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气瓶检验规范标准与技术 主讲 郭卫江职称职务 高级工程师 气瓶站站长单位 宁夏回族自治区锅炉压力容器检验所石嘴山所 气瓶法规标准体系概述气瓶基础知识气瓶检验技术气瓶定期检验的要求钢制无缝气瓶定期检验与评定溶解乙炔气瓶定期检验与评定液化石油气钢瓶定期检验与评定汽车用压缩天然气金属内胆纤维缠绕气瓶定期检验与评定 中国气瓶法规标准体系为 法律 法规 规章 安全技术规范及标准等层级 一 关于气瓶安全监管的法律法规依据气瓶法律 1 中华人民共和国特种设备安全法 自2014年1月1日起施行 气瓶法规 1 新修改的 特种设备安全监察条例 中华人民共和国国务院令549号 2009年1月24日国务院颁布 2 气瓶安全监察规定 国家质检总局第46号令 2003年6月1日颁布实施 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 3 3 气瓶安全技术监察规程 由国家质检总局于2014年9月5日颁布 自2015年1月1日起实施 相关法律法规 1 安全生产法 2 危险化学品安全管理条例 国务院令第344号 国家质监总局颁布的相关行政规章和规范性文件 1 气瓶设计文件鉴定规则 2 气瓶充装许可规则 3 气瓶使用登记管理规则 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 4 4 特种设备作业人员监督管理办法 5 气瓶充装人员考核大纲 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 5 二 中国气瓶标准体系四个层次 1 国家标准 2 行业标准 3 地方标准 4 企业标准 国家标准 行业标准又分为强制性和推荐性标准两类 基础标准 1 气瓶颜色标志 GB7144 19992 气瓶术语 GB T13005 19913 气瓶型号命名方法 GB15384 19944 瓶装压缩气体分类 GB16163 1996 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 6 5 气瓶警示标签 GB16804 1997制造标准 1 无缝气瓶用钢坯 GB13447 19922 钢质无缝气瓶 GB5099 19943 钢质焊接气瓶 GB5100 19944 液化石油气钢瓶 GB5842 19965 小容积液化石油气钢瓶 GB15380 20016 溶解乙炔气瓶 GB11638 20037 小容积溶解乙炔气瓶 GB16164 19968 铝合金无缝气瓶 GB T11640 20019 汽车用压缩天然气钢瓶 GB17258 1998 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 7 10 机动车用液化石油气钢瓶 GB17259 199811 工业用非重复充装焊接钢瓶 GB17268 199812 液化丙烯 丙烷钢质焊接气瓶 GB17673 199913 站用压缩天然气钢瓶 GB19158 2003检验标准1 液化石油气钢瓶定期检验与评定GB8334 19992 气瓶水压试验方法GB T9251 19973 气瓶疲劳试验方法GB T9252 20014 溶解乙炔气瓶多孔填料技术指标测定方法GB11639 19895 气瓶定期检验站技术条件GB12135 1999 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 8 检验标准6 气瓶气密性试验方法GB T12137 19897 溶解乙炔气瓶气压试验方法GB T13003 19918 钢质无缝气瓶定期检验与评定GB13004 19999 钢质焊接气瓶定期检验与评定GB13075 199910 溶解乙炔气瓶定期检验与评定GB13076 199111 铝合金无缝气瓶定期检验与评定GB13077 199112 无缝气瓶压扁试验方法GB T13440 199213 气瓶水压爆破试验方法GB15385 199414 气瓶对接焊缝X射线实时成像检测GB17925 1999 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 9 气瓶附件标准1 气瓶用易熔合金塞GB8337 19962 溶解乙炔气瓶用回火防止器GB12136 19893 气瓶用爆破片技术条件GB16918 19974 液化石油气瓶阀GB7512 19985 氧气瓶阀GB10877 19896 溶解乙炔气瓶阀GB10879 19897 氩气瓶阀GB13438 19928 液氯瓶阀GB13439 19929 液氨瓶阀GB17877 1999 2020 1 24 10 第一章气瓶法规标准体系概述 10 工业用非重复充装瓶阀GB17878 199911 压缩天然气瓶阀GB17926 199912 