i  m)

TM Tm

2. Interconnections des phases gazeuses de plusieurs réservoirs Les pertes sont réduites par le jeu des compensations entre les remplissages et les vidanges des différents bacs, mais il peut en résulter une certaine pollution et une modification des points d’inflammabilité.

3. connection des phases gazeuse à un gazomètre : L’ensemble fonctionne à pression constante et volume variable. Le gazomètre peut être de divers types : - « vaporsphère » voir figure ci-après - gazomètre à joint liquide - gazomètre sec ou poumon respirant (système wiggins)

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4. Utilisation d’écrans flottants : Ce sont de grandes nappes circulaires en matière plastique, étendues sur la surface du liquide qui est ainsi isolé de la phase gazeuse. A l’exception de la petite surface annulaire constituant le jeu entre le bord de l’écran et la virole. La concentration de la phase gazeuse en hydrocarbures s’en trouve considérablement diminuée et on peut ainsi obtenir une réduction de 80% à90% des pertes totales.

5. utilisation des microsphères : il s’agit d petite sphère creuses en matière plastique dont le diamètre est de l’ordre de 20 à 40 γ ; introduites dans un réservoir, elle forment à la surface du liquide comme une couche de mousse de faible épaisseur (1/2 pouce à 1 pouce). Leur présence freine l’évaporation qui peut être réduite de 80 à 90%.

6. utilisation de bac à toit flottant : C’est la solution généralement adoptée pour les réservoirs de grand diamètre destinés au stockage du pétrole brut ou des essences.

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II ECHANTILLONNAGE ET JAUGEAGE Introduction : Les services douaniers chargés de la gestion et du contrôle des entrepôts fiscaux de stockage (EFS) sont appelés à effectuer des mesurages des quantités d’huiles minérales présentes dans les réservoirs de stockage. Ils interviennent dans les cas suivants : - recensements trimestriels ou en cours de trimestre, - réceptions de produits importés, - pollutions par mélanges accidentels, - dénaturations fiscales, - enlèvements de déchets et résidus de fond de bacs.  Le présent chapitre a pour objet : - d’une part, de préciser les obligations imposées aux entrepôts fiscaux de stockage en matière d’aménagements des installations et de détention d’instruments de mesure en vue des contrôles effectués par les agents des douanes, - d’autre part, de décrire la méthode de mesurage des huiles minérales stockées dans des réservoirs cylindriques verticaux telle qu’elle est requise par l’administration des douanes lors de ses contrôles.

  1 / Bases juridiques « voir annexe » : -

pour les produits taxables à la masse, la taxe est assise sur la masse commerciale exprimée en kilogrammes,  pour les produits taxables au volume, la taxe est assise sur le volume mesuré à l’état liquide, à la température de 15 ° C et exprimé en hectolitres.

 

2 Terminologie « voir annexe journal officiel » :  

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Jaugeage : ensemble des opérations réalisées par les agents de la sous- direction de la métrologie ou d’un organisme de jaugeage agréé en vue de déterminer la capacité du récipient mesure jusqu’à un ou plusieurs niveaux de remplissage. Le jaugeage donne lieu à l’établissement du certificat et du barème de jaugeage.   Récipient mesure : terme utilisé par les services de la métrologie et de l’industrie pour désigner un bac doté d’un barème de jaugeage.   Mesurage statique : opération consistant à déterminer un volume de produit sans mouvement dans un bac.   Mesurage dynamique : opérations consistant à déterminer un volume par compteur (volumétrique, à turbine, etc.). Métrologie : science du mesurage Tables ASTM : table de conversion des volumes et des masses volumiques des huiles minérales. Pour les produits raffinés les tables utilisées sont la 53 B (conversion à 15° C de la masse volumique) et la 54 B (facteur de correction à 15° C des volumes)

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3/ Obligations tenant aux installations : A) Aménagement des installations de stockage :  Les bacs destinés au stockage des huiles minérales doivent répondre aux prescriptions ci-après, destinées à faciliter l’intervention du service douanier : - posséder, dans leur partie supérieure, un ou plusieurs orifices de jaugeage ; -

être pourvues d’escaliers à plan incliné et munis de rambardes, de passerelles, de garde-corps et de plates-formes réglementaires permettant un accès facile et en toute sécurité aux orifices de pige ;

-

être individualisés par un numéro ou une lettre, peint ou gravé en un endroit visible, l’indication de contenance devant figurer à côté de ce repère. La plaque d’identification de jaugeage placée à côté de la verticale de pige de référence doit mentionner la hauteur totale témoin (HTT).

