T-ZZB 2391-2021 焊接绝热气瓶

团体T/ZZB2391—2021焊接绝热气瓶2021-09-01发布浙江省品牌建设联合会发布IT/ZZB2391—2021前言 12规范性引用文件 13术语和定义、 4型式和基本参数 25基本要求 36技术要求 47试验方法 88检验规则 9 附录A（规范性）安全泄放量的设计计算 T/ZZB2391—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。本文件由浙江省标准化研究院牵头组织制定。本文件为主起草单位：宁波明欣化工机械有限责任公司。本文件参与起草单位：浙江蓝能燃气设备有限公司。本文件主要起草人：叶青、廖建明、闻庆、曹文红。本文件评审专家组长：陈璋。本文件由浙江省标准化研究院负责解释。T/ZZB2391—20211焊接绝热气瓶本文件规定了焊接绝热气瓶（以下简称气瓶）的术语和定义、符号、型式和基本参数、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和出厂文件、附件及质量承诺。本文件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，设计温度不高于-196℃,公称容积为10L～500L，公称工作压力为0.2MPa~3.5MPa可重复充装的立式或卧式气瓶。同时适用于在正常环境温度（-40℃~60℃)下使用，贮存介质为液化天然气（LNG），设计温度不高于-161.3℃,公称容积为150L～500L，公称工作压力不小于0.2MPa可重复充装的立式或卧式气瓶。本文件不适用于车载气瓶，也不适用于贮存介质为液氦、液氢的气瓶。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，仅注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/T150.1—2011压力容器第1部分：通用要求GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T2653焊接接头弯曲试验方法GB/T7144气瓶颜色标志GB/T9251气瓶水压试验方法GB/T12137气瓶气密性试验方法GB/T13005气瓶术语GB/T135505A分子筛及其测定方法GB/T15384气瓶型号命名方法GB/T16804气瓶警示标签GB/T17925气瓶对接焊缝X射线数字成像检测GB/T18443.2真空绝热深冷设备性能试验方法第2部分：真空度测量GB/T18443.3真空绝热深冷设备性能试验方法第3部分：漏率测量GB/T18443.4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/T18443.5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/T24159—2009焊接绝热气瓶GB/T24511承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带GB/T31480深冷容器用高真空多层绝热材料GB/T31481—2015深冷容器用材料与气体的相容性判定导则GB/T33209焊接气瓶焊接工艺评定GB/T34510—2017汽车用液化天然气气瓶T/ZZB2391—20212HG/T269013X分子筛JB4732—1995钢制压力容器-分析设计标准（2005年确认版）JB/T6896空气分离设备表面清洁度NB/T47013.2承压设备无损检测第2部分：射线检测YS/T599超细氧化钯粉TSG23—2021气瓶安全技术规程3术语和定义、符号GB/T13005和GB/T24159界定的术语和定义、符号适用于本文件。4型式和基本参数4.1型式与产品型号4.1.1气瓶的型式包括立式或卧式，典型的示图见图1。阀门等组合部件外壳绝热层立式外壳绝热层内胆阀门等组合部件增压器图1气瓶的型式4.1.2气瓶的产品型号表示方法如下：公称工作压力，MPa；公称容积，L；内胆公称直径，mm；气瓶型式，立式用L表示，卧式用W表示；气瓶名称，贮存液化天然气用LNG表示，其它低温液体用DP表示。