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2 材料


2.1 基本要求
    (1)气瓶(本章一般指瓶体)材料的选用,应当考虑材料的力学性能、化学性能、工艺性能,及其与介质的相容性;
    (2)气瓶应当采用具有成熟使用经验并列入本规程协调标准的材料;材料的强度、冲击韧性、化学成分、弹性模量,以及高分子材料的聚合量和密度等技术指标,应当满足协调标准的要求;
    (3)采用未列入气瓶国家标准的材料,应当经过市场监管总局核准的型式试验机构的型式试验验证,并且按照本规程1.5进行新材料技术评审;
    (4)材料制造单位应当在材料的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或者其他可追溯的标志;
    (5)材料制造单位应当向材料使用单位提供材料质量证明书,材料质量证明书的内容应当齐全、清晰,并且印制可追溯的信息化标志,加盖材料制造单位质量检验章;可追溯的信息包括材料制造单位名称、材料牌号、规格、炉批号、交货状态、质量证明书签发日期等内容;可追溯的信息化标志包括二维码、条形码等;
    (6)气瓶制造单位从非材料制造单位取得气瓶用材料时,应当取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件或者加盖材料供应单位公章和经办人签字(章)的复印件;
    (7)气瓶制造单位应当对所选用的气瓶材料以及材料质量证明书的真实性、可追溯性与一致性负责。
2.2 性能要求
    (1)制造钢质气瓶的材料,应当是电炉或者氧气转炉冶炼的无时效镇静钢;
    (2)钢质无缝气瓶的材料,应当选用含碳量不大于0.38%的优质碳锰钢、铬钼钢,其硫、磷含量应当分别不大于0.010%和0.015%,硫、磷总含量不大于0.020%;
    (3)钢质焊接气瓶用钢板,应当具有良好的压延加工和焊接性能,其含碳量不大于0.20%,并且碳当量不大于0.50%;硫、磷含量应当分别不大于0.020%和0.025%;非重复充装焊接钢瓶的材料应当选择含碳量不大于0.12%的碳素钢;
    (4)制造不锈钢气瓶的材料,应当选用奥氏体不锈钢或者奥氏体-铁素体双相不锈钢,并且具有良好的抗晶间腐蚀和抗应力腐蚀性能;
    (5)铝合金气瓶瓶体以及铝合金内胆用材料,应当具有良好的抗晶间腐蚀性能和抗应力腐蚀性能;铝合金材料中铅和铋的含量均不得大于0.003%;其他杂质元素的单项含量不得大于0.05%,总含量不得大于0.15%;
    (6)盛装有应力腐蚀倾向介质的钢质气瓶用材料,应当控制材料的实际抗拉强度不大于880MPa;
    (7)盛装氢气或者其他致脆性介质的钢质气瓶用材料,应当控制材料的实际抗拉强度不大于880MPa;实际屈强比(屈服强度/抗拉强度的比值,下同)不大于0.90时,允许材料的实际抗拉强度不大于950MPa;
    (8)盛装压缩天然气的钢质气瓶瓶体和纤维缠绕气瓶的钢内胆用材料,如果其硫、磷含量分别不大于0.005%和0.010%,并且符合相应标准中硫化氢应力腐蚀试验(应力环法,下同)要求,允许材料的实际抗拉强度大于880MPa,但是不得大于1000MPa;硫化氢应力腐蚀试验的试验结果,应当在气瓶设计文件和型式试验报告中注明;改变材料的牌号、制造单位、冶炼方法或热加工方法时,气瓶制造单位应当重新进行硫化氢应力腐蚀试验;
    (9)盛装氢气、天然气或者甲烷等介质的长管拖车、管束式集装箱用大容积钢质无缝气瓶,所用材料热处理后的实际抗拉强度应当小于或者等于880MPa,屈强比应当小于或者等于0.86,断后伸长率(A50mm)应当大于或者等于20%(拉伸试样采用全壁厚圆弧扁试样,下同);盛装其他气体的大容积钢质无缝气瓶,材料热处理后的实际抗拉强度应当小于或者等于1060MPa,屈强比应当小于或者等于0.92,断后伸长率(A50mm)应当大于或者等于16%。
2.3 境外牌号材料的使用
    (1)境外牌号材料应当是境外压力容器或者气瓶法规以及相关产品标准允许使用,并且境外已有相似工作条件下使用实例的材料,其化学成分和力学性能应当符合本规程以及相关协调标准的规定;
    (2)材料质量证明书应当符合本规程2.1的规定;
    (3)气瓶制造单位首次使用境外牌号材料制造气瓶前,应当根据相关产品制造工艺要求进行工艺试验,如冷热加工工艺试验、焊接和热处理工艺评定等,并且制定相应的工艺文件。
2.4 材料选用特殊要求
    (1)盛装氯、溴化氢、碳酰二氯、氟化氢、氯甲烷、溴甲烷等对铝合金有晶间腐蚀或者应力腐蚀倾向介质的气瓶,不得采用铝合金材料;
    (2)盛装一氧化碳介质的气瓶,应当优先采用铝合金或者不锈钢材料;如果采用碳钢材料,应当对气体中水和二氧化碳含量进行控制;
    (3)盛装医用或者食品用气体的气瓶,应当优先采用铝合金或者不锈钢材料;否则应当对气瓶内表面进行洁净处理;
    (4)盛装可燃气体的纤维缠绕气瓶内胆采用非金属材料的,应当按照本规程1.5的要求进行技术评审;
    (5)纤维缠绕气瓶的缠绕材料应当选用玻璃纤维、碳纤维或者芳纶纤维,承载层应当采用单一纤维环向缠绕或者全缠绕。
2.5 材料使用和标志移植
    (1)气瓶制造单位应当对进厂材料的材料质量证明书和材料标志进行审核,并且按照炉罐号对制造气瓶的金属材料进行化学成分验证分析;
    (2)制造气瓶的金属材料,气瓶制造单位应当按批进行力学性能验证检验(钢管、钢坯等由热处理最终确定材料力学性能的除外);
    (3)制造纤维缠绕气瓶的非金属材料,气瓶制造单位应当按批进行力学性能以及相关技术指标的测定;
    (4)无缝气瓶用的钢管或者铝合金铸锭,材料制造单位应当分别按照GB/T5777《无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自动超声检测》、GB/T6519《变形铝、镁合金产品超声波检验方法》等的规定进行无损检测,合格级别应当满足气瓶产品标准的要求;无缝气瓶用的钢坯或者不锈钢棒,材料制造单位应当按照GB/T226《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》进行低倍组织检验,不允许有白点、残余缩孔、分层、气泡、异物和夹杂等缺陷,气瓶制造单位应当进行复验;
    (5)制造气瓶承压部件的材料,应当在分割或者使用前进行标志移植,保证材料具有可追溯性。
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气瓶安全技术规程 TSG23-2021
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