 

B) Jaugeage des réservoirs :  Seuls les réservoirs servant de récipients mesures sont visés par l’obligation de contrôle métrologique comprenant le jaugeage, conformément aux textes et lois.   Les bacs doivent avoir été jaugés (vérification primitive) par le service de la métrologie et être munis d’un barème de jaugeage en cours de validité. Une vérification périodique (re-jaugeage) est obligatoire tous les dix ans pour tous les récipients mesures de produits finis et semi-finis. Si le bac a subi un accident ou a été détérioré, il doit subir une vérification primitive après réparation ou modification.   L’opération de jaugeage conduit à la délivrance des documents suivants :  Un certificat de jaugeage sur lequel apparaissent notamment les informations ci-après (voir annexe au certificat de jaugeage):      

identification de l’organisme ayant établi le certificat de jaugeage, n° de certificat, limite de validité (10 ans), n° de bac, HTT (hauteur total témoin), caractéristiques principales du réservoir,

 un barème ou table des volumes (correspondance hauteur/volume),

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 une table d’interpolation millimétrique ou décimétrique,  pour les réservoirs à toit flottant : une table de correction de toit flottant en fonction de la masse volumique du produit à température sous le toit flottant,  une table de fond.

C) Orifices de pige :   Conformément à la norme NF M 08-020, les récipients d’un diamètre supérieur à 3 mètres doivent être dotés en leur partie supérieure, de deux verticales de pige et ceux d’un diamètre supérieur ou égal à 10 mètres de trois verticales de pige. - La verticale de pige de référence Celle-ci est identifiée par l’apposition à son côté de la plaque d’identification. La verticale de pige de référence permet l’accès au tube de guidage appelé plus communément " tube de jauge ". Cette verticale est utilisée pour déterminer la hauteur de produit en bac. - La plaque de touche permettant d’effectuer les mesurages est située à l’extrémité basse du tube de guidage, dans le bac, et est fixée soit à la robe du bac, soit au tube même. - La hauteur total témoin (HTT) est la distance comprise entre la plaque de touche et le bord supérieur de la verticale de pige. La verticale de pige centrale Elle peut être utilisée pour déterminer la température et la masse volumique du produit en bac. Cette verticale permet de prélever l’échantillon le plus représentatif du produit en bac.   C’est également par cette verticale que sera décelée la présence d’eau dans le bac pour les récipients à fond concave.    - La verticale de pige latérale  Elle se situe à l’opposé de la verticale de pige de référence. Elle permet la multiplication des points de prise de température lorsque l’on souhaite effectuer une moyenne des relevés sur les trois verticales de réservoir. Elle permet également de détecter la présence d’eau dans les bacs à fond convexe.   

4 / Obligations tenant aux instruments de mesure :   Compteurs et jaugeurs automatiques   Les compteurs et jaugeurs automatiques sont soumis à vérification primitive avant leur première mise en service par un organisme désigné à cet REALISE PAR R. CEDRATI

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effet par le ministre chargé de l’industrie, ou à défaut par l’O.N.M.L, qui appose un poinçon. Les compteurs et jaugeurs automatiques sont également soumis à des vérifications périodiques annuelles.   Autres instruments de mesure  L’arrêté du 27 avril 2001, modifié par l’arrêté du 6 décembre 2002, pris pour l’application du décret n° 99-767 du 1er septembre 1999 relatif au contrôle des stocks effectués par les agents des douanes dans les entrepôts fiscaux de stockage fixe la liste des instruments de mesure que les titulaires d’entrepôts fiscaux de stockage doivent obligatoirement détenir dans l’enceinte De leurs entrepôts afin de permettre aux services des douanes de déterminer les quantités d’huiles minérales présentes dans les bacs. Pour la détermination de la hauteur d’huiles minérales :    un ruban gradué adapté à la hauteur du récipient mesure. Ce ruban doit avoir une graduation lisible et ne pas comporter de pliure. Le lest gradué ne doit pas être écrasé dans sa partie inférieure. Les unités de longueur doivent correspondre à celles du système international (SI) ; 

 Le ruban gradué constitue une mesure de longueur et à ce titre est soumis au contrôle métrologique comprenant l’examen du type et la vérification primitive ;



une barrette pour le mesurage par le creux ;



une pâte réactive aux hydrocarbures ainsi qu’une pâte détectrice d’eau, non périmées.

