标准搜索结果: 'GB/T 24159-2022'
| 标准编号 | GB/T 24159-2022 (GB/T24159-2022) | | 中文名称 | 焊接绝热气瓶 | | 英文名称 | Welded insulated cylinders | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J74 | | 国际标准分类 | 23.020.30 | | 字数估计 | 36,362 | | 发布日期 | 2022-07-11 | | 实施日期 | 2023-02-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 24159-2009 | | 起草单位 | 广东省特种设备检验研究院、北京明晖天海气体储运装备销售有限公司、成都兰石低温科技有限公司、中国特种设备检测研究院、大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司、张家港中集圣达因低温装备有限公司、北京天海工业有限公司、查特深冷工程系统(常州)有限公司、江苏天海特种装备有限公司、上海交通大学、江苏深绿新能源科技有限公司 | | 归口单位 | 全国气瓶标准化技术委员会(SAC/TC 31) | | 提出机构 | 全国气瓶标准化技术委员会(SAC/TC 31) | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 24159-2022
Welded insulated cylinders
ICS 23.020.30
CCSJ74
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 24159-2009
焊 接 绝 热 气 瓶
2022-07-11发布
2023-02-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 符号 3
5 型号命名方法和基本参数 3
6 材料 4
7 设计 5
8 制造 8
9 检验方法 12
10 检验规则 15
11 标志、包装和运输 17
12 出厂资料 18
13 资料保存 18
附录A(规范性) 最大准许充装系数 19
附录B(规范性) 阀门进口接头与出口接头 20
附录C(规范性) 安全泄放量和泄放面积 22
附录D(规范性) 振动试验 27
附录E(规范性) 跌落试验 28
附录F(资料性) 产品合格证 30
附录G(资料性) 批量检验质量证明书 32
焊 接 绝 热 气 瓶
1 范围
本文件规定了焊接绝热气瓶(以下简称“气瓶”)的符号,规定了气瓶的型号命名方法、基本参数、材
料、设计、制造、试验方法、检验规则、型式试验、标志、包装、运输、出厂资料、资料保存等要求。
本文件适用于在正常环境温度(-40℃~60℃)下使用,贮存液氧、液氮、液氩的公称容积范围为
10L~1000L,液化天然气的公称容积范围为150L~1000L,设计温度不高于-196℃,公称工作压
力为0.2MPa~3.5MPa,可重复充装的气瓶。
对于贮存液态二氧化碳、液态氧化亚氮的气瓶可参照本文件进行制造和检验。
注:本文件凡未注明的压力均指表压。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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
本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法
GB/T 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 12241 安全阀 一般要求
GB/T 12243 弹簧直接载荷式安全阀
GB/T 13005 气瓶术语
GB/T 15384 气瓶型号命名方法
GB/T 16804 气瓶警示标签
GB/T 16918 气瓶用爆破片安全装置
GB/T 17925 气瓶对接焊缝X射线数字成像检测
GB/T 18442.1 固定式真空绝热深冷压力容器 第1部分:总则
GB/T 18442.3 固定式真空绝热深冷压力容器 第3部分:设计
GB/T 18443.2 真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部分:真空度测量
