钢质焊接气瓶设计和制造培训教材(PPT 36页)
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谢谢各位！
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复验规则
• 批量检验项目中，如有证据证明是操作失误或试验设备 失灵造成试验失败，则可在同一钢瓶（必要时也可在同 批钢瓶中另抽一只）或原产品焊接试板上做第二次试验 。第二次试验合格，则第一次试验可以不计。
• 对进行射线检测的钢瓶，当焊缝全长的射线检测不合格 时，应在同一生产顺序50只中，再抽取二只钢瓶进行焊 缝全长的射线检测，若仍不合格，则应逐只进行焊缝全 长的射线检测。
• 热处理应严格按工艺执行，并具备自动记录装置。 • 热处理结果应记入产品质量证明书。
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批量检验项目及要求
• 钢瓶主体壁厚 • 宏观侵蚀检验：角焊缝和搭接焊缝的宏观侵蚀检验，经
目测检查，焊缝根部应焊透，焊缝金属和热影响区不得 有裂纹、未熔合等缺陷存在。
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批量检验项目及要求
• 公称容积小于或等于150L的钢瓶进行的力学性能试验或 爆破试验不合格时，应按下表的规定进行复验，复验钢 瓶在同批中任选。
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复验规则
批量，只 不合格项目 复验项目
≤250
1M
2M 1B
1B
1M 2B
1M >250～500
1B
2M 2B
1M 4B
注：M ─ 力学性能试验。 Ｂ ─ 爆破试验。
钢质焊接气瓶的设计
• 材料要求： • 材料一般规定：主体材料、焊接材料等 • 化学成分 • 力学性能：名义壁厚大于等于6mm时，需进行常
温冲击试验，计算-20℃瓶体周向应力，若大于常 温材料屈服点的1/6，进行低温冲击试验。
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钢质焊接气瓶的设计
• 设计的一般规定： • 设计计算依据的内压力、钢瓶的组成、封头的形状，对
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复验规则
• 复验仍有一只以上钢瓶不合格时，则该批钢瓶为不合格 。但允许对这批钢瓶进行修理，清除缺陷后再重新热处 理，并作为新的一批重新检验。
• 公称容积大于150L的钢瓶，其产品焊接试板力学性能试 验如有不合格的项目，经加倍复验仍不合格时，允许从 该批钢瓶中任选一只，按照规定截取试样重做试验，如 还有不合格的项目，则这批钢瓶为不合格。但允许重新 热处理，并做为新的一批重新检验。
• 基本参数的确定： • 公称容积和公称直径： • 公称工作压力： • 对于盛装低压液化气体和压缩气体混合物的钢瓶，其公
称工作压力指温度为60℃时瓶内气体压力的上限值； • 盛装低压液化气体的钢瓶，其公称工作压力不得小于其
所盛装介质在60℃时的饱和蒸汽压； • 盛装有毒和剧毒危害的液化气体的钢瓶，其公称工作压
• 附件
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对于焊接的要求
• 1 焊接的一般规定
• 人员要求
• 焊接方法应采用自动气体保护焊
• 焊接坡口要求
• 施焊时要求
• 焊缝返修的规定：同一部位返修不宜超过两次
• 2 焊接工艺评定
• 试验项目
• 试验结果评定
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对于热处理的要求
• 钢瓶瓶体在全部焊接完成并检验合格后，必须进行整 体正火或消除应力的热处理，不允许局部热处理。不 应采用感应加热炉进行热处理。
• 钢印标记位置和内容： • 产品标准、产品编号、公称工作压力、水压试验压力、
瓶体设计壁厚、充装介质、钢瓶重量、容积、制造单位 许可证编号、制造单位代号、制造年月、监检标志。
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钢质焊接气瓶的制造标志和出厂文件
• 出厂的每只钢瓶，均应附有产品合格证， • 出厂的每批钢瓶，均应附有批量检验质量证明书。
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《气瓶安全技术监察规程》对瓶体材料 和设计的规定
• 用于焊接气瓶的瓶体材料，应当具有良好的压延和焊接 性能；
• 材料相容性 • 气瓶的实际爆破安全系数的要求。 • 气瓶公称工作压力的选取。 • 瓶体金属材料的屈服强度和抗拉强度的规定。 • 气瓶的设计使用年限 • 瓶体结构
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钢质焊接气瓶的设计
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18
钢质焊接气瓶的检验工艺
筒体加工 检验
纵缝尺寸 纵缝超声波 环缝尺寸
检验
探伤
