JJG(铁道)203-2010 罐式集装箱容积检定规程

中华人民共和国铁道部部门计量检定规程罐式集装箱容积2011-04-01实施2011-04-01实施罐式集装箱容积检定规程JJG(铁道)203—2010本规程经铁道部于2010年10月10日批准，并报国家质量监督检验检疫总局备案，自2011年04月01日起施行。闫凤霞(国家铁路罐车容积计量站)傅青喜(国家铁路罐车容积计量站)海涛(铁道部运输局)张超(国家铁路罐车容积计量站西安分站)邵学君(国家铁路罐车容积计量站)周宝珑(国家铁路罐车容积计量站)张雪亭(国家铁路罐车容积计量站西安分站)赖荣杰(国家铁路罐车容积计量站沈阳分站)范勇(国家铁路罐车容积计量站齐鲁分站)JJG(铁道)203—2010I 12引用文献 1 1 15计量性能要求 16通用技术要求 27计量器具控制 27.1检定条件 27.2检定项目 37.3检定方法 37.4检定结果处理 67.5检定周期 6附录A罐式集装箱容积测量不确定度评定 7附录B罐式集装箱检定记录表(几何测量法) 附录C温度修正公式 附录D罐式集装箱容积计算基本公式 附录E罐式集装箱型号与容积表号对照表 附录F罐式集装箱容积表 附录G罐式集装箱检定记录表(容量比较法) 附录H检定证书内页格式 附录J检定结果通知书内页格式 211容量计量术语及定义测量不确定度评定与表示集装箱术语见图1。罐式集装箱容积检定结果的测量不确定度不应大于0.4%(k=2)。对罐式集装箱容2进行，具体方法参照附录A。6.1罐式集装箱的分类、尺寸和额定质量应符合GB/T1413—2008《系列1集装箱分6.2罐式集装箱代码、识别和标记应符合GB/T1836—1997《集装箱代码、识别和标记》。6.4人孔内径不应小于500mm,扶梯、步道应固定牢靠，无严重腐蚀、变形、毛刺等。罐式集装箱容积检定包括首次检定和后续检定，检定方法有几何测量法、容量比较法，仲裁检定采用容量比较法。7.1.2非新造罐式集装箱需经洗罐作业，罐体内有害气体浓度、含氧量等指标应符合安全作业要求。7.1.4几何测量法检定在自然环境条件下进行。容量比较法检定在环境温度为(20±10)℃的实验室内进行，检定中实验室环境温度与水温之差不应超过5℃。7.1.5检定设备见表1。检定方法设备名称测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差几何测量法主要设备套管尺MPE:±[0.4mm+3×10⁴(L-L₀)]L:示值；L₀:测量下限；L-L₀:取最接近的较大整米数钢卷尺I级测深钢卷尺I级激光测距仪超声波测厚仪3表1(续)检定方法设备名称测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差几何测量法配套设备温度计MPE:±0.2℃钢直尺MPE:±0.15mm计算机(含检定软件)//容量比较法主要设备标准金属量器二等磁致伸缩液位计测深钢卷尺I级超声波测厚仪温度计MPE:±0.2℃7.2检定项目检定项目见表2。检定方法检定项目1几何测量法1外观2内竖直径3内横直径4内总长5内总高6罐体壁厚2容量比较法1外观2容积3内总高4罐体壁厚7.3检定方法目测检查外观，其结果应符合6.1～6.4的规定。7.3.1.2内竖直径a4在罐体内沿筒体轴向并距封头与筒体对接焊缝中心(1/8)L,(L,为筒体长)、(3/8)L,处确定4个测量截面，见图2。在测量截面处将套管尺套管测头固定在测量截面的最低点，套管尺刻度管测头沿测量截面圆周方向移动至最大数值处，再沿筒体轴线方向移动至最小数值时读数，记录示值7.3.1.3内横直径b测量位置同7.3.1.2。