JJG 184-2024 液化气体铁路罐车容积检定规程

中华人民共和国国家计量检定规程JJG184—2024液化气体铁路罐车容积检定规程VerificationRegulationofVolumeofRailTankersforLiquefiedGases2024-09-18发布2024-12-18实施国家市场监督管理总局发布JJG184—2024液化气体铁路罐车容积检定规程VerificationRegulationofVolumeofRailTankersforLiquefiedGases 归口单位:全国铁路专用计量器具计量技术委员会铁路专用衡器容量分技术委员会主要起草单位:国家铁路罐车容积计量站究所参加起草单位:国家铁路罐车容积计量站西安分站国家铁路罐车容积计量站吉林分站本规程委托全国铁路专用计量器具计量技术委员会铁路专用衡器容量分技术委员会负责解释JJG184—2024本规程主要起草人:庞庆(国家铁路罐车容积计量站)周宝珑(中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所)邵学君(国家铁路罐车容积计量站)张志鹏(国家铁路罐车容积计量站)齐超(中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所)参加起草人:张超(国家铁路罐车容积计量站西安分站)王法臣(国家铁路罐车容积计量站吉林分站)JJG184—2024 Ⅱ() 1() 1() 5.1特征几何参数 5.3准装高度最大值 5.4车载液位计读数修正值 6通用技术要求 6.2安全附件 7计量器具控制 7.2检定条件 7.3检定设备 7.5检定方法 7.检定结果的处理 7.检定周期 附录A液化气体铁路罐车主要车型参数及相应容积表号字头一览表 (11)附录B液化气体铁路罐车容积计算公式 (20) (21)附录F准装高度最大值计算 (22)附录G液化气体铁路罐车常见装运介质参考密度表 (23)附录H检定证书内页参考格式 (24)附录J检定结果通知书内页格式 (27)JJG184—2024Ⅱ本规程参考了国际法制计量组织建议OIMLR80-1《具有液位测量的公路和铁路罐Metrologicalandtechnicalrequirements),采纳了其中的部分计量和技术要求、检定方法等内容,结合我国液化气体铁路罐车容积检定的实际情况,对JJG184—2012进行了与JJG184—2012相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:—增加了三维激光扫描法;—完善了几何测量法和容量比较法;—增加了新型样车的特征几何参数、结构要求。本规程的历次版本发布情况为:JJG184—20241液化气体铁路罐车容积检定规程本规程适用于液化气体铁路罐车的首次检定、后续检定和使用中检查。本规程引用下列文件:JJF1009容量计量术语及定义GB/T4549.1铁道车辆词汇第1部分:基本词汇GB/T10478液化气体铁路罐车TG/HY105铁路危险货物运输管理规则凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。及下列术语和定义适用于本规程。标准温度20℃时罐体内表面顶部水平切面以下的容积。标准温度20℃时液化气体铁路罐车罐内高度和容积对应关系的数据表。由字母和数字组成的容积表编号。根据测量的数据计算液化气体铁路罐车容积,得出容积表的计算机程序。使用三维激光扫描仪扫描测量液化气体铁路罐车罐体内壁得到点云,经计算求其容在参考条件下,液化气体铁路罐车允许装载介质的最高液位值。JJG184—20242液化气体铁路罐车既是工作计量器具,也是铁路运输工具。液化气体铁路罐车可用于液化气体产品的贸易结算。液化气体铁路罐车一般由罐体、底架、转向架、制动装置、车钩缓冲装置、加排装置等组成,有的设有押运间。