GB T 5099-1994 钢质无缝气瓶.pdf

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1、中华人民共和国国家标准GB 5099-94 钢质无缝气瓶代替GB5099 85 Seamless steel gas cylinders 1 主题内容与适用范圄本标准规定了钢质无缝气瓶（以下简称钢瓶）的型式和参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、涂敷、包装、运输和贮存等。本标准适用于设计、制造公称工作压力为830MPa，公称容积为o.4 80 L，用于盛装永久气体或高压液化气体的可重复充气的移动式钢瓶。一般地区钢瓶的使用环境温度为一2060，寒冷地区的使用环境温度为4060。本标准不适用于盛装溶解气体、吸附气体的钢瓶，灭火用的钢瓶以及运输工具上和机器设备上附属的瓶式压力容器。2 引用标准G

2、B 222 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB 223. 1 223. 7 钢铁及合金化学分析方法GB 224 钢的脱碳层深度测定法GB 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法GB 228 金属拉伸试验方法GB 230 金属洛氏硬度试验方法GB 231 金属布氏硬度试验方法GB 232 金属弯曲试验方法GB 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图GB 2106 金属夏比CV型缺口）冲击试验方法GB 3077 合金结构钢技术条件GB 4159 金属低温夏比冲击试验方法GB 5777 无缝钢管超声波探伤方法GB 6394 金属平均晶粒度测定方法GB 7144 气瓶颜色标记GB 8163

3、输送流体用无缝钢管GB 8335 气瓶专用螺纹GB 9251 气瓶水压试验方法GB 9252 气瓶疲劳试验方法GB 12137 气瓶气密性试验方法GB/T 13005 气瓶术语GB/T 13298 金属显微组织检验方法国家技术监督局199412-26批准1995 08-01实施11 (;B/f 13299 钢的旨在微组织评定方法c;R 13110 无缝气瓶压扁试验方法Gil 13447 元缝气瓶用钢坯(;B 15385 气瓶水l主爆破试验方法3技术术语和符号GB 5099 94 3, 1 水久气体：临界混度小于lOC的气体；高！王液化气体：临界温度大于或等于lOC，且小于或等于70。3, 2

4、公称l：作压力：对于盛装永久气体的钢瓶，系指在基准温度时（一般为ZOC）所盛装气体的限定充装压力，对j盛装高压液化气体的钢瓶，系指温度为60时瓶内气体压力的上限值。3, 3 许用压力：钢瓶在充装、使用、储运过程中允许承受的最高压力。3. 4 屈服应力对材料试件拉伸试验，呈明显屈服现象的，取屈服点或下屈服点：无明显屈服现象的，取屈服强度。3. 5批量2系指采用同一设计条件，具有相同的公称直径、设计壁厚，用同炉罐号钢，同一制造方法制成，按同热处理规范进行连续热处理的钢瓶所限定的数量。3. 6 设计应力系数z瓶体材料屈服应力设计取值与水压试验压力下筒体当量应力之比。3. 7 ft:装系数z标准规定的

5、钢瓶单位水容积允许充装的最大气体重量。3. 8 川力集中系数：瓶体的薄膜应力与局部最大应力的比值。3. 9 符号：l:M I平火后回火用铅铝钢或其它合金钢种s, 钢瓶简体外径，mm;Llr 冷弯试验弯心直径，mm;Jc 设计应力系数（见5.2.4);M口正火或正火后回火用碳锤钢种gMnH f卒火后回火用碳锤钢种gf飞爆破压力计算值，MPa;, 爆破压力实测值，MPa;I飞水压试验压力，MPa;l飞爆破试验过程中屈服压力，MPa;s 钢瓶简体设计壁厚，mm;S, 钢瓶筒体实测最小壁厚，mm;s川钢瓶简体实测平均壁厚，mm;7 l王扁试验压头问距，mm;a 弧形扁试样的原始厚度，mm;b 扁试样的

6、原始宽度，mm;矶、d,破口环向撕裂长度，mm;I 试样原始标记，mm;a, 冲击韧性值，cm气比伸长率，%； 瓶忡；材料热处理后的屈服应力保证值，N/mm; 屈服应力实测值，N/mm;a, 瓶体材料热处理后的抗拉强度保证值，N/mm2;,i 12 GB 5099 94 也抗拉强度的实测值，N/mm2,4 钢瓶型式和参数4. 1 钢瓶瓶体般应符合图1所示的型式。凹形底及带底座凸形底的钢瓶典型结构及主要附件见图2.4.2 钢瓶的公称容积和外径一般应符合表l的规定。4.3 常用瓶装气体的公称工作压力和充装系数见表2。一一一一:a:c翼翼，BJ-n二二钢瓶制造厂热处理保证值a,.N/mn 、？艺钢瓶

