《钢质无缝气瓶+第4部分：不锈钢无缝气瓶GBT+5099.4-2017》详细解读

《钢质无缝气瓶第4部分：不锈钢无缝气瓶GB/T5099.4-2017》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义、符号4型式和参数5技术要求6试验方法contents目录7检验规则8标志、包装、运输、储存9产品合格证和批量检验质量证明书附录A(资料性附录)螺纹剪切应力安全系数计算方法附录B(资料性附录)瓶阀装配扭矩附录C(规范性附录)超声检测contents目录附录D(规范性附录)压扁试验方法附录E(资料性附录)内、外观缺陷描述和判定附录F(资料性附录)不锈钢无缝气瓶批量检验质量证明书011范围标准的适用范围本部分适用于在正常环境温度（-40℃~65℃）下使用的、设计、制造公称工作压力为15MPa及以下、公称水容积为0.4L~70L、用于储存和运输永久气体或高压液化气体并可重复充气的钢质无缝气瓶（以下简称气瓶）。本标准也适用于在相应设计温度下，用以储存其他类似气体介质的气瓶设计、制造与检验。但不适用于灭火用的、非重复充装的气瓶和机动车用液化石油气钢瓶。标准的约束和要求010203气瓶的设计、制造、检验与验收应符合本部分和GB/T5099.1的规定。气瓶的充装、运输、储存、使用和定期检验应遵守相应的安全技术规范及相关标准。对于特殊气体或混合气体的充装，应参照相应气体的安全技术说明书（MSDS）进行，并确保气瓶的相容性。不适用的范围本部分不适用于复合材料气瓶、焊接气瓶和非重复充装气瓶。对于非标准规定的气体介质、超出规定温度范围或压力范围的气瓶，需要根据具体情况进行评估和定制。022规范性引用文件GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验方法第1部分：试验方法GB/T232金属材料弯曲试验方法GB/T228金属材料室温拉伸试验方法国家标准GB/T714凸面平焊环松套板式钢制管法兰国家标准GB/T985.1气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB/T985.2埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB/T1220不锈钢棒GB/T1221耐热钢棒国家标准GB/T150钢制压力容器010203GB/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国家标准国家标准GB/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定法或电位滴定法GB/T223.9钢铁及合金铝含量的测定铬天青S分光光度法GB/T223.5钢铁及合金化学分析方法还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量010203GB/T223.16钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测定钛量GB/T223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量GB/T223.23钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法国家标准010203123GB/T223.25钢铁及合金化学分析方法硫氰酸盐直接光度法测定钼量GB/T223.28钢铁及合金化学分析方法亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量GB/T223.37钢铁及合金化学分析方法蒸馏分离-靛酚蓝光度法测定氮量国家标准国家标准0302GB/T223.40钢铁及合金铌含量的测定氯磺酚S光度法01GB/T223.58钢铁及合金化学分析方法亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定钴量GB/T223.53钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量国家标准010203GB/T223.59