Pour la mesure de la température des produits : 

une sonde électronique portative dont le modèle a été autorisé par l’administration des douanes ;

Pour la détermination de la masse volumique des produits : 

un ou plusieurs aréomètres, selon les produits concernés ;



un thermomètre à dilatation de liquide ;



une éprouvette transparente.

 Les certificats d’étalonnage des rubans et lests gradués, de la sonde électronique de température, du thermomètre à dilatation de liquide ainsi que de l’aréomètre, délivrés par les organismes de métrologie doivent être tenus à la disposition du service des douanes.

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 Ces dispositions ne font pas obstacle à ce que, dans la gestion quotidienne de leur entrepôt, les titulaires utilisent d’autres instruments, notamment électroniques. Instruments permettant la prise d’échantillons  Les instruments permettant le prélèvement d’échantillons représentatifs du produit sur l’ensemble du récipient–mesure et à un point précis du récipient mesure ainsi que les récipients pour échantillons (éprouvettes, etc.) sont mis à la disposition du service par le titulaire de l’entrepôt.

5. METHODE DE MESURAGE :   Les opérations de mesurage (relevé de température, relevé de la hauteur, relevé de la masse volumique) effectuées dans le cadre des contrôles ou recensements douaniers sont réalisées de manière contradictoire, en présence du titulaire de l’entrepôt fiscal de stockage ou de son représentant. Les manipulations des instruments de mesure sont, notamment, toujours effectuées par ces derniers. Les contrôles et recensements douaniers nécessitent la neutralisation des postes de chargement. Ils sont effectués vannes de pied de bac de sortie ouvertes. La méthode décrite ci-après a pour but de déterminer la quantité de produit contenu dans un bac à la température de référence de 15° C conformément à l’article 265.2.c) du code des douanes. A cette fin, trois opérations de mesure sont nécessaires : - le relevé de la hauteur du produit et, le cas échéant, de l’eau présente dans le bac, - le relevé de la température du produit, - le relevé de la masse volumique du produit à température du réservoir. Les données ainsi relevées à température ambiante permettent ensuite d’obtenir, par conversion et calcul, le volume de produit à 15 °C.

1) Relevé de la hauteur de produit :  Le relevé des quantités de produit dans le bac considéré est un élément déterminant du mesurage. Il est effectué par la mesure du niveau de produit présent dans le réservoir.

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a) Instruments  Le relevé de la hauteur de produit est effectué à l’aide d’un ruban gradué (cf. arrêté du 27 avril 2001 modifié). Ce ruban métallique gradué est enroulé sur un tambour et équipé d’un lest gradué dans la continuité du ruban appelé communément " carotte " ou " poisson ".

  L’indicateur de niveau (ou " crapaud ") ou le jaugeur automatique fixé sur le réservoir peuvent être utilisés, à titre indicatif exclusivement, pour estimer la hauteur du produit ou pour procéder à un contrôle de cohérence avec le mesurage manuel.   La sonde électronique portative de détection du niveau est constituée d’un appareil à piles équipé d’un capteur qui émet un son au contact avec le liquide. Cet instrument, sous réserve de son agrément par la direction générale des douanes et de sa vérification périodique (cf. la " fiche de vie " de l’appareil ou son " carnet métrologique "), peut être utilisé en lieu et place REALISE PAR R. CEDRATI

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Du ruban. La sonde électronique est vérifiée tous les six mois à l’aide d’un ruban gradué de référence. Sont actuellement reconnues les sondes de marque Whessoe ou Tank System. Toutefois, le service peut imposer l’usage du ruban, seul instrument repris dans l’arrêté du 27 avril 2001 modifié, qui constitue, en outre, le moyen de mesurage reconnu comme le plus fiable.  

b) Méthodes  La mesure du niveau de liquide dans un réservoir à l’aide d’un ruban lesté peut se faire selon deux méthodes :    le mesurage dit " par le creux " c’est-à-dire le mesurage par calcul de la différence entre le niveau du liquide et la hauteur totale témoin du bac (HTT) ;  le mesurage dit " par le plein " c’est-à-dire le mesurage à partir de la hauteur de produit observée entre la plaque de touche et la surface du liquide.   Dans les deux cas, une pâte détectrice est utilisée pour obtenir une trace nette du niveau d’hydrocarbures sur le lest ou le ruban. « La méthode de mesurage par le creux est préconisée car elle permet d’éviter certains aléas tels que la déformation de la plaque de touche ou la présence de dépôts de rouille ou de sédiments sur cette plaque qui conduisent à une inclinaison de la carotte. »   Par ailleurs, il est recommandé d’effectuer plusieurs mesures afin de confirmer le résultat et plus si nécessaire, jusqu’à ce que deux mesures successives soient semblables.  