机动车用液化石油气钢瓶集成阀GB18299 200113 气瓶阀通用技术条件GB15382 199414 气瓶阀出气口连接型式和尺寸GB15383 199415 气瓶专用螺纹GB8335 199816 气瓶锥螺纹丝锥GB10878 199917 气瓶专用螺纹量规GB T8336 1998使用标准1 溶解乙炔充装规定GB13591 1992 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 11 2016 5 10 使用标准2 液化气体气瓶充装规定GB14193 19933 永久气体气瓶充装规定GB14194 19934 永久气体气瓶充装站安全技术条件GB17264 19985 液化气体气瓶充装站安全技术条件GB17265 19986 溶解乙炔气瓶充装站安全技术条件GB17266 19987 液化石油气充装站安全技术条件GB17267 1998 第一章气瓶法规标准体系概述 2020 1 24 12 2016 5 10 气瓶的分类一 按结构分类按瓶体结构 可分无缝气瓶和焊接气瓶1 无缝气瓶无缝气瓶主要用于充装氧 氮 氩等永久气体或二氧化碳 乙烷等高压液化气体 我国钢质无缝气瓶标准规定公称容积从0 4L至80L 另有一类特长气瓶 长约3 5 7 0m进口长管拖车气瓶近12m 其公称容积为1300 2600L 主要用于集装拖车或作为蓄能器使用 2020 1 24 13 第二章气瓶基础知识 2 焊接气瓶焊接气瓶用于充装液氨 液氯 液化石油气等低压液化气体和溶解乙炔气体 按焊接结构布置可分为深冲型气瓶 两件组装气瓶 纵焊缝气瓶 三件组装气瓶 两类 二 按材质分类按制造气瓶的材料 可分钢质气瓶 铝合金气瓶 复合材料气瓶等 1 钢质气瓶GB5099 94 GB5100 94 GB5842 1996对用于制造气瓶的钢材规定了碳 C 硅 Si 锰 Mn 硫 S 磷 P 及硫 S 磷 P 上限含量 同时规定了必须是用平炉 电炉或吹氧转炉冶炼的镇静钢 2020 1 24 14 第二章气瓶基础知识 1 碳钢气瓶焊接气瓶 含液化石油气钢瓶 溶解乙炔气瓶瓶体 使用的碳钢钢板 为保证获得良好的焊接性 应严格控制含碳量不大于0 22 无缝气瓶使用的钢坯含碳量在0 4 左右 由于此类材料制造的气瓶太重 现在己基本上不用 2 锰钢气瓶 无缝气瓶 国产正火状态无缝气瓶 现在均使用锰钢系列钢坯 例如40Mn2 34Mn2V 37Mn GB5099 94中规定 锰钢的含碳量不大于0 40 含锰量在1 4 1 75 范围内 2020 1 24 15 第二章气瓶基础知识 3 铬钼钢气瓶目前国外使用的无缝气瓶 大部分都是使用铬钼钢制造的 和碳钢 锰钢气瓶相比 铬钼钢气瓶的耐腐蚀性 塑性 韧性 低温性能都较好 所以 我国 瓶规 规定 寒冷地区均应使用这类气瓶 我国的几家大的钢瓶制造厂也正在大量制造铬钼钢调质气瓶 铬钼钢的含碳量在0 26 0 34 含锰量在0 4 0 70 范围内 含铬量在0 8 1 10 范围 含钼量在0 15 0 25 范围 2020 1 24 16 第二章气瓶基础知识 4 不锈钢气瓶使用不锈钢制造的气瓶主要是一些特殊用途气瓶 例如高纯气体 强腐蚀性气体 以及深冷液体气瓶等 结构型式包括无缝气瓶和焊接气瓶 一般用Crl8 Ni8 钢 也有使用Ni Cr Mo V不锈钢的 2 铝合金气瓶铝合金气瓶具有低温性能优良 瓶重轻和耐腐蚀性好等优点 公称工作压力为1 20MPa 2020 1 24 17 第二章气瓶基础知识 3 复合气瓶所谓复合气瓶系指气瓶瓶体由两种或两种以上材料制成的气瓶 例如缠绕气瓶 它可以以金属材料或塑料为内层瓶体 亦称瓶胆 其外侧缠绕高强纤维 并以塑料固化 做为加强层的复合气瓶 4 其它材料气瓶国外还有使用镍 Ni 铜 Cu 等材质制造的气瓶 2020 1 24 18 第二章气瓶基础知识 三 按充装介质分类按充装时介质的状态 可以分成永久气体气瓶 液化气体气瓶和溶解气体气瓶 1 永久气体气瓶 系指充装临界温度小于 10 的永久气体的气瓶 如氢气瓶 氧气瓶等 2 液化气体气瓶 系指充装临界温度大于或等于 10 且小于或等于70 的高压液化气体和临界温度大于70 的低压液化气体钢瓶 3 溶解乙炔气瓶 系指钢质瓶体内装有多孔填料和丙酮 或其它溶剂 可重复充装乙炔气的气瓶 2020 1 24 19 第二章气瓶基础知识 四 按制造方法分类1 冲拔拉伸气瓶将钢坯料加热冲孔成杯形件 再经拉伸和收口而制成的气瓶 是我国无缝气瓶的主要型式 2 管子收口气瓶将无缝钢管的两端进行封闭加工 制成的气瓶多呈凸形底 再装上底座 以解决气瓶站立的稳定性问题 国外采用此种加工方法的气瓶较多 但有时将加工完成的凸型底顶成凹型底 这样从外型上就难以分辨是否是管子收口气瓶 2020 1 24 20 第二章气瓶基础知识 3 冲压拉伸气瓶将钢板深冲成杯形件 然后将开口端进行封闭加工 这种加工方法材料利用率低 工序复杂 故不容易普及 4 