T/ZZB2391—202134.2基本参数4.2.1贮存介质为液氧、液氮、液氩、二氧化碳和氧化亚氮的低温液体气瓶的公称容积V和内胆公称表1公称容积和内胆公称直径L4.2.2贮存介质为液化天然气（LNG）气瓶的公称容积V和内胆公称直径D按表2选取。表2公称容积和内胆公称内直径L5基本要求5.1设计研发5.1.1气瓶应按规定的程序设计、制造，并符合TSG23—2021、GB/T24159—2009等的相关要求。5.1.2采用计算机辅助软件对气瓶进行应力分析，对结构、传热进行设计计算。5.2材料与部件5.2.1气瓶的内胆材料采用奥氏体型不锈钢，且符合GB/T24511的规定，化学成分、允许偏差和力学性能按表3和表4。若采用境外牌号材料时，应符合TSG23—2021中2.2条的规定。表3内胆主体材料的化学成份及允许偏差CPST/ZZB2391—20214表4内胆主体材料的力学性能断后伸长率A%5.2.2外壳材料应采用性能不低于奥氏体不锈钢的材料。5.2.3真空夹层中的绝热材料及吸附材料应满足以下规定：a)真空夹层中应采用多层绝热的阻燃材料，其性能应符合GB/T31480，在充装液氧（O2）、氧化亚氮（N2O）和液化天然气（LNG）的气瓶中使用时应通过GB/T31481—2015中4.4.4的点燃试验。b)作为吸附材料的5A分子筛和13X分子筛，应分别符合GB/T13550和HG/T2690的规定。c)真空夹层中添加的氧化钯、Ag400，应符合YS/T599的规定。5.3工艺装备5.3.1气瓶的纵向、环向焊接接头焊接应采用自动气体保护焊。5.3.2气瓶焊接加工过程应采用等离子自动焊机、纵环缝自动焊机、纵缝自动焊机、数字成像系统装备进行自动化生产。5.4检验检测5.4.1具备对原材料不锈钢板材化学成分分析、力学性能材料复验的检测装置与能力，应对内胆材料进行化学成分分析和力学性能验证试验。5.4.2具备数字成像（DR）检测的检测装置与能力。5.4.3具备对气瓶夹层真空度、静态蒸发率、维持时间及安全性能项目进行检测的装置和能力。5.4.4具备采用氦质谱检漏的方法进行真空检漏试验的能力。6技术要求6.1筒体6.1.1筒体由钢板卷焊时，钢板的轧制方向应与筒体的环向一致。6.1.2筒体同一横截面最大最小直径差e应不大于0.01Di。6.1.3筒体纵缝对口错边量b不大于0.1Sn，见图2。6.1.4筒体纵焊缝棱角度高度E不大于（0.1Sn+2）mm，见图3，用长度l为1/2Di，但不大于300mm的样板进行测量。T/ZZB2391—20215图2筒体纵缝对口错边量b图3筒体纵焊缝棱角度高度E6.2封头6.2.1封头钢板不允许拼接。6.2.2封头最小厚度应不小于内胆筒体设计壁厚的90%。不得有突变，封头的形状与尺寸公差不得超过表5的规定，符号见图4所示。表5封头的形状与尺寸公差Deca<400212323T/ZZB2391—20216CC3D8D8DD图4封头的形状与尺寸6.2.3封头不得有裂纹、起皮、折皱等缺陷。6.3组装6.3.1气瓶的各零件组装前均应经检查合格，且不准进行强力组装。6.3.2封头与筒体对接环缝对口错边量b不大于0.25Sn，棱角高度E不大于（0.1Sn+2）mm，见图5，检验尺的长度应不小于300mm。人人人i图5封头与筒体对接环缝对口错边量b和棱角高度E6.3.3卧式气瓶的纵焊缝不宜布置在筒体横截面中心线与最低点连接半径的左右两侧各20°范围内。6.3.4附件的组装应符合图样的规定。6.4表面质量及清洁度6.4.1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GB/T24159—2009中6.2.2的要求。6.4.2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/T6896有关规定，并有良好6.4.3凡处于真空状况的表面和零部件应清洁干燥，不得有油污、灰尘。6.5焊缝外观6.5.1内胆对接焊缝的余高应控制在0mm～1.5mm以内，同一焊缝最宽最窄处之差不大于3mm。6.5.2角焊缝的几何形状应圆滑过渡到母材。6.5.3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。6.6纵、环焊缝无损检测内胆纵、环焊缝进行100%射线检测，射线检测按NB/T47013.2进行，射线检测技术等级为AB级，焊缝质量等级不低于Ⅱ级。