2 Požadavky na nádrže
2.1 Metrologické požadavky
2.1.1 Nádrže se dělí:
a) podle objemu na nádrže do 100 m3 a nad 100 m3,
b) podle tvaru na válcové nádrže vodorovné nebo svislé, s plochým, kónickým, sférickým, eliptickým nebo kopulovým dnem (koncem), na kulové nádrže, nádrže se souběžnými stěnami a ostatní nádrže,
c) podle umístění na podzemní a nadzemní,
Obrázek č. 1
Obrázek č. 2
d) podle činnosti na otevřené, uzavřené, nízkotlaké, vysokotlaké, s plovoucí střechou a s plovoucím krytem,
e) podle teploty na nádrže bez vyhřívání, s vyhříváním bez izolace, s vyhříváním s tepelnou izolací, s chlazením a s tepelnou izolací,
f) podle měření objemu na nádrže s jednou značkou, s měřicím zařízením se stupnicí, s manuálním odečtem měrnou tyčí nebo pásmem a s automatickým měřením hladiny.
2.1.2 Největší dovolené chyby a nejistoty
Největší dovolená nejistota kalibrace pro nádrže je:
a) ± 0,2 % pro svislé válcové nádrže vyměřené geometrickou
metodou,
b) ± 0,3 % pro ležaté nebo nakloněné válcové nádrže vyměřené
geometrickou metodou a pro všechny nádrže
vyměřené objemovou metodou,
c) ± 0,5 % u pro kulové nebo kulovité nádrže vyměřené
geometrickou metodou.
Kalibrační tabulka může být rozšířena pod spodní limit přesnosti objemu, avšak výše uvedené limity pro tuto rozšířenou oblast neplatí.
Nejvyšší dovolená relativní chyba stanovení objemu kapaliny podle třídy přesnosti je:
a) ± 0,3 % pro třídu přesnosti 0,3,
b) ± 0,5 % pro třídu přesnosti 0,5,
c) ± 1,0 % pro třídu přesnosti 1,0,
d) ± 2,5 % pro třídu přesnosti 2,5.
Rozšířená nejistota při stanovení objemu, přičemž koeficient rozšíření k = 2, nepřekročí hodnotu:
a) 0,05 % pro třídu přesnosti 0,3,
b) 0,08 % pro třídu přesnosti 0,5,
c) 0,1 % pro třídu přesnosti 1,0,
d) 0,5 % pro třídu přesnosti 2,5.
2.1.3 Nejmenší rozdíl objemu nádrže
Nejmenší rozdíl objemu nádrže se zjišťuje vynásobením největšího plošného obsahu průřezu nádrže výškou uvedenou v tabulce č. 1
Tabulka č. 1
+-----------------+--------------------------------------------------------+
| | Nejmenší rozdíl výšek hladin (v mm) |
| +------------------------------------+-------------------+
| Třída přesnosti | Nádrže s pevnými stěnami | Nádrže s plovoucí |
| +-------------------+----------------+ střechou |
| | Vodorovné válcové | Svislé válcové | |
| | a kulové | | |
+-----------------+-------------------+----------------+-------------------+
| 0,3 | - | 1500 | - |
+-----------------+-------------------+----------------+-------------------+
| 0,5 | - | 1000 | 2000 |
+-----------------+-------------------+----------------+-------------------+
| 1,0 | 400 | 300 | 1500 |
+-----------------+-------------------+----------------+-------------------+
| 2,5 | 150 | 100 | 500 |
+-----------------+-------------------+----------------+-------------------+
Nejmenší měřitelný objem nádrže je určen jako změna Δh hladiny kapaliny, vyplývající z kumulativní nejistoty měření hladiny ve dvou po sobě jdoucích bodech, nevedoucí k relativní chybě vydaného nebo přijatého objemu nádrže větší, než určená hodnota ε(h), obecně menší než největší dovolená nejistota kalibrace.
2.1.4 U nádrží se používají tyto měřicí jednotky:
objem - m3, dm3, litr (l),
délka - m, mm.