焊接气瓶用焊接的方法将颈圈 封头 筒体等受压元件联结起来的气瓶 5 缠绕式气瓶在气瓶筒体外部缠绕一层或多层高强度纤维或钢丝作为加强层 借以提高筒体强度的复合气瓶 2020 1 24 21 第二章气瓶基础知识 五 按公称工作压力或水压试验压力分类按公称工作压力或水压试验压力可将气瓶分为 1 高压气瓶 公称工作压力8MPa 水压试验压力12MPa 以上的气瓶 2 低压气瓶 公称工作压力8MPa 水压试验压力12MPa 以下的气瓶 2020 1 24 22 第二章气瓶基础知识 六 按使用要求分类1 一般气瓶系指无特殊要求的气瓶 2 特殊气瓶系指电子工业 航空 医疗 安全抢救等特殊使用的气瓶 这种气瓶或在结构上 材料 制造上有特殊要求 或在性能上有特殊要求 2020 1 24 23 第二章气瓶基础知识 2020 1 24 24 第二章气瓶基础知识 第三节气瓶的典型结构一 无缝气瓶典型结构型式无缝气瓶使用标准GB5099 钢质无缝气瓶 它变化比较大的地方是底部结构 因此无缝气瓶按其端部结构共有五种型式 其结构如图2 2 1所示 2020 1 24 25 第二章气瓶基础知识 其中凹形底和带底座凸形底气瓶的典型结构见图2 2 2 凹形底气瓶稳定性较好 我国生产的无缝气瓶几乎都是凹形底气瓶 2020 1 24 26 第二章气瓶基础知识 二 焊接气瓶典型结构型式焊接气瓶具有代表性的有三种类型 焊接气瓶使用的标准GB5100 钢质焊接气瓶 气瓶主体是筒体和封头 筒体用钢板冷卷成型 封头的形状允许为椭圆形 碟形或半球形 气瓶还包括阀座 颈圈 环形垫板 护罩 底座 导管及气瓶附件 瓶帽 瓶阀 防震圈和易熔合金塞 等 l 液氯气瓶2 液化石油气钢瓶3 溶解乙炔气瓶 2020 1 24 27 第二章气瓶基础知识 液氯气瓶 为三件组装型式 结构见图2 2 3所示 它的主要特点是内部有导管 环形垫板 气瓶底部有易熔塞底座和易熔合金塞 2020 1 24 28 第二章气瓶基础知识 液化石油气钢瓶 按充装重量分为6种规格 YSP 10 YSP 15 YSP 50 YSP 0 5 YSP 2 0 YSP 5 0型 YSP 10 YSP 15如图2 2 4所示 瓶体由上 下两封头组成 即两件组装型式 中间有一环焊缝 采用缩口插入装配型式 2020 1 24 29 第二章气瓶基础知识 YSP 50型液化石油气钢瓶与前面叙述两种液化石油气钢瓶不同的是由两个封头和一件筒体三件组装而成 它与液氯气瓶不同的是瓶体结构不同 YSP 50型除外 衬圈与封头一体 阀座形式不同 没有导管 气瓶底部没有易熔塞底座和易熔合金塞等 2020 1 24 30 第二章气瓶基础知识 溶解乙炔气瓶 市场上销售的溶解乙炔气瓶均为公称容积40升的三件组装形式 而国外 美国 多为无缝或两件组装形式 现在国内已有制造厂有能力生产两件组装形式溶解乙炔气瓶 图2 2 5为三件组装形式的溶解乙炔气瓶典型结构形式 2020 1 24 31 第二章气瓶基础知识 简体纵焊缝一般采用双面埋弧焊 而环焊缝有的是双面对接埋弧焊 也有是单面焊双面成型的气体保护焊 还有采用缩口型式 用单面埋弧焊施焊完成 它的特点是易熔合金塞座焊接在上封头非中心位置 它的颈圈用低碳圆钢车制而成 焊接在上封头中心位置 内部装有多孔填料 2020 1 24 32 第二章气瓶基础知识 第四节气瓶的主要技术参数一 气瓶的公称工作压力我国气瓶的公称工作压力系列见表2 3 1气瓶的公称工作压力 对盛装永久气体的气瓶 系指在基准温度时 一般为20 所盛装气体的限定充装 2020 1 24 33 第二章气瓶基础知识 压力 对于盛装液化气体的气瓶 系指温度为60 时瓶内气体压力的上限值 液化气体压力的上限值除和温度有关外 还与充装系数有关 根据盛装气体的类别来确定公称工作压力 二 气瓶的容积与直径目前 我国对气瓶的公称容积划分为大 中 小三类 从0 4L至12L 为小容积 从100L到1000L为大容积 其余为中容积 1 钢质无缝气瓶的容积 以40L气瓶为最常见 但也有小到0 4L 大到80L的气瓶 2 钢质焊接气瓶的容积 溶解乙炔钢瓶 以40L钢瓶最为普遍 液氨与液氯气瓶以800L和400L最为普及 2020 1 24 34 第二章气瓶基础知识 3 液化石油气钢瓶的容积 以35 5L的数量最多 以0 42kg L充状系数计算 此类气瓶正好充装15 液化石油气 无缝气瓶的公称容积和外径见表2 2 2 2020 1 24 35 第二章气瓶基础知识 2020 1 24 36 第二章气瓶基础知识 第五节气瓶附件气瓶附件是指瓶帽 瓶阀 超压 超温 泄放装置 限充及限流装置和防震圈等 气瓶附件是气瓶的重要组成部分对气瓶安全使用起着非常重要的作用 一 瓶阀 瓶阀是控制气体进出的装置 对瓶阀的要求 瓶阀材料应不与瓶内所盛装气体发生化学反应 也不允许影响气体的质量 瓶阀上与气瓶连接的螺纹 必须与瓶口内螺纹相匹配 并应符合相应标准的规定 瓶阀出气口的结构 应能有效地防止气体错装 错用 