NBT-瓶式压力容器

NB/T4705X—20XX

瓶式压力容器

1范围

1.1本文件规定了瓶式压力容器（以下简称瓶式容器）和瓶式容器组的材料、设计、制造、检验

及验收、标志标识、涂敷、储存、包装、运输、出厂文件等技术要求。

1.2按本文件设计、制造的瓶式容器组适用于充装的介质：天然气、氢气、氮气、空气、氧气以

及氩气、氦气、氖气等惰性（稀有）气体。天然气应符合GB17820—2018中一、二类气体的要求，

并应考虑硫化氢的应力腐蚀；氢气应符合GB/T3634.1或GB/T3634.2的规定，对于用于燃料电池

电动汽车的氢气，应符合GB/T34872的规定；其他介质应符合相应国家或行业标准的规定。

1.3本文件适用于旋压成形的钢制无缝压力容器，适用的钢制无缝压力容器技术参数如下：

a）设计压力：不大于50MPa，其中充装氢气时设计压力不大于41MPa，充装氧气时设计压力

不大于20MPa。

b）设计温度：-40℃～60℃。

c）几何尺寸：公称外径Φ406mm～Φ720mm；单个容器几何容积450L～4500L。

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/T196普通螺纹基本尺寸

GB/T197普通螺纹公差

GB/T222钢的成品化学成分允许偏差

GB/T223钢铁及合金化学分析方法（适用部分）

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/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备

GB/T3634.1氢气第1部分：工业氢

GB/T3634.2氢气第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢

GB/T3765卡套式管接头技术条件

GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电

原子发射光谱法（常规法）

GB/T6394金属平均晶粒度测定法

GB/T6479高压化肥设备用无缝钢管

GB/T730755°非密封管螺纹

GB/T8335气瓶专用螺纹

1

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GB/T8923.1—2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定