2.2 Technické požadavky
2.2.1 Konstrukce
2.2.1.1 Všeobecné požadavky na konstrukci
Konstrukce nádrže se zhotoví tak, aby:
a) zaručovala dlouhou životnost a ochranu proti neoprávněným zásahům,
b) bylo v přívodním a výstupním potrubí zabezpečeno oddělení měřené kapaliny,
c) se v nádrži nevytvářely vzduchové vaky při jejím napouštění a kapalinové vaky při jejím vypouštění,
d) byla zabezpečena provozuschopnost měřicích zařízení a přístrojů k ní patřících.
Nádrž musí být stabilní na svých základech. Toho se dosáhne buď ukotvením, nebo ponecháním naplněné nádrže po dobu potřebnou pro ustálení její polohy.
2.2.1.2 Zvláštní požadavky na konstrukci
Chladicí nádrž na mléko, která není svou konstrukcí určena k montáži na pevný podstavec, musí být opatřena nastavitelnými podpěrami nebo nohami, které umožňují její postavení do základní polohy při montáži na podlahu se sklonem nejvíce 1 : 50 v jakémkoliv směru, a rozdíl výšek mezi sousedními podpěrami není větší než 50 mm. Pokud je nádrž vybavena zařízením pro měření objemu mléka založeném na lineárním měření, musí být podpěry nebo nohy řešeny tak, aby po vyrovnání nádrže do vodorovné polohy bylo její nastavení v této poloze pevně zajištěno.
Obrázek č. 3
Všechny vnitřní spoje stěn vnitřní chladicí nádoby na mléko, které tvoří úhel menší než 2,36 radiánů (135°) musí mít poloměr nejméně 25 mm; všechny ostatní musí mít poloměr nejméně 3 mm.
Chladicí nádrž na mléko musí mít nejméně jednu přítokovou trubku nebo nejméně jeden vstupní otvor o průměru nejméně 180 mm nebo obojí. Jestliže je přítoková trubka součástí nádrže, musí být provedena tak, aby pokud možno bránila tvorbě pěny.
Chladicí nádrž na mléko musí mít výpustní otvor pro proplachovací vodu. Hrdlo výpustního otvoru a dno vnitřní nádoby musí být konstruováno tak, aby všechna proplachovací voda odtékala do výpustního otvoru. Má-li výpustní otvor sloužit také pro odtok mléka, musí splňovat následující požadavky:
a) nejvyšší bod vnitřku vnějšího konce výtokové trubky včetně vypouštěcího ventilu musí být níže než nejnižší část dna vnitřní nádoby,
b) výtoková trubka musí být vyrobena z korozivzdorné oceli a musí mít vnitřní průměr (50 ± 3) mm, nesmí mít více než jedno koleno a jeden spoj, může být opatřena uzavíracím ventilem a musí končit tvarovkou s vnějším závitem, opatřenou víčkem.
c) světlá výška pod vypouštěcí tvarovkou musí být nejméně 100 mm,
d) použije-li se zařízení se zátkou s tyčí, musí zátka těsnit i bez upevnění tyče; zátka s tyčí musí zůstat mimo dosah míchadla a nesmí překážet odtoku mléka,
e) z chladící nádrže na mléko naplněné 40 l mléka musí v základní poloze vlastní hmotností odtéci nejméně 39,8 l za 1 minutu,
f) je-li chladící nádrž na mléko určena pro rychlý odtok mléka, musí mít v základní poloze odtok ze všech částí k výpustnímu otvoru ve sklonu nejméně 1 : 20 u pravoúhlých nádrží nebo 1 : 15 na průměru u nádrží tvaru svislého válce, nádrž musí mít kruhový nebo eliptický výpustní otvor se šachtou nejméně 25 mm hlubokou o průměru nejméně 100 mm a nejvíce 200 mm.
Pro svislé válcové nádrže, jejichž objem přesahuje 2000 m3 se použije pět kontrolních značek, jedna se umístí co nejblíže středu a ostatní blízko stěn. Kontrolní značka nejméně ovlivněná sluncem se považuje za základní kontrolní značku.