氧气和强氧化性气体气瓶的瓶阀 密封材料必须采用无油脂的阻燃材料 2020 1 24 37 第二章气瓶基础知识 液化石油气瓶阀的手轮材料 应具有阻燃性能 瓶阀阀体上如装有爆破片 其爆破压力应为瓶内气体的水压试验压力 同一规格 型号的瓶阀 其重量允差不应超过5 非重复充装气瓶瓶阀必须采用不可拆卸方式与非重复充装气瓶装配 瓶阀出厂时 应逐只出具合格证 2020 1 24 38 第二章气瓶基础知识 二 超压 超温 泄放装置气瓶上使用的泄放装置的型式主要有爆破片和易熔合金塞 1 爆破片式泄放装置这种泄放装置中装有一片能耐瓶内气体侵蚀的金属膜片 当瓶内压力超过气瓶安全使用压力 1 2 1 5倍公称工作压力 时 则爆破片破裂 瓶内气体便从泄压帽的小孔里排出 从而防止气瓶的超压爆炸 这种泄放装置结构简单 不易泄漏 但其动作压力不易控制 技术上不易掌握 爆破片的动作压力与其直径 厚度 材质 碾制工艺等因素有关 因此 带爆破片式泄放装置的瓶阀 应随机抽样3 5只进行爆破试验 试验合格后方可使用 2020 1 24 39 第二章气瓶基础知识 爆破片式泄放装置适用于盛装不可燃的永久气体或高压液化气体气瓶 爆破片式泄放装置适用于盛装不可燃的永久气体或高压液化气体气瓶 2 易熔合金塞式泄放装置易熔合金塞是超温泄压装置 其中浇铸有易熔合金 当气瓶受到外界热源的影响 瓶内气体压力迅速升高时 由于温度的影响 易熔合金被熔化 瓶内气体即可从泄放装置的小孔排出瓶外 从而防止因超压而发生爆炸事故 易熔合金塞动作温度统一规定为两档 100 和70 3 其他泄放装置 略 2020 1 24 40 第二章气瓶基础知识 气瓶安全技术监察规程 TSGR0006 2014规定 2020 1 24 41 第二章气瓶基础知识 第六节气瓶检验一 气瓶制造检验特点是分逐只检验和批量检验 必要时进行型式试验 一 批量 1 无缝气瓶应按同一设计 同一炉罐号材料 同一制造工艺以及按同一热处理规范进行连续热处理的条件分批 2 焊接气瓶应按同一设计 同一材料牌号 同一焊接工艺以及按同一热处理规范进行连续热处理的条件分批 2020 1 24 42 第二章气瓶基础知识 3 纤维缠绕气瓶的金属内胆的分批 与无缝气瓶相同 成品瓶按同一规格 同一设计 同一制造工艺 连续生产为条件分批 4 低温绝热气瓶的分批应按同一设计 同一材料牌号 同一焊接工艺 同一绝热工艺为分批条件 5 乙炔瓶按照同一设计 同一规格 同一填料配方 同一制造工艺 同一钢瓶批号连续生产的要求分批 6 小容积气瓶的批量不得大于202只 中容积气瓶的批量不得大于502只 大容积气瓶的批量不得大于50只 特殊情况按产品标准的规定 7 公称溶积大于等于10 的乙炔瓶 每批不得多于500只 公称容积小于10 的乙炔瓶 每批不得多于200只 2020 1 24 43 第二章气瓶基础知识 GB5099规定 批量检验不合格允许进行加倍复验 若复验仍不合格 允许该批钢瓶重新热处理 重新进行批量检验 重复热处理次数不得多于两次 二 型式试验要求 瓶规 规定 气瓶正式投产前 应按有关标准进行型式试验 型式试验的内容和要求应符合 瓶规 附录3的规定 符合下列条件之一者 应重新进行型式试验 1 改变原设计 2 中断生产超过六个月 3 改变冷 热加工 焊接 热处理等主要制造工艺 2020 1 24 44 第二章气瓶基础知识 溶瓶规 规定 有下列情况之一的应按照国家标准和行业标准进行型式试验 1 乙炔瓶填料的配方或制造工艺有较大变化 影响乙炔瓶的质量或性能 2 改变易熔合金塞的数量 孔径或安装位置 3 改变溶剂种类和规定充装量 4 增加乙炔充装量 溶瓶规 规定 有下列情况之一的应按照附录1进行技术鉴定 正常生产满五年 中断生产超过六个月 产品安全质量出现严重问题 2020 1 24 45 第二章气瓶基础知识 四 无缝气瓶检验项目见表6 GB5099 94 容积残余变形率的计算 按照GB5099规定 中容积瓶体水压试验的容积残余变形率不得大于3 气瓶的水压试验和容积残余变形率计算 按照GB T9251规定执行 V V 100 受试瓶容积残余变形率 V 受试瓶容积残余变形值 mL V 受试瓶容积全变形值 mL 2020 1 24 46 第二章气瓶基础知识 V A B V A B Ph TA一受试瓶在试验压力下的总压入水量 mL B一承压管道在受试瓶试验压力下的压水量 mL B应事先实测 B值的测定见教材第71页 V 受试瓶试前的实际容积 mL Ph 受试瓶的试验压力 MPa 公称工作压力的1 5倍 T 试验温度和受试瓶试验压力下水的平均压缩系数 2020 1 24 47 第二章气瓶基础知识 二 气瓶制造监督检验 一 依据 锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则 二 监检项目 见表9 三 监督的内容 气瓶安全监察规定 规定 1 对气瓶制造过程中涉及安全的水压试验 气瓶出厂编号和打监督检验钢印等重要项目进行逐只监督检验 2 