7、制造广热处理保证值MnH CM ii .，对二三16 16 14 14 V型缺口试样截面3 5 5 10 3 5 5 10 3 5 5 l 0 3 5 5 l 0 m盯1 平均值36 33 70 60 60 50 60 50 单个试样最小值29 26 53 45 50 40 50 40 5.3.7.5 冷弯和压扁a. 冷弯试验和压扁试验以无裂纹为合格，弯心直径和压头间距的要求应符合表5规定。b. 对1E火或正火后回火处理的瓶体，其抗拉强度实测值超过保证值15%的，对洋火后回火处理的瓶体，其抗拉强度实测值超过保证值10%的，应以压扁试验代替冷弯试验。表5冷弯压扁试验的弯心直径和压头间距要求mm

8、钢瓶1主；ill抗拉强度值弯心直径压心间iil础，MP且), 7 C:580 35 65 二58068545, 65息。芒68578455且n65., 784 880 65 . 75 :.880 950 75., ss . 950 I JOO 8S缸。95划。5. 3. 7. 7 金相组织 GB 5099 94 a. 瓶体的基体gf!织应符合相1年热处理规范；b. 对正火或正火后回火处理的瓶体，品粒度应不小于6级（100倍），带状组织不大于3缀，魏氏组织、不大于级；c. 对1平火后回火处理的瓶体，其组织体应呈回火索氏体，d. 瓶体的脱碳层深度，外壁不得超过。.3 mm，内壁不得超过0.25 m

9、m。5.3.7.s 底部解剖经酸蚀后，断面试样t不得有肉眼可见的缩孔、气泡、未熔合、裂缝、夹杂物或自1.( 且满足5.2. 6条要求。5. 3. 7. 9 采用洋火后回火处理的瓶体，应进行逐只无损探伤，且不得有裂纹或裂纹性缺陷。5. 3. 8 瓶口内蝶、纹5.3.s.1 螺纹的牙型、尺寸和公差，即符合GB8355的规定，不允许有倒牙、千牙、牙双线、牙底平、牙尖、斗闷以放虫草、纹表I面上的明显跳动波纹。5. 3. s. 2 瓶门基商起有效螺距数，中容积瓶体不得少于8个螺距，小容积瓶体不得少于7个螺距。5. 3. 8-3 瓶门螺纹基面位青的轴向变iJJ最为十1.5 mmo 5.3.3.4 特殊用途

10、钢瓶的瓶口螺纹，可按专门的要求设计和制造。5. 3. 9爆破5.3.9.1 实际爆破压力不得小于式（3）的计算值P，争之C采IH正火或正火后回火处理C=l 采用洋火后回火处理C= 1. 05 Ii P，注J.7 Ph 5. 3. g. 2 实测爆破过程中瓶体塑性变形的压力不得小于P,/，即P,PXF. (3) 5. 3. 9. 3 实而l周服压力与爆破压力的比值，应与瓶体材料实测屈服应）J与抗拉强度的比值相接近。5. 3.9.4 瓶体爆破后无碎片突破cl必须在筒体七。瓶体上的破口形状与尺寸成符合图5的规定。各种执处玛状态的破口形状。E火或正火后国火处理的饭口形状 d二UI I d，D/2 c一

11、一2 I宇火后国火处理的破口形状d，飞Dd图5破门形状与尺寸示意图5.3.9.5 瓶体主破门应为塑性断裂，l断口边缘应有明显的剪切唇；断口上不得有明显的金属缺陷破GB 5099 94 口裂缝不得引伸超过瓶肩高度的20%。s. 3. 1 a 按5.2. 3要求进行水压试验，在保压lmin内，压力表指针不得回降，中容积瓶体的容积残余变形率不得大3%；瓶体泄漏或明显变形即行判废。5. 3. 11 气密性试验压力为公称工作压力。若瓶体出现泄漏应予以判废，因装配而引起的泄漏现象，允许返修后重做试验。5, 3. 12根据用户需要，瓶体在水压或气密性试验后，应采取内表面子燥处理，并予以密封。5, 3. 13