在测量截面处将套管尺套管测头固定在筒体横截面约半径等高的罐壁上，套管尺刻度管测头沿测量截面圆周方向移动至最大数值处，再沿筒体轴线方向移动至最小数值时读数，记录示值b₁、b₂、b₃、b₄。4个示值修正后的平均值为内横直径b。7.3.1.4内总长L测量位置为两个封头中心，见图2。用钢卷尺或激光测距仪测量两封头中心之间的距离。测量两次，两次读数相差不得超过2mm,记录示值L,、L₂。2个示值修正后的平均值为内总长L。7.3.1.5内总高H测量位置为罐体参照点、检尺点，见图2。用测深钢卷尺或激光测距仪测量参照点和检尺点之间的距离。测量两次，两次读数相差不得超过1mm,记录示值H、H₂。2个示值修正后的平均值为内总高H。用超声波测厚仪测量罐体以下位置的壁厚，记录示值。筒体壁厚：在筒体(1/4)L、(3/4)L截面处的两侧中部各1点，共4个点。封头壁厚：在每端封头下部过渡圆弧处并沿圆周方向均布3个点，共6个点。将示值、修正值、罐体标记、测量设备编号等相关数据记录在罐式集装箱检定记录表(几何测量法)内，记录表格式见附录B。对测量值进行温度修正时，按附录C进行。容积计算基本公式见附录D。封头采用设计尺寸计算其容积。罐体内附件体积按设计尺寸计算，确定容积表时减去附件体积。用检定软件对检定数据进行处理，得出容积表或容积表号。罐式集装箱型号与容积表号对照表见附录E,容积表格式见附录F。JJG(铁道)203—201057.3.2容量比较法同7.3.1.1。7.3.2.2.1选用标准金属量器的规格按表3选用标准金属量器的规格。7.3.2.2.2初始化将水注满标准金属量器，充分湿润其内表面，然后打开放水阀，将标准金属量器内的水排空，关好放水阀。将水注入标准金属量器内至标称容量刻线位置，测量水温，将标准金属量器内的水注入罐式集装箱罐体内，用磁致伸缩液位计测量罐位内水的液位、温度。重复以上步骤，直到水注满罐式集装箱罐体。检定罐式集装箱容积选用的标准金属量器规格1标记容积的80%以下较大规格，如：2000L2标记容积的80%~95%中等规格，如：100L或200L3标记容积的95%以上100L、50L、20L、10L、5L量器中选用7.3.2.3内总高H同7.3.1.5。7.3.2.4罐体壁厚同7.3.1.6。7.3.2.5数据处理7.3.2.5.1将罐箱标记、测量设备编号及每次注水后罐体内水的体积值、液位、水温等相关数据记录在罐式集装箱检定记录表(容量比较法)内，记录表格式见附录G。7.3.2.5.2罐体内相应液面高度容积值按如下公式计算：式中：V——第i次注水，罐体内水温为20℃、液面高度为h时的容积值，L;VB——第i次注水，所用标准金属量器20℃时的实际容积值，L;t——第i次注水，所用标准金属量器内水的温度，℃;t₂——第i次注水，罐体内水的温度，℃;β₁——标准金属量器的体膨胀系数，℃-¹;7.3.2.5.3采用分段线性内插法，根据液面高度和对应的容积值编制容积表。67.4检定结果处理7.4.1经检定符合本规程要求的罐体集装箱，出具检定证书，检定证书内页格式见7.4.2经检定不符合本规程要求的罐式集装箱，出具检定结果通知书，并注明不合格项目，检定结果通知书内页格式见附录J。7.5检定周期检定周期一般不超过5年。7附录A罐式集装箱容积测量不确定度评定A.1几何测量法A.1.1建立数学模型式中：VR——套用容积表带来的附加容积，L;b——筒体内横直径，mm;以1CC型罐式集装箱为例，取一组数据：a=2415.0mm,b=2415.0mm,L=6018.0mm。