对气瓶材料的复验 气瓶爆破试验和产品试样的力学性能和其他理化性能测试进行现场监督确认 3 对受检单位的气瓶制造质量管理体系运转情况进行监督 气瓶制造监督检验报告应当包括上述3项内容和结论 2020 1 24 48 第二章气瓶基础知识 四 监检方法1 检查气瓶产品企业标准备案 审批情况 确认气瓶产品设计文件已按有关规定审批 鉴定 总图应有审批标记 检查气瓶型式试验的试验结果 2 检查确认该气瓶瓶体材料有质量合格证明书 确认各项数据符合规程 相应标准和设计文件的规定 3 检查瓶体材料 按炉号验证化学成分 并审查验证结果 必要时由监督检验单位进行验证 以钢坯作原材料的 应确认低倍组织验证结果 以无缝管作原材料的 应确认其逐根探伤检验情况和结果 4 检查经验证合格的材料所作标记和分割材料后所作标记移植 2020 1 24 49 第二章气瓶基础知识 5 审查焊接工艺评定及记录 确认产品施焊所采用的焊接工艺符合相关标准 规范 审查无缝瓶热处理工艺验证试验报告 6 监检员现场逐只监督气瓶水压试验 检查受检企业是否逐只记录试验压力 保压时间 试验结果和气瓶钢印编号 7 中 小容积试样瓶由监检员到现场抽选并作标记 记录样瓶瓶号 试样瓶的外观和产品标准中规定的逐只检验项目 其检验结果应符合有关规程和相应标准的规定 8 检查大容积气瓶的产品焊接试板材料 应与瓶体材料相一致 在焊接试剂板从瓶体纵焊缝割下之前 2020 1 24 50 第二章气瓶基础知识 监检员应在试板上打监检钢印予以确认 并检查试板上应有瓶号和焊工代号 9 监检员从每批乙炔瓶中抽选1只并做标记 记录样瓶瓶号 样瓶解剖时 应到现场检查填料与瓶壁间隙 填料外观 表面孔洞 并检查填料试样的制备情况 对试样瓶填料的抗压强度 体积密度 孔隙率等 在测试中应到现场进行抽查 并对检验记录进行审核 10 现场监督力学性能试验过程和试验结果 应符合有关规定 11 监检员按规定抽取压扁试验的气瓶 试验前应检查准备工作 并现场监督试验 在负荷作用下 检查压头间距 压扁量 并检查压扁处有无裂纹 2020 1 24 51 第二章气瓶基础知识 12 检查确认无缝气瓶冷弯试样的截取 制备 试验方法和试验结果 13 检查金相组织分析报告 必要时 检查金相照片 对重新热处理的气瓶 应检查试验样品和金相照片 检查底部解剖试样的截取和制备 审查其低倍组织分析结果 测量底部结构形状和尺寸 14 监检员从每批产品中抽选1只试样瓶 现场监督水压爆破试验 试验报告前应检查试验设备 仪表 安全防范措施 应对试验记录和试验结果进行确认 15 检查瓶体外观 钢印标记 气瓶颜色和色环 应与标准色卡相符 2020 1 24 52 第二章气瓶基础知识 16 检查出厂气瓶批量检验报告 应逐只出具产品合格证 并在合格证上加盖监检员章 由监检单位人员逐只打监检钢印标记 2020 1 24 53 第三章气瓶检验技术 第一节内外表面检查一 气瓶形位误差的检测气瓶的形位公差包含形状公差和位置公差 其中形状公差是指直线度和圆度 位置公差是指垂直度 GB5099中规定了气瓶的制造允差 GB13004 钢质无缝气瓶定期检验与评定 中 也针对使用中气瓶的检验 提出了与GB5099相同的形位误差的检验要求 1 直线度的检测通常采用光隙法检测气瓶筒体直线度 将刀口尺 平尺 2020 1 24 54 第三章气瓶检验技术 的工作面沿气瓶轴向与表面直接接触 根据刀口尺 平尺 工作面与被测瓶表面之间光隙的大小来评定直线度 当光隙较大或要求准确定量时 可用厚薄规 塞尺 测量 按上述方法测量若干次 取其中最大的值作为被测气瓶的直线度误差 2 圆度的检测圆度误差是在同一横截面内包容实际轮廓且半径差为最小的两同心圆间的距离 也就是说作两同心圆 把横截面的实际轮廓紧紧地包容在里面 此两同心圆半径差就是圆度的误差值 即圆度误差为两同心圆最大半径与最小半径之差 2020 1 24 55 第三章气瓶检验技术 圆度测量方法有半径测量法 两点 三点测量法和直角坐标测量法等 两点测量法也称直径法 该法在同一截面上按多个方向测量直径的变化情况 寻求各个方向测得值中的直径最大差值 由两点法测得的直径最大差值为Fmax 则圆度误差值为Fmax 2 3 垂直度检测对于垂直度误差的测量 常常是通过直角的转换 变成类似平行度的测量 气瓶垂直度的检测 是将气瓶放置在平台上 即以瓶体底平面为基准 然后用长度为1 3气瓶筒体长度的直角尺进行测量 但需取数个测量方向 即任意方向 上 2020 1 24 56 第三章气瓶检验技术 测得筒体素线与直角尺间中的最大值作为该气瓶的垂直度误差 钢质无缝气瓶和铝合金无缝气瓶的垂直度允差不得超过瓶体长度的8 第二节音响检查一 气瓶音响检查的实用性和有效性所谓感官检测 就是用人的感觉器官 去检测评价产品的质量特性 音响检查属于感官检测 与此相类似 目视宏观检测也属感官检测 感官检测虽然简便 但却是十分重要和有效的 不应轻视和忽视 2020 1 24 57 第三章气瓶检验技术 感官检测有着悠久的历史 