罐体由封头、筒体、人孔等组成。封头一般为椭圆形结构,筒体为圆柱形结构,人孔罩内有紧急切断装置、装卸阀门、车载液位计、压力表和液化气体铁路罐车主要车型参数见附录A。5.1特征几何参数特征几何参数计量性能要求见表1。表1特征几何参数计量性能要求一览表项目名称技术要求罐体内总长最大允许偏差为设计尺寸的±0.13%罐体内径罐体横竖内径之差不大于该断面设计内径的1%筒体壁厚不得小于设计值的70%封头壁厚不得小于设计值的70%给出液化气体铁路罐车容积的实际值。在标记容积的70%及以上,液化气体铁路罐车容积测量结果的扩展不确定度应满足以下要求:V—检定得出的罐体容积,L;Vmax—根据设计尺寸公差计算得出的最大罐体容积,L。5.3准装高度最大值给出准装高度最大值。液化气体铁路罐车允许充装量应符合TG/HY105的要求。液化气体铁路罐车充装时,液面不得超过准装高度最大值。JJG184—202435.4车载液位计读数修正值给出车载液位计读数修正值。使用车载液位计测量介质液位时,读数应加上车载液位计读数修正值。6通用技术要求液化气体铁路罐车应外观完好,标志清晰;梯子、走板及护栏应完整、无锈蚀,安装牢固可靠;罐体应无可见的裂纹、异常变形或腐蚀。6.2安全附件6.2.2压力表应与车型相适应,且为抗震型,准确度等级应不低于1.6级。压力表的6.2.3温度计的标称范围应与罐内介质温度可能的变化范围相适应。液化气体铁路罐车护栏、操作平台设施应安全且不影响相关操作。操作平台、罐体、底架和制动装置的附件、焊缝等应不影响相关参数的测量。7计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。新造液化气体铁路罐车须进行首次检定,达到检定周期、经过罐体全面检验或罐体改造的须进行后续检定。7.2检定条件7.2.1液化气体铁路罐车应停放在平直的轨道上。7.2.2检定须在耐压试验后、气体置换前进行。7.2.3液化气体铁路罐车罐内不应有影响测量的沉积物或附着物;非新造液化气体铁路罐车进罐作业前,必须确认洗罐合格,且罐内的含氧量、可燃气体、有毒气体等指标符合安全要求。7.2.4在室外检定时,应在风速不大于5.4m/s、无雪、无雨的天气下进行。7.2.5采用三维激光扫描法检定时,应在罐体无明显震动和晃动、罐内无冷凝、无阳光直射的环境中进行;测量过程中,液化气体铁路罐车停放轨道与相邻轨道应无车辆运行。检定非新造液化气体铁路罐车时,应确认其测爆、明火检测合格。7.3检定设备检定设备见表2。JJG184—20244表2检定设备一览表设备名称测量范围技术要求备注套管尺修正使用,修正值的不确定度最接近的较大的整米数用于几何测量法普通钢卷尺修正使用,修正值的不确定度L:示值,四舍五入后的整米数(被测用于几何测量法超声波测厚仪)0:标准厚度块的标称值测深钢卷尺修正使用,修正值的不确定度数据处理软件容积计算测量模型要求见附录B温度计钢直尺风速仪标准金属量器用于容量比较法磁致伸缩液位计用于容量比较法一体化温度传感器用于容量比较法及阀组扬程与高位水箱高度、容积匹配,公称直径与量器规格匹配,过滤水中杂质用于容量比较法液位开关开关控制高度与标准金属量器标尺刻线等高用于容量比较法JJG184—20245设备名称测量范围技术要求备注高位水箱有效容积不小于18m3,液位最低点高于标准金属量器进水口用于容量比较法蓄水池有效容积不小于120m3用于容量比较法三维激光扫描仪(以下简称扫描仪)用于三维激光扫描法检尺点标靶反射面为漫反射用于三维激光扫描法表3检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查外观和安全附件+++结构+--特征几何参数+--容积++-准装高度最大值++-车载液位计读数修正值++-2非新型样车首次检定不进行结构和特征几何参数检定,结构、特征几何参数检定仅适用于新型样车。