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| 标准编号 | GB 24159-2009 (GB24159-2009) | | 中文名称 | 焊接绝热气瓶 | | 英文名称 | [GB/T 24159-2009] Welded insulated cylinders | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | J74 | | 国际标准分类 | 23.020.30 | | 字数估计 | 28,256 | | 发布日期 | 2009-06-25 | | 实施日期 | 2010-04-01 | | 引用标准 | GB 150; GB/T 228; GB/T 229; GB/T 1804; GB/T 2653; GB/T 3280; GB/T 4237; GB 7144; GB/T 9251; GB/T 12137; GB/T 13005; GB 15384; GB/T 18443.2; GB/T 18443.3; GB/T 18443.4; GB/T 18443.5; JB 4708; JB/T 4730.2; JB/T 4744; JB/T 6896 | | 起草单位 | 宁波明欣化工机械有限责任公司、四川空分设备(集团)有限责任公司、北京天海工业有限公司、查特深冷设备(常州)有限公司 | | 归口单位 | 全国气瓶标准化技术委员会(SAC/TC 31) | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2009年第8号(总第148号) | | 提出机构 | 全国气瓶标准化技术委员会(SAC/TC 31) | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了焊接绝热气瓶(以下简称气瓶)的定义、符号、型式、基本参数、材料、设计、制造、试验方法、检验规则、标志、包装、运翰、存放等要求。本标准适用于在正常环境温度(-40 ℃~60℃)下使用, 贮存介质为液氧、液氮、液氩、二氧化碳和氧化亚氮低温液体, 设计温度不低于-196℃, 公称容积为10 L~450 L, 工作压力为0.2MPa~3.5 MPa可重复充装的立式气瓶。 | GB 24159-2009: 焊接绝热气瓶
GB 24159-2009 英文名称: [GB/T 24159-2009] Welded insulated cylinders
ICS ２３．０２０．３０
J７４
中华人民共和国国家标准
GB ２４１５９-２００９
焊 接 绝 热 气 瓶
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
１ 范围
本标准规定了焊接绝热气瓶（以下简称气瓶）的定义、符号、型式、基本参数、材料、设计、制造、试验
方法、检验规则、标志、包装、运输、存放等要求。
本标准适用于在正常环境温度（-４０℃～６０℃）下使用，贮存介质为液氧、液氮、液氩、二氧化碳和
氧化亚氮低温液体，设计温度不低于-１９６℃，公称容积为１０Ｌ～４５０Ｌ，工作压力为０．２ＭＰａ～
３．５ＭＰａ可重复充装的立式气瓶。
２ 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有
的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB １５０ 钢制压力容器
GB/T ２２８ 金属材料 室温拉伸试验方法（GB/T ２２８-２００２，eqv ISO ６８９２：１９９８）
GB/T ２２９ 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法（GB/T ２２９-２００７，ISO １４８-１：２００６，ＭＯＤ）
GB/T １８０４ 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差（GB/T １８０４-２０００，eqv ISO ２７６８-１：