1ere méthode : Mesure du produit par le creux « voir schéma de mesurage par le creux » :   Il y a lieu successivement :  d’estimer la hauteur approximative (h’) entre la plaque de touche et le niveau du liquide au moyen du jaugeur fixe,

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 de calculer le creux approximatif (d’) de la manière suivante : d’= HTT – h’ ou de le déterminer par l’utilisation d’une sonde électronique portative de détection du niveau,  d’introduire le ruban dans une barrette de jaugeage (cf. annexe IX) et de la bloquer à la longueur correspondant au creux + 100 millimètres. On est ainsi assuré d’obtenir la trace d’enfoncement vers le milieu du lest, près de la graduation 100 mm,  de recouvrir le lest de pâte détectrice d’hydrocarbures sur 100 à 150 mm environ,  de mesurer l’enfoncement du lest dans le liquide (e) en prenant la précaution de ralentir la descente du ruban lorsque la barrette se trouve à environ 1 cm au-dessus du bord supérieur du tube guide,    de calculer le creux réel (d) de la façon suivante : d = d’ + 100 –e,  de déterminer la hauteur (h) du produit selon la formule : h = HTT –d.  La mesure du produit par le creux peut être effectuée à l’aide d’une sonde électronique portative. Toutefois, en cas de divergences ou de contestation, le mesurage retenu sera le mesurage manuel par le ruban.  

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2eme Méthode Mesure du produit par le plein  Il y a lieu successivement :  d’estimer la hauteur approximative entre la plaque de touche et le niveau du liquide au moyen du jaugeur fixe,  d’appliquer sur le ruban lesté de la pige à la hauteur estimée et sur environ 100 mm une pâte détectrice qui se colore au contact du produit,  d’introduire lentement le ruban dans l’orifice de jauge du bac jusqu’à ce que le lest entre en contact avec la plaque de touche située à la verticale du trou de jauge au fond du bac. Le ruban lesté de la pige doit être maintenu à la verticale au centre du trou de jauge et remonté rapidement dès contact (1 seconde) avec la plaque de touche,  de lire la hauteur de produit une fois le ruban remonté.   Il est recommandé de procéder à deux mesures pour confirmer le résultat et plus, si nécessaire.  

Présence d’eau au fond des bacs  Les bacs d’hydrocarbures peuvent contenir des volumes d’eau plus au moins importants. Cette présence d’eau ne peut être détectée qu’à l’aide du ruban métallique dont le lest est enduit de pâte réactive spécifique pour l’eau. La présence d’eau doit normalement être détectée à l’orifice de référence et à l’orifice auxiliaire approprié.  S’agissant de bacs à fond convexe, la détection d’eau s’effectue aux orifices latéraux. Pour le bac à fond concave, le contrôle a lieu à l’orifice central qui permet d’atteindre le point le plus bas du réservoir.  L’eau ne peut être assimilée à du produit. Par conséquent, le volume d’eau sera déduit du volume de produit brut.  En cas de présence d’eau, il est donc recommandé de procéder à la purge de cette eau avant mesurage. Les titulaires d’entrepôt sont, par ailleurs, invités à opérer régulièrement la purge de leurs bacs.  Dans l’impossibilité de purger le bac, la déduction du volume d’eau peut être acceptée lorsque celui-ci est mesuré à partir de l’orifice de référence audessus de la plaque de touche ou à partir de l’orifice auxiliaire approprié lorsque le bac a un barème de fond correspondant à l’orifice auxiliaire. Dès lors, la hauteur d’eau doit également être relevée.

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Relevé de la température  La détermination de la température du produit contrôlé est un élément déterminant dans le recensement d’un bac. Un écart d’un degré sur la température moyenne peut entraîner une différence de un pour mille dans le calcul du volume à 15° C.  Par ailleurs, les conditions climatiques au moment du mesurage (orientation du bac au soleil par exemple) ne sont pas sans influence sur la méthode de prise de température, de même que sur les résultats de cette opération. Ainsi, sur un même plan horizontal, les températures peuvent ne pas être identiques en tous points du bac. En été, la température des couches supérieures d’un bac peut être plus élevée d’environ un degré par rapport aux couches inférieures et décroît de façon linéaire vers le bas de la cuve. En revanche, en saison froide, le produit est plus froid vers la surface et vers le fond. De la même façon, la température du produit peut varier en fonction du type de réservoir concerné (vertical ou horizontal) et de sa capacité. Par ailleurs, les livraisons successives par oléoduc peuvent entraîner la formation de strates dans le bac à températures variables dont le service devra tenir compte.    Dans ces conditions, la mesure en un seul point est généralement insuffisante, et il est préconisé d’effectuer la mesure du produit en plusieurs points de la verticale de pige centrale (sauf s’il n’est pas possible pour des raisons de sécurité d’aller sur le toit flottant) et de calculer la température moyenne du produit contenu dans le bac. Il y a lieu par conséquent d’éviter de prendre des températures du côté ensoleillé du bac ou le plus exposé au vent.

