РД 112-РСФСР-004-88. Руководящий документ. Методика определения потребности нефтебаз и АЗС в средствах измерений (СИ) при приеме, хранении и отпуске нефтепродуктов

(утв. Госкомнефтепродуктом РСФСР 29.02.1988)

29 февраля 1988 года

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ НЕФТЕБАЗ И АЗС В СРЕДСТВАХ ИЗМЕРЕНИЙ (СИ) ПРИ ПРИЕМЕ, ХРАНЕНИИ И ОТПУСКЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ

РД 112-РСФСР-004-88

Разработана Исследовательским комплексным отделом СКБ Транснефтеавтоматика (г. Астрахань).

Согласована ПКТИСХ «Оргснаб» Госснаба СССР.

Утверждена Госкомнефтепродуктом РСФСР 29.02.88.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Методика распространяется на все категории нефтебаз системы Госкомнефтепродукта РСФСР и устанавливает метод расчета необходимого количества средств измерений как эксплуатационного (рабочего), так и обменного фонда.

1.2. Методика позволяет проанализировать потребность в СИ для метрологического обеспечения процессов приема, хранения и отпуска нефтепродуктов в зависимости от грузооборота (складской реализации) управлений (нефтебаз).

1.3. Настоящая Методика предназначена в качестве пособия для широкого круга работников технических служб и подразделений нефтебаз, занимающихся вопросами метрологического обеспечения.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИ

Для удобства обозначения СИ, используемых в управлениях (нефтебазах) на объектах приема, отпуска и хранения нефтепродуктов, все измерительные средства делятся на следующие группы по принципу их назначения. Ниже приводится структурная схема фонда СИ.

                         ┌──────────────────────┐
                         │       Фонд СИ        │
                         │управления (нефтебазы)│
                         └────────┬───┬─────────┘
<pre class="legal-pre">            ┌─────────────────────┘   └──────────────────┐
┌───────────┴────────────┐             ┌─────────────────┴────────────────┐
│Эксплуатационный фонд СИ│             │    Обменный фонд СИ (резервный)  │
└────────────────────────┘             ├──────────────────────────────────┤
                                       │             Ремонтный            │</pre>
                                       ├──────────────────────────────────┤
                                       │             Поверочный           │
                                       ├──────────────────────────────────┤
                                       │На замену из-за физического износа│
                                       ├──────────────────────────────────┤
                                       │ На замену морально устаревших СИ │
                                       └──────────────────────────────────┘

Эксплуатационный фонд СИ — количество СИ по однородным группам измерений, находящихся в работе.

Обменный фонд СИ — количество СИ по всем однородным группам измерений, предназначенных на замену выбывающих СИ из эксплуатационного фонда. Обменный фонд должен храниться на складе у ответственного лица за метрологическое обеспечение в подразделениях нефтебаз (АЗС и др.) в исправном состоянии и быть проверенным. Он, в свою очередь, подразделяется на:

ремонтный фонд — количество СИ по наименованиям, необходимых в качестве резерва для замены выбывающих в ремонт;

поверочный фонд — резерв СИ по каждой однородной группе, предназначенных для замены выбывающих в поверку;

фонд СИ на замену          - резерв СИ по каждой однородной группе
выбывающих из-за             измерений для замены непригодных;

физического износа

фонд СИ на замену          - резерв СИ по каждой однородной группе
выбывающих                   для замены морально устаревших.

из-за морального износа

Эксплуатационный фонд и обменный фонд СИ определяются расчетом.

Перечень СИ, используемых на объектах нефтебаз и АЗС, приведен в справочном Приложении № 1.

3. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В СИ

Проблема прогнозирования потребности нефтебаз в средствах измерений СИ сложна и многообразна. На сегодняшний день методы прогнозирования потребности нефтебаз в СИ отсутствуют.