Obrázek č. 4
Nádrže tvaru ležatých válců musí mít libely nebo odečítací hrany na kontrolu sklonu.
Obrázek č. 5
Výrobní materiál sudů a jejich provedení musí zaručovat odolnost proti deformaci; vnitřní vyztužení sudu, například příčkami a vzpěrami není přípustné; nezaručuje-li tloušťka a provedení pláště sudu dostatečnou odolnost proti deformaci, vyztuží se plášť vně prstenci. Plnicí otvor sudu musí být umístěn a upraven tak, aby mohlo dojít k jeho úplnému naplnění. Sudy z pevného dřeva s dužinami spojenými na sraz (na tupo), drženými dohromady kovovými obručemi musí být zhotoveny v zakřiveném tvaru a to tak, aby se největší obvod nacházel ve středu tělesa sudu a musí mít dvě čela, která jsou buď plochá, nebo nepatrně zakřivená.
2.2.1.3 Materiály
Nádrže se zhotovují z materiálů, které jsou k účelu použití přiměřeně pevné a trvanlivé, odolné proti trvalé deformaci, průhybu či posunu, které by mohly změnit objem nádrže. Všechny materiály použité na výrobu pláště nádrže musí být odolné proti vnitřnímu fyzikálnímu a chemickému působení kapalin a povětrnostním vlivům. Změny teploty kapaliny v rozsahu provozní teploty nesmí škodlivě ovlivnit materiály, ze kterých je nádrž vyrobena.
Vnitřní nádoba chladící nádrže na mléko a veškeré příslušenství, které může přijít do styku s mlékem musí být vyrobeny z austenitické nerezové oceli nebo z materiálů které splňují hygienické požadavky stanovené zvláštním právním předpisem 1). Materiály, ze kterých je vyrobeno těsnění musí být netoxické, odolné proti tukům, proti čisticím a desinfekčním prostředkům při účinných teplotách a koncentracích a nesmí nepříznivě ovlivňovat jakost mléka.
Tepelná izolace chladicích nádrží na mléko musí být taková, aby přirozené oteplení mléka z konečných hodnot (4 ±1) °C, nebo (5 ±1) °C nebylo větší než o 3 °C za 12 hodin při teplotě okolního prostředí 32 °C a při vypnutém chladicím zařízení a míchadle.
Materiály použité pro zhotovení sudů, určených pro kapaliny pod tlakem (nápoje obsahující plyn) a zpracování těchto materiálů musí být takové, aby:
a) celkový objem sudu při teplotě 20 °C a při atmosférickém tlaku se nezvětšil o více než 0,25 % pro sudy ve třídě A a o více než 0,50 % pro sudy ve třídě B při vystavení vnitřnímu tlaku
5
10 Pa
po dobu 48 hodin,
b) poté co byl sud vystaven tlaku
5
10 Pa
po dobu 72 hodin a následně atmosférickému tlaku po dobu 72 hodin, nesmí rozdíl objemů počátečního a konečného v důsledku působení zkušebního tlaku přesáhnout 1/10 hodnot stanovených v odstavci a).
2.2.1.4 Těsnost - odolnost proti tlaku
Nádrže musí trvale odolávat stálému působení tlaku kapaliny, na které byly navrženy (největší provozní tlak), bez selhání funkce, bez netěsností, bez prosakování přes stěny nebo trvalé deformace nádrže, měřicích značek a zabudovaných zařízení.
Nádrže musí být zhotoveny tak, aby se předešlo ztrátám odpařováním.
2.2.1.5 Zařízení na měření výšky hladiny a objemu nádrže
Na měření objemu jsou nádrže opatřeny:
a) vodicí trubkou a měřicí tyčí,
b) otvorem a měřicím pásmem,
c) stavoznakem se stupnicí,
d) průzorem ve stěně nádrže se stupnicí nebo
e) automatickým hladinoměrem.
