| 标准编号 | GB/T 30040.5-2013 (GB/T30040.5-2013) | | 中文名称 | 双层罐渗漏检测系统 第5部分：储罐液位仪测漏系统 | | 英文名称 | Leak detection systems -- Part 5: Tank gauge leak detection systems | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G93 | | 国际标准分类 | 23.020.10 | | 字数估计 | 26,248 | | 引用标准 | GB/T 7408; GB 17930; GB/T 19147; GB/T 30040.1; GB/T 30040.2; GB/T 30040.3; GB/T 30040.4; GB/T 30040.6; AQ 3020; EN 976-1; EN 13352-2002 | | 采用标准 | BS EN 13160-5-2004, NEQ | | 标准依据 | 国家标准公告2013年第25号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 30040的本部分规定了储存对水有污染的液体的IV级渗漏检测系统的概述、动态渗漏检测(A类)、统计静默期间的渗漏检测[B(1)类]、静态渗漏检测[B(2)类]、渗漏警示装置、A类和B(1)类储罐液位仪用于渗漏检测系统的型式试验程序和B(2)类储罐液位仪测漏系统的型式试验程序。本部分适用于储存对水有污染的液体, 且仅限于EN 13352所定义的液体的IV级渗漏检测系统。 | GB/T 30040.5-2013
Leak detection systems.Part 5: Tank gauge leak detection systems
ICS 23.020.10
G93
中华人民共和国国家标准
双层罐渗漏检测系统
第5部分:储罐液位仪测漏系统
2013-12-17发布
2014-09-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义及符号和说明 1
4 概述 2
5 动态渗漏检测(A类) 3
6 统计静默期间的渗漏检测 [B(1)类] 3
7 静态渗漏检测 [B(2)类] 3
8 渗漏警示装置 3
9 A类和B(1)类储罐液位仪用于渗漏检测系统的型式试验程序 3
10 B(2)类储罐液位仪测漏系统的型式试验程序 12
附录A(规范性附录) 建立A类和B(1)类测漏软件系统的标准数据库以及在现场获取数据
的方法 17
参考文献 22
表1 各类测漏系统的性能要求 2
表2 根据储罐容积和环境温度对数据文件进行分选 5
表3 A类和B(1)类渗漏检测的试验顺序 7
表4 定性评估结果的汇总 10
表5 B(2)类测漏试验的进度 14
表A.1 参数范围 18
前言
GB/T 30040《双层罐渗漏检测系统》分为7个部分:
---第1部分:通则;
---第2部分:压力和真空系统;
---第3部分:储罐的液体媒介系统;
---第4部分:应用于防渗漏设施或双层间隙的液体或蒸气传感器系统;
---第5部分:储罐液位仪测漏系统;
---第6部分:监测井用传感器显示系统;
---第7部分:双层间隙、防渗漏衬里及防渗漏外套的一般要求和试验方法。
本部分为GB/T 30040的第5部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分技术内容与BSEN13160-5:2004《渗漏检测系统 第5部分:储罐液位仪测漏系统》(英文
版)一致。
本部分由国家安全生产监督管理总局提出。
本部分由全国安全生产标准化技术委员会化学品安全分技术委员会(SAC/TC288/SC3)归口。
本部分起草单位:北京铸山科技有限责任公司、北京市环境保护科学研究院、中国特种设备检测研
究院、郑州永邦环保科技有限公司。
本部分主要起草人:冷成冰、宋光武、赵彦修、张庆强。
双层罐渗漏检测系统
第5部分:储罐液位仪测漏系统
1 范围
GB/T 30040的本部分规定了储存对水有污染的液体的Ⅳ级渗漏检测系统的概述、动态渗漏检测