检验
水爆试验
性能试验
阀座焊缝 环缝超声波
检验
探伤
水压试验
气密性试验
瓶体内外 表面检验
成品检验
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钢质焊接气瓶的制造及制造质量要求
• 1.组批 • 对于公称容积小于或等于150L的钢瓶，以不多于502只为
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批量检验项目及要求
• 力学性能试验 • 对公称容积小于或等于150L的钢瓶，应按批在热处理后
抽取样瓶进行力学性能试验和爆破试验。试验用钢瓶 必须是经射线检测和逐只检查合格且未经水压试验的 钢瓶。 • 对公称容积大于150L的钢瓶，可按批制备产品焊接试板 进行力学性能试验。试验项目：拉伸试验、弯曲试验 和冲击试验。试验结果评定。 • 爆破试验：试验要求和结果评定
钢质焊接气瓶 设计和制造
大连市锅炉压力容器检验研究院 韩冰
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• 钢质焊接气瓶的结构特征 • 钢质焊接气瓶的设计 • 钢质焊接气瓶的制造工艺 • 钢质焊接气瓶的检验工艺 • 钢质焊接气瓶的制造及制造质量要求 • 钢质焊接气瓶的制造过程中常见缺陷 • 钢质焊接气瓶的制造标志和出厂文件
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逐只检验项目及要求
• 筒体 ：最大最小直径差 、纵焊缝对口错边量 、纵焊缝棱角 高度 、直线度。
• 封头：内圆周长公差 、表面凹凸量 、最大最小直径差 、曲 面与样板间隙 、内高公差 、直边部分纵向皱折深度 。
• 环焊缝对口错边量 • 环焊缝棱角高度 • 钢瓶表面 • 焊缝外观
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• 射线透照： • 采用焊缝系数φ=1设计的钢瓶，每只钢瓶的纵、环焊缝均必须进行
100%射线检测。采用焊缝系数φ=0.9设计的钢瓶，对于只有一条环焊 缝的按生产顺序每50只抽取一只（不足50只时，也应抽取一只）进 行焊缝全长的射线检测；对于有一条纵焊缝，两条环焊缝的钢瓶 ，每只钢瓶的纵、环焊缝均必须进行不少于该焊缝长度的20%的射 线检测。 • 射线透照的部位应包括纵、环焊缝的交接处。 • 焊缝射线检测按JB/T 4730进行，射线检测技术等级不低于AB级；对于 采用X射线实时成像检测的按GB17925的规定。焊缝接头质量等级不 低于Ⅱ级。 • 未经射线透照的钢瓶主体对接焊缝质量也应符合要求。
• 附件：附件的设计和布置应便于操作和焊缝的检查，底 座要求，吊装要求、瓶阀要求、瓶帽和护罩要求、安全 泄放装置的要求。
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《气瓶安全技术监察规程》对气瓶制造 的规定
• 1、制造许可。 • 2、气瓶的分批与批量。 • 3、焊接与无损检测。 • 4、气瓶热处理。 • 5、气瓶标志。 • 6、气瓶外表面的颜色、字样和色环 。 • 7、制造质量的检验检测。 • 8、出厂资料。 • 9、产品制造监督检验。
3
• 适用范围：在正常环境温度-40℃~60℃下使用的、水压试 验压力不大于12MPa（表压）、公称容积为1L～1000L可重 复充装低压液化气体及其与压缩气体混合物的钢瓶；也 适用于重复充装GB11174规定工业用液化石油气的钢瓶及 溶解乙炔气瓶的瓶体。
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钢质焊接气瓶的结构特征
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13
钢质焊接气瓶的制造工艺
筒体下料 筒体精剪 试板下料 筒体预弯
筒体纵缝 修磨
筒体纵缝 焊接
筒体对装
筒体卷圆
校圆
纵焊缝探伤 筒体齐边 封头压制
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钢质焊接气瓶的制造工艺
封头喷砂 封头车孔 底圈下料 底圈压字
底圈焊接
底圈卷圆 底座预弯 底圈冷冲压
底圈校圆
筒体封头 装配
环缝焊接
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于椭圆形和碟形的封头的直边高度要求。 • 钢瓶主体壁厚计算： • 筒体设计壁厚、封头设计壁厚、筒体名义壁厚、封头名
义壁厚、主体名义壁厚。
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11
钢质焊接气瓶的设计
• 开孔：不允许在筒体上开孔，封头开孔要求，开孔补强 要求
• 焊接接头：全焊透对接型式、纵焊缝不得有永久性垫板 、环焊缝允许有永久性垫板或缩口结构。
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钢质焊接气瓶的制造工艺
环缝射线 探伤
底座装配
吊耳焊接
阀座焊接
气密性试验 水压试验
称重热处理Fra bibliotek内外表面 清洗
喷漆