第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层

后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级

GB/T9948石油裂化用无缝钢管

GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定——标准评级图显微检验法

GB/T12241安全阀一般要求

GB/T12243弹簧直接载荷式安全阀

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T13299钢的显微组织评定方法

GB/T13401钢制对焊管件技术规范

GB/T14383锻制承插焊和螺纹管件

GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管

GB/T16912深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程

GB17820—2018天然气

GB/T18248气瓶用无缝钢管

GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

GB/T20801.3压力管道规范工业管道第3部分：设计和计算

GB/T28884大容积气瓶用无缝钢管

GB/T34872质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求

GB50030氧气站设计规范

NB/T10558压力容器涂敷与运输包装

NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件

NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

NB/T47013.2—2015承压设备无损检测第2部分：射线检测

NB/T47013.3—2015承压设备无损检测第3部分：超声检测

NB/T47013.4—2015承压设备无损检测第4部分：磁粉检测

NB/T47013.5—2015承压设备无损检测第5部分：渗透检测

NB/T47013.7承压设备无损检测第7部分：目视检测

JB4732—1995（2005年确认）钢制压力容器——分析设计标准

JB/T6896空气分离设备表面清洁度

YB/T4149—2006连铸圆管坯

3术语和定义、符号

下列术语和符号适用于本文件。

3.1术语和定义

3.1.1

工作压力operatingpressure

在正常工作状态下，容器内部的最高压力。

2

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3.1.2

设计压力designpressure

设定的容器的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。

3.1.3

设计温度designtemperature

正常使用条件下，设定的容器最高使用温度。

3.1.4

瓶式容器cylindertypepressurevessels

由无缝钢管经热旋压后形成近似半球形的端部，且两端开口，可重复充装压缩气体的压力容器。

3.1.5

瓶式容器组

由瓶式容器安装在框架上组成的气体储存装置，包括瓶式容器、端塞、支撑装置、管路系统等。

3.1.6

批量batch

采用同一设计条件，具有相同的公称外径、设计厚度，用同一炉罐号钢，同一制造工艺，按同

一热处理规范进行连续热处理的瓶式容器限定的数量。

3.2符号和单位

A——断后伸长率，%；

2

An——瓶式容器两端颈部内螺纹的最小剪切应力面积，mm；

2

Ap——瓶式容器两端颈部内螺纹开孔受压面积，mm；

2

As——端塞外螺纹的最小剪切应力面积，mm；

C1——钢材厚度负偏差，mm；

C2——腐蚀裕量，mm；

Do——瓶式容器壳体外直径，mm；

Di——瓶式容器壳体内直径，mm；

Df——冷弯试验弯心直径，mm；

D1max——瓶式容器两端颈部内螺纹最大小径，mm；

D2max——瓶式容器两端颈部内螺纹最大中径，mm；

D1min——端塞外螺纹最小大径，mm；

D2min——端塞外螺纹最小中径，mm；

F——螺纹连接部分所受的轴向载荷，N；

Le——螺纹啮合长度，mm；

p——螺纹的螺距，mm；

pc——计算压力，MPa；

ph——耐压试验压力，MPa；

Rm——瓶式容器壳体材料热处理后的抗拉强度，MPa；

ReL(Rp0.2)——瓶式容器壳体材料热处理后的屈服强度，MPa；

Rms——端塞材料热处理后的抗拉强度，MPa；

Rm’——瓶式容器壳体材料热处理后的抗拉强度标准下限值，MPa；

ReL’——瓶式容器壳体材料热处理后的屈服强度标准下限值，MPa；

3

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Sm——瓶式容器壳体材料在试验温度下的设计应力强度，MPa；