(A类)、统计静默期间的渗漏检测 [B(1)类]、静态渗漏检测 [B(2)类]、渗漏警示装置、A类和B(1)类
储罐液位仪用于渗漏检测系统的型式试验程序和B(2)类储罐液位仪测漏系统的型式试验程序。
本部分适用于储存对水有污染的液体,且仅限于EN13352所定义的液体的Ⅳ级渗漏检测系统。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 7408 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法
GB 17930 车用汽油
GB/T 19147 车用柴油(Ⅴ)
GB/T 30040.1 双层罐渗漏检测系统 第1部分:通则
GB/T 30040.2 双层罐渗漏检测系统 第2部分:压力和真空系统
GB/T 30040.3 双层罐渗漏检测系统 第3部分:储罐的液体媒介系统
GB/T 30040.4 双层罐渗漏检测系统 第4部分:应用于防渗漏设施或双层间隙的液体或蒸气传
感器系统
GB/T 30040.6 双层罐渗漏检测系统 第6部分:监控井传感器显示系统
AQ3020 钢制常压储罐 第一部分:储存对水有污染的易燃和不易燃液体的埋地卧式圆筒形单
层和双层储罐
EN976-1 玻璃增强塑料(GRP)地下储罐 非压力存储液体石油燃料水平圆柱状贮罐 第一部
分:单壁贮罐的试验方法和要求
EN13352:2002 储罐自动检测仪表性能规范
3 术语和定义及符号和说明
3.1 术语和定义
GB/T 30040.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
定量输出 quantitativeoutput
以数值形式表示试验系统的渗漏速率。
3.1.2
定性输出 qualitativeoutput
以某一特定渗漏速率为参考线,以通过或失败作为试验的判定结果。
3.2 符号和说明
下列符号和说明适用于本文件。
B 偏差
LL 检测概率的置信区间下限
UL 检测概率的置信区间上限
MSE 均方误差
PD 检测准确概率
PFA 误报率
PI(al) 所有记录中无效记录的比重
PI(leak) 发生渗漏的储罐中无效记录的比重
PI(tight) 密闭性储罐中无效记录的比重
R 模拟渗漏速率
C 指示渗漏的标准或极限
B 系统的估算偏差
SD 标准差
tb 两样本t试验的偏压
4 概述
4.1 通用技术要求按照GB/T 30040.1。
4.2 储罐液位仪测漏系统根据其操作方式可分为两类:
---A类:诊断储罐和与储罐相连管道是否发生渗漏的系统;
---B类:只能诊断储罐是否发生渗漏的系统。
4.3 各类系统应满足表1中对应的性能参数。
表1 各类测漏系统的性能要求
种类 渗漏速率/(L/h) 检出所需的最长时间
A动态渗漏检测
4.0 24h
2.0 7d
0.8 14d
B(1)类统计静默期间的渗漏检测
4.0 24h
2.0 7d
0.8 14d
B(2)类静态渗漏检测 0.4 6h
4.4 除了表1规定的以渗漏速率表示的性能要求外,在发生300L或更大损失时,储罐液位仪测漏系
统所需的最长检出时间应不超过30min。
4.5 根据EN13352:2002,以上各类的储罐液位仪测漏都应具有检测是否有水存在的功能。
5 动态渗漏检测(A类)
该类液位仪应与加油机的计量系统建立数字通信,以获得所有储罐外加油的信息。在表1规定的
渗漏速率下,系统的检测准确率应至少为95%,误报率不超过5%。
6 统计静默期间的渗漏检测 [B(1)类]
该类系统应在表1规定的渗漏速率下检出渗漏,且系统准确率应至少为95%,误报率不超过5%。
7 静态渗漏检测 [B(2)类]
该类系统应在无加油、无卸油状态下进行渗漏检测,且系统准确率应至少为95%,误报率不超
过5%。
8 渗漏警示装置
8.1 系统应带有渗漏警示装置。A类和B类储罐液位仪测漏还应满足EN13352:2002中关于液位仪
控制台的相关要求。当检测到大于或等于表1所规定的渗漏速率时,警报器应响应。
8.2 若无法在要求的准确率下实现表1规定的性能,则试验报告应注明“未达到标准要求”。
