不锈钢焊接气瓶(试验压力大于 6MPa 的气瓶)的型式试验:
1、一般要求
1.1 所有新设计的钢瓶都应进行型式试验。
与原设计相比,存在下列任意情况之一时,即视其为新设计:
——在不同的工厂制造的;
——采用不同的焊接或制造工艺,或对现有工艺进行重大变更的,例如改变热处理、改变冷作成型强化工艺等;
——采用不同化学成分范围的钢材制造的;
——采用了不同的热处理方式的;
——封头形状改变,如凹面承压变为凸面承压、椭圆形封头变为半球形封头等;或封头设计壁厚与钢瓶外径的比值改变;
——最小保证屈服强度 Re 和/或最小保证抗拉强度 Rg 改变;
——瓶体总长增加超过 50%(长径比小于 3 的钢瓶不能作为长径比大于 3 的设计原型使用);
——外径变化超过 ±2%;
——筒体的最小保证壁厚(a′)或封头的最小保证厚度(b′)减小;
——水压试验压力改变(当已获批准的钢瓶高代低用时,不视其为新设计)。
1.2 制造厂应编制钢瓶的技术文件,包括但不限于设计图纸、设计计算书、材料明细表、焊接和制造工艺及热处理要求,作为型式试验证书的附件。
1.3 对于每种新设计的钢瓶,制造厂应提供一批至少 30 只钢瓶用于型式试验。经过型式试验机构同意,抽样基数也可以不少于试验用样品数量的 3 倍。
1.4 试验项目应包括 2.1 和 2.2 中列出的验证和试验。
2、验证与试验
2.1 验证
应验证以下项目:
——满足要求;
——设计符合规定;
——测量两只钢瓶的筒体和封头壁厚,应符合要求,测量位置应包括至少三个钢瓶圆筒部位横截面和一个封头部位纵截面;
——所有被抽取的试验瓶应满足要求。
2.2 试验列表
下列试验应在被抽取的试验瓶焊缝目视检查合格后进行:
——选取 2 只钢瓶,按拉伸试验、弯曲试验、冲击试验,和焊缝截面宏观检查进行试验,试样上应标明产品批次;
——选取 2 只钢瓶,按 3.1(水压爆破试验)进行试验,试验瓶的钢印应齐全;
——按要求进行射线胶片透照检测或射线数字成像检测;
——选取 3 只钢瓶,按 3.2(压力循环)的规定进行试验,试验瓶的钢印应齐全;
——对于采用奥氏体不锈钢或双相不锈钢制造的用于充装腐蚀性气体(参见 ISO 11114-1)的钢瓶,选取一只钢瓶,按 3.3(腐蚀试验)进行试验。
这些试验应在完成所有制造工序后的成品钢瓶上进行。
3、试验要求
3.1 水压爆破试验
a)试验瓶应按照成品钢瓶的要求压印全部钢印内容。水压爆破试验方法按 GB/T 15385 的要求,升压速率不超过 0.1MPa/s,并可自动记录"时间-压力"曲线和"压力-进水量"曲线。
b)爆破压力 Pb 至少为试验压力的 2.25 倍。测得的屈服压力 Py 应不小于式(1)计算值:
Py≥Ph/F ························································(1)
瓶体爆破不应产生任何碎片。
爆破主断口不应出现任何脆断现象,例如,断口的边缘不应呈放射状,而应与径向平面成一定角度,且断口应有明显的剪切唇。
爆破口的起始点不应位于钢印标记上。
3.2 压力循环试验
a)用于压力循环试验的 3 只钢瓶的钢印内容应齐全。
b)应采用无腐蚀性液体对钢瓶进行压力循环试验,试验方法按 GB/T 9252 的规定进行,循环压力上限为钢瓶的试验压力(ph),循环压力下限不得超过压力循环上限的 10%。循环频率不得超过 0.25Hz(15 次/min)。试验过程中,钢瓶外表面温度不得超过 50℃。
c)钢瓶应进行 12 000 次压力循环,试验过程中应无泄漏或失效。
d)应测量试验瓶瓶底中心的厚度并记录在型式试验报告中。与型式试验报告记录的厚度相比,正式产品的瓶底中心厚度的减薄量不应大于 15%。
3.3 腐蚀试验
对于按照规定材料制造并充装腐蚀性气体的钢瓶,型式试验时应选取一只按照 GB/T 4334 的要求进行晶间腐蚀试验。试样应从瓶体上截取,几何尺寸应满足弯曲试验的要求。
根据钢瓶结构,按要求位置截取两个试样。
腐蚀性气体列于 ISO 11114-1 中,用于充装腐蚀气体的钢瓶应在钢印标记中加打标志"H"。
4、型式试验证书
若所有试验结果合格,型式试验机构方可颁发型式试验证书。