U nádrží tvaru ležatého válce jsou měřicí místa umístěna ve středu válce nebo na jednom z kontrolních otvorů. Měřicí tyče a stupnice na stavoznacích a pozorovacích okénkách mají vyznačené dělení v jednotkách délky nebo objemu. Velikost dílku objemové stupnice je od 2 mm do 10 mm.
Zařízení na měření výšky hladiny je takové, že výšku hladiny nebo objem měří jedním z následujících způsobů:
a) přímo podle svislé vzdálenosti od roviny čtení nacházející se pod hladinou kapaliny (dolní základna),
b) nepřímo podle svislé vzdálenosti roviny čtení nacházející se nad hladinou kapaliny (horní základna),
c) podle rozdílu hladin kapaliny.
Měřicí tyč musí být vyrobena tak, aby při měření výšky hladiny stála na čtecí ploše (stojící), anebo visela na zaměřovači podpěře (visící). Měřicí tyč musí být ve svislé poloze. Měřicí tyč musí být odolná proti deformaci a opotřebování.
Stupnice je vyznačena na širší straně měřicí tyče, buď v jednotkách délky (D), nebo v jednotkách objemu (O). Stupnice musí splňovat následující požadavky :
a) nejmenší dílek stupnice je 1 mm, nebo (2; 5; 10; 20) l podle jmenovitého objemu a třídy přesnosti nádrže,
b) každý desátý dílek stupnice je odlišen délkou čárky,
c) šířka čárky je nejvýše 0,5 mm,
d) výška číslic číselného označení a označení jednotky je nejméně 3 mm,
e) číselné označení je provedeno po každých (10, 50 nebo 100) jednotkách podle hodnoty nejmenšího dílku a podle délky stupnice,
f) označení jednotky je umístěno vedle nebo nad poslední čárkou stupnice.
Referenční body musí být konstruovány tak, aby jejich polohy zůstávaly neměnné vlivem plnění nádrže, změnou teploty a podobně.
Obrázek č. 6
2.2.1.6 Automatické měření hladiny
Nádrže mohou být vybaveny zařízeními na automatické měření výšky hladiny. Dovolená chyba tohoto zařízení je maximálně ± 0,03 % výšky měřené hladiny.
2.2.1.7 Měřicí pásma
Chyba dělení stupnice:
a) ± (0,1 + 0,05 L) mm pro třídu přesnosti 0,3,
b) ± (0,1 + 0,1 L) mm pro třídu přesnosti 0,5,
c) ± (0,3 + 0,2 L) mm pro třídu přesnosti 1,0,
d) ± (0,3 + 0,2 L) mm pro třídu přesnosti 2,5,
kde L je jmenovitá délka ocelového pásma vyjádřená v metrech.
Chyba musí být menší než ± 0,6 mm.
2.2.1.8 Zařízení na měření teploty
Nádrže se vybaví zařízeními na měření teploty, pokud se měřená kapalina ohřívá nebo ochlazuje, nebo odchylka od určené referenční teploty může způsobit nepřípustnou chybu při měření objemu.
Zařízení na měření teploty mléka musí být opatřeno snadno čitelnou stupnicí, označenou od 0 °C do 40 °C, rozdělenou od 0 °C do 12 °C po jednom stupni Celsia a délka stupnice, která je v rozmezí (2 až 14) °C, musí být nejméně 20 mm. U zařízení s kruhovou stupnicí se délka stupnice určuje na kružnici opisované hrotem ručičky nebo na kružnici, kterou tvoří vnější konec čárek označujících rozdělení po stupních Celsia a která je menší. Teplota mléka se měří po tříminutovém promíchání. Automatický systém regulace režimů skladování mléka musí zajistit dodržení předepsaných teplot s přesností ± 1 °C při náplni nejméně 20 % jmenovitého objemu. Nejmenší počet bodů měření teploty v závislosti na rozměrech nádrže je uveden v tabulce č. 2.