T/ZZB2391—202176.7焊接接头力学性能应符合GB/T24159—2009中7.14的要求。6.8容积与重量气瓶制造完毕后应逐只进行测定，气瓶内胆的实测水容积不应小于其公称容积，实测容积可以用理论计算代替，但不得有负偏差。6.9内胆压力6.9.1气瓶的内胆经射线检测合格后应逐只进行压力试验。6.9.2气压试验应有安全措施。6.9.3在试验压力下保压时间应不少于30s，内胆不得有宏观变形、渗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1.6级。6.9.4水压试验后应及时排清内胆与接管中的水，并使其干燥。6.9.5如果在压力试验中发现焊缝有泄漏，应按GB/T24159—2009中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。6.10管路气密性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，试验压力为公称工作压力，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。6.11夹层真空度气瓶充装液氮后，夹层真空度≤1×10-2Pa。6.12真空检漏6.12.1气瓶应逐只进行真空检漏，漏率应符合表6的要求。6.12.2如果在真空检漏试验中发现焊缝有泄漏，可按GB/T24159—2009中7.10的规定进行返修，返修合格后，重新按6.9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。表6气瓶关键技术指标/s）/s）6.13真空夹层漏率气瓶真空夹层漏率按表6规定。6.14漏放气速率气瓶漏放气速率按表6规定。T/ZZB2391—202186.15静态蒸发率气瓶的静态蒸发率按表6规定。7试验方法7.1筒体7.1.1筒体最大最小直径差e按GB/T24159—2009中7.3.2的规定测定。7.1.2筒体纵向焊接接头对口错边量b按GB/T24159—2009中7.3.3的规定测定。7.1.3筒体纵向焊接接头棱角高度E按GB/T24159—2009中7.3.4的规定测定。7.2封头7.2.1封头内圆周长公差π△Di、最大最小直径差e、表面凹凸量c、曲面与样板间隙a、内高公差△hi、外观按GB/T24159—2009中7.4.2的规定测定。7.2.2封头壁厚按GB/T24159—2009中8.8的规定测定。7.3环向焊接接头环向焊接接头对口错边量b和棱角高度E按GB/T24159—2009中7.6.2的规定测定。7.4内胆及外壳表面质量、清洁度7.4.1内胆及外壳表面质量按GB/T24159—2009中8.9.1的规定检查。7.4.2清洁度按GB/T24159—2009中8.9.2的规定检查。7.5焊缝外观焊缝外观按GB/T24159—2009中8.9.1的规定检查。7.6气瓶壁厚气瓶壁厚按GB/T24159—2009中8.8的规定测定。7.7纵、环焊缝无损检测内胆纵、环焊缝无损检测按NB/T47013.2或GB/T17925的规定进行。7.8焊接接头力学性能焊接接头力学性能按GB/T24159—2009中8.4的规定测定。7.9容积与重量容积与重量按GB/T24159—2009中8.7的规定测定。7.10内胆压力7.10.1压力试验采用水压或气压试验，试验压力按GB/T24159—2009中4.2.4的规定。7.10.2内胆的水压试验按GB/T9251规定进行，水压试验介质为清洁的水且氯离子含量应不超过25mg/L。气压试验时，应当先缓慢升压至规定试验压力的10%，保压足够的时间，并且对所有焊缝和连接部位进行初次检查；如无泄漏可持续升压到规定试验压力的50%；如无异常现象，其后按照规定试验压T/ZZB2391—20219力的10%逐级升压，直到试验压力，保压足够时间；然后降至公称工作压力，保压足够时间进行检查，检查期间压力应当保持不变。7.10.3内胆的气压试验应采用干燥无油的空气或氮气。7.11管路气密性内胆和管路的气密性试验按GB/T12137规定进行，试验介质为干燥、清洁无油的空气或氮气。7.12夹层真空度夹层真空度按GB/T18443.2的规定测定。7.13真空检漏真空检漏采用氦质谱检漏的方法进行。7.14真空夹层漏率真空夹层漏率按GB/T18443.3的规定测定。7.15漏放气速率漏放气速率GB/T18443.4的规定测定。