１９８９）
GB/T ２６５３ 焊接接头弯曲及压扁试验方法（GB/T ２６５３-２００８，ISO ５１７３：２０００，ＩＤＴ）
GB/T ３２８０ 不锈钢冷轧钢板和钢带
GB/T ４２３７ 不锈钢热轧钢板和钢带
GB ７１４４ 气瓶颜色标志
GB/T ９２５１ 气瓶水压试验方法
GB/T １２１３７ 气瓶气密性试验方法
GB/T １３００５ 气瓶术语
GB １５３８４ 气瓶型号命名方法
GB/T １８４４３．２ 低温绝热压力容器试验方法 真空度测量
GB/T １８４４３．３ 低温绝热压力容器试验方法 漏率测量
GB/T １８４４３．４ 低温绝热压力容器试验方法 漏放气速率测量
GB/T １８４４３．５ 低温绝热压力容器试验方法 静态蒸发率测量
ＪＢ４７０８ 钢制压力容器焊接工艺评定
ＪＢ/T ４７３０．２ 承压设备无损检测 第２部分：射线检测
ＪＢ/T ４７４４ 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验
ＪＢ/T ６８９６ 空气分离设备表面清洁度
５．１．１ 气瓶的内胆材料应采用奥氏体型不锈钢，且应符合GB/T ３２８０或GB/T ４２３７等相应材料标准
的规定。若采用国外材料时，应符合国外相应规范和标准的规定，力学性能不得低于国内标准相应材料
的技术指标。
５．１．２ 焊在内胆上所有的零部件，应采用与内胆材料性质相适应的奥氏体型不锈钢材料，并应符合相
应技术标准的规定。
５．１．３ 所采用的不锈钢焊接材料焊成的焊缝，其熔敷金属化学成分应与母材相同或相近，且抗拉强度
不得低于母材抗拉强度规定值的下限。
５．１．４ 材料（包括焊接材料）应具有材料生产单位提供的质量证明书原件。从非材料生产单位获得材
料时，应同时取得材料质量证明书原件或加盖供材单位检验公章和经办人章的有效复印件。
５．１．５ 内胆筒体和封头材料须按炉罐号进行化学成分复验和按批号进行力学性能复验，经复验合格的
材料，应用无氯无硫的记号笔做材料标记。
５．１．６ 外壳材料应采用奥氏体不锈钢或碳钢。
５．１．７ 绝热材料及吸附材料应采用阻燃材料。
５．２ 化学成分
内胆主体材料的化学成分及允许偏差按表３的规定。
５．３ 力学性能
内胆主体材料的力学性能按表４规定。
６ 设计
６．１ 一般规定
６．１．１ 气瓶由内胆、外壳以及夹层中的绝热层和阀门管路系统组成。内胆与外壳之间的连接应能保持
稳固，并能承受移运过程中的惯性载荷。内胆的组成应为三部分，即纵焊缝不得多于一条，环焊缝不得
多于两条。不允许两片式结构。
６．２．１ 封头设计
气瓶内胆的封头应是无缝的，凹面承受压力，形状为半球形或长短轴比为２∶１的标准椭圆形。
６．２．２ 内胆壁厚
６．２．２．１ 内胆的设计壁厚计算所依据的内压力为计算压力，即水压试验压力。
６．２．２．２ 内胆设计壁厚不小于按式（１）计算的结果：
６．２．３ 内胆开孔
６．２．３．１ 只准在封头上开孔，开孔应是圆形。开孔直径不得大于内径的１／３且不大于７６ｍｍ，开孔位
于以封头中心为中心８０％封头内直径的范围内。
６．２．３．２ 内胆上的每一个开孔应焊装管接头，管接头与封头的连接应采用全焊透的焊接形式。
６．３ 外壳
６．３．１ 外壳应设置超压泄放装置。外壳筒体和封头壁厚的设计应满足许用外压力不小于０．２１ＭＰａ
的要求。
６．５．１ 安全附件
６．５．１．１ 气瓶内胆应设置安全阀、爆破片、压力表等安全附件，且其应与内胆直接连通。
６．５．１．２ 所选用的安全附件应满足相关标准的规定，并通过相关型式试验，保证产品的安全性。
６．５．１．３ 安全阀、爆破片排放能力应满足安全泄放量的要求。安全泄放量的计算见附录Ａ。安全阀的
开启压力不大于工作压力的１．２倍，爆破片的爆破压力不大于工作压力的２倍。
６．５．１．４ 压力表应采用禁油压力表，其量程为工作压力的（１．５～３）倍，精度不低于２．５级。