Tabulka č. 2
+---------------+-----------------------------------------------------------------+
| Největší | Nejmenší počet měřicích bodů teploty na jednu stěnu nádrže |
| vnější rozměr +---------------------+--------------------+----------------------+
| | Kratší stěna nádrže | Delší stěna nádrže | Stěna válcové nádrže |
+---------------+---------------------+--------------------+----------------------+
| ≤ 2 m | 1 | 4 |
+---------------+---------------------+--------------------+----------------------+
| 2 m až 3 m | 1 | 2 | x |
+---------------+---------------------+--------------------+----------------------+
| ≥ 3 m | 1 | 3 | x |
+---------------+---------------------+--------------------+----------------------+
2.2.2 Nápisy a značky
2.2.2.1 Nápisy
Na plášti nádrže nebo v blízkosti zaměřovacího otvoru se umístí výrobní štítek, který obsahuje následující údaje:
a) obchodní firmu nebo název, sídlo a identifikační číslo, je-li výrobce právnickou osobou, nebo jméno (jména), příjmení, popřípadě obchodní firmu, trvalý pobyt (nemá-li výrobce trvalý pobyt v České republice, bydliště), popřípadě místo podnikání a identifikační číslo, bylo-li přiděleno, je-li výrobce podnikající fyzickou osobou,
b) rok výroby a výrobní (identifikační) číslo,
c) jmenovitý objem v m3, dm3 nebo litrech, zaokrouhlený na celé jednotky dolů,
d) měřicí rozsah (výška mezi referenčními body), nejmenší objem,
e) třídu přesnosti,
f) největší provozní tlak v Pa,
g) základní teplotu a teplotní rozsah kapaliny v °C, pro který platí kalibrační tabulka,
h) název produktu nebo charakter kapaliny,
Výrobní štítek musí být kovový, odolný proti poškození za normálních provozních podmínek. Informativní štítky, nálepky a nápisy musí být umístěny tak, aby nebyly na újmu kontroly úředního a předepsaného značení.
Na výrobním štítku na měřicích tyčích musí být uvedeny následující údaje:
a) výrobní číslo nádrže,
b) vzdálenost značky nejmenšího odměru od dosedací plochy měřicí tyče nebo od horní plochy plováku v mm,
c) vzdálenost značky jmenovitého objemu od dosedací plochy měřicí tyče nebo od horní plochy plováku v mm.
Na stupnici stavoznaku musí být uvedeno výrobní číslo nádrže.
2.2.3 Postup při určení objemu (množství) kapaliny v nádrži
a) měření volné hladiny kapaliny, odkud se určí objem
V při teplotě t ,
tr r
za použití hodnot uvedených v kalibrační tabulce,
b) měření střední teploty
t ,
r
c) odběr vzorků a příprava středního reprezentativního vzorku obsahu nádrže, laboratorní určení hustoty kapaliny
p při teplotě t , velmi blízké t ,
tl l r
d) určení hustoty
p na základě p
tr t
přepočtem pomocí tabulek,
M = V . p
0 t0
e) výpočet hmotnosti kapaliny podle vzorce:
M = V . p
tr tr
Postupy popsané v d) a e) mohou být nahrazeny určením objemu
V a hustoty p při referenční teplotě t podle vzorce:
0 t0 0
2.2.4 Podmínky provozu nádrží
a) v určených intervalech je nutno měřit zejména výšku vrstvy vody u dna nádrže, množství vody ve směsi a množství pevných příměsí v suspenzi,
b) je-li použito zařízení určující přímo hmotnost kapaliny v závislosti na hydrostatickém tlaku, odečte se údaj z měřidla (se stupnicí v jednotkách hmotnosti),
c) v případě kapaliny pod tlakem bez plynné fáze se musí měřit tlak a musí se započítat korekce na stlačitelnost kapaliny a pružnou deformaci nádrže,
d) v případě současného výskytu plynné a kapalné fáze musí být navíc ke korekcím podle písmene c) určen ekvivalent kapaliny pro nasycené páry a připočten k objemu kapaliny.
------------------------------------------------------------------
1) Například vyhláška č. 38/2001 Sb., o hygienických požadavcích na výrobky určené pro styk s potravinami a pokrmy, ve znění vyhlášky č. 186/2003 Sb.