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制造过程中常见缺陷
1 裂纹 2 孔穴 3 固体夹杂 4 未熔合和未焊透 5 形状缺陷 6 其他缺陷
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制造过程中常见缺陷的影响因素
1 材料 2 焊接方法和工艺 3 承受应力种类 4 几何形状 5 环境 6 焊后处理
力的选用应适当提高。
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钢质焊接气瓶的设计
• 低压液化气体60℃时的饱和蒸汽压值按GB 14193或相应气 体标准规定。
• 水压试验压力： • 盛装压缩气体和液化气体的钢瓶。其水压试验压力不得
小于公称工作压力的1.5倍；盛装溶解乙炔气体的钢瓶， 其水压试验压力为5.2 MPa。
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逐只检验项目及要求
• 重量 • 容积
• 水压试验：在水压试验压力下保压时间对公称容积小于或 等于150L的钢瓶至少为30秒，对公称容积大于150L的钢瓶为1 ～3分钟，不得有宏观变形、渗漏，压力表不允许有回降 现象。
• 气密性试验：在公称工作压力下1～3分钟，钢瓶不得有泄 漏现象。溶解乙炔气钢瓶的气密性试验压力为3MPa。
一批；对于公称容积大于150L的钢瓶，以不多于50只为一 批。
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钢质焊接气瓶的制造及制造质量要求
• 材料复验 • 逐只检验项目及要求 • 批量检验项目及要求 • 复验规则 • 型式试验项目
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材料复验
• 主体材料： • 按炉号进行化学成分验证分析 • 按批号进行力学性能验证试验
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型式项目及要求
• 力学性能试验 • 爆破试验 • 疲劳试验 ： • 对封头凸面承压的钢瓶，其新设计应进行疲劳试验验证。 • 疲劳试验按GB/T 9252的规定进行，循环压力的上限值为钢
瓶的水压试验压力，循环次数为12000次。 • 钢瓶经疲劳试验后，还应进行爆破试验。
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钢质焊接气瓶的制造标志和出厂文件
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谢谢各位！
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复验规则
• 批量检验项目中，如有证据证明是操作失误或试验设备 失灵造成试验失败，则可在同一钢瓶（必要时也可在同 批钢瓶中另抽一只）或原产品焊接试板上做第二次试验 。第二次试验合格，则第一次试验可以不计。
• 对进行射线检测的钢瓶，当焊缝全长的射线检测不合格 时，应在同一生产顺序50只中，再抽取二只钢瓶进行焊 缝全长的射线检测，若仍不合格，则应逐只进行焊缝全 长的射线检测。
• 热处理应严格按工艺执行，并具备自动记录装置。 • 热处理结果应记入产品质量证明书。
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批量检验项目及要求
• 钢瓶主体壁厚 • 宏观侵蚀检验：角焊缝和搭接焊缝的宏观侵蚀检验，经
目测检查，焊缝根部应焊透，焊缝金属和热影响区不得 有裂纹、未熔合等缺陷存在。
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批量检验项目及要求
• 公称容积小于或等于150L的钢瓶进行的力学性能试验或 爆破试验不合格时，应按下表的规定进行复验，复验钢 瓶在同批中任选。
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复验规则
批量，只 不合格项目 复验项目
≤250
1M
2M 1B
1B
1M 2B
1M >250～500
1B
2M 2B
1M 4B
注：M ─ 力学性能试验。 Ｂ ─ 爆破试验。
钢质焊接气瓶的设计
• 材料要求： • 材料一般规定：主体材料、焊接材料等 • 化学成分 • 力学性能：名义壁厚大于等于6mm时，需进行常
温冲击试验，计算-20℃瓶体周向应力，若大于常 温材料屈服点的1/6，进行低温冲击试验。
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钢质焊接气瓶的设计
• 设计的一般规定： • 设计计算依据的内压力、钢瓶的组成、封头的形状，对
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复验规则
• 复验仍有一只以上钢瓶不合格时，则该批钢瓶为不合格 。但允许对这批钢瓶进行修理，清除缺陷后再重新热处 理，并作为新的一批重新检验。
