GB 5100-1994 钢质焊接气瓶.pdf
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1、中华人民共和国国家标准钢质焊接E、Welded steel gas cylinders GB 5100 94 瓶代替GR5100 85 本标准中水容积不大于150L的钢质焊接气瓶非等效采用了国际标准ISO4706, 1989可重复充装的制质焊接气瓶儿1 主题内容与适用范围本标准规定了钢质焊接气瓶以下简称钢瓶)的基本参数、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、存放等。本标准适用于在正常环境温度(4060)下使用的、水压试验压力不大于7.5 MPa(表压)、公称容积为JO1ooo L可重复充装低压液化气体或溶解气体的钢瓶。本标准也适用f重复充装GB11174规定的工业用液化石油气的钢瓶。
2、2 引用标准B 228 金属拉伸试验方法c;B 232 金属弯曲试验方法GB 1804 公差与配合未注公差尺寸的极限偏差GB 2106 金属夏比(V型缺口冲击试验方法c;B 4159 金属低温夏比冲击试验方法c;H 6397 金属拉伸试验试样c;n 1114 气瓶颜色标记c;H 8335 气瓶专用螺纹c;H 8337 气瓶用易熔合金塞GB 9251 气瓶水压试验方法GB 11174 液化石油气GB 12137 气瓶气密性试验方法(;13/1 13005 气瓶术语GB 15385 气瓶水压爆破试验方法JB 4730 压力容器无损检测3 术语、符号3. 1 术语批进:是指采用同一设计、同一牌号材料
3、、同一焊接工艺、同一热处理工艺连续生产的钢瓶所限定的数埠。3. 2 符号“ 封头曲而与样板间隙,mm;国家技术监督局199412-26批准1995 08 01实施17 7 GB 5100-94 A 冲击吸收功,J; b一一焊缝对口错边量,mm;c 封头表面凹凸量,mm;) 钢瓶公称直径,mm;d 弯曲试验的弯轴直径,mm;以钢瓶内直径,mm;Do钢瓶外直径.mm;E-对接焊缝棱角高度,mm;e 钢瓶筒体同一横截面最大最小直径差,mm;h 封头直边高度,mm;H, 封头内凸面高度,mm;K 封头形状系数;L 瓶体长度(包括两端封头高度),mm; I 样板长度,mm;n 弯轴直径与试样厚度的比值g
4、P一公称工作压力,MPa;P, 钢瓶实测爆破压力,MPa;p 水压试验压力,MPa;r一一封头过渡区转角内半径,mm;R, 封头球面部分内半径,mm;s 瓶体设计壁厚,mm;S, 简体设计壁厚,mm;S, 封头设计壁厚,mm;Sb 瓶体实测最小壁厚,mm;SK 拉力试祥焊缝宽度,mm;S一一试样厚度,mm;s 瓶体名义壁厚,mm;V一一公称容积,;b 标准规定的抗拉强度,MPa;内实测抗拉强度,MPa;b一一屈服应力或常温下材料屈服点,MPa;/:,ff, 封头内高度(H,十h)公差,mm;8,短试样伸长率,%; 焊缝系数;:,n, 内圆周长公差,mm。4 基本参数4. 1 公称容积和公称直径
5、钢瓶公称容积V和公称直径D按表1规定。I 78 GB 5100 94 表1公称容积VI 0 25 25 50 50!CO JOO!50 150 200 ZOO 600 600 I 000 公称直径D200.230 250,3CO 300,350 400 400 600 800 口1盯1(217) (314) (314) (350) (500) (700) (900) 注:()内的数值尽量不采用。4.2 公称工作压力和水压试验压力钢瓶公称工作压力和水压试验压力按表2规定。表2岛1Pa介质名称低压液化气体溶解乙快气体工业用液化石油气公称工作压力F5 3 2 I 2. 2 压试验压力p,7.5 4
6、5 3 . 5 5 2 3 3 4. 3 许用压力钢瓶许用压力不得超过水压试验压力的0.8倍。5 技术要求5. 1 材料一般规定5. 1. 1 钢瓶瓶体材料,必须采用平炉、电炉或吹氧转炉冶炼的镇静钢,并具有良好的成形和焊接性能。5. 1. 2 焊在钢瓶瓶体上的所有零部件,必须采用与瓶体材料性质相适应的材料。5. 1. 3 所采用的焊接材料焊成的焊缝,其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)应符合相应技术标准的规定,并必须有质量合格证明书。5. 1. 5 钢瓶制造单位必须对制造钢瓶主体的材料,按炉罐号进行成品化学成分验证分析,按批号进行力学性能验证试验。经