GB/T 18443.3 真空绝热深冷设备性能试验方法 第3部分:漏率测量
GB/T 18443.4 真空绝热深冷设备性能试验方法 第4部分:漏放气速率测量
GB/T 18443.5 真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部分:静态蒸发率测量
GB/T 18443.8 真空绝热深冷设备性能试验方法 第8部分:容积测量
GB/T 18517 制冷术语
GB/T 24511 承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带
5.2.2 压力
5.2.2.1 内胆筒体壁厚的内压计算所采用的压力为设计压力;设计压力为内胆耐压试验压力;内胆耐压
试验压力不应小于2倍公称工作压力(Pd=Pt≥2P)。
5.2.2.2 气瓶内胆及外壳承受的外压力不应小于0.21MPa。
5.2.3 有效容积
5.2.3.1 液氧、液氮、液氩气瓶的有效容积不应大于公称容积的95%。
5.2.3.2 液化天然气气瓶的有效容积不应大于公称容积的90%。
6 材料
6.1 一般要求
6.1.1 内胆主体(筒体和封头)材料应采用符合GB/T 24511和设计文件要求的奥氏体不锈钢。若采用
境外牌号材料时,应符合TSG23的规定。内胆主体材料的材料质量证明书应符合6.1.4的规定、复验
的结果应符合6.2、6.3的规定及设计文件要求。
6.1.2 焊接在内胆上的元件应采用相应材料标准规定的且符合设计文件要求的奥氏体不锈钢;其余与
贮存介质直接接触的材料应与介质相容,并符合相应材料标准的规定。
6.1.3 焊接材料及其熔敷金属的化学成分、拉伸性能应符合NB/T 47018.1及NB/T 47018.3的规定和
设计文件要求。
6.1.4 受压元件和焊接材料从材料制造单位采购时,应取得材料制造单位提供的材料质量证明书原
件;原件应盖有材料制造单位质量检验章和印有可追溯的信息化标志(二维码、条形码等),可追溯信息
化标志至少包括材料制造单位信息、材料牌号、规格、炉批号、交货状态、质量证明书签发日期等。从非
材料制造单位采购时,应取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件或复印件,复印件应加盖材料供
应单位检验公章和经办人章。
6.1.5 外壳应采用奥氏体不锈钢。
6.1.6 当盛装介质的温度低于-182℃时,应采用不与氧气或富氧气氛发生危险性反应的绝热材料。
绝热材料性能应符合GB/T 31480的规定,并符合GB/T 31481的试验规定。
6.1.7 吸附材料应与所贮存的介质相容。
6.2 化学成分
内胆主体材料的化学成分及允许偏差应符合表2的规定。
6.3 力学性能
内胆主体材料的力学性能应符合表3 。和设计文件的规定
7 设计
7.1 一般要求
7.1.1 组成
7.1.1.1 气瓶主要由内胆、外壳、绝热系统、内胆与外壳之间的连接件、阀门管路系统、保护阀门管路系
统的保护装置、底座等组成。阀门管路系统包括阀门、仪表、安全泄压装置、管件、管道及管道支撑件。
保护装置宜是保护罩、保护圈(环)、框架等。
7.1.1.2 内胆主体不应超过三部分,即纵焊缝不多于1条,环焊缝不多于2条。
7.1.2 内胆与外壳之间的连接件
内胆与外壳之间的连接件的应力值在下列载荷独立作用下不应大于材料常温屈服强度(或规定塑
性延伸强度)的2/3。
a) 立式气瓶应符合下列要求:
1) 垂直于气瓶轴线方向的载荷不应低于最大质量与2g的乘积,
2) 沿气瓶轴线竖直方向的载荷不应低于最大质量与3g的乘积。
b) 卧式气瓶应符合下列要求:
1) 垂直于气瓶轴线且与地面平行方向的载荷不应低于最大质量与2g的乘积,
2) 沿气瓶轴线方向的载荷不应低于最大质量与2g的乘积,
3) 垂直于气瓶轴线且在竖直方向的载荷不应低于最大质量与3g的乘积。
注:“最大质量”是介质总质量(标准大气压下饱和介质充装至有效容积)、内胆金属质量及绝热层质量之和。
7.1.3 性能指标
真空夹层漏气速率、真空夹层漏放气速率按照表4的规定;公称工作压力不大于2.4MPa的静态蒸
发率按照表4的规定,公称工作压力大于2.4MPa的静态蒸发率按照图纸的要求。
7.1.4 最大充装体积与最大充装质量
7.1.4.1 任何情况下,压力达到主安全泄压装置的整定压力时,液氧、液氮、液氩的液相体积不应超过公
称容积的98%,液化天然气的液相体积不应超过公称容积的95%。
