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4液化气体铁路罐车容积检定规程nrds8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布4液化气体铁路罐车容积检定规程nfrds

4代替2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本规程主要起草人:庞 庆国家铁路罐车容积计量站)周宝珑)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)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)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语……………………4概述……………………5计量性能要求…………1特征几何参数………………………2容积…………………3准装高度最大值……………………4车载液位计读数修正值……………6通用技术要求…………1外观…………………2安全附件……………3结构…………………7计量器具控制…………1总则…………………2检定条件……………3检定设备……………4检定项目……………5检定方法……………6检定结果的处理……………………7检定周期……………

1)1)1)2)2)2)2)2)3)3)3)3)3)3)3)3)3)5)5)))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……………

)附录B 液化气体铁路罐车容积计算公式……………

)附录C 检定记录表……………………

)附录D 温度修正公附录E 压力修正公式

……………………

))附录F 准装高度最大值计算…………

)附录G 液化气体铁路罐车常见装运介质参考密度表………………

)附录H 检定证书内页参考格式………

)附录J检定结果通知书内页格式 ……………………

)Ⅰ引言2国家计量检定规程编写规则F1通用计量术语及定义1测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规程制定工作的基础性系列文件。本规程参考了国际法制计量组织建议L1具有液位测量的公路和铁路罐车 第1部分:计量和技术要求》s:,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G2进行了修订。与2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:;。Ⅱ液化气体铁路罐车容积检定规程范围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。引用文件本规程引用下列文件:9容量计量术语及定义1铁道车辆词汇 第1部分:基本词汇5铁道车辆词汇 第5部分:车体8液化气体铁路罐车Y5铁路危险货物运输管理规则( LR1 具有液位测量的公路和铁路罐车 第1部分

计量和技术要求s:-)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。术语L1中界定的以及下列术语和定义适用于本规程。罐体容积y标准温度0℃时罐体内表面顶部水平切面以下的容积。容积表e 。标准温度0℃时液化气体铁路罐车罐内高度和容积对应关系的数据表容积表号r由字母和数字组成的容积表编号。数据处理软件 e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。三维激光扫描法gd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积的方法。准装高度最大值 mt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。

,经计算求其容1概述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、压力表和温度计等。液化气体铁路罐车主要车型参数见附录A。计量性能要求特征几何参数 。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3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0封头壁厚不得小于设计值的0容积给出液化气体铁路罐车容积的实际值。在标记容积的0 及以上,液化气体铁罐车容积测量结果的扩展不确定度应满足以下要求:几何测量法3;三维激光扫描法3;容量比较法3。对于新型样车,首次检定容积还应满足公式)的要求。 ()式中:

VnVVx 1V 检定得出的罐体容积;Vn根据设计尺寸公差计算得出的最小罐体容积;Vx根据设计尺寸公差计算得出的最大罐体容积。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Y5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。2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。通用技术要求外观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。安全附件车载液位计应有有效的证书,方便。

其最大允许误差为2

结构牢固、操作压力表应与车型相适应,且为抗震型,准确度等级应不低于6级。压力表的标称上限应为液化气体铁路罐车工作压力的5倍0倍,表盘直径应不小于0。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。结构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。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。总则新造液化气体铁路罐车须进行首次检定改造的须进行后续检定。检定条件

,达到检定周期、。

经过罐体全面检验或罐体液化气体铁路罐车应停放在平直的轨道上检定须在耐压试验后、气体置换前进行。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。在室外检定时,应在风速不大于4、无雪、无雨的天气下进行。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。采用容量比较法检定时,实验室环境温度为℃,与水温之差不大于5℃。检定设备 。检定设备见表23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)m)m)m修正使用,修正值的不确定度U34L02L:示值,L0:测量下限,L-L0:取最接近的较大的整米数用于几何测量法普通钢卷尺)m)m修正使用,修正值的不确定度U1L2L:示值,四舍五入后的整米数被测长度小于1m时取1)用于几何测量法超声波测厚仪)m:2H0m时,1;0H0m时,±1+2H0)H:示值H0:标准厚度块的标称值测深钢卷尺)m)m)m修正使用,修正值的不确定度U52数据处理软件—容积计算测量模型要求见附录B温度计℃:5℃钢直尺)m)m:0m风速仪)s采样时间≥4s标准金属量器00、00、00、005L二等用于容量比较法磁致伸缩液位计)m:1m用于容量比较法一体化温度传感器℃:2℃用于容量比较法水泵、管道及阀组—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4表2续)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83,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03用于容量比较法三维激光扫以下简称扫描仪)—容积示值:4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检定项目 。检定项目见表3