Instrument   Les prises de température s’effectuent de préférence à l’aide d’une sonde électronique portative de température dont le modèle a été autorisé par l’administration des douanes (cf. arrêté du 27 avril 2001 modifié). Avant toute utilisation de cet instrument, il est procédé au point test des piles. A défaut de sonde électronique portative de température, un thermomètre à dilatation de liquide sera utilisé.  Le thermomètre à mercure de pied de bac affiche la température à 1 m de la robe du bac. Cette mesure, si elle peut être utilisée dans la gestion quotidienne de l’entrepôt, n’est pas considérée comme suffisamment représentative pour être utilisée lors des contrôles.

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Méthodes  La norme ISO 4268 (mesurage des températures) préconise de commencer les mesures de température par la partie haute du réservoir puis de descendre progressivement le thermomètre et non de commencer par le bas afin de ne pas perturber les couches de produit qui vont être traversées par le thermomètre. Deux méthodes de prise de température sont envisageables :  la prise de température en plusieurs points du produit, c’est-àdire tous les mètres en commençant par le haut du bac. La température définitive du produit sera obtenue en calculant la moyenne arithmétique des températures relevées. Cette méthode sera utilisée en priorité lorsque des variations importantes de température sont susceptibles d’être constatées notamment sur une même verticale (présence de stratifications dues à des réceptions récentes).  la prise de température en trois points du produit. La norme ISO 4268 préconise de mesurer les températures à cinq sixièmes, un demi et un sixième de la hauteur du liquide (soit au milieu de chaque tiers). Le relevé de température doit être aussi précis que possible. Quelle que soit la méthode retenue, il convient d’attendre que le chiffre affiché sur la sonde soit stabilisé avant de le relever définitivement. Par ailleurs, la partie capteur du thermomètre doit rester immergée longuement dans le produit afin de permettre la mise à température et d’obtenir un résultat significatif.   En tout état de cause, un contrôle de cohérence par comparaison entre les températures relevées au moyen de thermomètres fixes sur bac et les températures relevées avec thermomètres portatifs est toujours possible. Cependant, cette comparaison ne peut être qu’indicative et jamais décisive.

Relevé de la masse volumique à température  La masse volumique d’un produit correspond à la masse de produit par unité de volume exprimée en kg/m3. Bien que la détermination de la masse volumique du produit ne soit pas de même importance que la prise de température dans l’ensemble des opérations de mesurage, elle doit néanmoins être effectuée avec soin sur un échantillon représentatif du produit mesuré. Instruments  Il sera fait usage d’un aréomètre en verre étalonné à 15° C (précision de 1 à 1,5 kg/m3) et d’un thermomètre à dilatation de liquide.   REALISE PAR R. CEDRATI

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Méthode La lecture de la masse volumique à température s’effectue généralement à partir de l’échantillon de produit prélevé à l’orifice central du bac, transvasé dans une éprouvette en verre dans laquelle seront également placés le densimètre ou l’aréomètre ainsi que le thermomètre à dilatation de liquide. Le transvasement dans une éprouvette n’est pas nécessaire lorsque l’on utilise une éprouvette densité température. Les mesures se font alors directement dans l’éprouvette. La lecture de l’aréomètre s’effectue au niveau de la surface plane du liquide et non pas au niveau de l’aréomètre même où se forme parfois un " ménisque ". La lecture de l’aréomètre et du thermomètre est simultanée. La lecture de la masse volumique à température est effectuée dans les locaux de l’entrepôt. Comme précédemment pour les opérations de mesurage de température, les mesures de densité sont effectuées de manière contradictoire en présence du titulaire de l’entrepôt ou de son représentant.