9 A类和B(1)类储罐液位仪用于渗漏检测系统的型式试验程序
9.1 试验目的
9.1.1 试验目的是为了评估渗漏检测系统软件的适配性,该软件利用液位仪的数据对储液的渗漏损失
进行检测,可分成如下类型:
---A类中,储罐或输油管线,或者
---B(1)类中,储罐。
进行试验以证明:
a) 出现4L/h的渗漏速率时,最长检出时间不超过24h,准确率不低于95%,误报率不超过5%;
b) 出现2L/h的渗漏速率时,最长检出时间不超过7d,准确率不低于95%,误报率不超过5%;
c) 出现0.8L/h的渗漏速率时,最长检出时间不超过14d,准确率不低于95%,误报率不超
过5%;
d) 每种情形的试验都应在初始化阶段结束以后进行,这段时间内储罐液位仪测漏应在无模拟渗
漏的正常操作环境下进行,初始化阶段不超过28d。
9.1.2 按照附录A的方法建立标准测试数据库,将数据库中预先记录的数据输入到测漏软件。预先记
录的数据应在以下条件下进行采集(每一个罐):
a) 环境温度:-5℃~30℃;
b) 储罐容积:10000L~50000L;
c) 日均吞吐量(单罐):每天1000L~12000L;
d) 单罐单次卸油量:2750L~9500L;
e) 卸油温度:-5℃~25℃;
f) 卸油频次:每周2~7次;
g) 单次加油的误差:加油量的±0.3%。
9.1.3 输入受检系统的数据应来自在9.1.3.1、9.1.3.2或9.1.3.3~9.1.3.6其中一种的储罐系统所建立
的数据库。
9.1.3.1 自吸泵系统(泵体在加油机内部)。
9.1.3.2 潜泵系统(油品由潜泵从储罐输送到加油机)。
9.1.3.3 掺合分配系统(其中来自两个或更多个储罐的储液在加油机处混合)。
9.1.3.4 储罐歧管系统(其中两个或更多个储罐连接在一起,而燃料可从各单罐中吸出)。
9.1.3.5 储罐虹吸管系统(其中两个或更多个储罐连接在一起,一次抽吸将使燃料从各单罐中同时吸
出)。
9.1.3.6 多加油机系统(每个储罐最少连接两个加油机,通过潜泵或自吸泵发油)。
9.1.4 受检系统应通过鉴定获得A类或B(1)类测漏系统的资格合格证书后才能被使用。
9.1.5 受检系统在做性能鉴定时,应使用符合相关标准的油品,例如汽油按 GB 17930,柴油按
GB/T 19147。
9.2 试验装置
试验中要用到以下试验装置:
a) 一台电脑以及相关的数据传输外设;
b) 渗漏模拟和数据分析软件,该软件将标准测试数据库中的文件进行加工处理,从而达到数据
模拟渗漏的目的,如9.3中所述,并将数据提交至被测液位仪中的系统软件。
9.3 试验方法
9.3.1 目的
9.3.1.1 试验目的是为了检验当渗漏检测软件模拟不同的渗漏速率时,被检系统返回的渗漏检测结果
是否符合9.1.1中的标准。
9.3.1.2 送检液位仪的生产制造商应将测试系统以装载在电脑软件的形式提供给用户或者检测单位,
该软件能够读取并运行标准测试数据库中的预置文件。预置文件的格式应符合附录A的要求,且无需
任何预处理即可读取运行。
9.3.1.3 制造商还应给出受检系统所需的初始化时间(最长不超过28d)。
9.3.2 文件分类和选择
9.3.2.1 从标准测试数据库中选择一组文件,所选文件中的应用数据应符合9.1.3、9.1.4和9.1.5中的
相关要求,这些数据将用于受检系统的合格鉴定。
9.3.2.2 无论哪一种抽油方式和油品类型,所选文件都应满足以下条件:
a) 对于9.1.3中的每一种抽油方式和9.1.5中的每一种燃料,被选数据文件中的25%~75%应取
自对应的油品抽油方式和燃料种类。同一个数据文件可能被使用两次或更多,比如多台加油
机使用一个潜泵抽油的连通储罐。
b) 受检测漏系统应给出定量或定性的输出结果。定性输出应以表1为参考,将结果显示为通过
或者失败。
9.3.2.3 各类型受检系统应选数据文件的最少样本数如下:
a) 输出定量结果的系统:大于或等于100个文件(同一个储罐选取的样本数不超过15个);
b) 输出定性结果的系统:大于或等于240个文件(同一个储罐选取的样本数不超过36个)。