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++-注:+”表示应检定,-”表示可不检定。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。检定方法外观、安全附件和结构目视和手动试验。特征几何参数

),

、罐体内总长的检定方法见a3 罐体内径的检定方法见a1,筒体壁厚和封头壁厚的检定方法见。容积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型样车首次检定采用容量比较法。

,仲裁检定和新5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。几何测量法罐内测量法测量内竖直径a在罐体内沿筒体轴向并距封头与筒体对接焊缝中心TT为筒体长、T处确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个测量截面,如图1所示。 8 8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。4个示值修正后的平均值为内竖直径a。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测量截面与a1相同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

见图1 ,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。测量内总长LN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,记录示值。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测量筒体壁厚1测量截面为图1所示Ⅰ、

Ⅳ两个截面。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两6点,记录4个示值。4个示值的平均值为筒体壁厚1。。测量封头壁厚2。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2。罐外测量法测量外周长C4在距封头和筒体对接焊缝中心T处确定Ⅰ、Ⅱ两个测量截面,如图2所示。4图2罐外测量法测量截面示意图—押运间—加强板在测量截面处,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示值。两个示值修正后的平均值为外周长C。测量外横直径B )) , 。测量截面与b1相同 见图2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。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。7两个示值修正后的平均值为外总长L。测量筒体壁厚1测量截面为图2所示的Ⅰ、Ⅱ两个截面。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1。测量封头壁厚2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2。数据处理将示值、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)或液化气体铁路罐车罐外测量法检定记录表格式见附录C的)中。按附录D的1对测量值进行温度修正。容积计算基本公式见附录。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。对容积按附录D的2进行温度修正。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计算按附录E进行。三维激光扫描法检定前准备标记检尺点在检尺点上做标记。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尺点。设置仪器参数激活扫描仪自动水平补偿功能;设置扫描仪扫描参数,使扫描点数不少于0万点。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。8实施检定扫描对液化气体铁路罐车罐体内表面进行三维扫描。测量筒体壁厚

。测量方法见b4测量封头壁厚

。测量方法见b5数据处理 (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的)中。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2规。定的方法计算容积,得出容积表或容积表号。对容积按附录D的2进行温度修正。内压容量增大系数U计算按附录E进行。容量比较法检定前准备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0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0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。向高位水箱注水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。系统初始化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。实施检定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,程,直到注满液化气体铁路罐车。

自动重复进行以上注水、

测量液位、

测量温度过测量筒体壁厚

。测量方法见b49测量封头壁厚

。测量方法见b5数据处理 (将相关数据记录在液化气体铁路罐车容量比较法检定记录表 格式见附录C的)中。罐体内相应液位容积计算按附录B的3进行内压容量增大系数U计算按附录E进行。

,检定点之间采用分段线性内插法。准装高度最大值准装高度最大值根据标记容积得到,计算方法见附录。

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车载液位计读数修正值测量内总高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安装位置的点、罐体底部的检尺点,如图、图2所示。用测深钢卷尺测量两点之间距离,测量两次,两次读数相差不超过1,记录示值。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。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。检定结果的处理经检定符合本规程要求的液化气体铁路罐车,式见附录。

发给检定证书检定证书内页格, ,经检定不符合本规程要求的液化气体铁路罐车不合格项目,检定结果通知书内页格式见附录。

发给检定结果通知书

并注明检定周期检定周期一般不超过8个月。0#5#5½$fl()‡ß,‡-./§Ⓒ2s4$ªy8—:$¼)@Aƒ‰$U$4

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¹²³4⁵4!:‡!:‡Ø$fi$'()§+¾-.,$$'0附录B几何测量法

液化气体铁路罐车容积计算公式罐体容积 ( ) :罐体容积按公式

计算 ( )式中:

V123

1V罐体容积;1筒体容积;2封头容积;3罐内附件体积。筒体容积 。

( ) :4筒体截面示意图见图1筒体容积按公式4

计算式中:筒体内竖直径筒体内横直径LN罐体内总长,;F封头高,。

1LNF) )图1筒体截面示意图封头容积 。

( ) :封头示意图见图

封头容积按公式

计算32=02F) )31 1式中:1椭圆长半径,;0椭圆短半径,;3F封头高,。三维激光扫描法

图2封头示意图罐体容积对点云进行滤波,

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0)的水平薄片;计算每个薄片的体积,累加得到罐体容积,按公式∑ 式中:V罐体容积;