7.5检定方法7.5.1外观、安全附件和结构7.5.2特征几何参数罐体内总长的检定方法见7.5.3.2a)3),罐体内径的检定方法见7.5.3.2a)1)、7.5.3.2a)2),筒体壁厚和封头壁厚的检定方法见7.5.3.2b)4)、7.5.3.2b)5)。7.5.3容积7.5.3.1概述液化气体铁路罐车容积检定通常采用几何测量法或三维激光扫描法,仲裁检定和新型样车首次检定采用容量比较法。JJG184—20246液化气体铁路罐车主要车型与容积表号字头对照关系见附录A。a)罐内测量法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4个示值修正后的平均值为内竖直径a。2)测量内横直径b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。4个示值修正后的平均值为内横直径b。在封头与筒体的对接环焊缝上选择相对两点为圆心,以超过封头半径的长度为半径划圆弧相交得到两点并连线,再选择另外相对两点以同样方法确定一条连线,两条连线的交点即为封头中心。用普通钢卷尺或测深钢卷尺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,记录示两个示值修正后的平均值为内总长LN。也可用满足准确度要求的其他方法测量。图1罐内测量法测量截面示意图4)测量筒体壁厚s1在每个测量截面的两侧,分别用超声波测厚仪测量筒体的壁厚,每个截面各测两JJG184—20247点,记录4个示值。4个示值的平均值为筒体壁厚s1。测量位置为封头中心。在两封头中心用超声波测厚仪测量封头壁厚,记录两个示值。两个示值的平均值为封头壁厚s2。图2罐外测量法测量截面示意图在测量截面处,将普通钢卷尺环绕罐体抖动尺带数次,使尺带围成的圆周与筒体轴线垂直并与罐体外表面平贴,达到热平衡后读数。在每个测量截面处测量两次,两次读数相差不得超过2mm,记录每个截面的较小两个示值修正后的平均值为外周长C。2)测量外横直径B在测量截面处,在罐体两侧吊线锤,使线绳所在平面与筒体轴线垂直。当线锤稳定后,普通钢卷尺零位对准一侧线绳,另一侧,普通钢卷尺上下反复移动至最小值时读数,记录示值。两个示值修正后的平均值为外横直径B。3)测量外总长L通过两封头中心吊线锤,当线锤稳定后,将靠尺放在端梁上,使靠尺的侧面对准线锤的顶点并与罐体的轴线垂直,注意保持靠尺在两端定位时的方向、使用面相同,紧贴靠尺侧面在两边梁上表面划线。用普通钢卷尺测出两边梁同侧划线之间的距离,记录示值。JJG184—20248两个示值修正后的平均值为外总长L。4)测量筒体壁厚s1在每个测量截面的两侧,分别用超声波测厚仪测量筒体的壁厚,每个截面各测两点,记录4个示值。4个示值的平均值为筒体壁厚s1。测量位置为封头中心。在两封头中心用超声波测厚仪测量封头壁厚,记录两个示值。对有押运间的罐车,有押运间端的封头壁厚可在最靠近封头中心的位置处测量。两个示值的平均值为封头壁厚s2。将示值、修正值、罐体标记、测量设备编号等相关数据记录在液化气体铁路罐车罐内测量法检定记录表(格式见附录C的C.1)或液化气体铁路罐车罐外测量法检定记录容积计算基本公式见附录B.1。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,计算容积时减去附件体积。用数据处理软件对检定数据进行处理,得出容积表或容积表号。充装液化气体后,罐体容积因承受内压力而产生增量,内压容量增大系数U计算7.5.3.3三维激光扫描法在检尺点上做标记。也可将检尺点标靶铅垂放置于液化气体铁路罐车检尺点上,标靶中心线应对准检3)采用倒置或正置方式安装扫描仪采用倒置安装方式时,将扫描仪稳定倒置悬挂在架设于液化气体铁路罐车人孔座上沿的三脚架上,扫描仪架设位置一般应处于人孔下沿0.2m处。采用正置安装方式时,将扫描仪稳定正置安装在架设于液化气体铁路罐车底部检尺点附近的三脚架上;扫描仪架设高度一般不高于1m;调整三脚架位置,使检尺点标记处于扫描仪扫描范围内。