12、 附件5.3.13.1 颈圈可用钢板、可锻铸铁、球墨铸铁或铸钢制成。颈圈与瓶体的装配不得歪斜、松动或带有毛刺，不得网装配不当而损伤瓶口螺纹，严禁焊接装配。5, 3. 13.2 根据充装气体或使用要求，采用不同的瓶阀。瓶阀与瓶体装配后，应留有备用螺纹25个螺&fi 0 5.3.13.3 瓶帽型式分固定式或可卸式。可用钢板、钢管、铸钢、可锻铸铁和球星墨铸铁制成；如用户无特殊要求，应配固定式瓶帽出厂。5. 3. 13.4 采用螺纹连接的附件，牙型、尺寸和公差应符合GB8335的规定。6试验方法6. 1 瓶体材料技术指标验证6. 1. 1 化学成分：应以材料的炉罐号按GB222和GB223执行。6.

13、1. 2 低倍组织：应以材料的炉罐号按GB226进行，低倍组织的评定应符合GB1979的规定。6.2 瓶体制造公差应用标准的或专用的量具样板进行检查，应用测厚仪检查瓶体厚度，用专用工具对瓶体内外表面进行修磨。6. 3 瓶体热处理后各项性能指标测定6. 3. 1 取样a. 取样部位见图6所示gb. 试样应从筒体中部纵向截取，采用实物扁试样； 取样数量拉伸试验试样不少于2个；冲击试验试样不少于3个3冷弯试验试样不少于4个。6. 3.2 拉伸试验和冲击试验5. 3.2. 1 拉伸试验图6扁筑拉试样（2块j玲弯试验4块a. 拉伸试验的测定项目应包括抗拉强度、屈服应力、伸长率$b. fit:伸试祥制备形

14、状见图7; ;22 冲击试样（3埃GB 5099二94 拉伸试样形状尺寸的般要求按GB6397执行；d. 拉伸试验方法按GB228执行。+ 4宝。 l,/S lo /5 问06问Do/8因76. 3. 2. 2 冲击试验a. 规定以3mm 10 mm 55 mm或5mm 10 mmX55 mm带有V型缺口的试样作为标准试样；b. 试样的形状尺寸及偏差应按GB2106执行； 冲击试验方法按GB2106或GB4159执行；d. 瓶体壁厚不足以加工标准试样时，可免做冲击试验。6. 3. 3 冷弯试验和压扁试验5.3.3. 1 冷弯试验a. 试样截取的部位见图6，因环应从拉伸试样的瓶体上用机械方法横向

15、截取；b. 圆环的宽度应为瓶体壁厚的4倍，且不小于25mm，将其等分成四条，任取块试样进行侧面加工，其表面粗糙度不低于12.5 m，圆角半径不大于2mm; 试样制作和冷弯试验方法按GB232执行，试样按图8进行弯曲。、，f俨ilD1 飞气llf、飞飞J三足D1 2S.o 图8冷弯试验示意图323 GB 5099-94 6- 3. 3.2 压扁试验I Ii扁试验按c;R13440执行。a. 将瓶体的中部，放ill:羊直F瓶体轴线的两个顶角为60，半径为13mm的压头中间，以20 50 mm/rnin的速度对瓶体施加压力，在负荷作用F测量床头间距T。b. 斥头的长度应不小于瓶体已经压扁的宽度，见图

16、9。t. 5D, a压头嗣瓶1仨头blli扁罔9压扁试验示意图6- 4 硬度预1J定应按GB230或GB231执行。6. 5 金相试验a. 金相试样应从拉伸试验的瓶体t截取，试样的制备、尺寸和方法应按GB/T13298执行，b. 品粒度按GB6394执行，c. 脱碳层深度按c;B224执行gd. 带状组织和魏氏组织的评定，按GB/f13299执行。6. 6 底部解剖6- 6- 1 底部解剖j试样应从拉伸试验的瓶体上截取，试样的剖面应在瓶体的轴线上。6-6-2 试样的高度尺寸应保证留有瓶体底部过渡段以上的简体部分。6- 6- 3 检查力法按c;B226执行。6- 7 表面元损探伤一般按GR577

17、7或JB3965执行。6-8 肘符合c;B8336的标准塞规检查瓶口内螺纹。6-9爆破试验爆破试验按c;B15385执行。a. 管路巾不得存有气体；b. 升IE速度不w超过O.5 MPa/s; c. 测出试验过程中瓶体的屈服压力值；d. 四1J出从开始升至钢瓶爆破瞬间水的总压入量；e. 绘制出压力时间或压力一进水量曲线。6- 10 水！五试验按Gll9251执行。6. 11 气密试验按GB12137执行。6. 12 循环疲劳试验按c;B9252执行。二24GB 5099 94 7 检验规则7. 1 IH检验7. 1. 1 涩只检验凡出！的瓶应按表6规定项目进行逐只检验；7. 1. 2 批量检验