9.3.2.4 将所选数据文件中记录的环境温度范围第20、40、60和80个百分点作为划分点,将数据库文
9.3.4.2 因此,第i个记录的存油体积量的数值vi 由vi′代替,其计算见式(3)所示:
v′i=vi-∑
j=1
(tj-tj-1)rj (3)
9.3.4.3 将先前的模拟损失进行累加,并同样从存油体积量中减去。每次卸油时也应将这段时间的渗
漏损失量进行累加,因此减去的数值单调递增。
9.3.4.4 当储罐之间通过吸虹管相连时,某一时间间隔内的渗漏量应除以吸虹管连接的储罐数量,再将
此值从单个储罐的记录中减去。
9.3.5 模拟管道渗漏(自吸泵和潜泵)
9.3.5.1 这种渗漏模拟方式是假定加油机工作时油品以恒定的速率从加油管线中渗漏。处理每个数据
文件时,首先计算通过该管道抽油的总时间。计算出在恒定渗漏速率为R,持续时间为T 的时间段内
损失的储液总体积,再除以抽油总时间,从而得到发油期间的渗漏速率R′,见式(4):
R′=
R×T
j=1
(tej-tsj)
(4)
式中:
tej ---第j次加油的终止时间;
tsj ---第j次加油的起始时间;
n ---文件中加油的总次数;
T ---文件起止所用的时间。
9.3.5.2 记录中代表存油体积的数值减去两次记录间隔时间内渗漏速率为R′时造成的储液损失量,但
只有加油机在此期间进行了发油工作时才适用。将之前所有时间段内的模拟损失进行累加,并从存油
体积中(包括加油机未处于工作的期间在内)减去。每次卸油时也应将渗漏损失量进行累加,即减去的
数值单调递增。
9.3.5.3 因此,第i个记录的体积数值vi 由vi′代替,其计算见式(5)所示:
v′i=vi-∑
j=1
(tej-tsj)R′ (5)
式中:
m---加油次数。
9.3.5.4 当储罐通过连通管线贯通时,规定时间间隔内的渗漏量应除以贯通储罐的数量,再将此值从连
接的储罐记录中减去。
9.3.6 模拟渗漏速率---定量系统
9.3.6.1 将选出的45个文件样本进一步随机分为4组,其中一组有15个文件,另外3组各有10个文
件。以表1中的渗漏速率为基础渗漏速率,计算出下列各分组加入模拟渗漏后的数据文件:
a) 15个文件:模拟渗漏速率为零;
b) 10个文件:模拟渗漏速率为基础渗漏速率乘以0.5;
c) 10个文件:模拟渗漏速率等于基础渗漏速率;
d) 10个文件:模拟渗漏速率为基础渗漏速率乘以1.5。
9.3.6.2 按9.3.6.1的a)~d)进行渗漏模拟时,每组文件的实际渗漏速率应在模拟速率的±20%范围内
随机选取,以防止受检系统将计算出的渗漏速率四舍五入。
9.3.6.3 按9.3.6.1的a)~d)进行渗漏模拟时,应使用同一组原始文件进行常量渗漏和变量渗漏两组模
拟,以方便后续对比液位仪分辨不同类型渗漏的性能。
9.4 试验结果分析和报告
9.4.1 模拟渗漏试验结果
9.4.1.1 应根据9.3.8中试验1~试验3和试验7~试验9的结果,按9.5给出的统计分析方法进行评
估。试验4~试验6(变量渗漏速率)只需进行平均差测试。所有进行的试验都应通过,即在要求的时
间和要求的检出准确率与误报率,对模拟渗漏予以指示。若某一相关试验不符合9.1.1a)~9.1.1c)中
的任一项标准,则该系统不能获得型式认定。此外,如果常量和变量模拟渗漏速率的平均差小于0,则
系统也不能给予型式认定。因此,如果实验获得通过,应满足以下条件,见式(6):
rv-rc >0 (6)
式中:
rv---变量模拟渗漏的平均指示渗漏速率;
rc---常量模拟渗漏的平均指示渗漏速率。
9.4.1.2 定性系统的变量渗漏速率中通过/失败结果的次数应当至少同常量渗漏速率中的一样。
注:由于规定储液渗漏为正,而储液增加为负,若要试验通过,变量速率减去常量速率应大于零。
9.4.2 使用资格
按9.3.2完成文件筛选的基础上,应对9.1.3、9.1.4和9.1.5要求的试验条件进行确认。只有实验结
果满足这些条件才能给予型式质量认证。所有使用条件下,无论是否有模拟渗漏,储罐渗漏试验结果的
方差都应满足9.5.12规定的要求,否则该使用条件则不能得到型式认可。但当某模拟渗漏试验结果满
足性能要求,而这些数据不在使用条件范围内时,应同样给予形式质量认证。