钢铁及合金磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法GB/T223.60钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量GB/T223.62钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量GB/T223.63钢铁及合金化学分析方法高锰酸钾氧化-亚硝酸钠滴定法测定锰量GB/T223.68钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量GB/T223.67钢铁及合金硫含量的测定次甲基蓝分光光度法国家标准国家标准GB/T223.69钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法01GB/T223.70钢铁及合金铁含量的测定邻菲啰啉分光光度法02GB/T223.72钢铁及合金硫含量的测定重量法03GB/T223.76钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定钒量GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法国家标准010203123GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T4334金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法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)国家标准010203GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的国家标准033术语和定义、符号指由整块钢材经穿孔、轧制或拉伸等方式制成的无缝瓶体，用于储存和运输压缩气体或液化气体。钢质无缝气瓶采用不锈钢材料制成的无缝气瓶，具有良好的耐腐蚀性和机械性能。不锈钢无缝气瓶气瓶在基准温度（一般为20℃）下所允许的最大工作压力。公称工作压力术语和定义0104020503符号VWpTp气瓶的试验压力，单位为兆帕（MPa），一般为公称工作压力的1.5倍。σb材料的抗拉强度，单位为兆帕（MPa）。σs材料的屈服强度，单位为兆帕（MPa）。气瓶的公称工作压力，单位为兆帕（MPa）。气瓶的水容积，单位为升（L）。044型式和参数常规型式按照常见的结构和用途，不锈钢无缝气瓶可分为高压和低压两种型式，分别适用于不同的气体储存需求。特殊型式针对特定的使用环境和气体特性，不锈钢无缝气瓶还可设计为特殊型式，如防爆型、低温型等。4.1型式公称工作压力气瓶的公称容积是指气瓶内腔在公称工作压力下的气体容积，通常以升（L）为单位。公称容积气体充装量指气瓶在正常工作温度下允许承受的最高压力，是气瓶设计和使用的重要依据。不锈钢无缝气瓶的瓶体材料主要采用优质不锈钢，具有良好的耐腐蚀性和机械性能。根据具体需求，可选用不同牌号的不锈钢材料。指气瓶在公称工作压力下所能充装的气体的最大质量或体积，根据气体的性质和用途确定。4.2参数瓶体材料055技术要求5.1材料要求不锈钢材料应符合相关国家或行业标准，具有良好的耐腐蚀性和机械性能。01瓶体材料应经过热处理，以保证材料的均匀性和稳定性。02材料的化学成分和机械性能应满足气瓶使用安全的要求。035.2制造工艺要求0302瓶体应采用无缝钢管或钢锭经穿孔制成，不得采用焊接方式连接。01瓶体表面应光滑，无裂纹、折叠、重皮等缺陷。瓶体的制造过程中，应严格控制温度、时间和压力等工艺参数，确保产品质量。瓶体应进行外观检查、尺寸检查、壁厚测定和水压试验等检验项目。外观检查应无裂纹、明显划痕、凹坑等缺陷，尺寸应符合设计要求。水压试验应按照规定的试验压力和时间进行，确保瓶体无渗漏和破裂等现象。5.3检验与试验要求010203瓶体上应清晰标注制造单位、制造日期、工作压力、容积等信息。定期对气瓶进行检查和维护，确保其处于良好的工作状态。使用过程中，应严格遵守操作规程，避免过度充装、超压使用等不安全行为。5.4标志与使用要求066试验方法试验设备水压试验机、压力表、进水管等。