《液氢气瓶第1部分：材料、设计、制造、检验与试验》.docx

ICS点击此处添加ICS号CCS点击此处添加CCS号DB/广东省地方标准DB/XXXXXXX-202X液氢气瓶第1部分：材料、设计、制造、检验与试验1.iquidhydrogencylinderPart1:Material,design,fabrication,inspectionandtesting（征集意见稿）XXXX -XX-XX 实施XXXX-XX-XX发布液氢气瓶第1部分：材料、设计、制造、检验与试验1范围本部分规定了液氢气瓶（以下简称“气瓶”）的术语和定义，符号，型号和基本参数，材料，设计,制造、检验和试验，标志、包装、运输和存放，出厂资料，资料保存等要求。本部分适用于在正常环境温度（-40°C60°C）下使用，贮存液氢（仲氢体积含量不低于95%,热力学数据见附录A）,设计温度不高于253,公称工作压力为0.2MPa35MPa,公称容积为150L450L,可重复充装的立式气瓶。注：本文件凡未注明的压力均指表压。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/T 228.1GB/T 229GB/T 1804GB/T 1954GB/T 2653GB 3836.1GB/T7144GB/T 9251GB/T 12137GB/T 12241GB/T 12243GB/T 13005金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法金属材料夏比摆锤冲击试验方法一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差铭银奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法焊接接头弯曲试验方法爆炸性环境第1部分：设备通用要求气瓶颜色标志气瓶水压试验方法气瓶气密性试验方法安全阀一般要求弹簧直接载荷式安全阀气瓶术语GB/T 13305GB/T 14976GB/T 16804GB/T 17925GB/T 18442.1GB/T 18442.3GB/T 18443.2GB/T 18443.3GB/T 18443.4GB/T 18443.5GB/T 18443.8不锈钢中-相面积含量金相测定法流体输送用不锈钢无缝钢管气瓶警示标签气瓶对接焊缝X射线数字成像检测固定式真空绝热深冷压力容器第1部分：总则固定式真空绝热深冷压力容器第3部分：设计真空绝热深冷设备性能试验方法 真空绝热深冷设备性能试验方法 真空绝热深冷设备性能试验方法 真空绝热深冷设备性能试验方法 真空绝热深冷设备性能试验方法第2部分:第3部分: 第4部分:第5部分: 第8部分:真空度测量漏率测量漏放气速率测量 静态蒸发率测量 容积测量GB13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语GB/T24511承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带GB/T 25198GB/T 31480GB/T 31481GB/T 33209GB/T 33215JB 4732-1995压力容器封头深冷容器用高真空多层绝热材料深冷容器用材料与气体的相容性判定导则焊接气瓶焊接工艺评定气瓶安全泄压装置钢制压力容器一分析设计文件JB/T6896空气分离设备表面清洁度NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件承压设备无损检测 承压设备无损检测 承压设备无损检测承压设备无损检测 承压设备无损检测NB/T 47013.2NB/T 47013.3NB/T 47013.5NB/T 47013.11NB/T 47013.14NB/T 47018.1NB/T 47018.3第2部分：射线检测第3部分：超声检测第5部分：渗透检测第11部分：X射线数字成像检测第14部分：X射线计算机辅助成像检测承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分：气体保护电弧焊钢焊丝和填充丝3术语和定义GBT12241>GB/T13005GB/T18442.1>GB/T18442.3、GB/T18443.2>GB/T24499、GB/T26929及GBZT33209界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1氢hydrogen最轻的化学元素，符号H,原子数1,原子量1.008,是地球的重要组成元素。来源：GB/T24499-2009,2.13.2液氢liquidhydrogen液氢是一种无色、透明的低温液体，正常沸点为20.38K,沸点时密度为70.77kgm3.来源：GB/T24499-2009,2.18,有修改3.3液氢气瓶liquidhydrogencylinder盛装液氢的焊接绝热气瓶。3.4批量lot/batch以相同规则组成的一定数量的产品。3.5 4.1内胆批量lot/batchofinnercontainmentvessels采用同一设计、同一牌号材料、同一工艺（主要指焊接工艺、无损检测工艺、压力试验工艺）连续生产的内胆所限定的数量。3.6 4.2产品批量lot/batchofcylinders采用同一设计、同一工艺、同一设备（主要指绝热工艺、抽真空工艺）连续生产的产品所限定的数量。