δ——瓶式容器壳体部分的计算厚度，mm；

δn——瓶式容器壳体部分的名义厚度，mm；

α——螺纹的牙形角，°。

4组成、结构型式和型号

4.1组成

瓶式容器组由瓶式容器、端塞、支撑装置和管路系统组成，管路系统一般由管道、阀门、仪表

和超压泄放装置等组成。瓶式容器组典型组成如图1所示。

图1瓶式容器组型式示例

4.2瓶式容器结构

瓶式容器结构型式如图2所示，由筒体和端部（含肩部和颈部）组成。

图2瓶式容器结构型式

4

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4.3型号

瓶式容器组的型号由五部分组成，如下图所示。

W（L）PZ□/□-□-□-□

瓶式容器组压力级数

瓶式容器总只数

瓶式容器组几何容积（m3）

工作压力/设计压力（MPa）

型号示例：WPZ25/27.6-6.78-6-3；LPZ25/27.6-6.78-6-3

WPZ——卧式瓶式容器组；

LPZ——立式瓶式容器组；

25——瓶式容器组工作压力，MPa；

27.6——瓶式容器组设计压力，MPa；

6.78——瓶式容器组总容积，m3；

6——瓶式容器组瓶式容器数量总数；

3——瓶式容器组压力级数。

5总则

5.1一般要求

5.1.1瓶式容器及瓶式容器组的材料、设计、制造、检验与验收除应符合本文件的规定外，还应

遵守国家颁布的相关法律、法规、标准和规范的规定。

5.1.2按分析设计方法设计的瓶式容器设计单位应持有SAD级压力容器设计资格。

5.1.3瓶式容器及瓶式容器组制造单位应持有相应的压力容器制造资格。

5.1.4瓶式容器及瓶式容器组设计和制造必须接受特种设备安全监察部门的监督管理。

5.2职责

5.2.1用户或设计委托方的职责

瓶式容器组的用户或设计委托方应以书面形式向设计单位提出设计条件，其中至少包括下列内

容：

a）瓶式容器及容器组设计所依据的主要标准和规范；

b）工作参数（包括设计压力、工作温度、交变载荷条件等）；

c）瓶式容器及容器组使用地及其自然条件（包括环境温度、抗震设防强度）；

d）充装介质化学成分及特性；

e）瓶式容器及容器组几何尺寸、接口尺寸及方位；

f）预期使用年限；

g）组装型式；

h）压力波动范围超过设计压力20%的工作压力波动的预计(设计)次数；

i）历年来月平均最低气温最低值；

j）设计需要的其他技术条件。

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5.2.2设计单位职责

5.2.2.1设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。

5.2.2.2瓶式容器及容器组的设计文件包括设计计算书、设计图样、制造技术条件、使用说明书、

风险评估报告等。

5.2.2.3瓶式容器和瓶式容器组的设计总图上，应按照TSG21的要求签署并加盖相应的压力容

器设计单位设计专用印章。

5.2.3制造单位职责

5.2.3.1制造单位应按本文件和设计图样的要求进行制造、检验及验收、标识涂敷等工作。

5.2.3.2如需对原设计图样进行修改，应向原设计单位提出书面申请，如同意修改，设计单位应

重新出具相应的设计图样，并且对改动部分做出记载，设计图样要履行相关手续。

5.2.3.3制造单位在瓶式容器及容器组制造时应制定产品质量计划，其内容应包括原材料的要求、

无缝钢管的要求、瓶式容器关键工序控制点、检验项目和合格指标。

5.2.3.4制造单位的质量管理部门在瓶式容器及容器组制造的全过程中，应按本文件、设计图样

和质量计划的规定进行各项检验和试验，并出具相应的检验和试验报告。

5.2.3.5制造单位在取得授权的检验机构确认瓶式容器及容器组的质量验收符合本文件和设计图

样的要求后方可出具质量证明书。

5.2.3.6制造单位对制造的每台瓶式容器及容器组应具备下列资料备查：

a）瓶式容器的产品质量计划；

b）瓶式容器的制造工艺图、工序卡；

c）瓶式容器的热处理工艺规程、工艺记录、温度与时间曲线记录；

d）产品制造全过程中的检查、检验和试验记录；

e）瓶式容器原材料质量证明书、无缝钢管质量证明书、瓶式容器或容器组质量证明书；

f）瓶式容器及容器组的设计图、技术文件及竣工资料；

g）瓶式容器及容器组的试验报告、检验记录等质量检验文件（保存期限不少于瓶式容器设计

使用年限）。

6材料

6.1一般要求

6.1.1瓶式容器的主要受压元件用材料应符合本文件及设计图样的要求。

6.1.2瓶式容器用材料应考虑瓶式容器的使用条件、材料的性能和制造工艺。

6.1.3瓶式容器用材料应有质量证明书，应按炉罐号进行各项验证分析，合格后方可使用。

6.1.4充装氢气的瓶式容器用材料应与氢具有良好的相容性。

6.2瓶式容器用无缝钢管材料

6.2.1瓶式容器采用无缝钢管制造，无缝钢管材料应采用电炉或氧气转炉冶炼，加炉外精炼并且

经过真空处理。

6.2.2无缝钢管应符合GB/T18248或GB/T28884的要求，材料牌号和化学成分（熔炼分析）应

符合表1的规定。

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表1钢的牌号和化学成分

组化学成分/%

牌号执行标准

号CSiMnPSP+SCrMoNiCu

0.26～0.17～0.40～≤≤≤0.80～0.15～

30CrMoGB/T18248≤0.30≤0.20

0.330.370.700.0200.0100.0251.100.25

0.26～0.17～0.40～≤≤0.80～0.15～

Ⅰ30CrMoEGB/T28884-a≤0.30≤0.20

0.340.370.700.0200.0101.100.25

0.25～0.15～0.40～≤≤≤0.80～0.15～