试验步骤将气瓶充满水，排除空气；逐渐升压至规定压力；保压一定时间后，检查气瓶是否有泄漏或变形。试验目的验证气瓶在规定压力下是否会发生泄漏或破裂。6.1水压试验检测气瓶在正常工作压力下的密封性能。试验目的气密性试验机、压力表等。试验设备将气瓶充气至工作压力；关闭阀门，观察压力表变化；检查气瓶是否有泄漏。试验步骤6.2气密性试验010203试验目的确定气瓶的爆破压力，验证其安全性能。试验设备爆破试验机、高速摄像机等。试验步骤逐渐升压直至气瓶爆破；记录爆破压力和爆破过程；分析爆破原因和碎片情况。0302016.3爆破试验01试验目的模拟气瓶在长期使用过程中的疲劳情况，验证其使用寿命。6.4疲劳试验02试验设备疲劳试验机、压力表等。03试验步骤对气瓶进行多次充放气操作；检查气瓶是否有裂纹、变形等异常情况；记录疲劳次数和损坏情况。077检验规则出厂检验每只气瓶出厂前都应进行出厂检验，确保气瓶符合标准要求。型式检验当气瓶设计、工艺或材料有重大改变时，应进行型式检验，以验证气瓶的性能是否符合标准要求。7.1检验分类检查气瓶的外观质量，包括焊缝、热影响区及瓶体表面等，应无裂纹、重皮、夹渣等缺陷。外观检查进行水压试验以检验气瓶的耐压性能，试验压力和时间应符合标准要求。水压试验测量气瓶的直径、高度、壁厚等尺寸，应符合设计要求。尺寸检查对气瓶进行气密性试验，确保气瓶无泄漏现象。气密性试验7.2检验项目7.3检验方法外观检查可采用目视或放大镜进行检查。01尺寸检查可使用卡尺、千分尺等测量工具进行测量。02水压试验和气密性试验应按照标准规定的试验方法和步骤进行。037.4检验结果处理若检验结果符合标准要求，则判定为合格，并出具合格证明。若检验结果不符合标准要求，则判定为不合格，并按照相关规定进行处理，如返修、报废等。同时应分析原因，采取措施防止类似问题再次发生。““088标志、包装、运输、储存标志气瓶上应有明显的标志，包括制造商名称、产品编号、工作压力、制造日期等信息，以确保产品的可追溯性和安全性。标志应清晰、耐久，不易脱落或模糊，以便在使用过程中能够始终保持清晰可见。包装气瓶应采用适当的包装以保护其免受损坏和污染。包装材料应具有一定的强度和防潮性能，以确保气瓶在运输和储存过程中的安全性。包装上应标明产品名称、型号、数量、重量以及必要的警示标志，以便于搬运和识别。在运输过程中，气瓶应妥善固定，避免滚动、碰撞和摩擦，以防止发生意外事故。运输车辆应符合相关安全规定，驾驶员和押运员应具备相应的资质和经验，确保运输过程中的安全。运储存气瓶应存放在通风良好、干燥、阴凉的地方，避免阳光直射和高温环境，以防止气瓶内的压力升高或产生其他安全隐患。储存区域应远离火源、热源和易燃易爆物品，以确保储存安全。同时，应定期对储存的气瓶进行检查和维护，确保其处于良好的使用状态。099产品合格证和批量检验质量证明书合格证的颁发每个钢质无缝气瓶在出厂前，都应获得产品合格证，以证明其符合相关标准和规定。合格证的内容应包括气瓶的制造单位、产品名称、型号、规格、生产日期、检验员签字等信息，以及标明“合格”字样。合格证的使用产品合格证应妥善保管，作为用户购买和使用气瓶的依据，同时也是产品追溯的重要凭证。产品合格证证明书的出具制造商应按批出具批量检验质量证明书，以证明该批气瓶的质量符合相关标准和合同要求。证明书的内容应包括气瓶的型号、规格、数量、生产日期、检验结果、检验标准等信息，同时应加盖制造商的公章。证明书的使用批量检验质量证明书是用户购买气瓶时的重要依据，也是气瓶质量追溯的关键文件。用户应妥善保存，以备查验。020301批量检验质量证明书10附录A(资料性附录)螺纹剪切应力安全系数计算方法010203本附录提供了计算螺纹剪切应力安全系数的方法。安全系数是确保螺纹连接在承受工作载荷时不会发生剪切破坏的重要参数。通过合理的安全系数设计，可以确保气瓶在正常使用条件下的安全性和可靠性。A.1概述A.2螺纹剪切应力安全系数的定义螺纹剪切应力安全系数是指螺纹连接在承受最大工作载荷时，其实际承受的剪切应力与材料许用剪切应力的比值。安全系数应大于1，以确保连接的安全性。根据气瓶的工作压力、螺纹的几何尺寸和材料性能等参数，计算出螺纹连接处的最大剪切应力。结合材料的许用剪切应力，利用公式计算出安全系数。具体计算方法可参考相关标准和规范。