7、试验合格的材料,应做材料标记。5. 2 化学成分钢瓶主体材料的化学成分(熔炼分析),应符合表3规定。对含有添加微量合金元素的钢材,其含量应符合表4规定。表3% 化学兀素c Si Mn p s P十S不大于0 22 0.45(0.60) I 60 0 04 o. 04 0. 07 注() I句化学成分的材料适用于制造Vl50L的钢瓶材料。表4% 微量含金元素Nb Ti v Nb十V不大于0 08 0.20 0 20 0.20 5. 3 力学性能5. 3. 1 当钢瓶瓶体名义壁厚s二三6mm时,其主体材料的常温冲击吸收功Ak,应符合表5的规定。179 GB 5100-94 表5瓶体名义壁厚S0,m
8、m试样规格,mm试验温度,c冲击吸收功A,不小r,J 常温15 6 10 5 JO 55 40 14 常温27 二010 10 55 -40 20 5. 3. 2 当钢瓶瓶体名义壁厚s二三6mm,且在一20以下的环境温度使用时,若在使用温度下,按钢瓶内压力计算的一次拉伸薄膜应力大于常温下材料标准屈服点的1/6,则瓶体材料应做40 c夏比V础缺口冲击试验,其冲击吸收功A应符合表5规定。5.3.3钢瓶瓶体材料的屈强比(a,/ah)应不大于0.8。5. 4 设计一般规定5. 4. 1 钢瓶瓶体壁厚计算所依据的内压力为水压试验压力。5.4.2 钢瓶瓶体的组成最多不超过三部分,即纵焊缝不得多于一条,环焊
9、缝不得多于两条。5.4.3钢瓶封头的形状应为椭圆形(见图la)、碟形(见图lb)或半球形,封头的直边高度h规定如下a. 当名义壁厚s三三8mm时,直边高度h二月5mm; b. 当名义壁厚SBmm时,直边高度h40mm。句 出. 口口D, d已D, , H,O.江1,R, D, r ,O ID, a b 图15. 5 瓶体壁厚计算5. 5. 1 筒体设计壁厚s,按(1)式计算,并向上圆整,保留一位小数。S P,D, 一一1 2J . ( 1 ) 1. 3 h 式中,焊缝系数件规定如下二1,每条对接焊缝均100%射线透照检测;世二0.9,焊缝射线透照检测要求按5.13. 2条的规定。5. 5.2
10、封头设计壁厚S,按(2)式计算,并向上困整,保留一位小数。s 主2 2s . ( 2 ) 1. 3 , h 式中,封头形状系数K,对标准椭圆封头(H,=0.25D,) ,K=l ,其它封头由图2查出。 80 K 1. 5 1. 4 1. 3 1. 2 l l 1. 0 o. 20 K 1. 0 . 0 9 放o. 8 o. 7 o. 6 0 55 o. 5 o. 25 GB 5100-94 S,/D, o. 005 0 21 o. 22 o. 23 0 24 、o. 30 适用于比植H,/D,在o.20至025之间a 悻去、-. 0.35 o. 40 适用1比值H,/D,在0.25至o.阳之间
11、b 图25. 5. 3 瓶体设计壁厚5应符合下列规定2a. 当钢瓶内直径D, 700= e 3 2 3 I 5 3 三,700士94 3 4 面叫飞出du o. BD, 0.3D, D, D, 图55. 16. 3 封头实测最小壁厚不得小于封头设计壁厚与腐蚀裕量之和。5. 16.4 封头在边部分的纵向皱折深度不得大于0.25%D,且不得大于1.5 mmo 5. 17 未注公差尺寸的极限偏差才之il公差尺士的极限偏差按GB1804的规定,具体要求如下机1斗在加_L牛为IT14;H工机械加1;件为1116; 长!儿尺寸为士比IT16。5. 18组装a b. 18 I GB 5100-94 5. 1
12、8. 1 钢瓶的各零件在组装前,均应经检查合格,且不准进行强力组装。5. 18.2 封头与简体对接环焊缝的对口错边量b和棱角高度E不得超过表7的规定,检查尺的长度应不小于300mmo 表7瓶体名义壁厚S对口错边量b 棱角高度; 10 O.lOS+l 5. 18. 3 当钢瓶由两部分组成时,圆柱形筒体部分的直线度应不大于其长度的千分之二。5. 18. 4 附件的组装成符合图样的规定。5. 19表面质量mm 钢瓶外表面应光滑,不得有裂纹、重皮、夹杂和深度超过0.5 mm的凹坑、划伤、腐蚀等缺陷,否则应进行修磨,修磨处1、E圆滑,其壁厚不得小于设计壁厚与腐蚀裕量之和。5. 20 热处理钢瓶在全部焊接