4130XGB/T18248≤0.30≤0.20

0.350.350.900.0200.0100.0251.100.25

0.30~0.0.15～0.60～≤≤≤0.90～0.15～

34CrMo4GB/T18248≤0.30≤0.20

370.350.900.0200.0100.0251.200.30

0.32~0.0.17～0.40～≤≤≤0.80～0.15～

35CrMoaGB/T18248≤0.30≤0.20

400.370.700.0200.0100.0251.100.25

Ⅱ

0.38～0.15～0.75～≤≤0.80～0.15～

42CrMoEGB/T28884-≤0.30≤0.20

0.450.351.000.0200.0101.100.25

0.40～0.15～0.75～≤≤≤0.80～0.15～

4142GB/T18248--

0.450.351.000.0200.0100.0251.100.25

a还应满足P+S≤0.025%。

6.2.3无缝钢管材料的化学成分成品允许偏差：P：+0.003%，S：+0.002%，其他元素应符合GB/T

222的规定。对于V、Nb、Ti、B和Zr等非有意加入的合金元素的总质量分数不应超过0.15%。

6.2.4无缝钢管及制造无缝钢管用管坯除应符合相应的国家标准或行业标准的规定，还应符合下

列要求：

a）宜采用连铸连轧钢坯或锻制钢坯；

b）表面不允许存在目视可见的结疤、气孔、针孔、重皮及深度超过0.5mm的裂纹；

c）低倍组织：横截面酸浸试片上不得有目视可见的白点、分层、气泡、夹杂和折叠等缺陷存

在，并按YB/T4149—2006附录A评级图进行评定，中心疏松、缩孔、中心裂纹、中间裂

纹、皮下裂纹、皮下气泡合格级别均不大于1级；

d）有害元素的质量分数：As≤0.010%、Sn≤0.010%、Sb≤0.010%、Pb≤0.010%、Bi≤0.010%，

且其总和Σ（As+Sn+Sb+Pb+Bi）≤0.025%；

e）熔炼分析气体的质量分数：H≤2×10-6、O≤25×10-6、N≤70×10-6；

f）非金属夹杂物：按GB/T10561—2005的A法进行评级，应满足表2的要求。

表2非金属夹杂物合格级别

非金属夹杂物类型ABCDDS

细系≤1.5≤1.0≤0.5≤1.5

合格级别/级≤1.5

粗系≤1.0≤1.0≤0.5≤1.5

6.2.5供方应按批对钢坯进行非金属夹杂物检验，非金属夹杂物按GB/T10561—2005的A法评

级，结果应满足表2的要求。

6.2.6对于盛装氢气、天然气和甲烷等有致脆性、应力腐蚀倾向气体的瓶式容器只允许采用表1

规定的第Ⅰ组材料，且化学成分，P≤0.020、S≤0.010。

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6.2.7无缝钢管还应满足下列要求：

a)瓶式容器用无缝钢管应由热轧或冷拔制成；

b)对每只钢管进行厚度检测，任一点厚度不得小于规定的最小厚度；

c)无缝钢管的厚度正偏差应不超过最小厚度的20%，负偏差为零；

d)无缝钢管的外径偏差应不超出公称外直径的±1%；

e)无缝钢管的直线度不得大于总长度的0.15%；

f)无缝钢管的椭圆度，即在同一截面上测量最大外径和最小外径之差，应不超过该截面平均

外径的1%；

g)无缝钢管的内外表面不得有裂纹、折叠、轧折、离层和结疤等缺陷；

h)无缝钢管应由供方逐支进行超声检测，合格后方可交货，超声检测标准按GB/T5777-2019

的U2级或NB/T47013.3—2015的Ⅰ级为合格。超声检测对比试样的刻槽深度不得大于钢

管最小壁厚的5%，且不大于1mm。

6.3端塞材料

6.3.1端塞用材料应考虑与介质相容性，其力学性能应满足设计要求。

6.3.2端塞用钢材应当与瓶体材料相匹配并且采用钢锻件，钢锻件应当符合NB/T47008《承压设

备用碳素钢和合金钢锻件》、NB/T47009《低温承压设备用低合金钢锻件》或者NB/T47010《承压

设备用不锈钢和耐热钢锻件》的规定。与介质接触并且公称直径大于或者等于50mm的钢锻件，不

得低于Ⅲ级，其余锻件，不得低于Ⅱ级。

6.4支撑装置用材料

支撑装置用材料应符合相应国家标准或行业标准的规定。

6.5承压管路用材料

6.5.1管路用钢管应符合设计图样的要求，且具有足够的强度和韧性。

6.5.2管路用碳钢或低合金钢管应符合GB/T9948或GB/T6479的规定，且满足设计图样的要求。

6.5.3管路用奥氏体不锈钢无缝钢管应符合GB/T14976的规定。

6.5.4用于氧气介质的钢管，不得使用含钛不锈钢。

6.5.5管路用卡套接头应符合GB/T3765的规定。

6.5.6管路用锻件应不低于Ⅲ级，应符合NB/T47008或NB/T47010的规定。

6.5.7管路用管件的选用，应能满足设计和使用条件的要求。管件应符合GB/T13401、NB/T

47010或GB/T14383的规定，并有合格证或质量证明书。

6.5.8盛装氢气介质管路用材料的专项要求：

a)钢管材料宜选用S31603或其他经试验验证具有良好氢相容性的材料，且应符合GB/T

14976标准的要求。采用进口牌号材料时，应不低于GB/T14976标准的要求。钢管化学成分且应

符合表3的规定。

表3钢管化学成分

统一数字代化学成分（质量分数）/%

号

CSiMnPSNiCrMo

≤

S31603≤0.030≤2.00≤0.035≤0.03012.00～14.0016.00～18.002.00～3.00

1.00

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b)管件应选用S31603或其他经试验验证具有良好氢相容性的奥氏体不锈钢锻件，锻件应符合