Анализ факторов, формирующих потребность народного хозяйства в СИ, позволяет представить общую модель этой потребности в виде (1):

                    Раб    Рем    Пов    ФИ    МИ    со    Эк
             П   = N    + N    + N    + N   + N   + N   + N  ,          (1)
              си    си     си     си     си    си    си    си

где: Раб

N — фонд рабочих СИ; си Рем

N — фонд СИ, находящихся в ремонте; си Пов

N — фонд СИ, находящихся в поверке; си ФИ

N — фонд СИ взамен выбывших из-за физического износа; си Рем

N — фонд СИ взамен выбывающих из-за морального старения; си со

N — фонд СИ в сфере обращения; си Эк

N — фонд СИ, подлежащих экспорту. си

Применительно к условиям нефтеснабжения модель потребности в СИ нефтебаз после анализа формулы (1) может иметь следующий вид:

                          Раб    Рем    Пов    ФИ    МИ
                   П   = N    + N    + N    + N   + N  ,                (2)
                    си    си     си     си     си    си

где:
 Раб

N — фонд СИ, находящихся в работе (СИ, установленные на рабочих си местах); Рем

N — фонд СИ, используемых на замену выбывших в ремонт; си Пов

N — фонд СИ, используемых на замену выбывших в поверку; си

     ФИ    МИ
    N  ,  N   - фонд резерва СИ на замену выбывших из-за физического износа
     си    си

и морального старения. Пов Раб ФИ МИ

Слагаемые формулы (2) N , N , N , № являются производными от си си си си Раб № и зависят от многих факторов (качества СИ, уровня метрологического си обслуживания в сфере их эксплуатации и др.).

По формуле (2) расчет ведется для каждой однородной группы СИ.

3.1. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ СИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО (РАБОЧЕГО) ФОНДА

Под рабочим фондом СИ понимается тот минимум средств измерений в каждой однородной группе приборов, которым должны быть оснащены объекты нефтеснабжения (нефтебаз), находящиеся в эксплуатации.

Рабочий фонд СИ — количество средств измерений, необходимое для обеспечения нормального функционирования объектов нефтебаз, может быть определено двумя методами:

• первый — основан на подсчете потребности в СИ с учетом норматива оснащения объектов нефтебаз, затем выборке и группировке приборов (СИ) по принципу однородности. Операция эта несколько трудоемка. Кроме того, на сегодня в системе Госкомнефтепродукта РСФСР еще не разработаны нормы оснащения объектов нефтебаз СИ;
• второй — основан на среднестатистических данных о СИ, имеющихся на нефтебазах. В основу метода положен удельный расход СИ однородной группы на единицу реализации нефтепродуктов.

Этот метод позволяет, исходя из удельной нормы расхода количества единиц СИ однородной группы, определять потребность в приборах для нефтебазы любой группы (категории) по ее реализации.

По этому методу прогнозируемый рабочий фонд однородных СИ определяется из формулы:

                                Раб   _
                               N    = K G n ,                           (3)
                                си     и i i

где:
 Раб

N — рабочий фонд однородной группы СИ, находящихся в эксплуатации. си Определенное расчетом количество СИ затем специфицируется на конкретные средства измерений пообъектно;

G — масса нефтепродуктов, реализованных в текущем году, тыс. т.; _

K — среднее значение коэффициента, учитывающего изменение реализации и по годам (или изменение реализации последующего года к предыдущему).

K по отдельным управлениям может быть в пределах от 0,95 до 1,2. Для и расчетов K принимается равным 1,03. и

n — удельная норма расхода СИ. (Количество СИ, отнесенное на 1000 т i реализуемого нефтепродукта). Данные по n приведены в Приложении 2. i

Коэффициент K также может быть определен из данных статистической и отчетности управлений из формулы:

                            G      G      G             G
                    1    n   i+1    i+3    i+3           n
             K  = ----- SUM(---- + ---- + ---- + ... + ----),           (4)
              и   n - 1 i+1  G     G      G            G
                              i     i+1    i+2          n-1

где:

G — годовая реализация базисного года; i

    G   , G   , G    - реализация последующих лет.
     i+1   i+2   i+3
    При  отсутствии  данных  за ряд лет коэффициент "K" можно определить из

выражения:

                                  G
                                   i

K = ---, (5) G пл

где:

G — годовая реализация, по данным отчета, за предшествующий год; i

G — годовая реализация плановая за текущий год. пл

Коэффициенты K и K, определенные по формулам (4) и (5), могут иметь и значения K < 1, если по имеющимся данным есть тенденция к систематическому и снижению реализации, K > 1, если по имеющимся данным есть тенденция к и росту реализации. раб

Полученное значение (прогнозируемое) № можно специфицировать на си конкретные СИ из числа входящих в однородную группу в зависимости от необходимости осуществления соответствующих видов измерений.