6 / CALCUL DU VOLUME DE PRODUIT A 15°C :   Pour obtenir ce volume, plusieurs opérations successives sont nécessaires. Lors des contrôles, les conversions et calculs sont effectués manuellement. Un programme informatique peut également être utilisé. Des écarts entre les résultats donnés par ordinateur et ceux obtenus par calculs à l’aide des tables de conversion peuvent alors apparaître. Toutefois, ces écarts doivent demeurer minimes.  A défaut, les calculs manuels priment sur les calculs informatiques, même si les titulaires d’entrepôt peuvent utiliser, dans leur gestion quotidienne, un programme informatisé.  

1) Conversion de la masse volumique à 15 °C : Après avoir relevé la hauteur de produit dans le bac ainsi que la température du produit et sa masse volumique à température, il convient de déterminer la masse volumique à 15° C du produit mesuré. La masse volumique à 15 °C  est déterminée à l’aide de la table ASTM 53 B à partir de la masse volumique à température de l’échantillon (reprise en abscisse) et de la température de l’échantillon (reprise en ordonnée) .   Application d’un facteur de correction  Pour calculer le volume à 15° C du produit présent dans le bac, il convient ensuite de déterminer un facteur de correction du volume au moyen de

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la table ASTM 54 B couleur Celui-ci est obtenu à partir de la masse volumique à 15°C (en abscisse) et de la température du produit en bac (en ordonnée).  

Détermination du volume de produit à température   1. Lecture de la table des volumes : La détermination du volume du produit à température (pour l’application du facteur de correction) est effectuée à partir de la hauteur de produit relevé (en millimètre) et en utilisant la table des volumes (en mètres cubes) annexée au certificat de jaugeage du bac considéré.   2. Correction éventuelle du toit flottant  La présence d’un toit flottant sur le bac impose l’application d’une correction des hauteurs mesurées sur ce bac ou des volumes déterminés à partir des hauteurs, afin de tenir compte de l’enfoncement du toit dans le produit. Ces corrections s’effectuent à l’aide de tables de correction annexées au barème de jaugeage à partir de la masse volumique du produit à température. 3. Correction due à la présence éventuelle d’eau  Lorsqu’une présence d’eau a été détectée et dans l’impossibilité de purger le bac, le volume d’eau doit être déduit du volume de produit. Seul le volume constaté au-dessus de la plaque de touche peut être accepté en déduction, sauf en cas de présence d’un barème de fond qui permet de déduire la quantité d’eau mesurée à l’orifice auxiliaire approprié. Le volume d’eau qui doit alors être déduit du stock physique est lu sur le barème.   La détermination du volume final du produit à température est effectuée avec application (en plus ou en moins) de la correction du toit flottant et de la correction du volume d’eau.  

2) Détermination du volume à 15 °C :  Le volume du produit à 15° C (V15) est obtenu en multipliant le volume à température (Vt) par le facteur de correction (VCF).   V15 = Vt x VCF  

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7/ EXEMPLE D’UNE DETERMINATION DES QUANTITES DE PRODUITS EN BAC : Le certificat de jaugeage du bac qui fait l’objet de l’exemple figure dans le tableau ci-dessous

1 / Relevés des éléments à mesurer : 1ère étape : relevé de la hauteur de produit 

a) Mesurage par le creux : 

Mesurage par jaugeur manuel

Il convient tout d’abord de déterminer : la hauteur totale témoin (HTT) du bac. Celle-ci figure sur le certificat de jaugeage du bac et sur la plaque située près de l’orifice de la jauge. Le certificat indique : 16 007 mm. -

la hauteur estimative du produit dans le bac au moyen du jaugeur indique: 8742 mm. La hauteur estimative du creux est donc de : 16 007 – 8 742 = 7 265 mm

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



  

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Le ruban est bloqué à la hauteur estimée du creux majorée de 100 mm (représentant l’enfoncement estimatif du lest dans le produit) dans la barrette reposant à plat sur l’orifice de jauge, soit un blocage à 7 365 mm (7 265+100). Une pâte détectrice qui se colore au contact du produit est appliquée sur le lest du ruban sur environ 100 mm. Le ruban est introduit dans l’orifice de jauge du bac jusqu’à ce que le lest entre en contact avec la surface du produit. Le ruban est remonté et la lecture du lest permet d’apprécier un enfoncement du lest dans le produit de10,2 cm soit 102 mm La hauteur réelle du creux est donc de 7 365 - 102 = 7 263 mm La hauteur du produit en bac est donc de 16 007 – 7 263 = 8 744 mm

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Utilisation de la sonde électronique portative  