7.1.4.2 最大充装质量是有效容积与附录A规定的最大准许充装系数的乘积按照9.14规定的方法得
出的质量。
7.1.5 设计使用年限
设计使用年限不应超过20年,且应在设计文件中注明并作为铭牌的内容。
7.1.6 附件
7.1.6.1 阀门、压力表、安全泄压装置和液位计等与氧接触的附件的清洁度应符合8.13.2的规定。
7.1.6.2 调压阀应符合GB/T 34530.1的规定,截止阀应符合GB/T 34530.2的规定。阀门接口采用螺
纹时,液化天然气应采用左旋螺纹,其余介质的应采用右旋螺纹。
7.1.6.3 压力表的精度不应低于2.5级,量程宜为公称工作压力的1.5倍~3倍。
7.1.6.4 液化天然气气瓶使用电容式液位计时应满足防爆要求。
7.1.6.5 液化天然气气瓶整体应设计为防静电结构,确保瓶体、阀门等任何与液化天然气接触部分具有
导电连贯性,总接地电阻不大于10Ω。
7.1.6.6 推荐设置便于直接检测夹层空间真空的装置。
7.1.6.7 阀门进口接头与出口接头(一端与阀门连接,一端与软管等连接)应符合附录B的规定。
7.1.6.8 阀门管路系统的保护装置应适应运输、装载过程中的静态和动态载荷。
7.1.6.9 底座应保证气瓶的稳定性。公称容积大于500L的气瓶不应设置轮子。有轮的气瓶及有轮的
框架应有刹车锁止装置。
7.1.6.10 当盛装介质后的总质量超过40kg时,应设置吊装附件。
7.1.6.11 保护罩、保护圈(环)应采用金属材料制成,且应采用焊接方式与气瓶连接。
7.2 内胆
7.2.1 内胆封头应凹面承受压力,形状为半球形或长短轴比为2∶1的标准椭圆形,最小壁厚不应小于
按照公式(1)计算所得的筒体设计壁厚值的0.9倍。
7.2.2 内胆筒体的内压设计壁厚不应小于按照公式(1)计算的值。
式中,壁应力σ取下列各项中的最小值:
---310MPa,
---按照9.1测定的内胆主体材料的最小抗拉强度Rm 的50%,
---按照9.1测定的内胆主体材料的规定塑性延伸强度Rp0.2,
---按照8.10.4.3测定的焊接接头的最小抗拉强度Rm 的50%,
---对于有纵缝的内胆,壁应力不应超过上述各项中最小值的85%。
7.2.3 只准许在封头上开孔,开孔应是圆形,且应焊装管接头、管座或凸缘等。开孔直径不应大于封头
内直径的1/3,且不应大于76mm,开孔边缘应位于以封头中心为中心80%封头内直径的范围内。当
开孔直径、开孔边缘超出本文件规定时,应按照JB4732-1995的规定进行强度校核。
7.3 外壳
7.3.1 外壳筒体按照公式(2)得出的外压力P1 应满足5.2.2.2的要求。
7.3.2 外壳封头按照公式(3)得出的外压力P1 应满足5.2.2.2的要求。碟形封头的R 是球壳外半径;
椭圆形封头的R 是当量球壳外半径,R=K1D0,K1 按照表5选取:
7.4 压力泄放系统
7.4.1 一般要求
7.4.1.1 气瓶应配备主、副安全泄压装置(安全阀或爆破片安全装置)、放空阀等组成的保证气瓶安全的
压力泄放系统。
7.4.1.2 安全泄放量及所需的泄放面积按照附录C的规定计算。
7.4.1.3 安全泄压装置的安装方式应满足泄放出的液(气)体不影响外壳、阀门、阀门管路系统的保护装
置等。
7.4.2 泄放管道
7.4.2.1 安全泄压装置连接的泄放管道的截面积不应小于安全泄压装置的进口面积总和,且能确保泄
放能力满足气瓶的安全泄放要求。
7.4.2.2 安全泄压装置进口管道应位于内胆顶部,其最低点应位于98%公称容积的液面以上。
7.4.3 安全泄压装置
7.4.3.1 主安全泄压装置和副安全泄压装置应并联设置。主安全泄压装置应采用安全阀;液化天然气
的副安全泄压装置只准许采用安全阀,其余介质的副安全泄压装置应采用安全阀或爆破片安全装置。
7.4.3.2 主安全泄压装置(安全阀)的整定压力不应大于1.2倍公称工作压力(Pz≤1.2P);排放压力应
符合下列要求:
a) 在C.1.1情况下,液氧、液氮、液氩气瓶的排放压力不应大于1.1倍整定压力;
b) 在C.1.2情况下,液化天然气气瓶的排放压力不应大于1.1倍整定压力。
7.4.3.3 副安全泄压装置只适用于C.1.2的情况,且应符合下列要求:
a) 采用安全阀时,整定压力为1.4倍~1.6倍公称工作压力(1.4P≤Pz≤1.6P);排放压力不应大
于1.1倍整定压力;
b) 采用爆破片安全装置时,设计爆破压力为1.54倍~1.76倍公称工作压力(1.54P≤Pb≤1.76P)。