NB/T47010—2017的规定，级别应不低于Ⅲ级。

c)储氢阀门材质应符合相关标准的规定。

6.5.9管道用密封材料应与充装介质相容。

6.6焊接材料

6.6.1承压件焊接材料应符合NB/T47018标准的规定。

6.6.2非承压件焊接材料应符合相应国家标准或行业标准的规定。

6.6.3制造单位应建立焊接材料验收、复验、保管、发放、使用的制度，并严格执行。

7设计

7.1一般规定

7.1.1瓶式容器组的设计文件包括计算书、设计图样、制造技术条件和风险评估报告（需要时），

必要时还应当包括安装及使用维护保养说明等。

7.1.2瓶式容器的设计使用年限一般不超过20年。

7.2地下安装的瓶式容器组充装易燃易爆介质时，应设置可靠的通风措施。管路的放散管应引至

外面无明火场所，并应高出附近操作面4m以上。

7.3瓶式容器组充装氧气介质时，瓶式容器及安全附件、装卸附件、管路和管接头等零部件与氧

气接触的表面应进行脱脂处理。

7.4充装氢气介质的瓶式容器组专项要求：

a）瓶式容器与端塞、端塞与阀门的连接，应采用可靠的密封结构；

b）瓶式容器及安全附件、装卸附件、管路、管接头、仪表等与氢气接触的表面，应无毛刺、

锈蚀及其他可燃物等杂物，保持内壁光滑清洁；

c）瓶式容器组宜卧式放置。

7.5载荷

设计时应考虑以下载荷：

a）内压

需要时还应考虑下列载荷：

b）容器自重，以及正常工作条件下或耐压试验状态下内装介质的重力载荷；

c）支撑和固定装置的反作用力；

d）运输或吊装时的作用力。

7.6许用应力

7.6.1瓶式容器材料的安全系数nb和ns应符合TSG21的规定。

7.6.2材料许用应力[σ]t取下列数值中的最小值：

t注

[σ]=min{Rm’/nb,ReL(Rp0.2)’/ns}

注：上式中的Rm’、ReL(Rp0.2)’取本文件表6规定的材料经热处理后力学性能标准下限值。

7.6.3端塞、支撑装置和管路系统用材料的许用应力应按相关国家或行业标准的规定。

7.7瓶式容器结构设计

7.7.1容器厚度

7.7.1.1容器筒体设计厚度按式（1）计算：

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··························（1）

