JJG(鐵道)203-2010 罐式集裝箱容積檢定規(guī)程

中華人民共和國鐵道部部門計量檢定規(guī)程罐式集裝箱容積2011-04-01實施2011-04-01實施罐式集裝箱容積檢定規(guī)程JJG(鐵道)203—2010本規(guī)程經(jīng)鐵道部于2010年10月10日批準(zhǔn)，并報國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局備案，自2011年04月01日起施行。閆鳳霞(國家鐵路罐車容積計量站)傅青喜(國家鐵路罐車容積計量站)海濤(鐵道部運輸局)張超(國家鐵路罐車容積計量站西安分站)邵學(xué)君(國家鐵路罐車容積計量站)周寶瓏(國家鐵路罐車容積計量站)張雪亭(國家鐵路罐車容積計量站西安分站)賴榮杰(國家鐵路罐車容積計量站沈陽分站)范勇(國家鐵路罐車容積計量站齊魯分站)JJG(鐵道)203—2010I 12引用文獻 1 1 15計量性能要求 16通用技術(shù)要求 27計量器具控制 27.1檢定條件 27.2檢定項目 37.3檢定方法 37.4檢定結(jié)果處理 67.5檢定周期 6附錄A罐式集裝箱容積測量不確定度評定 7附錄B罐式集裝箱檢定記錄表(幾何測量法) 附錄C溫度修正公式 附錄D罐式集裝箱容積計算基本公式 附錄E罐式集裝箱型號與容積表號對照表 附錄F罐式集裝箱容積表 附錄G罐式集裝箱檢定記錄表(容量比較法) 附錄H檢定證書內(nèi)頁格式 附錄J檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式 211容量計量術(shù)語及定義測量不確定度評定與表示集裝箱術(shù)語見圖1。罐式集裝箱容積檢定結(jié)果的測量不確定度不應(yīng)大于0.4%(k=2)。對罐式集裝箱容2進行，具體方法參照附錄A。6.1罐式集裝箱的分類、尺寸和額定質(zhì)量應(yīng)符合GB/T1413—2008《系列1集裝箱分6.2罐式集裝箱代碼、識別和標(biāo)記應(yīng)符合GB/T1836—1997《集裝箱代碼、識別和標(biāo)記》。6.4人孔內(nèi)徑不應(yīng)小于500mm,扶梯、步道應(yīng)固定牢靠，無嚴重腐蝕、變形、毛刺等。罐式集裝箱容積檢定包括首次檢定和后續(xù)檢定，檢定方法有幾何測量法、容量比較法，仲裁檢定采用容量比較法。7.1.2非新造罐式集裝箱需經(jīng)洗罐作業(yè)，罐體內(nèi)有害氣體濃度、含氧量等指標(biāo)應(yīng)符合安全作業(yè)要求。7.1.4幾何測量法檢定在自然環(huán)境條件下進行。容量比較法檢定在環(huán)境溫度為(20±10)℃的實驗室內(nèi)進行，檢定中實驗室環(huán)境溫度與水溫之差不應(yīng)超過5℃。7.1.5檢定設(shè)備見表1。檢定方法設(shè)備名稱測量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差幾何測量法主要設(shè)備套管尺MPE:±[0.4mm+3×10?(L-L?)]L:示值；L?:測量下限；L-L?:取最接近的較大整米數(shù)鋼卷尺I級測深鋼卷尺I級激光測距儀超聲波測厚儀3表1(續(xù))檢定方法設(shè)備名稱測量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差幾何測量法配套設(shè)備溫度計MPE:±0.2℃鋼直尺MPE:±0.15mm計算機(含檢定軟件)//容量比較法主要設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)金屬量器二等磁致伸縮液位計測深鋼卷尺I級超聲波測厚儀溫度計MPE:±0.2℃7.2檢定項目檢定項目見表2。檢定方法檢定項目1幾何測量法1外觀2內(nèi)豎直徑3內(nèi)橫直徑4內(nèi)總長5內(nèi)總高6罐體壁厚2容量比較法1外觀2容積3內(nèi)總高4罐體壁厚7.3檢定方法目測檢查外觀，其結(jié)果應(yīng)符合6.1～6.4的規(guī)定。7.3.1.2內(nèi)豎直徑a4在罐體內(nèi)沿筒體軸向并距封頭與筒體對接焊縫中心(1/8)L,(L,為筒體長)、(3/8)L,處確定4個測量截面，見圖2。在測量截面處將套管尺套管測頭固定在測量截面的最低點，套管尺刻度管測頭沿測量截面圓周方向移動至最大數(shù)值處，再沿筒體軸線方向移動至最小數(shù)值時讀數(shù)，記錄示值7.3.1.3內(nèi)橫直徑b測量位置同7.3.1.2。在測量截面處將套管尺套管測頭固定在筒體橫截面約半徑等高的罐壁上，套管尺刻度管測頭沿測量截面圓周方向移動至最大數(shù)值處，再沿筒體軸線方向移動至最小數(shù)值時讀數(shù)，記錄示值b?、b?、b?、b?。4個示值修正后的平均值為內(nèi)橫直徑b。7.3.1.4內(nèi)總長L測量位置為兩個封頭中心，見圖2。用鋼卷尺或激光測距儀測量兩封頭中心之間的距離。測量兩次，兩次讀數(shù)相差不得超過2mm,記錄示值L,、L?。2個示值修正后的平均值為內(nèi)總長L。7.3.1.5內(nèi)總高H測量位置為罐體參照點、檢尺點，見圖2。用測深鋼卷尺或激光測距儀測量參照點和檢尺點之間的距離。測量兩次，兩次讀數(shù)相差不得超過1mm,記錄示值H、H?。2個示值修正后的平均值為內(nèi)總高H。