7.4.3.4 安全阀应满足GB/T 12243的规定,回座压力不低于90%整定压力;爆破片安全装置除螺塞螺
纹外,其余应符合GB/T 16918的规定。安全阀及爆破片安全装置应通过相关的型式试验验证。
7.5 外壳泄压装置
外壳应设置泄压装置,且应满足如下规定:
---泄放压力不应大于0.1MPa;
---最小泄放面积不应小于内胆公称容积与0.34mm2/L的乘积,且最小内直径不小于6mm;
---不应采用重闭式结构;
---应有防护措施以免在泄放时伤人。
8 制造
8.1 制造单位职责
8.1.1 制造单位正式生产前,用于制造的文件应已通过鉴定批准,按照此文件生产的样瓶应已通过型
式试验验证。
8.1.2 制造单位的检查部门应按照本文件及设计文件规定的要求进行检验和试验,出具相应的报告,
并对报告的正确性和完整性负责。
8.2 组批
8.2.1 按照内胆组批进行制造,同一批内胆筒体的材料批号不应超过两个。产品组批在内胆组批的基
础上进行;同一内胆批量宜为一个产品批量,也可以组成多个产品批量。
8.2.2 一批内胆数量不应大于200只(不包括破坏性检验用瓶)。
8.3 材料复验
内胆主体材料应按照炉罐号进行化学成分复验;应按照批号进行力学性能复验,力学性能试样应沿
垂直钢板轧制方向截取。
8.4 标志移植
受压元件的材料应有可追溯的标志。在制造过程中如果原标志被裁掉或材料被分成几块时,制造
单位应规定标志的表达方式。在材料分割前用无氯无硫的记号笔完成标志移植,不应采用硬印标记。
8.5 未注公差
未注线性和角度尺寸公差的等级按照GB/T 1804的规定,机械加工表面为中等 m级,非机械加工
表面为粗糙c级。
8.6 筒体
8.6.1 筒体纵缝对口错边量bs[见图1a)]不应大于0.1Sn;筒体纵缝形成的环向棱角高度Es(见图2),
宜用弦长等于Di/2,但不大于300mm的内样板(或外样板)和直尺检测,其值不应大于0.1Sn+2mm。
8.6.2 筒体制作完成后,同一横截面最大最小内径差e不应大于0.01Di。
8.7 封头
8.7.1 用于制造封头的钢板不应拼接,且内胆封头的壁应力值不应大于内胆筒体的壁应力值。
8.7.2 封头成形后不应有突变、裂纹、起皮、折皱等缺陷,壁厚符合7.2、7.3及设计文件的要求。
8.7.3 封头形状与尺寸公差按照GB/T 25198的规定进行检验,结果应符合表6的规定。
8.7.4 液氧及液化天然气气瓶应在外壳阀门端封头明显部位压制字体高度不宜小于40mm的凸起标
志,液氧的压制“O2”、液化天然气的压制“LNG”。
8.8 连接接头
8.8.1 纵、环焊接接头应采用全焊透对接接头。纵焊接接头不应有永久性垫板;环焊接接头可采用永
久性垫板或锁底接头。
8.8.2 与内胆直接连接的元件应采用熔化焊的方法。管接头、管座或凸缘等受压元件与封头的连接应
采用全焊透接头。
8.8.3 钎焊和螺纹连接仅准许用于与内胆不直接相连的接头。
8.9 组装
8.9.1 元件组装前应检查合格,受压元件不准进行强力对中、找平。
8.9.2 封头与筒体对接环缝对口错边量bh[见图1b)]不应大于0.25Sn;封头与筒体形成的轴向棱角高
度Eh(见图3)不应大于0.1Sn+2mm,检验尺的长度不应小于150mm。
8.9.3 焊接在内筒体上的元件应避开内筒体的纵、环焊接接头。
8.9.4 底座、框架及吊装附件等部件与瓶体的连接应避开外壳的纵、环焊缝。
8.10 焊接
8.10.1 焊前准备及施焊环境
8.10.1.1 焊接材料的贮存库应保持干燥,相对湿度不应大于60%。
8.10.1.2 焊接(包括焊接返修)应在清洁、干燥的室内专用场地上进行。当施焊环境出现下列任一情
况,且无有效防护措施时,不应施焊:
---气体保护焊时风速大于2m/s,
---相对湿度大于90%,
---焊件温度低于-20℃。
8.10.1.3 焊件温度低于0℃,但不低于-20℃时,应在始焊处100mm范围内预热到15℃左右。
8.10.2 坡口要求
坡口表面不应有裂纹、分层、夹杂等缺陷。施焊前,应清除坡口及两侧母材表面至少20mm范围内
(以坡口边缘计)的氧化物、油污等其他有害杂质。
8.10.3 内胆焊接工艺评定
8.10.3.1 内胆的纵、环焊接接头以及所有元件与内胆的焊接接头均应进行焊接工艺评定。焊接工艺评
定应符合本文件和GB/T 33209的规定。
8.10.3.2 公称容积小于或等于100L的焊接工艺评定,纵缝、环缝可采用试样瓶或纵缝采用平板试件、
