钢质无缝气瓶制造讲议.pptVIP

钢质无缝气瓶结构、设计、制造 山东华宸高压容器 陈桂芹 2011.12 一、钢质无缝气瓶的结构型式 无缝气瓶按其端部结构分类共有五种型式。典型结构详见图1—1所示；其中凹形底和带底座凸形底气瓶的结构及其主要附件，见图1—2所示。宏观划分为凸型底和凹型底,其中凸型底又分为半球型底、蝶形底、H型底三种型式（见GB5099图3）。气瓶的主体部分是瓶体(直接承受内压的气瓶主体)，其材质应符合GB18248-2008《气瓶用无缝钢管》或GB13447-2008《无缝气瓶用钢坯》。瓶体包括以下部位：瓶口系指气瓶的介质进出口处；瓶颈系指无缝气瓶瓶口部位的瓶体缩颈部分，通常有内螺纹，用以连接瓶阀。稍大容积的钢质无缝气瓶的瓶颈处套有颈圈，其功能是固定连接颈圈在瓶 颈外侧，用以装配瓶帽的零件。固定连接颈圈的方法有两种，一种是热装，另一种是冷碾，其材质可以是钢板压制，也可用铸钢制成；瓶肩系指气瓶筒体与瓶颈之间弧形部分；筒体系指瓶体的圆柱部分，亦称瓶身；瓶底系指气瓶瓶体封闭端的非筒体的承压部分；瓶根系指气瓶筒体与瓶底连接的过渡部分；底座系指为使凸形底气瓶能稳定站立、与瓶体固定连接的座圈式零件。底座的形状有圆筒状和四角状两种。底座的固定方法一般为热装。无缝气瓶的附件较为简单，只有瓶阀、瓶帽和防震圈。 图1-1 图1-2 二、术语 1、永久气体：临界温度小于一10℃的气体，高 压液 化 气 体 ：临界温度大于或等于一10C，且小于或等于70C． 2、 公称工作压力：对于盛装永久气体的钢瓶，系指在基准温度时（一般为20C)所盛装气体的限定充装压力；对于盛装高压液化气体的钢瓶，系指温度为60℃时瓶内气体压力的上限值。 3、 许用压力：钢瓶在充装、使用、储运过程中允许承受的最高压力。 4、 屈服应力：对材料试件拉伸试验，呈明显屈服现象的，屈服点或下屈服点；无明显屈服现象的，取屈服强度。 5、 批量：系指采用同一设计条件，具有相同的公称直径、设计壁厚，用同一炉罐号钢，同一制造方法制成，按同一热处理规范进行连续热处理的钢瓶所限定的数量． 6、气瓶在使用过程中，受到不同形式外力的作用，所谓金属的机械性能，是指金属抵抗外力的能力。 6.1机械性能的基本指标有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等； 6.2抗拉强度就是指受外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 6.4屈服强度：在载荷不增加的情况下仍能发生明显塑性变形时的应力 6.5金属材料在受力时能够产生显著的变形而不破裂的性能称为塑性。 6.6冷弯试验：用冷弯试验衡量材料在室温时的塑性。试验时，试样在规定的冷弯条件下弯到规定的角度，一般根据试样弯曲表面有无裂纹或折断等破坏情况来评定材料的质量。 三、钢质无缝气瓶设计 对气瓶的设计要求????1）气瓶在充灌状态下长期储存，不允许漏气。采用可靠性高的工艺方法。????2）在保证工作安全可靠的前提下，气瓶的结构重量最轻；????3）气瓶外形尺寸的选择应考虑充分利用弹体的空间；????4）气瓶材料应与贮存的气体相容，成形好，有利于保证强度及气密；? ???5）尽量选择分子量较低的气体以利减少气体的重量。早期使用的气体多为压缩氮气甚至空气。由于氦气的分子量较小，在相同的条件下一立方米体积氦的重量为氮的重量的七分之一，并且沸点低、惰性好。另外输送系统用压缩氦气作气源，当用减压器节制氦的流量时，情况与节制氮或空气时相反，氦的温度是上升的，这就可以额外地减少所需气体的总存储量。基于以上优点，氦气近来被广泛应用。 设计内容及程序 1、设计依据：根据2000版《气瓶安全监察规程》、GB5099《钢质无缝气瓶》5.2条规定。 2、气瓶设计内容： 设计任务书、设计计算书（包括底部有限元分析报告）、产品图样、设计说明书、标准化审查报告、使用说明书、型式试验报告。 3、设计技术参数： ①公称工作压力Pw：对于盛装永久气体的气瓶，系指在基准温度时（一般为20℃）所盛装气体的限定充装压力；对于盛装液化气体的气瓶，系指温度为60℃时瓶内 气体压力上限值。 ②水压试验压力Ph：为检验气瓶静压强度所进行的以水为介质的耐压试验压力。 ③设计应力系数F：瓶体材料屈服应力设计取值与水压试验压力下筒体当量应力之比。 ④公称容积V：气瓶容积系列中的容积等级。 ⑤筒体外径D0：气瓶筒体部分的外直径尺寸。 ⑥使用环境：一般在-20℃~60℃。 ⑦主体材料。 ⑧附件材料。 以上