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ РЕМОНТНОГО ФОНДА СИ

Планирование ремонтного фонда СИ осуществляют на основании среднестатистических данных об их отказах за предшествующие годы. Таким образом, количество СИ, подлежащих ремонту, находят по формуле:

                                       P

                              Рем    Раб    пл
                             N    = N    x ---,                         (6)
                              си     си    100

                                Рем      Раб
                               N    = K N   ,                          (6а)
                                си     р си

где:
 Рем

N — прогнозируемое количество СИ ремонтного фонда; си Раб

N — количество рабочих СИ однородной группы; си

P — прогнозируемое значение процента отказов для рассчитываемой пл однородной группы СИ (K в дол. ед., см. Приложение 4). р

Однородные группы СИ формируют не менее чем из 30 шт. на основании общности следующих показателей: надежности (типа, назначения, завода-изготовителя, года выпуска, класса точности, вида измерений и т.п.); условий эксплуатации (температуры, влажности, наличия вибрации и т.д.); интенсивности эксплуатации; допускаемой вероятности безотказной работы.

Наиболее простым из существующих методов прогнозирования среднего значения процента отказов является метод экспоненциальных средних, который предполагает, что среднее значение процента отказов в большей степени зависит от текущего значения и несколько слабее от предшествующего. Если прогнозирование ведется на один год вперед, то можно принять, что планируемое точечное значение отказов равно отлаженному по методу экспоненциальных средних значений процента отказов в текущем году, т.е.:

                                 _     _
                                 P   = P ,                              (7)
                                  пл    i

_

P вычисляют по формуле: i _

                       P  = K  x P  + (1 - K )P   ,                     (8)
                        i    р    i         р  i-1

где:

P — истинное значение отказов в текущем году; i

P — истинное значение отказов в предшествующем году; i-1

K — коэффициент, характеризующий «вес» текущего процента отказов. 0 < р

K  <=  1.  Для  практических  расчетов  при отсутствии данных коэффициент K
принимается 0,3. Более точнее K  для всех однородных групп СИ в зависимости

                           р

от межповерочного интервала и вероятности безотказной работы определяется из Приложения 3.

Доверительный интервал для экспоненциальной средней:

                                         _____
                                        / 2

                       ДЕЛЬТА P   = t  x S\/------,                     (9)
                               пл    a      2 - K

                                             р

где:

    t   -   критерий  Стьюдента.   При  вычислении  ДЕЛЬТА  P   принимается
     a                                                       пл
t  = 1,376, что соответствует критерию с одной  степенью  свободы и уровнем

a вероятности альфа = 0,6;

S — среднеквадратическое отклонение отказов:

                         ________________________

                            /                  _
                           /             P   x P
                          /         2     ср    i-1 2
                    S = \/(P   - P )  + (----------) ,                 (10)
                            ср    i         n - 1

где:
_

P — сглаженное отклонение (по методу экспоненциальных средних) i-1 значения отказа предшествующего года;

n — количество лет. В рассматриваемом случае n = 2, тогда во втором слагаемом под корнем знаменатель при расчетах принимается равным единице;

                                   P    P
                                    i +  i-1
                             P   = ---------,                          (11)
                              ср       2

                  _

                      P    = K P    + (1 - K ) x P   ,                (11а)
                       i-1    р i-1         р     i-2

     где: P    - истинное  значение  отказа  за  два  года,  предшествующих

       i-2

текущему.

Так как планирование отказа в текущем году установить невозможно, то в _

практических расчетах можно принять условие P    = P   .
                                             i-1    i-1
    Тогда для вычисления P   пользуются формулой:

                      пл
            _

                P   = K [K P    + (1 - K )P   ] + (1 - K )             (12)
                 пл    р  р i-1         р  i-2          р

                       ____________________________

                          /      _    2               2
                    S = \/(P   - P   )  + (P   - P   )                 (13)
                            ср    i-1       ср    i-1

                                   P      P
                                    i-1 +  i-1
                             P   = -----------.                        (14)
                              ср        2

                   Рем

При определении № в формуле (6) необходимо вводить поправку в си случаях, когда имеют место отказы при поверках СИ и возникает необходимость эти СИ отправлять снова на ремонт.