13、完成后,必须进行整体正火或消除应力的热处理。热处理应严格按热处理工艺执行。实测记录应ice入产品合格证中。5. 21 容积和重量5. 21. 1 钢瓶的实测水容积应不小于其公称容积。对于公称容积大于150L的钢瓶,其实测容积口l用E理论容和、代替,但不得有负偏差。5.21. 2 钢瓶制造完毕后应逐只进行净重的测定。5.22 水压试验和气密性试验5. 22. 1 钢瓶水压试验应在热处理后进行。水压试验压力按4.2条确定。在水压试验压力下保压35min进行检杳。钢瓶不得有宏观变形、渗漏,压力表不允许有回降现象。试验完毕后立即把水放净,并进行干燥处理。5.22.2 钢瓶气密性试验必须在水压试验合格后
14、进行。低压液化气钢瓶的气密性试验压力为公称工作压力,溶解乙快气钢瓶的气密性试验压力为3MPa。在试验压力下保压13min,被试钢瓶不得有泄漏现象。5. 22. 3 如果在水压试验和气密性中发现焊缝上有泄漏,可按5.14条的规定进行返修。钢瓶焊缝进1i 返修后,0最新进行整体热处理。5.22.4 焊缝属下列情况的返修,可不必重新热处理。a. 针孔泄漏sh. j恳修长度米超过25mm; 同焊缝的返修不多于两处,且两处相距不小于75mm, 5. 22. 5焊缝返修后,按5.22.1条和5.22.2条的规定,重新进行水压试验和气密性试验。5. 23 力学性能试验和爆破试验5. 23. 1 Jl公称容积
15、小于或等于150L的钢瓶,应按批抽取样瓶进行力学性能试验和爆破试验。试验用钢瓶必须是经射线透照检测和逐只检查合格的钢瓶。对公称容积大于150L的钢瓶,可按批制备产品焊接试板进行力学性能试验。5. 23. 2 在钢瓶瓶体上进行力学性能试验时,对于由两部分组成的钢瓶,试验取样部位按图6。对叶l三部分组成的钢瓶,试样取样部位按图7,18.i 注:表示焊键。注表示焊缝。GB 51 a a g 4 1件拉力试税1件拉力试样l件横向国弯试样1件植力试样1件偏向背弯试样1件榄向国弯试样I It愤向背弯试得l件拉J试样1件横向面弯试样1件横向背穹试样A - 1件拉力试样图6l件拉力试样= -A l件拉力试样图
16、7A向A向E主主三丑5. 23. 3 采用产品焊接试板进行力学性能试验时,产品焊接试板应和受试钢瓶在同一块钢板(或同一炉批钢板)上1;料,作为受试钢瓶纵焊缝的延长部分,与纵焊缝一起焊成,并与受试钢瓶同炉热处理。试板应打上受试钢瓶的瓶号和焊工代号钢印。试板上的焊缝应进行外观检查和100%的射线透照检测,并符合5.12条和5.13条的规定,焊接试板t,其试样的取样位置按图80186 50 411121112 GB 5100 94 65-0 图8革方向I 拉力试样;2弯曲试样;3冲击试样;4 舍弃部分4 :;: -5. 23. 4 试样的焊缝断面应良好,不得有裂纹、未熔合、未焊透、夹渣和气孔等缺陷。
17、5. 23. 5 力学试验结果应符合如下规定:罩的a. 钢瓶瓶体母材的实测抗拉强度比不得小于母材标准规定值的下限,伸长率8s不小于表8的规定。表8实测抗拉强度, 瓶体名义壁厚S 490 MPa 490 MPa 宵1口1ii,同360 490 490 LID 容积变形率,%I 20 15 12 运l14 20 s d. 钢瓶破裂不产生碎片,爆破口不发生在封头上(只有一条环焊缝、L三ZD。的钢瓶除外)、纵焊缝及其熔合线上、环焊缝上(垂直于环焊缝除外);e. 钢瓶的爆破口为塑性断口,即断口上有明显的剪切唇,但没有明显的金属缺陷。s. 24 涂漆s.24. 1 钢瓶经检查合格,应清除表团油污、锈蚀、氧
18、化皮、焊接飞溅物,并在保持干燥的情况卜,方可涂J奈。5. 24.2 钢瓶表面不允许涂腻子。5.24. 3 钢瓶的颜色标记应符合GB7144的规定。6 试验方法6. 1 材料验证试验钢瓶材料化学成分和力学性能的验证试验,按其材料标准规定的方法取样分析和试验。6. 2 焊接工艺评定试板力学性能试验6. 2. 1 按5.10. 2条要求,从焊接工艺评定试板(尺寸参照图8)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。采用火焰切割时,必须除去热影响区。从钢瓶上用火焰切割截取样坊、时(截取位置参考图6和图7),试样上不得留有热影响区。6. 2. 2 焊接E艺评定用的焊接接头试
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- GB 5100 1994 焊接