7.7.1.2端部设计厚度应不小于筒体设计厚度。

7.7.1.3腐蚀裕量

腐蚀裕量C2应符合GB/T150.1的相关规定。

7.7.2弯曲应力的校核

假设容器两端水平支撑，并在全长上均匀加载。载荷包括充满水后容器部分单位长度的重力和

加压到容器的水压试验压力。容器水平放置，其底部金属由于弯曲而产生的最大拉应力的2倍加上

相同底部金属在水压试验压力作用下纵向拉应力不应大于容器材料最小屈服强度的80%。

7.7.2.1容器底部金属由于弯曲而产生的最大拉应力1应按式（2）进行计算：

MD

0（2）

12I

其中：

L2

M（3）

8

44（）

I0.04909D0Di4

7.7.2.3容器底部金属在水压试验压力作用下纵向拉应力2应按式（5）计算：

Dp2

ih（）

2225

DD0i

7.7.3端部设计

7.7.3.1瓶式容器端部的设计应保证有足够的强度。瓶式容器两端呈半球形或近似半球形，端部

与圆筒部位应圆滑过渡。

7.7.3.2两端颈部的厚度应自螺纹根径计算，不得小于筒体最小设计壁厚，且保证在承受端塞的

力矩和支撑附加力时不产生变形或损坏。

7.7.4颈部内螺纹

7.7.4.1颈部内螺纹采用普通螺纹时，普通螺纹尺寸及公差应符合GB/T196和GB/T197或相关

标准的规定，有效螺纹数在水压试验压力下计算的剪切安全系数应至少为4，且不少于6扣。

7.7.4.2颈部内螺纹采用锥螺纹时，普通螺纹尺寸及公差应符合GB/T8335或相关标准的规定，

有效螺纹数不少于8扣。

7.7.5颈部螺纹剪切应力强度校核

7.7.5.1瓶式容器两端颈部内孔采用直螺纹连接时，内孔螺纹剪切应力应按式（7）进行校核：

··························（7）

7.7.5.2瓶式容器两端颈部连接端塞采用直螺纹连接时，端塞螺纹剪切应力应按式（8）进行校核：

··························（8）

7.7.5.3瓶式容器两端颈部内螺纹的最小剪切应力面积An按式（9）进行计算：

10

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1p

AnπLeD1mintan(D1minD2max)··························（9）

p22

7.7.5.4端塞外螺纹最小剪切应力面积As按式（10）进行计算：

1p

AsπLeD1maxtan(D2minD1max)·························（10）

p22

7.8疲劳分析

瓶式容器不满足JB4732规定的疲劳分析免除条件时，应按JB4732的要求进行疲劳分析设计。

7.8管路系统

7.8.1管路系统设计参照GB/T20801的规定；当充装氧气介质时，管路系统设计应符合GB

50030第11章或GB/T16912的相关规定。

7.8.2管道的设计压力应不低于瓶式容器的设计压力。

7.8.3充装压缩天然气或其他易产生积液介质时，应设置排污阀、排污管。排污管形式宜为端塞

上开孔、连接排污管伸至容器内的底部，排污管距容器底部内表面最低处的距离应保证污物排除顺

畅干净。

7.8.4管路系统的阀门宜按系统设计压力提高一级配置。

7.8.5管道宜采用焊接连接；管道与设备、阀门之间，以及不能采用焊接连接的管道之间，可采

用法兰、螺纹、卡套连接。

7.8.6管路系统的安装和固定要牢固可靠。

7.9安全附件及仪表

7.9.1超压泄放装置

7.9.1.1瓶式容器组的超压泄放装置一般应选用安全阀，超压泄放装置应符合GB/T150.1附录B

的规定。

7.9.1.2瓶式容器组的超压泄放装置宜在集中排放管道上设置。

7.9.1.3瓶式容器组的超压泄放量按GB/T150.1附录B计算。

7.9.1.4安全阀应符合GB/T12241和GB/T12243的规定。

7.9.1.5安全阀应垂直安装，安全阀前应设置相应通径的截止阀，且在正常工作状态下应保持截

止阀为全开状态。

7.9.1.6安全阀的整定压力不得大于瓶式容器的设计压力。

7.9.2温度计

7.9.2.1温度计的精度等级不低于2.5级。

7.9.2.2温度计的测量范围不小于-60℃～100℃。

7.9.3压力表

7.9.3.1压力表的精度等级不低于1.6级。压力表与管路之间宜安装根部截止阀，系统运行过程

中应保持常开状态。

7.9.3.2压力表的量程应为工作压力的1.5倍～3.0倍，宜为2倍工作压力。

7.10支撑装置

7.10.1瓶式容器与支撑装置之间不允许采用焊接连接型式，应设置必要的止转结构。

7.10.2设计支撑装置时应考虑瓶式容器可能产生的热胀冷缩作用。

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7.10.3支撑装置应放置在牢靠的基础上，宜用地脚螺栓紧固。

8制造、检验与验收

8.1一般要求

8.1.1瓶式容器组的制造除应符合本文件外，还应符合设计图样的要求。

8.2组批

8.2.1瓶式容器的制造应按批组织生产，同一批数量不超过50只。

8.2.2同一批瓶式容器带一个试验环，试验环的长度至少为600mm，采用单面淬火时两端封闭。

试验环与该批瓶式容器须采用同一炉罐号材料，同一厚度及直径，具有相同的热处理状态，且随该

批产品同炉热处理。

8.3材料的分割和标志移植

8.3.1制造受压元件的材料应有可追溯的标志。在制造过程中，如原标志被裁剪或材料分成几块

时，制造单位应规定标志的表达方式，并在材料分割前完成标志的移植。

8.3.2材料分割可用冷切割或热切割方法。当采用热切割方法分割材料时，应清除表面熔渣和影

响制造质量的表面层。

8.4瓶式容器制造、检验与验收

8.4.1钢管复验

8.4.1.1钢管内、外表面应光滑，不得有裂纹、折叠、分层和结疤等缺陷。

8.4.1.2对钢管按炉号进行化学成分复验，结果应符合表1的规定。

8.4.1.3对钢管的厚度、直线度和尺寸公差进行检验，结果应符合6.2.7的规定。

8.4.2旋压成形

8.4.2.1旋压前应进行旋压工艺评定。

8.4.2.2端部必须在加热的条件下，采用旋压工艺进行收口成形，成形时应控制成形温度，不得

采用焊接方法进行缺陷修补。

8.4.2.3端部成形时，应保证瓶体端部的形状，且端部与筒体应圆滑过渡。

8.4.2.4端部成形后，应用专用样板检测瓶体两端部的外形，外形尺寸应与设计图样吻合。

8.4.2.5成形时应提高表面光洁度，对瓶式容器端部的成形内、外表面进行检查，不允许有褶皱、

裂纹和沟痕的存在，对发现的缺陷可用机械加工的方法清除。

8.4.3热处理

8.4.3.1瓶式容器应进行整体淬火+回火热处理，热处理应按评定合格的热处理工艺进行。

8.4.3.2瓶式容器经热处理后力学性能应符合表4的规定，且满足设计图样或技术条件的要求。

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表4容器壳体热处理后的力学性能

冲击吸收能量

KV/J

屈服强度2

抗拉强度屈强断后伸长（10mm×10mm×55mm，布氏硬度HB侧膨胀值

组别牌号ReL

Rm/MPa比率A/%-40℃）（10/3000）LE/mm

(Rp0.2)/MPa

三个试样单个试样

平均值最小值

30CrMo/30Cr≤

I800～880≥520≥20≥60≥47220～275≥0.53

MoE/4130X0.86

34CrMo4/35

ⅡCrMo/42CrM930～1060≥760≤0.9≥16≥47≥38262～330≥0.53

oE/4142

8.4.3.4如瓶式容器力学性能测试的结果不能满足表4的规定，则试样所代表的这批瓶式容器允许

重新热处理，重复淬火的次数不得多于两次；重复热处理应带同制造工艺、同热处理工艺、且与本

批容器采用同批次材料的试验环。

8.4.4工艺重新评定

发生下列情况之一时，瓶式容器的旋压、热处理工艺需重新进行评定，评定结果应符合本文件

的规定：

a）材料改变；

b）热旋压收口、热处理工艺改变；

c）设计厚度改变超过30%；

d）公称外径改变；

e）端部结构形状改变。

8.4.5热处理后各项性能指标测定

8.4.5.1取样

a）试样应从试验环上截取，必要时也可在瓶体上截取，取样时应采用锯切、线切割等方法，

不得采用气割等热加工方式。取样部位见图3；

b）在试验环或试验容器瓶体的中部纵向截取，拉伸试样不少于2块，冲击试样不少于3块，

金相试验不少于2块。

图3取样部位图

8.4.5.2拉伸试验

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a）拉伸试样可选取GB/T228.1中的非比例试样，拉伸试验方法应按GB/T228.1的规定执行，；