A.3螺纹剪切应力安全系数的计算方法010203在计算安全系数时，应充分考虑气瓶的实际工作条件和载荷情况，以确保计算结果的准确性和可靠性。对于不同材料和规格的气瓶，其许用剪切应力和安全系数可能有所不同，因此在实际应用中需结合具体情况进行计算和评估。A.4注意事项11附录B(资料性附录)瓶阀装配扭矩适当的装配扭矩可以保证瓶阀与气瓶之间的紧密连接，防止气体泄漏。确保气密性正确的装配扭矩能够避免因连接不牢导致的安全事故。保障使用安全合理的装配扭矩有助于延长气瓶使用寿命，保持其良好的工作性能。维护气瓶性能瓶阀装配的重要性通过实验验证，确定最佳装配扭矩，以保证气瓶的安全性和可靠性。实验验证参考气瓶和瓶阀生产厂家的建议，确定合适的装配扭矩。厂家建议根据国家标准和行业规范，确定瓶阀装配扭矩的推荐值。参考标准瓶阀装配扭矩的确定方法瓶阀装配扭矩的操作注意事项使用专用工具应使用专用的扭矩扳手进行装配，以确保扭矩的准确性和一致性。检查瓶阀和气瓶在装配前，应检查瓶阀和气瓶的螺纹是否完好，确保无损伤和杂质。避免过度拧紧过度拧紧可能导致螺纹损伤或瓶阀变形，影响气瓶的安全使用。定期检验应定期对瓶阀装配扭矩进行检验，确保其符合规定要求。记录与管理对检验和调整结果进行记录和管理，以便追踪和查询。调整扭矩若发现装配扭矩不符合要求，应及时进行调整，以保证气瓶的安全性和可靠性。瓶阀装配扭矩的检验与调整12附录C(规范性附录)超声检测超声检测原理利用超声波在材料中传播的特性，检测材料内部是否存在缺陷或不连续。超声波在遇到缺陷时会产生反射、折射或波形转换，通过分析这些信号可以判断缺陷的位置和大小。““超声检测设备探头将电能转换为超声波能量，同时将反射回来的超声波转换为电信号。超声探伤仪用于产生和接收超声波信号，同时显示和记录检测结果。脉冲反射法通过发射短脉冲超声波，并接收其反射波来判断缺陷情况。穿透法超声检测方法在工件的一侧发射超声波，在另一侧接收，通过检测超声波的衰减情况来判断工件内部质量。0102超声检测应按照相关国家或行业标准进行，如本例中的GB/T5099.4-2017。检测环境应符合要求，避免外界干扰对检测结果的影响。检测人员应经过专业培训，并具备相应的资质和证书。超声检测标准与要求13附录D(规范性附录)压扁试验方法应选用能够提供稳定且连续压力的压力机，以确保试验的准确性。压力机平行板应选用硬质材料制成，表面平整且具有一定的耐磨性，以保证试验过程中试样的均匀受压。平行板应选用精度高的测量工具，如千分尺或游标卡尺，用于测量试样的压扁距。测量工具试验设备试样选取应从同一批次的钢质无缝气瓶中随机选取试样，以确保试验结果的代表性。试样准备试样处理试样在试验前应进行必要的处理，如去除表面的油污、锈蚀等，以避免对试验结果产生影响。试样尺寸试样的尺寸应符合相关标准规定，以确保试验的有效性和可比性。试验步骤将处理好的试样放置在两个平行板之间，确保试样与平行板之间无缝隙且接触良好。放置试样启动压力机，对试样均匀地施加压力，直至达到规定的压扁距。根据观察到的现象，判断试样是否合格。如无裂缝、裂口或焊缝开裂等现象，则判定为合格；否则，判定为不合格。施加压力在试验过程中，应密切观察试样的变形情况，并记录是否出现裂缝、裂口或焊缝开裂等现象。观察与记录01020403结果判定试验过程中应保持压力的稳定和连续，避免产生冲击或振动，以确保试验结果的准确性。试验结束后，应对试验设备进行必要的维护和保养，以确保其处于良好的工作状态。在试验过程中，如发现试样存在异常现象（如严重变形、断裂等），应立即停止试验，并查明原因。注意事项14附录E(资料性附录)内、外观缺陷描述和判定030201裂纹在气瓶表面出现的细长缝隙，通常由于冷热加工、焊接或热处理过程中产生的应力导致。折叠气瓶表面金属局部重叠，形成明显的折痕，可能由于轧制过程中金属流动不均匀造成。结疤气瓶表面附着的金属瘤或疤痕，通常由于铸造或锻造过程中的杂质或气泡导致。外观缺陷描述裂纹任何长度的裂纹都是不允许的，必须予以修复或更换。折叠轻微的折叠可能不会影响气瓶的使用，但严重的折叠必须予以修复或更换。结疤小面积的结疤可能不会影响气瓶的使用，但大面积的结疤或位于关键部位的结疤必须予以修复或更换。外观缺陷判定气瓶内部存在的非金属夹杂物，可能由于冶炼过程中杂质未完全去除导致。夹杂缩孔疏松气瓶内部出现的圆形或椭圆形的空洞，通常由于铸