18、凡出厂的钢瓶，应按表6规定项目进行批量检验。7. 1. 3 抽样和复验规则a. 制造钢瓶的材料，必须符合相应标准的规定，并有质量合格证明书；b. 瓶体材料的验证应从同牌号、同一炉罐号、同规格的每批钢坯中，按材料标准中复验规则规定的钢tft截取试样；c. 按5.3.7.2要求，从中随机抽出两只瓶体进行各项性能测定：d. 若对抽样瓶体测定的试验结果不符合判定要求时，应对不合格项曰进行加倍复验，若复验仍不合格，允许该批瓶体重新热处理$e. 级重复热处理的该批瓶体应作为新批对待，并应重新进行批量检验；f. 在质量检验记录中，应写明重复热处理的钢瓶编号、原因及结论，g. 草复热处理次数不得多于两次。表6

19、出厂检验序号检验项目试验JI法逐只检验批量检验瓶体壁厚6. 2 条、J2 瓶体制造公差6.2条、J3 瓶体内、外观6. 2条、1 拉伸试验6. 3. 2条v 5 冲击试验6.3.2条、J6 1号弯试验5.3.3?f, / 7 压扁试验6. 3. 3条、J8 硬度6.4条/ 9 金丰日组织5条v 10 底部解剖6. 6 ！量、J1 I 无损探伤6. 7条/ 12 瓶口内螺纹6. 8 ！量/ 13 水压试验6. 10条、14 气密性试验6. 11是/ 15 爆破试验6-9条、IG 疲劳循环试验6. 12条7. 2 li式检验钢瓶制造厂凡遇下列情况之一者，即须进行型式试验。a. 制造厂新设计的钢瓶；

20、h. 制造厂因改变原制造工艺，而生产的钢瓶， 改变瓶体材料牌号，而生产的钢瓶；d. 采用tj原来不同的热处理方式；e。因改变瓶体底型结构，而变更瓶体直径和设计壁厚生产的钢瓶；理式试验v 、Jv 、Jv 、Jv 、J、J/ / 、J判定依据s. 3. 5 s. 3. 4 5. 3. 5 5. 3 7. 5 5.3.7.5 5.3.7.6 5 . 1 7. 6 s. 3. 7. 4 5.3.7.7 5.3.7.8 5 3.7.9 5. 3. 8 5. 3 I 0 5 3. 11 5. 3. 9 s.2.s.1 25GB 5099-94 f. 制造厂采用的原最小屈服应力保证值，因调整超过60MPa，

21、而生产的钢瓶。7. 2. 1 型式检验项目按表6规定。7.2.2抽样规则7.2.2. 1 凡表6中规定逐只检验的项目，对中容积钢瓶、小容积钢瓶，都应按项目逐只检验。7.2.2.2 凡表6中规定的批量检验的项目，每批的抽样数不少于2只。钢瓶制造厂应抽取对试验日的有代表性的3只钢瓶进行疲劳试验。7.2.2. 3 凡出现下列情况之一时，应按批抽取个瓶体进行压扁试验。a. 改变材料或材料性能有波动；b. 开始生产或生产间断达三个月恢复后的首批钢瓶gc. 钢瓶制造厂在正常情况下，应每半年不少于一次进行压扁试验。7. 2. 3 若按7.2的a.b.c.d.e.条进行的型式试验不合格，则不得投入批量生产，不

22、得投入使用。8 标志、涂敷、包装、运输、储存s. 1 标志s. 1. 1 钢印标记s.1.1.1 每个钢瓶一一般应在瓶肩k按图10所示项目、位置打钢印标记。 。-/ 因中标记的含义。一制造厂检验标记g1一钢瓶制造厂代号或商标；2 钢瓶编号；3 水压试验压力，MPa;1 4公称工作压力，MPa;5一实测重量，烛，6一实测容积，I；7一一瓶体设计壁厚，mm;8 制造年月； 6 图10钢瓶钢印标记（示意）9一安全监察部门的监检标记；26 1 GB 5099 94 10 寒冷地区用钢瓶代号（锵铝钢材料），11 瘟装介质名称或化学分子式。s.1.1.2 钢瓶上钢印标记，也可在瓶肩部沿圆周线排列，但各项目