С учетом поправки формула (6) имеет вид:

                               P

                      Рем    Раб    пл
                     N    = N    x --- (1 + K  x K  ),                 (15)
                      си     си    100       n    со

где:

K — коэффициент, учитывающий резерв СИ на замену выбывающих в поверку, n в долях единицы;

K — коэффициент, учитывающий процент скрытых отказов, выявленных при со поверке СИ, в долях единицы от K ; n

коэффициенты K и K приведены в Приложении 4; n со

K — в Приложении 4 по мере накопления статистики периодически со пересматривается.

Подставив в формулу (6) все данные, получим:

                             Рем    Раб    P"
                            N    = N    x ---,
                             си     си    100

     Рем        20,91
    N    = 50 x ----- = 10,45.
     си          100

Таким образом, по данной однородной группе СИ ремонтный фонд должен составить 10 СИ.

3.3. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ РЕЗЕРВА НА ЗАМЕНУ СИ, ВЫБЫВАЮЩИХ НА ПОВЕРКУ

Расчетная формула, определяющая условия, на основе которых можно прогнозировать потребность в резерве СИ на замену, направляемых в поверку, должна учитывать следующие параметры и данные: продолжительность нахождения СИ в поверке, периодичность поверки за год, процент СИ, подвергающихся внеочередной поверке и др.

Годовая потребность в СИ (резерв) однородной группы для замены выбывающих в поверку СИ определяется по формуле:

                               T

                      Пов    Раб    n           R
                     N    = N    x -- x m (1 + ---),                   (16)
                      си     си    C     i     100

где:
 Раб

N — количество единиц i-й группы однородных СИ, находящихся в работе си (эксплуатации);

T — время нахождения поверяемого СИ на поверке в днях. Согласно n ГОСТ 8.513-84 в расчетах принимается T = 15; n

C — календарный фонд рабочего времени (в году) учреждения, проводящего поверку СИ, равный 253 дням;

m — периодичность поверки i-го СИ в году. Определяется из таблицы; i

R — процент СИ, подвергающихся внеочередной поверке, в расчетах принимается от 25 до 30%. T n

Если в формуле (16) -- m заменить на K , то она преобразуется в C i n следующий вид:

                          Пов    Раб           R
                         N    = N    x K (1 + ---).                    (17)
                          си     си     n     100

В Приложении 3 приведены значения отказов, рассчитанные в зависимости от межповерочных интервалов с учетом вероятности безотказной работы СИ. Применяется для всех групп СИ при отсутствии на нефтебазах статистики по отказам.

В Приложении 4 приведены данные процентов скрытых отказов, полученные в результате статистической обработки по материалам управлений.

Пример. Пусть в эксплуатации находится 50 СИ однородной группы. Известны значения отказов за предшествующие два года (1985 — 1986) 22,4% и 20,6%.

Определить прогнозируемое значение отказа на 1987 год, а также оценить расчетные данные с истинным значением отказов на 1987 г.

По формуле (11) находим сглаженное значение процента отказов за предшествующий, т.е. за 1986 год:

                        P    = K P    + (1 - K )P   .
                         i-1    р i-1         р  i-2

Подставляя данные, получим:

_

P = 0,3 x 20,6 + (1 — 0,3) x 22,4 = 6,18 + 15,68 = 21,86. i-1

По формуле (12) определим планируемое точечное значение отказов на 1987 г.:

          _

              P   = K [K P    + (1 - K )P   ] + (1 - K )P   .
               пл    р  р i-1         р  i-2          р  i-2

Подставив данные, получим:

P = 0,3 x 10,3 x 20,6 + 0,7 x 22,41 + 0,7 x 22,4 = 6,56 + 15,68 = 22,24. пл

По формуле (9) определим доверительный интервал:

                                 ______

                                    /  2
            ДЕЛЬТА P   = 1,376 x S\/------- = 1376 x 1,085 x S.
                    пл              2 - 0,3