La sonde portative a permis de déterminer un creux de : 7 263 mm. La hauteur est donc : 16 007 – 7 263 = 8 744 mm

b) Mesurage par le plein : Il convient tout d’abord de déterminer : la hauteur totale témoin (HTT) du bac. Celle-ci figure sur le certificat de jaugeage du bac et sur la plaque DRIRE située près de l’orifice de jauge. Le certificat indique : 16 007 mm.  La hauteur estimative du produit dans le bac au moyen du jaugeur de bac. Celui-ci indique : 8 742 mm.  On applique sur le ruban lesté de la pige à cette hauteur estimée et sur environ 100 mm une pâte détectrice qui se colore au contact du produit. Le ruban est introduit lentement dans l’orifice de jauge du bac jusqu’à ce que le lest entre en contact avec la plaque de touche située à la verticale du trou de jauge au fond du bac. Le ruban lesté de la pige doit être maintenu à la verticale au centre du trou de jauge et stabilisé quelques secondes au contact de la plaque de touche  

Le ruban est remonté et la lecture donne : 8 744 mm. L’opération est répétée deux ou trois fois pour confirmer le premier résultat.

Détection de la présence éventuelle d’eau Le lest est enduit d’une pâte réactive spécifique et la vérification est effectuée aux points de jauge (orifices latéraux pour les bacs à fond convexe, orifice central pour les bacs à fond concave). Dans cet exemple, aucune présence d’eau n’a été détectée, la pâte détectrice n’étant pas pigmentée.

2ème étape : relevé de la température du produit en bac La sonde électronique portative de température est immergée jusqu’au fond puis elle est remontée à 1 m du fond. Après stabilisation de la température, la sonde est remontée et la température peut être relevée. L’opération est répétée tous les mètres ou, à défaut, à 1 m du fond, au milieu et à 1 m de la surface. Les relevés donnent les résultats suivants : 1 m du fond : 16,3° C 2 m du fond : 16,3° C 3 m du fond : 16,4° C 4 m du fond : 16,5° C REALISE PAR R. CEDRATI

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5 m du fond : 16,6° C 6 m du fond : 16,7° C 7 m du fond : 16,7° C La température moyenne du bac est de : 16,5°C « moyenne arithmétique »

3ème étape : relevé de la masse volumique de l’échantillon Une fois l’échantillon prélevé sur le bac à l’orifice central, le produit est transféré dans une éprouvette dans laquelle sont placés un aréomètre ou « densimètre » et un thermomètre à dilatation de liquide. La lecture de l’aréomètre dans un local de l’entrepôt donne une masse volumique de l’échantillon prélevé en bac est de : 758 à 18,9°C.

2 / Calculs : 1ère étape : détermination de la masse volumique à 15° C Au moyen de la table ASTM 53B, il convient de rechercher le rapport entre la température de L’échantillon (18,9° C) figurant en abscisse et la masse volumique à température (758) figurant en ordonnée. En application de la règle n° 1 de la table ASTM n° 53B, la température est arrondie à 19° C. La masse volumique de 758 correspondant au rapport intermédiaire entre 757 et 759 par interpolation. Ainsi, pour une masse volumique de 758 à 18,9°C, on obtient une masse volumique de : 761,5 à 15° C.

2ème étape : détermination du facteur de correction à 15° C du volume Au moyen de la table ASTM 54B, il convient de rechercher le rapport entre la température à 16,5° C qui est la température du produit en bac et la masse volumique à 15° C (761,5). Ce rapport se situe entre 760 et 762 soit un coefficient de : 0,9982

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3ème étape : détermination du volume du produit à température Lecture de la table des volumes La table des volumes indique pour une hauteur donnée, les volumes correspondants. Elle est complétée par une table d’interpolation des hauteurs en mm. Il a été recensé 8 744 mm de produit, cette hauteur correspond à : 8 740 mm équivalent à 1 763,60 m3 ou 1 763 600 litres + 4 mm équivalent à 0,81 m3 ou 810 litres ________ __________ _____________ 8 744 mm équivalent à 1 764,41 m3 ou 1 764 410 litres Correction du volume due au toit flottant S’agissant d’un toit flottant ce volume doit être corrigé au moyen de la table de correction des volumes figurant en annexe du certificat de jaugeage du bac. Cette correction est déterminée en fonction de la masse volumique du produit à température du réservoir. Dans cet exemple, pour une masse volumique de 758 kg/m 3, cette correction est égale à au moins 0,141 m3, soit 141 litres. Le volume final à température est donc : 1 764 410 litres – 141 litres = 1 764 269 litres

4ème étape : détermination du volume du produit à 15° C Le volume du produit à 15° C est obtenu en multipliant le volume à température par le facteur correcteur. 1 764 269 x 0,9982 = 1 761 093 litres