用超聲波測厚儀測量罐體以下位置的壁厚，記錄示值。筒體壁厚：在筒體(1/4)L、(3/4)L截面處的兩側(cè)中部各1點，共4個點。封頭壁厚：在每端封頭下部過渡圓弧處并沿圓周方向均布3個點，共6個點。將示值、修正值、罐體標(biāo)記、測量設(shè)備編號等相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在罐式集裝箱檢定記錄表(幾何測量法)內(nèi)，記錄表格式見附錄B。對測量值進行溫度修正時，按附錄C進行。容積計算基本公式見附錄D。封頭采用設(shè)計尺寸計算其容積。罐體內(nèi)附件體積按設(shè)計尺寸計算，確定容積表時減去附件體積。用檢定軟件對檢定數(shù)據(jù)進行處理，得出容積表或容積表號。罐式集裝箱型號與容積表號對照表見附錄E,容積表格式見附錄F。JJG(鐵道)203—201057.3.2容量比較法同7.3.1.1。7.3.2.2.1選用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的規(guī)格按表3選用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的規(guī)格。7.3.2.2.2初始化將水注滿標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，充分濕潤其內(nèi)表面，然后打開放水閥，將標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)的水排空，關(guān)好放水閥。將水注入標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)至標(biāo)稱容量刻線位置，測量水溫，將標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)的水注入罐式集裝箱罐體內(nèi)，用磁致伸縮液位計測量罐位內(nèi)水的液位、溫度。重復(fù)以上步驟，直到水注滿罐式集裝箱罐體。檢定罐式集裝箱容積選用的標(biāo)準(zhǔn)金屬量器規(guī)格1標(biāo)記容積的80%以下較大規(guī)格，如：2000L2標(biāo)記容積的80%~95%中等規(guī)格，如：100L或200L3標(biāo)記容積的95%以上100L、50L、20L、10L、5L量器中選用7.3.2.3內(nèi)總高H同7.3.1.5。7.3.2.4罐體壁厚同7.3.1.6。7.3.2.5數(shù)據(jù)處理7.3.2.5.1將罐箱標(biāo)記、測量設(shè)備編號及每次注水后罐體內(nèi)水的體積值、液位、水溫等相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在罐式集裝箱檢定記錄表(容量比較法)內(nèi)，記錄表格式見附錄G。7.3.2.5.2罐體內(nèi)相應(yīng)液面高度容積值按如下公式計算：式中：V——第i次注水，罐體內(nèi)水溫為20℃、液面高度為h時的容積值，L;VB——第i次注水，所用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器20℃時的實際容積值，L;t——第i次注水，所用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)水的溫度，℃;t?——第i次注水，罐體內(nèi)水的溫度，℃;β?——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的體膨脹系數(shù)，℃-1;7.3.2.5.3采用分段線性內(nèi)插法，根據(jù)液面高度和對應(yīng)的容積值編制容積表。67.4檢定結(jié)果處理7.4.1經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的罐體集裝箱，出具檢定證書，檢定證書內(nèi)頁格式見7.4.2經(jīng)檢定不符合本規(guī)程要求的罐式集裝箱，出具檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目，檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式見附錄J。7.5檢定周期檢定周期一般不超過5年。7附錄A罐式集裝箱容積測量不確定度評定A.1幾何測量法A.1.1建立數(shù)學(xué)模型式中：VR——套用容積表帶來的附加容積，L;b——筒體內(nèi)橫直徑，mm;以1CC型罐式集裝箱為例，取一組數(shù)據(jù)：a=2415.0mm,b=2415.0mm,L=6018.0mm。h采用設(shè)計值539mm,V?采用設(shè)計值。通過計算得到V≈26067.0L。A.1.2靈敏系數(shù)A.1.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定A.1.3.1套管尺測量內(nèi)豎直徑A.1.3.1.1測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua?測量豎(橫)直徑時，4個測量截面，每個截面兩次測量結(jié)果之差不得超過1mm,測量結(jié)果取4個測量截面的平均值，則JJG(鐵道)203—20108ual=1/(1.13×√4)≈0.44A.1.3.1.2示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua?示值允許誤差△的計算公式為：△=±[0.4mm+3×10??(L-L?)]取L=2.4m,L?=1.8m,則△=±0.7mm,考慮誤差為矩形分布，則A.1.3.1.3測量位置偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua?假設(shè)在確定固定點和測量點時的允許偏差分別為100mm,通過計算，產(chǎn)生的誤差為2.07mm,考慮誤差為矩形分布，則A.1.3.1.4套管尺測量豎直徑的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA.1.3.2套管尺測量內(nèi)橫直徑根據(jù)A.1.3.1,通過計算可得，測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?≈0.44mm、示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?≈0.40mm、測量位置偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?≈則套管尺測量橫直徑的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u=√u2?+u22+u2?≈1.34(mm)A.1.3.3鋼卷尺測量內(nèi)總長A.1.3.3.1測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uL測量內(nèi)總長時，兩次測量結(jié)果之差不得超過2mm,測量結(jié)果取平均值，則uμ?=2/(1.13×√2)≈1.25A.1.3.3.2示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度un示值允許誤差△的計算公式為：△=±(0.1+0.1L)mm,取L=6m,則△=±0.7mm,A.1.3.3.3測量位置偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uL?假設(shè)在確定兩封頭中心時的允許偏差為100mm,通過計算，產(chǎn)生的誤差為0.83mm,同時考慮尺帶自重產(chǎn)生下?lián)?，取總誤差為1.33mm,A.1.3.3.4鋼卷尺測量內(nèi)總長的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA.1.3.4封頭容積誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?h采用設(shè)計值時誤差已考慮在內(nèi)總長的測量誤差中。通過計算，封頭尺寸采用設(shè)計值和為制造極限尺寸時的值最大容積誤差約20.0L,考慮誤差為矩形分布，則A.1.3.5罐內(nèi)附件體積誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?9罐內(nèi)附件體積采用設(shè)計值計算得出。假設(shè)其最大體積誤差為10.0L,考慮誤差為矩A.1.3.6套用容積表誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uR罐式集裝箱容積檢定結(jié)果是根據(jù)實測數(shù)據(jù)套用一個固定的容積表，套表誤差不超過10.0L,考慮誤差為矩形分布，則A.1.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u。由于a、b的測量是采用同一套管尺，測量的尺寸段也基本相同，因此，它們的測量結(jié)果是相關(guān)的，取相關(guān)系數(shù)為1,即完全正相關(guān)，而L的測量、封頭容積的誤差、罐內(nèi)附件體積的誤差、套用容積表的誤差和a、b的測量是獨立的，互不相關(guān)，則A.1.5擴展不確定度Ue根據(jù)罐式集裝箱的裝載要求，考慮以罐體容積的80%處進行計算。取包含因子k=2,用相對不確定度Ure表示，則UreL=(2×29.649)/(26067.0×80%)≈4所以，罐式集裝箱容積測量擴展不確定度Ure=4×10?3,k=2。A.2容量比較法A.2.1建立數(shù)學(xué)模型V=VB[1+β?(t?-20)+β?(20-t?)+β(t?-t?)]+Vh+V?式中：V——罐式集裝箱，20℃時的容積，L;VB-—標(biāo)準(zhǔn)金屬量器20℃時的容積值，L;β?——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體膨脹系數(shù)，℃-1;β?——罐式集裝箱罐體體膨脹系數(shù)，℃-1;β--—水的體膨脹系數(shù)，℃-1;t——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器中水的溫度，℃;t?——罐式集裝箱內(nèi)水的溫度，℃;V.——液位測量帶來的附加容積，L;V?——線性內(nèi)插法編制容積表帶來的附加容積值，L。