环缝采用圆筒形试件;公称容积大于100L的可采用平板试件。
8.10.3.3 材料厚度不足以制备厚度2.5mm的内胆焊接工艺评定冲击试样时,应采用含碳量(质量分
数)不低于0.05%,厚度不超过3.2mm的材料用相同焊接工艺焊接试样瓶或试件,然后再制备2.5mm
的试样。
8.10.3.4 内胆纵、环焊接接头焊接工艺评定试验结果要求如下:
---拉伸试样无论断裂发生在任何位置,实测抗拉强度不应小于6.3的规定及设计文件要求;
---试样弯曲到180°后,其拉伸面上的焊缝和热影响区内不应有开口缺陷,试样的棱角开口缺陷
一般不计,但由未熔合、夹渣或其他内部缺欠引起的棱角开口缺陷长度应计入;
---10mm×10mm×55mm的标准试样在-192℃下的夏比冲击功吸收能量(KV2)平均值不应
小于31J;至多准许有一个试样小于31J,但不应小于21.7J;宽度为7.5mm、5mm、2.5mm
的小尺寸试样的KV2 指标分别为标准试样的75%、50%、25%。
8.10.4 内胆焊接
8.10.4.1 焊接设备、焊接标识
纵、环焊接接头宜采用机械化气体保护焊。施焊后,纵、环焊接接头应有可跟踪的标识和记录。标
识不应采用硬印方式。
8.10.4.2 引弧板和熄弧板
施焊时,纵焊接接头应有引弧板和熄弧板,环焊接接头不应在非焊接处引弧。应采用切除的方法去
除引弧板和熄弧板,不应使用敲击的方法;去除后应磨平切除处。
8.10.4.3 产品焊接试样
8.10.4.3.1 每批内胆应按照内胆筒体的材料批号以及下列规定制作试样瓶或产品焊接试件进行力学
性能试验和弯曲性能试验:
a) 公称容积不大于100L时,纵、环焊接接头应分别制作;
b) 纵、环焊接接头焊接工艺不同时,纵、环焊接接头应分别制作;
c) 公称容积大于100L,且纵、环焊接接头焊接工艺相同时,可只制作纵向平板焊接试件。
8.10.4.3.2 制作试样瓶时,在焊接接头的形状尺寸和外观符合8.10.4.4的规定及100%无损检测符合
8.11.2规定后,纵焊接接头与环焊接接头应分别取样,取样位置按照图4的规定。
8.10.4.3.3 制作产品焊接试件时,应采用与内胆筒体批号相同的材料。平板焊接试件可置于筒体焊缝
延长部位与所代表的筒体一起施焊;圆筒形焊接试件的内直径不应大于在制品的内直径。在焊接接头
的形状尺寸和外观符合8.10.4.4的规定及100%无损检测符合8.11.2规定后,圆筒形焊接试件取样位
置按照图4的规定,平板焊接试件取样位置按照图5的规定。
8.10.4.3.4 符合8.10.4.3.1a)、8.10.4.3.1b)的情况时,纵焊接接头、环焊接接头制备拉伸试样各1件、横
向面弯试样各1件、横向背弯试样各1件、冲击试样各6件(焊缝、热影响区各3件)。符合8.10.4.3.1c)
采用平板焊接试件时,制备拉伸试样1件、横向面弯试样1件、横向背弯试样1件、冲击试样6件(焊缝、
热影响区各3件)。
8.10.4.3.5 内胆材料不足以制备2.5mm的产品焊接试样时,可免做冲击试验。
8.10.4.4 焊接接头形状尺寸和外观
8.10.4.4.1 对接焊缝的余高为0mm~2.5mm,同一焊缝最宽最窄处之差不应大于3mm。
8.10.4.4.2 焊缝与母材应圆滑过渡,角焊缝的外形应成凹形圆滑过渡。
8.10.4.4.3 焊接接头不准许有咬边、表面裂纹、表面气孔、未焊透、未熔合、未填满、弧坑、夹渣和飞溅物。
8.10.4.5 焊接返修
8.10.4.5.1 焊接接头及产品焊接试件的返修应按照返修工艺进行,返修部位的形状尺寸和外观检测结
果应符合8.10.4.4的规定,返修部位无损检测的结果应符合8.11.2的规定。
8.10.4.5.2 同一焊接部位的返修次数不宜超过两次;超过时,返修前应经制造单位技术负责人批准。
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。
8.11 无损检测
8.11.1 内胆纵、环焊接接头的无损检测应在形状尺寸和外观符合8.10.4.4后进行。
8.11.2 射线检测技术等级为AB级,检测结果评定和质量分级按照NB/T 47013.2的规定,合格级别
不低于Ⅱ级。
8.12 内胆耐压试验
8.12.1 内胆耐压试验应在无损检测合格后逐只进行。
8.12.2 试验应有可靠的安全防护措施,并经制造单位技术负责人或安全生产负......
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