b）拉伸试验的检测项目应包括抗拉强度、屈服强度、断后伸长率等；

c）试验结果应符合表4的规定，并符合设计图样的规定。

8.4.5.3冲击试验

a）采用单面淬火时，在筒(瓶)体或试环近内表面T-L方向（(取样方向为环向、缺口方向为轴

向)取样；采用双面淬火时，在筒(瓶)体或试环1/2壁厚处T-L方向取样。试样为55mmx10mmx10

mm标准V型试样。

b）试样偏差和试验方法按GB/T229的规定执行；

c）冲击试验完成后测量试样的侧向膨胀量；

d）试验结果应符合表4的规定；

8.4.5.4金相检验

a）金相试样应从试样环上截取，取样部位见图3，采用单面淬火时，在筒(瓶)体或试环近内表

面取样；采用双面淬火时，在筒(瓶)体或试环1/2壁厚处取样。

b）试样的制备、尺寸和检验方法应按GB/T13298的规定执行；

c）金相显微组织的评定按GB/T13299的规定执行；

d）瓶体组织应为回火索氏体，晶粒度不低于GB/T6394—2017规定的7级；

e）脱碳层深度按GB/T224的规定执行，瓶体内外壁脱碳层深度分别不应超过0.25mm和

0.3mm。

8.4.5.5硬度检测

a）瓶式容器热处理后应按GB/T231.1的规定逐只进行硬度测试；在热处理后瓶式容器的两端

及中部至少选取3个不同截面，每个截面上沿圆周测4点，相邻两点相距90°。每个截面的硬度值应

满足表3的规定，同一环向截面最高硬度值与最低硬度值的偏差不大于30HBW。

b）应对试验环进行硬度检测。从试验环上切取3片试样（间隔120°），在每个试样的内壁各测

3点，其硬度值也应满足上述要求。

c）端塞的硬度应低于壳体硬度。

8.4.6螺纹加工与检验

8.4.6.1瓶式容器两端颈部内外螺纹、端塞的螺纹必须采用精密机械加工，以达到设计图样的技

术要求。

8.4.6.2瓶式容器两端颈部内外螺纹应用标准螺纹环规、塞规进行检测。当采用公称螺纹时，精

度等级应符合GB/T196的规定；当采用55°非密封管螺纹时，精度等级应符合GB/T7307的规定；

当采用其他直管螺纹时，精度等级应符合相应直管螺纹标准的规定；当采用其他锥管螺纹时，精度

等级应符合相应锥管螺纹标准的规定。

8.4.6.3瓶式容器两端颈部内外螺纹同轴度与端部密封面的垂直度应符合设计图样的规定。

8.4.6.4锥螺纹的有效螺纹数和普通螺纹的螺纹长度应符合设计要求。

8.4.6.5瓶式容器两端颈部内外螺纹应进行磁粉检测，按NB/T47013.4—2015的规定，不低于Ⅰ

级为合格。

8.4.6.6端塞机械加工后，应对螺纹部分进行磁粉检测，磁粉检测及评定方法应按NB/T47013.4

—2015的规定，不低于Ⅰ级为合格。

8.4.7内、外表面处理

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8.4.7.1瓶式容器应逐只进行内、外部喷砂或抛丸处理，内、外表面不应有异物、油脂、液体、氧