６．５．１．５ 气瓶应装备满足低温液体充装、输出、排放等操作要求的阀门和液位计，阀门、液位计部件所
用的密封件应与所盛装的介质相容。
７．１ 组批
气瓶按内胆组批进行制造，同时在内胆组批的基础上进行产品组批。即一个内胆批允许分组配制
成几个产品组批。
７．２ 焊接工艺评定
７．２．１ 气瓶制造单位在改变内胆材料、焊接材料、焊接工艺、焊接设备时，投产前均应进行焊接工艺评
定，焊接工艺评定除按本标准规定外，其余要求应符合ＪＢ４７０８的规定。
７．２．２ 焊接工艺评定可以在焊接工艺评定试板上进行，也可以直接在内胆筒体上进行。进行焊接工艺
评定的焊缝，应能代表内胆的主要焊缝（纵、环、角焊缝）。
７．２．３ 焊接工艺评定试板经外观检查应无咬边、裂纹、表面气孔、焊渣、凹坑、焊瘤等缺陷，试板焊缝经
１００％射线透照检测，检测结果应符合ＪＢ/T ４７３０．２标准Ⅱ级要求。
７．２．４ 焊接工艺评定用的焊接接头试样数量规定如下：拉力试样２件，横向弯曲试样４件（面弯、背弯
各２件），内胆材料最低使用温度下低温冲击试样６件（焊缝、热影响区各３件）。
７．２．５ 当内胆材料的厚度不小于２．５ｍｍ时，应进行最低使用温度下的低温冲击试验；当内胆材料的
厚度小于２．５ｍｍ时免做。
７．２．６ 焊接工艺评定试验结果要求如下：
ａ） 焊接接头试样无论断裂发生在任何位置，其实测抗拉强度均不得小于内胆材料标准规定值的
下限。
ｂ） 焊接接头低温冲击试样的冲击值应不小于表５的要求。
ｃ） 焊接接头试样弯曲至１８０°时应无裂纹，试样边缘的先期开裂可以不计，但由夹渣或其他焊接缺
陷引起的焊角开裂应判为不合格。
７．７ 内胆焊接的一般规定
７．７．１ 气瓶的焊接，应由持有相应类别的“锅炉压力容器压力管道焊工资格”的人员担任。施焊后，焊
缝应有可跟踪的标识和记录。
７．７．２ 气瓶的纵、环焊缝焊接应采用自动气体保护焊，施焊工艺应严格按照评定合格的焊接工艺进行。
７．７．３ 焊接坡口的形状和尺寸，应符合图样规定。坡口表面应清洁、光洁，不得有裂纹、分层、夹杂等
缺陷。
７．７．４ 焊接（包括焊缝返修）应在室内的专用场地上进行，焊接场地应保持清洁、干燥，地面应铺橡胶或
木质垫板，零部件应放在铺有木板的架子上。
７．７．５ 气瓶的焊接工作，应在相对湿度不大于９０％，温度不低于０℃的室内进行。
７．７．６ 施焊时，不得在瓶体上非焊接处引弧，纵焊缝应有引弧板和熄弧板。去除引、熄弧板时，应采用
切除的方法，严禁使用敲击的方法，切除处应磨平。
７．８ 焊缝外观
７．８．１ 内胆对接焊缝的余高为０ｍｍ～１．５ｍｍ，同一焊缝最宽最窄处之差不大于３ｍｍ。
GB ２４１５９-２００９
７．８．２ 角焊缝的几何形状应圆滑过渡到母材。
７．８．３ 气瓶上的焊缝不允许咬边、未焊透，焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、凹陷和不规则突变，
焊缝两侧的飞溅物应清除干净。
７．９ 无损检测
７．９．１ 内胆纵、环缝经外观检测合格后应按要求进行无损检测。气瓶的无损检测应由持有相应检测方
法的“特种设备检验检测人员证”的人员担任。
７．９．２ 内胆纵、环焊缝进行１００％射线透照检测，射线透照检测按ＪＢ/T ４７３０．２进行，焊缝缺陷等级不
低于Ⅱ级，射线透照底片质量为ＡＢ级。
７．１０ 焊缝返修
７．１０．１ 焊缝返修应按返修工艺进行，应由具有７．７．１规定资格的人员担任，返修部位应重新按７．８、
７．９进行外观和无损检测。
７．１０．２ 内胆焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次，如超过时，返修前须经制造单位技术总负责人
批准。
７．１０．３ 返修次数和返修部位应记入产品生产检验记录，并在产品合格证中注明。
７．１１ 表面质量及清洁度
７．１１．１ 内胆及外壳的内外表面均应光滑，不得有裂纹、重皮、划痕等缺陷，否则应进行修磨，修磨处应
圆滑光洁，且壁厚需满足６．２．２的要求。
７．１１．２ 内胆内外表面及所有接触介质的零部件应进行脱脂处理，符合ＪＢ/T ６８９６有关规定，并有良好