古代的人们并不掌握理化检测手段 只能凭感官去评价器皿的优劣 传统的感官检测有很大的局限性 它主要依靠少数 行家 的经验 评价结果缺乏科学性 客观性和可比性 而近几十年来形成和发展的现代感官检测与传统方法有本质区别 作为一项独立的检测技术 已从经验上升为理论 具有一整套运用于各类感官检测的基本方法 这些方法是在现代物理学 心理学 统计学的基础上发展起来的 因此 现代的感官检测技术具有良好的精度与可靠性 成为与理化检测相互补充 并行不悖的现代检测技术 2020 1 24 58 第三章气瓶检验技术 感官检测的重要性 首先在于感官检测在某种程度上是其他检测技术无法取代的 人本身就是一种最复杂的 仪器 和产品的最终评判者 虽然越来越多的产品特性用仪器进行检验 但仍有相当多的性能至今无法用仪器检验出来 感官检测的综合性 整体性 直接程度也是其他检测技术难以比拟的 另外 感官检测比较简单易行 成本较低 所以被广泛采用 二 音响检查与其他气瓶检测方法之间的关系 般来说 气瓶定期检验并不考虑受检瓶实际充装次数的多少 而仅限定3年 5年等为一检验周期 2020 1 24 59 第三章气瓶检验技术 但现实是没有到检验期的气瓶发生爆炸的情况是存在的 究其原因 有人提出是定检周期太长的缘故 因此现行定期检验制度有其局限性 有人认为 频繁地进行水压试验 会使气瓶产生硬化 而随着气瓶硬化 其冲击韧性值显著降低 爆炸的可能性反而会增加 事实上 确实有用连续进行水压试验的方法 把容积残余变形率大于10 的气瓶 试验 成了合格气瓶 由此看来 水压试验的应用是有副作用的 由于每只气瓶使用的材质和热处理状态不同 气瓶内残存的水分不同 瓶内介质种类不同和使用条件不同 气瓶内部的腐蚀程度也不同 2020 1 24 60 第三章气瓶检验技术 即便是同一气瓶的各个部分 腐蚀也存在着差异 对不均匀腐蚀 采用测厚检查是不全面的 有可能漏掉腐蚀最严重部位 而音响检查作为一种能对气瓶总体进行检测 简便易行 有效无害的方法 在气瓶检查中具有独特的作用 3 音响检查的可靠性日本东北帝国大学金属材料研究所曾对气瓶音响检查进行理论探讨和实验 并通过声学装置测定 找出了音响检查的理论根据 研究认为 轻轻敲打气瓶 使其自由振动 通过振动发出的音响来鉴别气瓶是否合格的检验方法 是行之有效的 以音响检查和水压试验结果对照证明 音响检查是可靠的 2020 1 24 61 第三章气瓶检验技术 第三节重量及容积检测一 气瓶重量损失率的测定意义重量检测对气瓶具有特殊意义 GB13004和GB13077 铝合金无缝气瓶定期检验与评定 中均规定 气瓶重量与制造钢印重量的差值大于5 应测定壁厚来判断是否合格 由此提出 重量损失率 的概念 所谓重量损失率可用公式表述如下 W W W 100 2 6 1 式中 重量损失率 W 气瓶原始重量 kg W 气瓶实测重量 kg 重量损失率的检测 主要是控制气瓶腐蚀 尤其是均匀腐蚀减薄的总体程度 2020 1 24 62 第三章气瓶检验技术 但是重量检测不能预测瓶壁最薄处的壁厚 因此 作为一个检验项目 气瓶重量检测只是一种快速测试和初步判断手段 一旦超出标准规定值 必须补充壁厚测定 才能保证检验的准确性 二 重量检测中应注意的问题1 气瓶的重量检测 应安排在气瓶内除锈以后进行 气瓶的内部锈蚀物和积垢物必须除净 否则气瓶的重量测不准 2 有些液化石油气钢瓶出厂时根本没有气瓶原始重量钢印 致使重量检制无法进行 有的虽然有钢印 但数值不是实测值 而是理论重量 使重量检测这一检验项目失去意义 2020 1 24 63 第三章气瓶检验技术 对此情况 应通过腐蚀检查和测厚作出判断 同时对被检气瓶仔细进行称重 将实测重量值重打钢印 原错误重量钢印上可打一道横线 三 气瓶容积检测进行气瓶容积测定的目的是控制气瓶腐蚀对强度造成的影响 GB13004中提出的容积测定概念与以前不同 可称之为容积增大率 V V V 100 2 6 2 式中 容积增大率 V 实测容积 L V 原始容积 L 2020 1 24 64 第三章气瓶检验技术 国内气瓶的容积测定一般采用容积变形内测法进行测试 容积增大率 容积值 大于制造钢印标记容积的气瓶 应予报废 容积测定中应该注意以下问题 1 气瓶生产单位进行容积测定的比较好的方法是装水称重法 而采用直尺标定气瓶容积的误差则比较大 因此 气瓶定期检验站对于第一次送检的气瓶 在实测容积的同时 应注意对气瓶生产厂错打 误打的钢印数据予以改正 2 采用装水称重法进行容积检测 即先称出空瓶的重量 然后再称出装满清水的瓶水总重 再减去空瓶重量所得数值便是气瓶的容积升数 必须注意1kg的水相当于1L容积是有条件的 有时要考虑温度对容积测定的影响 2020 1 24 65 第三章气瓶检验技术 3 因为容积增大率已成为一判废指标 所以 检验员应慎重对待其测量误差 如前所述 气瓶的容积测定大都采用装水称重法 因此 必须考虑多次计量的系统误差 为减少误差 用于称量气瓶的衡器 其最大称量值应是气瓶重量值的1 