化皮等。瓶式容器内表面质量应不低于GB/T8923.1—2011中Sa2.5级的规定。盛装氢气的瓶式容

器壳体内表面质量应不低于Ra6.3μm。

8.4.7.2试制新产品时，应对瓶式容器的端部、颈部进行解剖，断面酸蚀后不得有目视可见的裂

纹、折叠、波浪、重皮、夹杂等影响强度的缺陷；端部、颈部必须圆滑过渡，端部与颈部缺陷允许

修磨，但修磨后的最小壁厚不得小于设计值。

8.4.7.3瓶式容器的筒体不允许进行焊接修补。

8.4.7.4充装氧气的瓶式容器内表面应按JB/T6896进行脱脂处理油脂残留量的检测和评定按相

关标准的规定执行。

8.4.8内外表面宏观检查

8.4.8.1瓶式容器的内外表面应进行目视检测，内表面应借助灯光或内窥镜进行检查。目视检测

应按NB/T47013.7的要求进行。

8.4.8.2瓶体内、外表面应光滑平整，不得有肉眼可见的裂纹、褶皱、重皮、夹杂等影响强度的缺

陷，对氧化皮脱落造成的局部圆滑凹陷和修磨后轻微痕迹允许存在，但应保证瓶体设计壁厚。

8.4.9瓶体制造公差检测

8.4.9.1瓶式容器任一点的壁厚不得小于设计图样规定的最小厚度值。

8.4.9.2瓶式容器椭圆度，即同一截面上最大外直径与最小外直径的差值，不得超过该截面平均

外直径的2%。

8.4.9.3瓶式容器筒体外径偏差不应超过公称直径的±1%。

8.4.9.4瓶式容器直线度，圆筒部分直线度不得大于总长度的2‰。

8.4.9.5瓶式容器的长度，不包括附件，制造偏差符合图样规定。

8.4.9.6瓶式容器经热旋压收口后应用专用样板检验两端肩部的外形，最大间隙应不大于

0.625%Do。

8.4.10耐压试验

8.4.10.1瓶式容器耐压试验

8.4.10.1瓶式容器应逐只按TSG21的规定进行水压试验，水压试验应符合设计图样的要求。

8.4.10.2管路耐压试验

8.4.10.2.1管路组装完毕并经检验合格后方可进行耐压试验，且采用液压试验方法。

8.4.10.2.2耐压试验采用水压试验，试验所用的水必须无油且干净，氯离子含量不应超过

25mg/L。

8.4.10.2.3耐压试验应使用两个量程相同并在校准或检定有效期内的压力表。压力表的量程宜为

2倍试验压力，且不应低于1.5倍或不高于3倍的试验压力。

8.4.10.2.4管路进行水压试验时应缓慢升压，达到水压试验压力后，保压时间不少于10min，压

力表不得降压，对焊缝和连接部位进行检查，无渗漏，无异常响声，无可见变形为合格。

8.4.10.2.5耐压试验不合格时，允许对焊缝的渗漏部位进行返修，返修应在常压状态下进行，修

补后应重新试验。

8.4.10.2.6耐压试验完毕后，应将水排尽，并用干燥的空气或氮气进行吹扫，吹扫压力不得超过

设备和管道系统的设计压力，空气流速不得小于20m/s。

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8.4.10.2.7采用空气或氮气吹扫时，应在排出口设白色油漆靶检查，以5min内靶上无铁锈及其

他杂物颗粒为合格。

8.4.11无损检测

8.4.11.1瓶式容器筒体部分应逐只进行100%超声检测和磁粉检测。两端热旋压成形部位应逐只

进行100%磁粉检测。

8.4.11.2磁粉检测按NB/T47013.4—2015进行，Ⅰ级为合格；超声检测按NB/T47013.3—2015

进行，合格级别不低于Ⅰ级。

8.4.11.3经过无损检测的容器，外表面缺陷不允许用焊补的方法修理，但允许用机械打磨的方法

修理，人工修磨的表面应圆滑过渡；必要时，修磨后的部位应重新进行无损检测，合格级别均为Ⅰ

级，修磨部位的容器壁厚不得小于设计厚度，否则应报废处理。

8.5支撑装置

8.5.1支撑装置组对前，应首先对材料的尺寸进行复核，对直线度、不平度等可能存在的相关偏

差进行检测，对超差现象进行矫正。

8.5.2支撑装置组焊前，应对焊缝进行修磨清理，清除可能存在的油漆、油污、锈迹、氧化铁等

异物。

8.5.3支撑装置采用钢板、型钢和角件等焊接而成，所有受力件的焊缝应为连续焊缝，焊角高度

不小于两连件中较薄厚度的0.8倍。

8.5.4瓶式容器组的支撑装置与基础之间的固定应保证管路的连接可靠性。

8.5.5焊接接头应按相关标准进行外观检查，不得有裂纹、气孔、弧坑、未填满、夹渣和飞溅等

缺陷。

8.6管路系统的组装

8.6.1阀门、管道应验收合格后方可组装。

8.6.2安全阀、压力表、温度计等安全附件及仪表应校验或检定合格后方可组装。

8.6.3管道、管件、阀门等连接时，不允许强力组装，应组装牢固、整齐，连接接头密封良好。

8.6.4排液管与端塞、瓶式容器应可靠连接。

8.6.5管道采用焊接连接时，宜采用氩弧焊接，并应按NB/T47014规定进行焊接工艺评定。焊接

接头的力学性能、金相组织、冲击韧性等应不低于母材的相关指标要求，对接焊接接头应按NB/T

47013.2—2015的规定进行100%射线检测，合格级别不低于Ⅱ级，角接焊接接头应按NB/T47013.5

—2015或NB/T47013.4—2015的规定进行100%渗透或磁粉检测，合格级别为Ⅰ级。

8.6.6管道焊缝应外观成型良好，并与母材圆滑过渡，焊接接头表面质量应