23、的排列应以图10中的指引号为顺序。s.1.1.3 钢印必须明显、完整、清晰。s.1.1.4 钢印字体高度，钢瓶外径等于或小于70mm的为4mm, 70 140 mm的为57mm，大于140 mm以上的，不小于Smm，钢印字体深度为o.3 O. 5 mm s.1.1.s 容积和瓶重的钢印标记应保留位小数，公称容积小于10L的应保留二位小数。例如：容积或瓶髦的实测值1. 064 5 10. 675 容和、应表示为1.06 10. 6 瓶重应表示为1.07 10. 7 s. 1. 2 漆色标记s.1.2.1 钢瓶漆色、字样、字色和色环应符合GB7144的有关规定。s. 2涂敷s. 2 1 钢瓶在涂敷

24、前，应消除其表面油污、锈蚀等杂物，且在干燥的条件下方可涂敷0s.2.2 涂层应均匀牢固，不应有气泡、漆痕、龟裂纹和剥落等缺陷。s. 3 包装s.3. 1 根据用户的要求，如不带瓶阀出厂，则瓶口应采取可靠措施加以密封，以防止j占污。出fH才可用捆装、集装或散装。s.4 运输s.4. 1 钢瓶的运输应符合运输部门的规定。s.4.2 钢瓶在运输和装卸过程中，要防止碰撞、受潮和损坏附件。s. 5 储存s. 5. 1 钢瓶应分类存放整齐。如采取堆放，则应限制高度防止受损。8.5.2 钢瓶出厂前如储存六个月以上，则应采取可靠的防潮措施。9 产品合格证和批量检验质量证明书9. 1 th的每只钢瓶均应附有产品

25、合格证，且应向用户提供使用说明书。9. 2 1、I出厂合格证的要求：a. 钢瓶制造厂名称；b. 钢瓶编号； 水压试验压力；d. 公称工作压力$e. 气密性试验压力；f. 材料牌号及其化学成分和机械性能，热处理后工厂保证值gg. 热处理状态gh. 筒体设计壁厚；i. 实际重量（不包括瓶阀、瓶帽和防震圈hj. 实际水容积；k. 出厂检验标记gI. 制造年、月pm. 产品执行的标准gn. 钢瓶制造厂生产许可证号。017 GB 5099 94 9. 3 1们一ft恪i1E!,if用透u月咽料袋盛装，并固定于瓶阀或瓶帽主。9. 4 ii: I iJJ得批钢瓶，均应附存批量检验质量证明i。该批俐瓶有个以上

26、用户时，所存用户均应有批培检验质址证明白的复印件。9. 5 批t,t惋验质垃证明书的内容，应包括本标准规定的批量检验项目。9. 6 制造！应妥善保存钢瓶的检验记录和批量检验质量证明书的复印件（或正本），保存时间应不少于7年。:, 比钢瓶名称盛装介质图号制造许可证编号本批制瓶共GB 5099-94 附录A钢质无缝气瓶批量检验质量证明书（补充件）生产批底部结构只，编号从号到11本批合格钢瓶中不包括下列瓶号：1 .仨安技术数据公称容积公称直径设计最小壁厚z.主体材料化学成分（%）编号牌号国家标准规定值3.热处理方法J, 公称工作压力mm 水压试验压力mm气密性试验压力c Mn Si s 热处理热处理

27、介质4.机械性能试验工厂取用的最小屈服应力值“ h 8, 飞bp M。N/mm2 a, 号MP a MPa MP a c, v 冷弯试骄瓶号刊mm2N/mm % % )/cm (180。5金相检查：晶粒度带状魏氏脱碳层，mm夹杂物（级）2月2叫（级）（级）（级外壁内壁硫化物氧化物6底中心解剖检查结构形状尺寸符合图纸要求，低倍组织合格。7爆破试验：瓶号一一一一一一屈服压力一一一一一MPa实测屈强比爆破压力MPa。爆破口为塑性变形，无碎片，破口形状符合标准要求。,29 GB 5099-94 s.压扁试验结果材料强度四点壁厚平均壁厚压头距离受压吨位试验编号二三l/mm(A.B.C.Dl (A斗B十C十DJkN 4 町、町、经检查和试验符合GB5099-94标准的要求，是合格产品。安全监察机关确认制造厂检验专用章监督检验员检验科长年月日附加说明本标准由中华人民共和国劳动部提出。本标准由全国气瓶标准化技术委员会技术归口并负责解释。本标准由上海高压容器厂负责起草。本标准主要起草人金万江、高继轩、冯平。3 () 年月日受压速度结果mm/min