A.2.2靈敏系數(shù)A.2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定A.2.3.1標(biāo)準(zhǔn)金屬量器容積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?采用二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，其擴展不確度為2.5×10??,取包含因子k=2,則u?=(2.5×10-?/2)×23100=2.88A.2.3.2標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體膨脹系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?設(shè)二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體膨脹系數(shù)的最大誤差為5×10-?℃-1,考慮該誤差為矩形分A.2.3.3標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)水溫測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?設(shè)二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)水溫測量(包括溫度場的不均勻性)的最大誤差為0.2℃,考A.2.3.4罐式集裝箱體膨脹系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?設(shè)罐式集裝箱體膨脹系數(shù)的最大誤差為3.3×10??℃-1,考慮該誤差為矩形分布，則A.2.3.5罐式集裝箱內(nèi)水溫測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?設(shè)罐式集裝箱內(nèi)水溫測量(包括溫度場的不均勻性)的最大誤差為1.0℃,考慮該誤A.2.3.6水體膨脹系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?設(shè)水體膨脹系數(shù)的最大誤差為5×10??℃-1,考慮該誤差為矩形分布，則A.2.3.7磁致伸縮液位計測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?磁致伸縮液位計的示值誤差為±1.0mm,每1mm高度罐式集裝箱容積變化值小于u,=(2×10)/√3=11.547A.2.3.8線性內(nèi)插法編制容積表引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ugJJG(鐵道)203—2010A.2.3.9重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u?對一只1CC型罐式集裝箱做過6次重復(fù)性試驗，在2006mm液位處，容積值分別為：定度A.2.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u.u.=√c2u2+c2u2+cu2+c2u2+c2u2+cu2+c2u2+c3u2JJG(鐵道)203-2010附錄B罐式集裝箱檢定記錄表(幾何測量法)t制造單位：外觀檢查：內(nèi)豎直徑內(nèi)橫直徑內(nèi)總長內(nèi)總高H?2=修正值=修正值=修正值=修正值=封頭壁厚：檢定周期：年環(huán)境溫度：℃容積表號：檢定日期：’附錄C幾何測量法檢定罐式集裝箱時，當(dāng)測量設(shè)備與罐體的材質(zhì)不相同，需考慮溫度的影響時，對測量值按如下公式進行修正：式中：x——溫度修正后的值，mm;α;——測量設(shè)備的線膨脹系數(shù)，℃-1;α——罐體的線膨脹系數(shù)，℃-1;t——罐壁溫度，℃。檢定時，罐壁溫度取環(huán)境溫度。JJG(鐵道)203—2010罐式集裝箱容積計算基本公式D.1罐體容積V=V?+V?-V?V——罐體容積，L;V?——筒體容積，L;V?——罐內(nèi)附件體積，L。D.2筒體容積筒體截面示意圖見圖D1。式中：a-——筒體內(nèi)豎直徑，mm;b—-筒體內(nèi)橫直徑，mm;L——罐體內(nèi)總長，mm;D.3封頭容積D.3.1碟形封頭碟形封頭示意圖見圖D2。碟形封頭由圓柱體FJKEF、回轉(zhuǎn)體GIJFG、球缺體AIGA三個部分組成。V?1=πr2L?×10??式中：b)球缺體AIGA容積V?2式中：式中：V?=2(V?1+V?2+V?3)D.3.2橢圓形封頭橢圓形封頭示意圖見圖D3。式中：附錄E罐式集裝箱型號與容積表號對照表罐式集裝箱型號罐式集裝箱外部尺寸容積表號長度寬度高度JE××××~JE××××JA××××~JA××××JB××××~JB××××JC××××~JC××××JD××××~JD××××特種罐式集裝箱(含非標(biāo)準(zhǔn)箱)TJ××××~TJ××××質(zhì)量》的有關(guān)規(guī)定。附錄F罐式集裝箱容積表箱號：箱型：容積表號：有效日期：單位高度0123456789厘米液面高度數(shù)據(jù)容積數(shù)值，單位為升毫米液面高度數(shù)據(jù)容積數(shù)值，單位為升厘米液面高