7.16静态蒸发率静态蒸发率按GB/T18443.5的规定测定。8检验规则8.1检验分类检验分为出厂检验和型式检验，具体见表7。8.2出厂检验8.2.1逐只检验气瓶逐只检验应按表7的规定项目进行。表7检验分类和检验项目1筒体最大最小直径差e△2纵向焊接接头对口错边量b△3纵向焊接接头棱角高度E△4△5最大最小直径差e△6封头表面凹凸量c△7△T/ZZB2391—2021表7（续）8封头△9△△环向焊接接头对口错边量b△环向焊接接头棱角高度E△△△△△△△△△△△△△△△△8.2.2批量检验8.2.2.1组批和抽样规则按GB/T24159—2009中9.2.2.1的规定进行。每批抽取1只内胆取样进行焊接接头力学性能试验，每批抽取数量不少于3只进行静态蒸发率检测。8.2.2.2检验项目气瓶批量检验项目按表7。8.2.3判定规则出厂检验项目均符合本标准要求时，判定为产品出厂检验合格；若有任一项目不符合，则判定为出厂检验不合格。8.3型式检验8.3.1检验周期T/ZZB2391—2021下列情况之一时应当进行型式检验：a)首次批量投产前；b)正常生产每三年一次；c)停产逾12个月而重新投产的首批气瓶；d)当改变设计而影响气瓶的绝热性能时；e)当绝热材料改变时。8.3.2检验项目8.3.2.1首次批量投产前和停产逾12个月而重新投产的首批气瓶，应提交满足试验需求数量的同规格气瓶，按表7规定的项目进行型式检验。8.3.2.2当改变设计而影响气瓶的绝热性能和绝热材料改变时，应按照表8要求进行相关型式检验。表8气瓶设计改变后的型式检验项目---**--*----***----****---*****--**8.3.3判定规则型式检验项目均符合本标准要求时，判定为型式检验合格；若有任一项目不符合，则判定为型式检验不合格。9标志、包装、运输、贮存和出厂文件9.1标志9.1.1气瓶铭牌应当牢固地焊接在不可拆卸的附件上，铭牌的内容应包括：a)标准代号；b)气瓶型号；c)气瓶编号；d)公称容积；e)公称工作压力；g)气瓶净重；h)瓶体设计壁厚；i)充装介质符号；j)介质的最大充装量；T/ZZB2391—2021k)制造日期；l)制造许可证号码；m)制造单位名称；n)检验和监检钢印；o)追溯二维码。9.1.2充装液氧（O2）、氧化亚氮（N2O）和液化天然气（LNG）的气瓶，在外壳上封头（或前封头）便于观察的部位，应当压制明显凸起的“O2”、“N2O”或者“LNG”等介质符号。9.1.3气瓶标签应粘贴在气瓶明显部位，标签由“型号标签”和“介质标签”两部分组成。型号标签和介质标签宽度一致，在瓶体上粘贴时，型号标签位于介质标签的上方。两者横向对齐，紧靠在一起，共同组成焊接绝热气瓶的标签。9.1.4型号标签的内容应包括：a)气瓶名称；b)规格型号；c)公称工作压力；e)制造单位名称、地址和联系方式。其中规格型号的命名方法应符合GB/T15384的规定，且与铭牌中的型号一致。9.1.5介质标签应以醒目的字体标明介质名称及介质符号，介质名称和符号与铭牌中介质保持一致。介质标签的底色和字色应与GB/T7144中相应介质的瓶体颜色和字色相同。9.1.6对于立式气瓶，标贴竖向粘贴于上环缝以下的合适部位。对于卧式气瓶，标贴应横向粘贴于筒体的中部。9.2包装9.2.1气瓶出厂时应对内胆充装0.01MPa～0.05MPa干燥氮气，并关闭所有阀门。9.2.2气瓶的包装应根据图样或用户规定要求，包括木箱、钢架和小车。9.3运输气瓶在运输和装卸过程中，要防止跌落、碰撞、受潮和损坏附件。9.4贮存气瓶应存放在阴凉干燥处。9.5出厂文件出厂文件应符合GB/T24159—2009中11.5的规定和要求，并封在防水的袋内。10.1用于贮存介质为液氧、液氮、液氩、二氧化碳和氧化亚氮低温液体的气瓶，其内胆应设置压力表、安全阀和爆破片，且其应与内胆直接连通。安全阀的开启压力为公称工作压力的（1.05～1.20）倍；爆破片的爆破压力为不大于公称工作压力的2倍。10.2用于贮存介质为液化天然气（LNG）的气瓶，其内胆必须设置压力表和二级安全阀。且应与内胆直接联通。第一级安全阀的整定压力为公称工作压力的（1.05～1.20）倍；第二级安全阀的整定压力为不大于公称工作压力的1.8倍。10.3安全泄放量的计算见附录A。T/ZZB2391—202110.4气瓶应装备满足低温液体充装、输出、排放等操作要求的