9.5 统计分析
9.5.1 概述
每项模拟渗漏试验记录下的估计渗漏速率和通过或失败指示,都可用于估计受检系统的准确率和
误报率性能是否符合标准。本部分分别对定量和定性两种方法的数据分析方法进行了描述。
9.5.2 定量系统中的基本统计
取n对指示及模拟渗漏速率数据,计算试验系统的均方误差 MSE、偏差和方差,具体方式如下。
9.5.3 不确定或无效的结果
9.5.3.1 如果某次试验未产生有效结果,即受检系统的测漏软件将会确认为运行出现故障,这意味着数
据不充分以至于无法估计有效渗漏速率,因此试验无效。这样的结果应记录为无效。
9.5.3.2 评估要求有效试验数量应超过某一最小值。返回定量结果的系统,45次计划试验中要求最少
有40次为有效试验。此外,每组名义渗漏速率中,无效结果不应多于25%。返回定性结果的系统,
120次计划试验中要求最少有90次应为有效试验。
9.5.4 均方误差
均方误差 MSE的计算见式(7):
MSE=∑
i=1
(Li-Si)2/n (7)
式中:
Li ---受检系统所显示的渗漏速率;
Si ---实际发生的模拟渗漏速率;
i ---从1到n的各个数据库。
偏差B 的计算见式(8):
B=∑
i=1
(Li-Si)/n (8)
偏差B,是显示的渗漏速率与模拟渗漏速率的差额除以试验次数得到的平均值。偏差衡量的是受
检系统的准确度,可正可负。
9.5.5 方差和标准差
方差计算见式(9):
σ2=∑
i=1
[(Li-Si)-B]2/(n-1) (9)
方差表示为SD。标准差是方差的平方根。
9.5.6 零偏差的试验
为检验受检系统在统计学意义上与零是否具有显著偏差,对上述计算得到的偏差B 进行以下检
验。根据式(10)计算t统计量:
t= nB/SD (10)
根据(n-1)自由度和双侧为5%的显著性水平从t-界值表中查到临界值t。比如,n=45,自由度为
44,在5%的双侧显著性水平下查到的临界值为2.015。将此值记为tc。比较tc和t的绝对值。如果计
算值t的绝对值小于临界值,则偏差没有明显偏离零,可以假定系统无偏差。如果偏差B 为正值,则系
统高估了渗漏速率。如果B 为负值,则系统低估了渗漏速率。
9.5.7 误报率,PFA
误报率PFA,是当储罐或管道实际密闭时,显示的渗漏速率超过系统应显示渗漏的边界条件或标
准的概率。通常,如果估算出的渗漏速率超过了某一特定值或边界条件C(如0.9L/h),受检系统将判
定储罐发生渗漏。如果C 表示指示渗漏的阈值或标准,B 为系统的估计偏差,SD为标准差,那么误报
率可以用式(11)表示为:
PFA=P{t > (C-B)/SD} (11)
式(11)中,利用自由度和标准差通过t分布计算出概率,即进行45次试验时的自由度为44。该公
式假定误差近似呈正态分布。如果偏差B 没有明显偏离零,则可认为B 为零。
9.5.8 某一特定渗漏速率下的准确率,PD
准确率PD,是指系统能够正确识别某一大小渗漏速率的概率。在渗漏速率为R 时,PD由式(12)
得出:
PD=P{t > (C-R-B)/SD} (12)
式(12)中C、B 和SD如前所述,概率的计算是通过与SD一致的自由度利用t分布查得,即进行
45次试验时的自由度为44。
9.5.9 无模拟渗漏试验结果的平均方差和标准方差
无模拟渗漏(密闭储罐)试验可将密闭储罐上测试得到的结果直接用于受检系统性能的评估。利用
前文所述相关公式计算出无模拟渗漏试验记录的平均值和标准方差,数据范围仅限定于密闭储罐上进
行的试验,比如,如果有15组无模拟渗漏试验的记录,则样本大小n=15。
率的使用频次应大致相同。在此需要重申的是,变量和定量渗漏速率成对进行试验时所使用的基础储
罐数据应相同。
系统将成对地建立渗漏模拟结果,其中一个渗漏模拟速率为常数,另一个渗漏模拟速率为变量,但
两者的平均速率相同或者模拟的渗漏损失量相同。
对于输出定量结果的系统,来自基础测试数据库的同一数据,经定量和变量渗漏模拟处理后,应计
算出派生数据之间的差值。用变量渗漏速率模......
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