h采用设计值539mm,V₂采用设计值。通过计算得到V≈26067.0L。A.1.2灵敏系数A.1.3标准不确定度评定A.1.3.1套管尺测量内竖直径A.1.3.1.1测量重复性引入的标准不确定度ua₁测量竖(横)直径时，4个测量截面，每个截面两次测量结果之差不得超过1mm,测量结果取4个测量截面的平均值，则JJG(铁道)203—20108ual=1/(1.13×√4)≈0.44A.1.3.1.2示值误差引入的标准不确定度ua₂示值允许误差△的计算公式为：△=±[0.4mm+3×10⁻⁴(L-L₀)]取L=2.4m,L₀=1.8m,则△=±0.7mm,考虑误差为矩形分布，则A.1.3.1.3测量位置偏差引入的标准不确定度ua₃假设在确定固定点和测量点时的允许偏差分别为100mm,通过计算，产生的误差为2.07mm,考虑误差为矩形分布，则A.1.3.1.4套管尺测量竖直径的标准不确定度uA.1.3.2套管尺测量内横直径根据A.1.3.1,通过计算可得，测量重复性引入的标准不确定度u₆≈0.44mm、示值误差引入的标准不确定度u₆≈0.40mm、测量位置偏差引入的标准不确定度u₃≈则套管尺测量横直径的标准不确定度u=√u²₁+u22+u²₃≈1.34(mm)A.1.3.3钢卷尺测量内总长A.1.3.3.1测量重复性引入的标准不确定度uL测量内总长时，两次测量结果之差不得超过2mm,测量结果取平均值，则uμ₁=2/(1.13×√2)≈1.25A.1.3.3.2示值误差引入的标准不确定度un示值允许误差△的计算公式为：△=±(0.1+0.1L)mm,取L=6m,则△=±0.7mm,A.1.3.3.3测量位置偏差引入的标准不确定度uL₃假设在确定两封头中心时的允许偏差为100mm,通过计算，产生的误差为0.83mm,同时考虑尺带自重产生下挠，取总误差为1.33mm,A.1.3.3.4钢卷尺测量内总长的标准不确定度uA.1.3.4封头容积误差引入的标准不确定度u₂h采用设计值时误差已考虑在内总长的测量误差中。通过计算，封头尺寸采用设计值和为制造极限尺寸时的值最大容积误差约20.0L,考虑误差为矩形分布，则A.1.3.5罐内附件体积误差引入的标准不确定度u₃9罐内附件体积采用设计值计算得出。假设其最大体积误差为10.0L,考虑误差为矩A.1.3.6套用容积表误差引入的标准不确定度uR罐式集装箱容积检定结果是根据实测数据套用一个固定的容积表，套表误差不超过10.0L,考虑误差为矩形分布，则A.1.4合成标准不确定度u。由于a、b的测量是采用同一套管尺，测量的尺寸段也基本相同，因此，它们的测量结果是相关的，取相关系数为1,即完全正相关，而L的测量、封头容积的误差、罐内附件体积的误差、套用容积表的误差和a、b的测量是独立的，互不相关，则A.1.5扩展不确定度Ue根据罐式集装箱的装载要求，考虑以罐体容积的80%处进行计算。取包含因子k=2,用相对不确定度Ure表示，则UreL=(2×29.649)/(26067.0×80%)≈4所以，罐式集装箱容积测量扩展不确定度Ure=4×10⁻³,k=2。A.2容量比较法A.2.1建立数学模型V=VB[1+β₁(t₁-20)+β₂(20-t₂)+β(t₂-t₁)]+Vh+V₆式中：V——罐式集装箱，20℃时的容积，L;VB-—标准金属量器20℃时的容积值，L;β₁——标准金属量器体膨胀系数，℃-¹;β₂——罐式集装箱罐体体膨胀系数，℃-¹;β--—水的体膨胀系数，℃-¹;t——标准金属量器中水的温度，℃;t₂——罐式集装箱内水的温度，℃;V.