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LA COMPENSATION AUTOMATIQUE DE LA TEMPERATURE ET LA VENTE AU DETAIL DE L’ESSENCE ET DU DIESEL Industrie Canada a préparé certaines réponses à la question : Comment la compensation automatique de la température influe-t-elle sur la vente de l’essence et du diesel? Qu’est-ce qu’un compensateur automatique de température? Un compensateur automatique de la température est un appareil électronique qui mesure la température des produits pétroliers pendant la livraison et qui calcule automatiquement la quantité de produit qui serait obtenue à une température de 15EC. Cette pratique est connue comme la compensation automatique de la température (CAT). Quelle incidence la compensation de la température a-t-elle sur mes achats d’essence? Selon des principes de physique, le volume d’une masse particulière varie en fonction de sa température, mais non la quantité d’énergie dans la masse en question. Le CAT calcule le volume du carburant à une température constante au lieu de le calculer d’une façon plus traditionnelle en litres à la température du produit au moment de l’achat. Le CAT signifie que pour la même qualité de carburant, indépendamment de la température de ce dernier, les consommateurs recevront toujours la même quantité d’énergie par litre. Pourquoi la quantité d’énergie est-elle importante? Bien que l’essence soit achetée au volume et que les gens discutent de kilométrage en termes de volume, c’est en réalité l’énergie contenue dans l’essence qui fait fonctionner une auto. Pourquoi a-t-on choisi 15EC comme température de référence des CAT? La température de référence de 15EC est une norme internationale en vigueur depuis longtemps utilisée dans tous les pays pour l’achat et la vente des produits pétroliers. Elle est utilisée au Canada pour d’autres carburants (p. ex. le gaz naturel et le propane) depuis des décennies. Une autre température de référence me permettrait-elle d’économiser de l’argent? Non. La température de référence utilisée n’a pas d’importance. Dans la vente de produits pétroliers à température compensée, le volume est fondé sur 15EC. Cela signifie que le consommateur paye pour un litre à 15EC à un prix établi pour 15EC, peu importe la température du produit. Si une autre température de référence était utilisée, l’acheteur continuerait de recevoir des quantités

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constantes d’énergie par litre, mais un différent prix par litre serait exigé si la température de référence était différente. Le concept de la compensation de la température est-il nouveau? La compensation de la température est utilisée depuis des décennies dans diverses applications dont les gazoducs, le chargement des navires et le transfert des parcs de réservoirs de stockage. Avant l’arrivée des circuits électroniques modernes, il était impossible d’effectuer cette mesure avec exactitude dans les distributeurs pour vente au détail. En 1984, un fabricant d’équipement électronique du Canada a conçu un dispositif qui pouvait mesurer rapidement la température des liquides et exécuter les calculs nécessaires. Après avoir testé le dispositif qui lui a été soumis pour vérification, Mesures Canada a approuvé son utilisation dans le commerce1. ‫ ہ‬ce jour, environ 70 % des distributeurs font appel à cette technologie. Un distributeur équipé d’un CAT peut être identifié à l’aide d’un autocollant apposé sur l’indicateur qui indique «volume corrigé à 15EC ». Les détaillants sont-ils avantagés par l’emploi d’un CAT? Les détaillants achètent l’essence de leurs fournisseurs en fonction d’une compensation de la température. L’emploi d’une compensation en fonction d’une température de référence commune permet aux détaillants de vendre le produit sur la même base qu’ils l’ont acheté. Cette base de mesure commune facilite la réconciliation des inventaires de produits et permet la détection précoce de petites fuites dans les endroits de stockage. Les consommateurs sont-ils avantagés par l’emploi d’un CAT? Les consommateurs sont avantagés du fait qu’ils savent désormais que la compensation de température contribue à un système de mesure plus exact qui permet de s’assurer que la quantité d’énergie achetée ne varie pas en fonction de la température du carburant. Le CAT permet aux consommateurs de faire des comparaisons de prix éclairées entre les détaillants. Les prix affichés des détaillants dont les distributeurs ne sont pas équipés de CAT peuvent être trompeurs en raison de la variation possible dans la température du produit. La compensation automatique de la température est-elle utilisée dans autres applications? Oui. L’usage de la compensation automatique de la température au Canada est impératif pour le mesurage du gaz naturel et du propane. L’usage est optionnel pour la vente de l’essence et du diesel parce que, dans le cas de ces deux liquides, le volume varie moins lors d’un changement de température.

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