的保护措施。
７．１３．１ 气瓶的内胆经射线透照检测合格后应逐只进行压力试验，压力试验采用水压或气压试验，试验
压力按４．２．４的规定，水压试验介质为清洁的水且氯离子含量应不超过２５×１０-６，气压试验应采用干
燥无油的空气或氮气。
７．１３．２ 气压试验应有安全措施。
７．１３．３ 在试验压力下保压应不少于３０ｓ，内胆不得有宏观变形、泄漏和异常响声等现象，压力表量程
为试验压力的（２．０～３．０）倍，精度不低于１．５级。
７．１３．４ 水压试验后应及时排清内胆与接管中的水，并使其干燥。
７．１３．５ 如果在压力试验中发现焊缝有泄漏，应按７．１０的规定进行返修，返修合格后，重新按要求进行
压力试验。
７．１４ 内胆焊接接头力学性能试验
７．１４．１ 气瓶内胆应每批取一只内胆进行焊接接头力学性能试验。对公称容积小于等于１００Ｌ的气瓶
在内胆上取样，公称容积大于１００Ｌ的内胆允许在产品焊接试板上取样。
７．１４．２ 产品焊接试板应和受试内胆在同一块钢板（或同炉批钢板）上下料，作为受试内胆纵焊缝的延
长部分与纵缝一起焊成，试板应标上受试内胆和焊工的代号，试板上的焊缝应进行外表检查和１００％射
线透照检测，并符合７．８和７．９的规定，焊接试板尺寸和试样取样的位置按图６。
７．１６．２ 如果在真空检漏试验中发现焊缝有泄漏，可按７．１０的规定进行返修，返修合格后，重新按７．１３
的要求进行压力试验，合格后再按照要求进行真空检漏试验。
７．１８ 管路气密性试验
气瓶的阀门及安全附件组装后应用干燥无油的洁净空气或氮气进行管路气密性试验，试验压力为
工作压力，保压时间不少于１ｍｉｎ。阀门、接头及安全附件等不得有泄漏现象。
８．２ 焊接工艺评定试板力学性能试验
８．２．１ 按７．２．２的要求，从焊接工艺评定试板（尺寸参照图６）上截取样坯时，试板两端舍去部分不少
于５０ｍｍ，样坯一般用机械加工方法截取。采用热切割时，应去除热影响区。从内胆上用热切割截取
样坯时（截取部位参照图７），试样上不得留有热影响区。
８．２．２ 焊接工艺评定用的焊接接头试样数量按７．２．４的规定。
８．２．３ 试样的焊缝正面和背面，均应进行机械加工，使其与母材齐平，对于不平整的试样，可以用冷压
法矫平。
８．２．４．３ 冲击试样的尺寸采用１０ｍｍ×１０ｍｍ×５５ｍｍ标准试样，或采用厚度为７．５ｍｍ、５ｍｍ或
２．５ｍｍ的小试样，取样方法和要求按照ＪＢ/T ４７４４。焊缝冲击试样的缺口轴线应垂直于焊缝表面。热
影响区冲击试样的缺口轴线，也应垂直于焊缝表面，且应位于母材热影响区最严重区域。低温冲击试验
方法按GB/T ２２９进行。
８．２．４．４ 当内胆材料的厚度不小于２．５ｍｍ，但不足以制备２．５ｍｍ的低温冲击试样时，应从符合５．１、
５．２和５．３规定的厚度不超过３．２ｍｍ的焊接试板上制备２．５ｍｍ的试样，其试板材料的含碳量不得低
于０．０５％。该试板炉号可与该批内胆炉号不同，但应采用相同的焊接工艺，并进行相同的热处理。
８．４ 焊接接头力学性能试验
８．４．１ 从内胆上截取焊接接头试样：纵焊缝截取拉力、横向面弯和背弯试样各１件、低温冲击试样（缺
口位于焊缝中心）３件。如果环焊缝和纵焊缝采用不同的焊接方法（或焊接工艺），则还应从环焊缝处截
取同样数量的试样，试板和样坯的截取部位见图７。
８．４．２ 从产品焊接试板上截取焊接接头试样：拉力试样１件，横向面弯和背弯试样各１件，冲击试样
（缺口位置位于焊缝中心）３件，样坯的截取部位见图６。
８．７ 质量与容积的测定
８．７．１ 采用称量法测定气瓶的净重和容积，质量单位千克（ｋｇ），容积单位升（Ｌ）。
８．７．２ 称量应使用最大称量为实际称量的（１．５～３）倍的衡器，其精度应满足最小称量误差的要求。
８．７．３ 质量和容积的测定应保留三位有效数字，其余数字对于质量应进１，对于容积应舍去，示例
８．８ 壁厚的测定
气......
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