调整扫描仪水平状态,使其处于自动水平补偿范围内。JJG184—20249对液化气体铁路罐车罐体内表面进行三维扫描。2)测量筒体壁厚s1测量方法见7.5.3.2b)4)。3)测量封头壁厚s2将相关数据记录在液化气体铁路罐车三维激光扫描法检定记录表(格式见附录C用数据处理软件对测量数据进行处理,得出检尺点竖坐标z0,按附录B的B.2规定的方法计算容积,得出容积表或容积表号。内压容量增大系数U计算按附录E进行。1)编制测量顺序控制表根据液化气体铁路罐车容积范围,选用标准金属量器规格,确定它们的注水顺序和注水次数,编制成测量顺序控制表。标记容积的70%以下选用较大规格标准金属量器或其组合;以上至准装高度最大值对应容积时,检定点数不少于10个,且能保证液位间隔大致均匀,根据设定检定点数选用相应规格的标准金属量器或其组合;准装高度最大值对应容积以上至罐体容积时,根据情况选用标准金属量器或其组合。开启水泵及变频调速器,将蓄水池的水注入高位水箱。启动工控系统中高位水箱自动补水功能,在检定过程中始终保持水箱水量处于高位且基本恒定。将高位水箱的水注入标准金属量器,充分湿润其内表面;打开放水阀,以最大排放量将标准金属量器内的水排空,充分湿润管道内表面。1)通过工控系统控制阀组,采用自流方式将高位水箱的水注入选用的标准金属量器,利用液位开关控制水位到达标准金属量器固定容量刻线位置,测量水温;然后采用自流方式将标准金属量器内的水全部注入液化气体铁路罐车,液面稳定后,测量液化气体铁路罐车内液位、水温。工控系统按照测量顺序控制表,自动重复进行以上注水、测量液位、测量温度过程,直到注满液化气体铁路罐车。2)测量筒体壁厚s1测量方法见7.5.3.2b)4)。JJG184—2024罐体内相应液位容积计算按附录B的B.3进行,检定点之间采用分段线性内插法。内压容量增大系数U计算按附录E进行。7.5.4准装高度最大值准装高度最大值根据标记容积、标记载重、装运介质重量充装系数和参考密度计算液化气体铁路罐车常见装运介质参考密度表见附录G。7.5.5车载液位计读数修正值7.5.5.1测量内总高H测量位置在筒体轴线所在的竖平面与人孔径凸缘内圆的两个交点中靠近车载液位计两个示值修正后的平均值为内总高H。也可用满足准确度要求的其他方法测量。7.5.5.2计算车载液位计读数修正值用实测内总高减去内总高设计值,即为车载液位计读数修正值。主要车型内总高设计值见附录A。7.6检定结果的处理7.6.1经检定符合本规程要求的液化气体铁路罐车,发给检定证书,检定证书内页格7.6.2经检定不符合本规程要求的液化气体铁路罐车,发给检定结果通知书,并注明不合格项目,检定结果通知书内页格式见附录J。7.7检定周期检定周期一般不超过48个月。液化气体铁路罐车主要车型参数及相应容积表号字头一览表序号容积表号字头筒体罐体筒体厚度封头厚度载重t总容积3装运介质设计压力罐体材质封头参数1液氯、液态二氧化硫标准椭圆234液化石油气、5烷/丙烯/戊二烯6YD3138/3026液化石油气、丙烷/丙烯、丁烯/丁烷7YD液氨8标准椭圆9YH液氨标准椭圆YG丙烷/丙烯YJ丁二烯GY80AYL液化石油气序号容积表号字头筒体罐体筒体厚度封头厚度载重t总容积3装运介质设计压力罐体材质封头参数GY80AYL液氨标准椭圆GY80/GY80S3034/2878液化石油气GY80/GY80S3032/2876液氨GY85/GY85SGY95/GY95SYA40/40.8丙烷/丙烯YA40/40.8YB3032/2876YBYCYC3032/310242/43YC标准椭圆GYC70/GYC70SYR液氨标准椭圆二甲醚标准椭圆YT液化石油气标准椭圆表中所列车型经过转向架改造,在车型后面加K后形成的新车型,也适用本表。JJG184—2024液化气体铁路罐车容积计算公式B.1几何测量法V—罐体容积,L;筒体截面示意图见图B.1。