5 3 0倍 并按规定进行定期校验 第四节水压试验与容积残余变形率水压试验目的 耐压强度 容积残余变形 局部缺陷试验压力 公称工作压力的1 5倍水压试验温度 环境大于5 水温大于5 水压试验操作方法 GB T9251 1997 气瓶水压试验方法 2020 1 24 66 第三章气瓶检验技术 一 容积残余变形率指标的由来气瓶水压试验 并以容积残余变形率作为合格或判废的标准 在气瓶定期检验中是一个不可缺少的检验环节 对于壁厚均匀的气瓶来说 容积变形大小能直接反映瓶体产生塑性变形的情况 容积残余变形率大于10 作为高压气瓶判废的指标 已被许多规程 标准所采用 我国从1961年7月12日颁布第一个气瓶安全管理法规时 就规定了气瓶定期检验中 在进行水压试验的同时 应进行容积残余变形率的测定 1966年 1979年 1989年 1999年多次修订法规 气瓶定期检验中要进行容积残余变形率测定这一点始终没有改动 2020 1 24 67 第三章气瓶检验技术 之所以把气瓶的容积残余变形率定为10 是因为气瓶容积残余变形率与气瓶瓶体的环向残余应变之间存在对应关系 如把气瓶当做壁厚均匀的受内压作用的圆筒 不计两端变形约束的影响 并忽略在小量塑性变形下的轴向残余应变 当气瓶容积残余变形率为10 时 对应的环向残余应变约在0 02 随气瓶K值及材料强度级别而定 这一变形在工程上尚属弹性变形 残余变形率小于0 005 0 05 水压试验应控制瓶壁应力不超过弹性极限 这就是把气瓶容积残余变形率定为10 作为合格标准的依据 2020 1 24 68 第三章气瓶检验技术 第五节机械损伤和凹馅深度的测量一 划伤深度的测量划伤深度的测量方法见图2 6 1所示 2020 1 24 69 第三章气瓶检验技术 第五节机械损伤和凹馅深度的测量用百分表下的针尖插入划伤中测量其深度 以最深处的测量结果作为划伤深度 量具要求如下 1 百分表0 3mm 分度值0 01mm 2 卡板型面应与钢瓶理论外形相符 3 针尖楔角应小于或等于30 半径应小于或等于0 25mm 测量过程中要定期校核百分表的零点 消除由于针尖磨损造成的误差 2020 1 24 70 第三章气瓶检验技术 第五节机械损伤和凹馅深度的测量二 凹陷深度的测量方法见图2 6 2所示 筒体存在凹陷时 应测量最大凹陷深度 直尺应沿气瓶轴线放置 弧形样板应沿圆周放置 用直尺测量时 直尺长度应大于凹陷最大直径的3倍 用弧形样板测量时 样板弧长应大于气瓶周长的2 5 以最深处的测量结果为准 按下式计算凹陷深度 2020 1 24 71 第三章气瓶检验技术 第五节机械损伤和凹馅深度的测量h Mmax 式中 Mmax 最深处游标卡尺示值 mm h 凹陷深度 钢直尺的厚度 mm 量具要求 1 游标卡尺0 125mm 游标读数值0 10mm 2 钢直尺0 150mm 2020 1 24 72 第三章气瓶检验技术 第六节瓶阀检验与装配一 瓶用螺纹的特点瓶用螺纹采用圆锥管螺纹 牙型角 55 气瓶之所以采用圆锥螺纹 是因为圆锥螺纹是一种连接紧密 气密性良好的连接螺纹 它不像普通螺纹需要填料 亚麻线等 而是靠牙型的微量变形 得到过盈的配合 达到保证密封性 不渗透性 的良好效果 此外 圆锥螺纹连接互换性高 加工工艺比较经济 这不单因为瓶用螺纹可以使用普通螺纹的梳形螺纹刀进行加工 2020 1 24 73 第三章气瓶检验技术 第六节瓶阀检验与装配而且还因为普通螺纹加工必须保证在规定的直径尺寸公差范围以内 可是圆锥螺纹加工时 如果直径尺寸超差 只要有相应的端面余量 可以用基面尺寸轴向位移的办法予以修正 气瓶在长期使用中 一旦出现瓶口螺纹磨损超出标准规定 而定期检验的其他项目均为合格时 气瓶定期检验单位可以用气瓶令用锥螺纹丝锥予以修复使用 这也是气瓶定期检验与评定规定的 瓶阀装配后 应留有备用螺纹2 5个螺距的原因之一 其次 圆锥螺纹和普通纹相比较 装卸也比较容易 2020 1 24 74 第三章气瓶检验技术 第六节瓶阀检验与装配二 瓶用螺纹缺陷含义及其影响1 瓶用螺纹缺陷含义不完整螺纹 指牙底完整 但牙顶不完整的螺纹 牙顶和牙底都完整的叫完整螺纹 GB35099中规定的有效螺距数 即指完整螺纹数 倒牙 牙型位置发生倾斜的一种螺纹缺陷 平牙 牙顶高小于牙底高的一种螺纹缺陷 牙双线 在螺纹的牙型顶部出现环形条沟状缺陷的螺纹 2020 1 24 75 第三章气瓶检验技术 牙底平 在螺纹底径处 牙底高小于牙顶高的一种螺纹缺陷 牙尖 由于牙型角误差大于其公差规定 而使牙型角小于55 的现象 牙阔 牙型角大于55 的现象 螺纹表面上的明显跳动波纹 指螺纹表面粗糙度超过规定值的螺纹缺陷 2 瓶用螺纹缺陷的危害具有上述缺陷的螺纹 如果强行装配瓶阀 其旋合是可能的 但因为瓶阀是黄铜制成 有时旋合后 较硬的瓶口螺纹将较软瓶阀螺纹损坏 旋下铜屑 此时牙面上的负荷可能集中在接触点所在的一条螺距线上 由于牙面上负荷分布不均 很容易引起瓶阀飞出事故 2020 1 24 76 