NV= i1ii个水平薄片的体积;N水平薄片的数量。水平薄片体积

( ) :3i个水平薄片的体积i按公式3

5计算式中:

i=i1+i1h )i i个水平薄片的底面积,2;1个水平薄片的底面积,2;h水平薄片的厚度,h的计算见公式:—

N , ;

)点云中罐体最高点到最低点的铅垂距离 N 水平薄片的数量。水平薄片的底面积点云的第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123,…12,…m;连接点123得到三角形1;连接点134得到三角形2;…;连接点112得到三角形j;…;连接点41m1m得到三角形m2,如图3所示。图3点云水平薄片底面积计算方法示意图i个水平薄片的底面积i按公式)计算:2S= S

)式中:

i Δjj三角形j的面积,2。对三角形j,按公式)计算其面积j:( j=jjjjjjj) )其中j=jjj,式中:jjj三角形j的三条边长,。3容量比较法 ( )容量比较法的罐体部分容积按公式1n1

9计算式中:

i==iiiwii] )ii次注水,罐体内水温为0℃、液位为h时的容积;i次注水,所用标准金属量器0℃时的实际容积;ii次注水,所用标准金属量器内水的温度℃;ii次注水,罐体内水的温度℃;1标准金属量器的体膨胀系数℃1;2罐体的体膨胀系数℃1;w水的体膨胀系数℃1。5#;%#;%fi$3ƒ:¹'5½$fl,-‡-fië12#;%fi$÷ <>?3ƒ:PQ¸@▲flflªWX-$¼d²=$§!ƒKmleflg:½tCª:-¿W$: ☐y® ☐fly®-¿0q:??:Mƒafl¹=q³ë+LMNOƒõ`H¹=H²=eflg=H=K€:IKCª§’ƒõfi¹=²=eflg=¹’=ƒõ`LKg:-¿¼$:'flq:-¿flA:/fi:ëHCª$6fi-3ƒ:ÇsRCªƒ]$\¹=²=³=4=eflg=4=8+}¿fi/³:noIC:q:$ª:-¿:ëD¢§RCª$ª¢§RCªƒ£$\¹=²=³=4=eflg=a=÷<h/³:‰¿`v}g:!fi³!fl#!fi³!fl#flfl&'$'ƒë+,-¿/fi$½$!$¹*4!fl#flfl&'$q:-¿fi¼)-¿{"5½"5½$fl'(‡(*ë,-.;0fi$3ƒ:¹÷ <>?3ƒ:)P¸@▲flflªVW-$¼d²=$§!ƒImleflg:½sCª:-¿V$: ☐x® ☐flx®-¿0p:€?~:Mƒ:q³ë+LMNOafl¹=I:flFCªƒõ`H¹=H²=eflg=H=ƒõ`LIg:-¿¼$:'flq:-¿flA:/fi:§’GICªfi-3ƒ:ëFCª)õfi¹=²=eflg=¹=8+}¿fi/³:fl/:q:$ª:-¿~:$6ëD¢§RCª)[$]B¹=B²=eflg=B=$ª¢§RCª)¼fi¹=²=eflg=³=÷<h/³:noGC:‰¿`u}g:!fl#fl!fl#flfl&'$')ë+,-¿/fi$½$!$*-¿{*4!fl#flfl&'$q:-¿fi¼)$³$³"5½$fl'(‡÷‰,fifl/01;3fi$6ƒ:¹÷ ?AB6ƒ:ST¸@▲flflªZ[0$fl.C@¿fifit$fl$$§!ƒMyiqfls:½€Dª:0¿Z$: ☐?® ☐fl?®0¿0}:???:P ƒ:q³ëNOPQRfl.@flklM?:fl.hi§’KMDª¼g²=ƒõcOMs:0¿¼$:'flq:0¿flA:2fi:dfl¹=$ 9fi06ƒ:ë CDªƒõcH¹=H²=qfls=H=;N}¿fi/³:z{KC:q=$ª:0¿?:ëF¢§RDª$ ª0RA£_ƒ0RAƒp£_ƒD=0RAƒp

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xi+i] )经过温度修正后的值,;测量值,;i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。在非标准温度下得出的容积,按公式)进行修正:式中:

0t] )0标准温度下的容积;t检定温度下的容积;β罐体的体膨胀系数℃1;t 罐壁温度℃。检定时,罐壁温度取环境温度。0附录E压力修正公式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V按公式)计算:式中:

VD )V罐体容积增量;U 内压容量增大系数1·1;P 罐体内压力; Us5μ2s Us5μ2s) 式中:

14 4 2U内压容量增大系数1·1;1筒体容积;E罐壁材料的弹性模量E6;1筒体壁厚,;μ 泊松比;2封