• 公称容积大于150L的钢瓶，其产品焊接试板力学性能试 验如有不合格的项目，经加倍复验仍不合格时，允许从 该批钢瓶中任选一只，按照规定截取试样重做试验，如 还有不合格的项目，则这批钢瓶为不合格。但允许重新 热处理，并做为新的一批重新检验。
• 基本参数的确定： • 公称容积和公称直径： • 公称工作压力： • 对于盛装低压液化气体和压缩气体混合物的钢瓶，其公
称工作压力指温度为60℃时瓶内气体压力的上限值； • 盛装低压液化气体的钢瓶，其公称工作压力不得小于其
所盛装介质在60℃时的饱和蒸汽压； • 盛装有毒和剧毒危害的液化气体的钢瓶，其公称工作压
• 附件
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对于焊接的要求
• 1 焊接的一般规定
• 人员要求
• 焊接方法应采用自动气体保护焊
• 焊接坡口要求
• 施焊时要求
• 焊缝返修的规定：同一部位返修不宜超过两次
• 2 焊接工艺评定
• 试验项目
• 试验结果评定
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对于热处理的要求
• 钢瓶瓶体在全部焊接完成并检验合格后，必须进行整 体正火或消除应力的热处理，不允许局部热处理。不 应采用感应加热炉进行热处理。
• 钢印标记位置和内容： • 产品标准、产品编号、公称工作压力、水压试验压力、
瓶体设计壁厚、充装介质、钢瓶重量、容积、制造单位 许可证编号、制造单位代号、制造年月、监检标志。
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钢质焊接气瓶的制造标志和出厂文件
• 出厂的每只钢瓶，均应附有产品合格证， • 出厂的每批钢瓶，均应附有批量检验质量证明书。
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《气瓶安全技术监察规程》对瓶体材料 和设计的规定
• 用于焊接气瓶的瓶体材料，应当具有良好的压延和焊接 性能；
• 材料相容性 • 气瓶的实际爆破安全系数的要求。 • 气瓶公称工作压力的选取。 • 瓶体金属材料的屈服强度和抗拉强度的规定。 • 气瓶的设计使用年限 • 瓶体结构
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钢质焊接气瓶的设计
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钢质焊接气瓶的检验工艺
筒体加工 检验
纵缝尺寸 纵缝超声波 环缝尺寸
检验
探伤
检验
水爆试验
性能试验
阀座焊缝 环缝超声波
检验
探伤
水压试验
气密性试验
瓶体内外 表面检验
成品检验
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钢质焊接气瓶的制造及制造质量要求
• 1.组批 • 对于公称容积小于或等于150L的钢瓶，以不多于502只为
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批量检验项目及要求
• 力学性能试验 • 对公称容积小于或等于150L的钢瓶，应按批在热处理后
抽取样瓶进行力学性能试验和爆破试验。试验用钢瓶 必须是经射线检测和逐只检查合格且未经水压试验的 钢瓶。 • 对公称容积大于150L的钢瓶，可按批制备产品焊接试板 进行力学性能试验。试验项目：拉伸试验、弯曲试验 和冲击试验。试验结果评定。 • 爆破试验：试验要求和结果评定
钢质焊接气瓶 设计和制造
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• 钢质焊接气瓶的结构特征 • 钢质焊接气瓶的设计 • 钢质焊接气瓶的制造工艺 • 钢质焊接气瓶的检验工艺 • 钢质焊接气瓶的制造及制造质量要求 • 钢质焊接气瓶的制造过程中常见缺陷 • 钢质焊接气瓶的制造标志和出厂文件
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逐只检验项目及要求
• 筒体 ：最大最小直径差 、纵焊缝对口错边量 、纵焊缝棱角 高度 、直线度。
• 封头：内圆周长公差 、表面凹凸量 、最大最小直径差 、曲 面与样板间隙 、内高公差 、直边部分纵向皱折深度 。
• 环焊缝对口错边量 • 环焊缝棱角高度 • 钢瓶表面 • 焊缝外观
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• 射线透照： • 采用焊缝系数φ=1设计的钢瓶，每只钢瓶的纵、环焊缝均必须进行
100%射线检测。采用焊缝系数φ=0.9设计的钢瓶，对于只有一条环焊 缝的按生产顺序每50只抽取一只（不足50只时，也应抽取一只）进 行焊缝全长的射线检测；对于有一条纵焊缝，两条环焊缝的钢瓶 ，每只钢瓶的纵、环焊缝均必须进行不少于该焊缝长度的20%的射 线检测。 • 射线透照的部位应包括纵、环焊缝的交接处。 • 焊缝射线检测按JB/T 4730进行，射线检测技术等级不低于AB级；对于 采用X射线实时成像检测的按GB17925的规定。焊缝接头质量等级不 低于Ⅱ级。 • 未经射线透照的钢瓶主体对接焊缝质量也应符合要求。