第三章气瓶检验技术 3 瓶用螺纹的检验瓶口螺纹的检验 除了用螺纹量规去检验瓶口螺纹的旋合性 含螺纹变形的检测 外 还包括用肉眼 或以低倍放大镜辅助 检查螺纹表面有无裂纹或裂纹性缺陷 有无影响气瓶气密性和结合强度的严重腐蚀 磨损或其他机械损伤 因为这些缺陷单靠螺纹量规不一定检查出来 2020 1 24 77 第三章气瓶检验技术 第七节内部干燥和气密性试验一 内部干燥气瓶定期检验后均应进行干燥 有些介质遇水会对金屑产生腐蚀 甚至产生应力腐蚀 如氯 光气 一氧化碳等 医用氧气瓶和盛装高纯气 混合气 标准气等特种气体的气瓶也不能残留水分 气瓶干燥的目的 就是消除气瓶内部残留的水分 保证气瓶在使用时 不致因水造成瓶壁腐蚀和影响气体的质量 2020 1 24 78 第三章气瓶检验技术 干燥气瓶的简易装置如图2 7 5所示 它主要由鼓风机 1 电热加温炉 2 和输气管 3 等组成 2020 1 24 79 第三章气瓶检验技术 其操作方法如下 1 气瓶试验结束放水时 应使瓶口朝下静置一段时间 使瓶内残留的水流净 2 把瓶口朝下 或朝上 同定到干燥架上 将金属细管插人瓶内距瓶底约150mm处 并与输气管相连 3 将鼓风机和电热加温炉的电源接通 榆从电热加温炉出来的热空气温度 可从辅气管上的温度计观察 一般控制在70 75益即可 当温度过高时 应把加温炉的电源切断 待温度降低后再行接通 每干燥一批气瓶约20 30min 4 从干燥架上卸下气瓶后 借小灯泡从瓶口检查瓶内干燥情况 如已彻底干燥 便可装配瓶阀 2020 1 24 80 第三章气瓶检验技术 二 气密性试验对于水压试验合格的气瓶 在完成上述工序后 应按GB T12137 气瓶气密性试验方法 进行气密性试验 以防止气瓶在充装 储运和使用中泄漏气体 酿成事故 试验所用介质可为空气 氮气或其他与气瓶盛装气体性质不相抵触的 对人体无害的 无腐烛和非可燃性气体 对于盛装氧气或氧化性气体的气瓶 必须用不含油脂的气体 试验压力应等于气瓶公称工作压力 不准超压试验 并且应采用浸水法 即将气瓶整体浸入水槽中检验气密性的一种方法 进行检验 使气瓶任何部位离水面最小深度大干5mm 且缓慢转动气瓶 在保压时间里 观察有无气泡连续逸出 因瓶阀装配不当而产生泄漏的气瓶 允许重新装配后再行试验 此时可用涂液法补检 2020 1 24 81 第三章气瓶检验技术 对于工作量比较少的检验单位 气瓶气密性试验也可采用在瓶体 瓶口螺纹等联接位置处涂肥皂液的方法进行检查 法规依据 特种设备安全监察条例 气瓶安全监察规定 气瓶安全技术监察规程 特种设备检测机构监督管理办法 特种设备检测机构考核规则 基本规定 从事气瓶检验 包括定期检验和制造监督检验 的单位必须经国家质检总局核准 气瓶检验人员必须经考核合格 并取得相应气瓶检验人员证书 方可从事检验工作 第四章气瓶定期检验的要求 2020 1 24 82 具体原则要求 气瓶安全监察规定 中规定了气瓶检验机构的职责 包括出具检验报告和按有关技术规范或国家标准进行检验等 特种设备检测机构考核规则 中对气瓶检验机构的资源条件 人员要求和质量管理体系要求等作出了明确规定 技术要求 在 气瓶安全监察规程 中 规定了各类气瓶的具体定期检验周期 对于各类气瓶的定期检验项目和方法及评定等 在相应气瓶的定期检验国家标准中给予了明确规定 同时还规定气瓶定期检验机构必须对报废气瓶进行破坏性处理 2020 1 24 83 第四章气瓶定期检验的要求 一 机构职责 出具报告更换附件颜色涂敷报废气瓶消除使用功能对需要延长使用年限的液化石油气气瓶进行安全评定 给出结论二 检验周期 盛装N2 SF6 惰性气体及纯度大于99 999 的无腐蚀性高纯度气体气瓶 每5年检验1次 盛装对瓶体材料能产生腐蚀作用的气体的气瓶 潜水气瓶 常与海水接触的气瓶 每2年检验1次 盛装混合气体气瓶 按组分最短检验周期最短执行 第四章气瓶定期检验的要求 2020 1 24 84 盛装其他气体的气瓶 每3年检验1次 溶解乙炔气瓶和呼吸用复合气瓶每3年检验1次 车用液化石油气 二甲醚钢瓶每5年检验1次 焊接绝热气瓶 含车用 每3年检验1次 检验中发现存在影响绝热性能问题时 应当送到具有相应资质的制造单位或者原制造单位委托的单位进行修理或维护 无法修复时 则做报废处理 提前检验 1 对有严重腐蚀 损伤或者安全可靠性有怀疑的气瓶 2 缠绕气瓶缠绕层有严重损伤的 3 库存或停用超过一个检验周期的 4 机动车发生事故可能影响气瓶安全的 5 标准更改须提前的 第四章气瓶定期检验的要求 2020 1 24 85 气瓶检验前处理 1 盛装毒性 可燃气体气瓶内的参与气体须采取环保方式回收和处理 不得直接排放大气 2 可燃气体气瓶检验前先进行置换 检验项目和要求 1 按标准进行气瓶 对未指定国家标准的气瓶产品 应制定企业标准 企业标准参照国际先进标准制定并符合中国法律要求 2 气瓶检验机构须保证气瓶能使用一个周期 不能保证使用一个周期的应当报废 第四章气瓶定期检验的要求 202