筒体容积按公式(B.2)计算:图B.1筒体截面示意图JJG184—2024B.2三维激光扫描法对点云进行滤波,去除罐体内、外杂点,并将点云沿铅垂方向切分成N等分,每一等分都是足够薄(厚度不大于10mm)的水平薄片;计算每个薄片的体积,累加得点云的第i个水平薄片有m个点。将每个点向水平薄片底面投影,得到m个投影JJG184—2024s-s,容量比较法的罐体部分容积按公式(B.9)计算w—水的体膨胀系数,℃-1。检定记录表C.1C.1液化气体铁路罐车罐内测量法检定记录表载重/t容积/m3送检单位:制造单位:钢卷尺编号测深钢卷尺编号套管尺编号测厚仪编号温度计编号测量设备状态外观、安全附件和结构检查筒体壁厚封头壁厚H2=修正值=修正值=修正值=修正值=介质密度/(kg/m3):内总高设计值:环境温度/℃:检定周期/月:证书编号:准装高度最大值:容积表号:检定结果:检定地点:检定日期:检定员:记录:计算:核验员:备注检定依据:JJG184—2024《液化气体铁路罐车容积检定规程》液化气体铁路罐车罐外测量法检定记录表见表C.2。表C.2液化气体铁路罐车罐外测量法检定记录表单位:mm载重/t容积/m3送检单位:制造单位:钢卷尺编号测深钢卷尺编号测厚仪编号温度计编号风速仪编号测量设备状态外观、安全附件和结构检查外周长外横直径外总长筒体壁厚封头壁厚H2=修正值=修正值=修正值=修正值=C=介质密度/(kg/m3):内总高设计值:环境温度/℃:检定周期/月:证书编号:准装高度最大值:容积表号:罐体容积/L:检定结果:□合格□不合格检定地点:检定日期:检定员:记录:计算:核验员:备注:检定依据:JJG184—2024《液化气体铁路罐车容积检定规程》液化气体铁路罐车三维激光扫描法检定记录表液化气体铁路罐车三维激光扫描法检定记录表见表C.液化气体铁路罐车三维激光扫描法检定记录表载重/t容积/m3送检单位:制造单位:扫描仪编号测深钢卷尺编号测厚仪编号温度计编号测量设备状态外观、安全附件和结构检查检尺点竖坐标筒体壁厚封头壁厚扫描参数扫描文件名称扫描仪安装方式检尺点标靶竖坐标≈b=H2=检尺点标靶厚度≈h=修正值=介质密度/(kg/m3):内总高设计值:环境温度/℃:检定周期/月:证书编号:准装高度最大值:容积表号:检定地点:检定日期:检定员:记录:计算:核验员:检定依据:JJG184—2024《液化气体铁路罐车容积检定规程》液化气体铁路罐车容量比较法检定记录表见表C.4。表C.4液化气体铁路罐车容量比较法检定记录表单位:mm载重/t容积/m3介质送检单位:制造单位:标准金属量器编号磁致伸缩液位计编号测深钢卷尺编号测厚仪编号温度计编号外观、安全附件和结构检查序号注入量器水的体积VB/L量器内水温t1/℃容积Vi/L罐车内液位hi/mm筒体壁厚封头壁厚H2=修正值=内总高设计值:环境温度/℃:证书编号:准装高度最大值:容积表号:检定地点:检定日期:检定员:记录:计算核验员:备注:检定依据:JJG184—2024《液化气体铁路罐车容积检定规程》JJG184—2024温度修正公式D.1用几何测量法检定液化气体铁路罐车时,当测量设备与罐体的材质不同,需考虑式中:x—经过温度修正后的值,mm;t—罐壁温度,℃。检定时,罐壁温度取环境温度。t—罐壁温度,℃。检定时,罐壁温度取环境温度。JJG184—2024压力修正公式E.1液化气体铁路罐车罐体承受内压力P后,罐体容积产生的增量ΔV按公式(E.1)V2封头容积,;V2封头容积,;Δv—容积增量,L;JJG184—2024准装高度最大值计算F.1确定液化气体铁路罐车允许充装重量液化气体铁路罐车常见装运介质参考密度见附录G。当液化气体铁路罐车装运其他液化气体介质时,取其密度最大值计算准装高度最大值。F.3计算液化气体铁路罐车准装高度最大值根据检定得出的液化气体铁路罐车容积表,查出VZ对应的液位值,即为液化气体铁路罐车