• 附件：附件的设计和布置应便于操作和焊缝的检查，底 座要求，吊装要求、瓶阀要求、瓶帽和护罩要求、安全 泄放装置的要求。
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《气瓶安全技术监察规程》对气瓶制造 的规定
• 1、制造许可。 • 2、气瓶的分批与批量。 • 3、焊接与无损检测。 • 4、气瓶热处理。 • 5、气瓶标志。 • 6、气瓶外表面的颜色、字样和色环 。 • 7、制造质量的检验检测。 • 8、出厂资料。 • 9、产品制造监督检验。
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• 适用范围：在正常环境温度-40℃~60℃下使用的、水压试 验压力不大于12MPa（表压）、公称容积为1L～1000L可重 复充装低压液化气体及其与压缩气体混合物的钢瓶；也 适用于重复充装GB11174规定工业用液化石油气的钢瓶及 溶解乙炔气瓶的瓶体。
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钢质焊接气瓶的结构特征
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钢质焊接气瓶的制造工艺
筒体下料 筒体精剪 试板下料 筒体预弯
筒体纵缝 修磨
筒体纵缝 焊接
筒体对装
筒体卷圆
校圆
纵焊缝探伤 筒体齐边 封头压制
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钢质焊接气瓶的制造工艺
封头喷砂 封头车孔 底圈下料 底圈压字
底圈焊接
底圈卷圆 底座预弯 底圈冷冲压
底圈校圆
筒体封头 装配
环缝焊接
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于椭圆形和碟形的封头的直边高度要求。 • 钢瓶主体壁厚计算： • 筒体设计壁厚、封头设计壁厚、筒体名义壁厚、封头名
义壁厚、主体名义壁厚。
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钢质焊接气瓶的设计
• 开孔：不允许在筒体上开孔，封头开孔要求，开孔补强 要求
• 焊接接头：全焊透对接型式、纵焊缝不得有永久性垫板 、环焊缝允许有永久性垫板或缩口结构。
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钢质焊接气瓶的制造工艺
环缝射线 探伤
底座装配
吊耳焊接
阀座焊接
气密性试验 水压试验
称重热处理Fra bibliotek内外表面 清洗
喷漆
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制造过程中常见缺陷
1 裂纹 2 孔穴 3 固体夹杂 4 未熔合和未焊透 5 形状缺陷 6 其他缺陷
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制造过程中常见缺陷的影响因素
1 材料 2 焊接方法和工艺 3 承受应力种类 4 几何形状 5 环境 6 焊后处理
力的选用应适当提高。
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钢质焊接气瓶的设计
• 低压液化气体60℃时的饱和蒸汽压值按GB 14193或相应气 体标准规定。
• 水压试验压力： • 盛装压缩气体和液化气体的钢瓶。其水压试验压力不得
小于公称工作压力的1.5倍；盛装溶解乙炔气体的钢瓶， 其水压试验压力为5.2 MPa。
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逐只检验项目及要求
• 重量 • 容积
• 水压试验：在水压试验压力下保压时间对公称容积小于或 等于150L的钢瓶至少为30秒，对公称容积大于150L的钢瓶为1 ～3分钟，不得有宏观变形、渗漏，压力表不允许有回降 现象。
• 气密性试验：在公称工作压力下1～3分钟，钢瓶不得有泄 漏现象。溶解乙炔气钢瓶的气密性试验压力为3MPa。
一批；对于公称容积大于150L的钢瓶，以不多于50只为一 批。
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钢质焊接气瓶的制造及制造质量要求
• 材料复验 • 逐只检验项目及要求 • 批量检验项目及要求 • 复验规则 • 型式试验项目
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材料复验
• 主体材料： • 按炉号进行化学成分验证分析 • 按批号进行力学性能验证试验
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型式项目及要求
• 力学性能试验 • 爆破试验 • 疲劳试验 ： • 对封头凸面承压的钢瓶，其新设计应进行疲劳试验验证。 • 疲劳试验按GB/T 9252的规定进行，循环压力的上限值为钢
瓶的水压试验压力，循环次数为12000次。 • 钢瓶经疲劳试验后，还应进行爆破试验。
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钢质焊接气瓶的制造标志和出厂文件