По формуле (13) и (14) находим:

          21,86  + 20,6
    P   = ------------- = 21,33
     ср         2

       _________________________________

          /              2                 2     ______
    S = \/(21,23 - 21,86)  + (21,23 - 20,6)  = \/0,7938 = 0,89

    P   = 1,376 x 1,085 x 0,89 = 1,33

 пл

P = 22,24 +/- 1,33 пл

P» = 20,91 пл

(P» — наименьшее). пл

Значение K для каждой группы однородных СИ приведены в Приложении 4. n

Межповерочный интервал, мес.        6      9     12     18      24      36
Периодичность поверки за год        2      1,3   1      0,7     0,5     0,3

Примечание. За межповерочный интервал берется периодичность поверки СИ из согласованного с местными органами Госстандарта графика поверки или гарантийный срок работы СИ из стандарта на его техусловия.

Пример. Определить количество СИ однородной группы, необходимое на замену выбывших в поверку СИ, если известно, что рабочий фонд СИ этой группы составляет 40 единиц, а межповерочный интервал этих СИ — 9 месяцев.

Поверочный фонд СИ определяется по формуле (18):

                                T

                       Пов    Раб    n           R
                      N    = N    x -- x m (1 + ---).                  (18)
                       си     си    C     i     100

    Из  таблицы  находят, что для межповерочного интервала в 9 месяцев m  =

                                                                    i

1,3.

Подставив в формулу (16) данные, получим:

     Пов        15            30
    N    = 40 x --- x 1,3(1 + ---) = 4 ед.
     си         253           100

Таким образом, на замену выбывающим в поверку рабочим СИ понадобится для данной однородной группы измерений 4 резервные поверенные единицы средств измерений.

Нефтебаза на это количество единиц СИ должна сама определить, сколько, каких СИ этой группы по маркам она должна держать в резерве (т.е. специфицировать это количество).

3.4. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ СИ НА ЗАМЕНУ ВЫБЫВШИХ ИЗ-ЗА ФИЗИЧЕСКОГО И МОРАЛЬНОГО ИЗНОСА

3.4.1 Количество СИ, составляющих резервный фонд для замены из-за физического износа, определяется по формуле:

                              фи    фи    Раб
                             N   = K   x N   ,                         (19)
                              си          си

      фи

где K — коэффициент, определяющий долю резервного фонда по отношению

к рабочему, предназначенного на замену выбывающих из-за физического износа. фи

Значения K приведены в Приложении 4.

3.4.2 Количество СИ, определяющее резервный фонд для замены приборов,

выбывающих из-за морального износа, рассчитывается по формуле:

                              ми    ми    Раб
                             N   = K   x N   ,                         (20)
                              си          си

      ми

где K — коэффициент, определяющий долю резервного фонда на замену выбывающих из-за морального износа от рабочего в %. ми Значения K приведены в Приложении 4.

Полученные данные расчетов по формулам (3, 15, 17, 18 и 20) подставляются в формулу (2). Расчеты выполняются для каждой группы СИ. Для упрощения составления заявки на СИ можно пользоваться Приложением 5, в котором даны обобщенные расчетные данные на все группы СИ по категориям нефтебаз в зависимости от их грузооборота.

Справочное

СИ, РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПО ЗОНАМ (ОБЪЕКТАМ) НЕФТЕБАЗ

Приложение 2

СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Приложение 3

БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ

Приложение 4

                                                  фи    ми
             ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ K , K , K  , K   И K   В %
                                     р   n   со

                            фи

Примечание. Коэффициенты K за исключением поз. 4 взяты согласно нормам физического износа (4). По поз. 4 получен при статистической обработке данных управлений Госкомнефтепродукта РСФСР.

Приложение 5

НЕФТЕБАЗ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГРУЗООБОРОТА

Примечание. В колонках приведены граничные значения количества СИ «Свыше», «от — до», «до». Промежуточные значения, соответствующие грузообороту н/базы, определяются расчетом (то же, если указано «Св.» — свыше). Расчеты проводятся по формулам 2, 3, 15, 17, 19 и 20 с использованием данных временных удельных норм расхода СИ из Приложения 2.