3.7气瓶自重tareofcylinder满足充装、贮存、运输、使用及安全等基本功能的空瓶质量。3.8有效容积effectivevolume准许充装的最大液体体积。3.9低温点coldspot温度比周围阴凉处的空气低5K或更低的部位。3.10传热系数coefficientofheattransfer单位面积、单位温度差及单位时间内冷热流体之间所能传递的热量，表征传热过程强弱。来源：GB/T18517-2012,2.6.2,有修改3.11自由空气freeair绝对压力1.01325x1()5Pa,15.6下测定的空气。4符号下列符号适用于本文件。Dn封头或简体的内直径，mm。Do：封头或筒体的外直径，mm。Eo：材料的弹性模量，MPa0g：重力加速度，=9.81s2oHi:封头内高度，等于封头内曲面深度与封头直边高度之和，mm。6封头内曲面深度，mm。ho：封头外曲面总高度,ho=hi+Sn；mmokli由椭圆长短轴比值决定的系数。1.：筒体长度与每个封头的直边高度、内曲面深度的1/3的总和，mmoP：公称工作压力，MPa<,P”：临界压力，MPaoPd-设计压力，MPaoPp安全泄压装置的排放压力，MPaoPti耐压试验压力，MPa0:安全阀整定压力，MPa0Pi：外压力,MPaoR：碟形封头的球壳外半径及椭圆封头的当量球壳外半径，mm。Sz设计壁厚，mm。Sb：筒体实测最小壁厚，mm。S.:有效厚度，等于名义壁厚减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差，mm。Sh：封头成形后的最小壁厚，mm。Sn:名义壁厚，mm。:壁应力，MPaoAHa封头内高度公差，mmoD,z封头内圆周长公差，mm。5型号和基本参数5.1型号气瓶型号按下列规定命名。设计更改顺序号，依次用I、II、In表示。公称工作压力，MPa。内胆公称容积，L内胆公称直径，mio液氨气瓶名称，用LHP表示.例：LHP450-175-0.7表示内胆内直径为45Omm,公称容积为175L,工作压力为0.7MPa的液氧气瓶。5.2基本参数5.2.1公称容积和内胆内直径公称容积和内胆内直径宜按照表1选取。公称容积宜取5的整数倍。表1公称容积和内胆内直径公称容积/L150200200450内胆内直径mm3505504508005.2.2压力5.2.2.1内胆简体壁厚的内压计算所采用的压力为设计压力，设计压力为内胆耐压试验压力。内胆耐压试验压力不应小于2倍公称工作压力（匕=R2P）。5.2.2.2气瓶外壳承受的外压力不应小于0.2IMPao5.2.2.3气密性试验压力不应小于公称工作压力。5.2.3有效容积有效容积不应大于公称容积的90%。6材料6.1一般要求6.1.1 材料的选择应考虑其力学性能、物理性能和工艺性能以及与液氢的相容性。6.1.2 受压元件和焊接材料从材料制造单位采购时,应取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件;原件应盖有材料制造单位质量检验章和印有可追溯的信息化标志（二维码、条形码等），可追溯信息化标志至少包括材料制造单位信息、材料牌号、规格、炉批号、交货状态、质量证明书签发日期等。从非材料制造单位采购时，应取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件或复印件，复印件应加盖材料供应单位检验公章和经办人章。6.2内胆材料6.2.1内胆材料应采用固溶状态交货的奥氏体不锈钢。6.2.2内胆主体（筒体和封头）、管接头、管座或凸缘、夹层空间管道、补强板等与液氢或低温蒸汽接触的材料的铁素体含量不大于7%。6.2.3内胆受压元件、焊接在内胆上的垫板等以及与液氨或低温蒸汽接触的材料除满足表2和表3要求外，还应满足如下要求： 内胆主体符合GB/T24511的规定和设计文件要求； 管接头、管座或凸缘符合NB/T47010的规定，等级不低于In级； 夹层空间管道采用奥氏体不锈钢时符合GB13296或GB/T14976的规定； 焊接在内胆上的补强板、垫板等符合GB/T24511的规定。6.2.4内胆材料的化学成分及允许偏差应符合表2的规定。表2化学成分及允许偏差化学成分CMnPSSiNiCrMoX质量百分数0.082.00<0.0350.0150.7510.5014.0016.0018.002.003.00<0.1允许偏差±0.01+0.04+0.005+0.(X)5±0.05±0.10±0.20±0.01±0.016. 2.5内胆材料的力学性能应符合表3和设计文件的要求。表3力学性能试验项目抗拉强度RmMPa规定塑性延伸强度RM2MPa断后伸长率力%冲击吸收能KV2J侧向膨胀量LEmm试验温度室温-196规定值520220>40>38>0.53注1：冲击采用3个IOmmXIOmmX55mm的标准试样，冲击吸收能平均值应满足规定值，至多允许有1个试样的冲击吸收能低于规定值，但不应低于规定值的70%。注2：当材料尺寸无法制备标准试样时，根据实际情况制备宽度为7.5mm、5mm、2.5mm的试样；其冲击吸收能分别为标准试样的75%、50%、25%。侧向膨胀量按照标准试样规定值。6.3 焊接材料焊接材料应符合NB/T47018.1及NBZT47018.3的规定；内胆焊接材料的熔敷金属还应满足表4的要求。表4熔敷金属试验试验项目试验数量试验温度合格指标试验方法铁素体含量测量1块室温<7%GB/T1954拉伸1个抗拉强度：R,rt520MPaGBfr228.1规定塑性延伸强度2i>220MPa断后伸长率A：30%冲击试验1组（3个）-19