——液位测量带来的附加容积，L;V₆——线性内插法编制容积表带来的附加容积值，L。A.2.2灵敏系数A.2.3标准不确定度评定A.2.3.1标准金属量器容积的标准不确定度u₁采用二等标准金属量器，其扩展不确度为2.5×10⁻⁴,取包含因子k=2,则u₁=(2.5×10-⁴/2)×23100=2.88A.2.3.2标准金属量器体膨胀系数的标准不确定度u₂设二等标准金属量器体膨胀系数的最大误差为5×10-⁶℃-¹,考虑该误差为矩形分A.2.3.3标准金属量器内水温测量的标准不确定度u₃设二等标准金属量器内水温测量(包括温度场的不均匀性)的最大误差为0.2℃,考A.2.3.4罐式集装箱体膨胀系数的标准不确定度u₄设罐式集装箱体膨胀系数的最大误差为3.3×10⁻⁶℃-¹,考虑该误差为矩形分布，则A.2.3.5罐式集装箱内水温测量的标准不确定度u₅设罐式集装箱内水温测量(包括温度场的不均匀性)的最大误差为1.0℃,考虑该误A.2.3.6水体膨胀系数的标准不确定度u₆设水体膨胀系数的最大误差为5×10⁻⁵℃-¹,考虑该误差为矩形分布，则A.2.3.7磁致伸缩液位计测量的标准不确定度u₇磁致伸缩液位计的示值误差为±1.0mm,每1mm高度罐式集装箱容积变化值小于u,=(2×10)/√3=11.547A.2.3.8线性内插法编制容积表引起的标准不确定度ugJJG(铁道)203—2010A.2.3.9重复性引入的标准不确定度u₉对一只1CC型罐式集装箱做过6次重复性试验，在2006mm液位处，容积值分别为：定度A.2.4合成标准不确定度u.u.=√c²u²+c2u²+cu²+c²u2+c²u²+cu²+c²u²+c³u²JJG(铁道)203-2010附录B罐式集装箱检定记录表(几何测量法)t制造单位：外观检查：内竖直径内横直径内总长内总高H₂2=修正值=修正值=修正值=修正值=封头壁厚：检定周期：年环境温度：℃容积表号：检定日期：’附录C几何测量法检定罐式集装箱时，当测量设备与罐体的材质不相同，需考虑温度的影响时，对测量值按如下公式进行修正：式中：x——温度修正后的值，mm;α;——测量设备的线膨胀系数，℃-¹;α——罐体的线膨胀系数，℃-¹;t——罐壁温度，℃。检定时，罐壁温度取环境温度。JJG(铁道)203—2010罐式集装箱容积计算基本公式D.1罐体容积V=V₁+V₂-V₃V——罐体容积，L;V₁——筒体容积，L;V₃——罐内附件体积，L。D.2筒体容积筒体截面示意图见图D1。式中：a-——筒体内竖直径，mm;b—-筒体内横直径，mm;L——罐体内总长，mm;D.3封头容积D.3.1碟形封头碟形封头示意图见图D2。碟形封头由圆柱体FJKEF、回转体GIJFG、球缺体AIGA三个部分组成。V₂1=πr²L₂×10⁻⁶式中：b)球缺体AIGA容积V₂2式中：式中：V₂=2(V₂1+V₂2+V₂3)D.3.2椭圆形封头椭圆形封头示意图见图D3。式中：附录E罐式集装箱型号与容积表号对照表罐式集装箱型号罐式集装箱外部尺寸容积表号长度宽度高度JE××××~JE××××JA××××~JA××××JB××××~JB××××JC××××~JC××××JD××××~JD××××特种罐式集装箱(含非标准箱)TJ××××~TJ××××质量》的有关规定。附录F罐式集装箱容积表箱号：箱型：容积表号：有效日期：单位高度0123456789厘米液面高度数据容积数值，单位为升毫米液面高度数据容积数值，单位为升厘米液面高