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1、中华人民共和国国家标准 GB5099-94钢质无缝气瓶Seamless steel gas cylinders代替GB5099-851.主题内容与适用范围本标准规定了钢质无缝气瓶（以下简称钢瓶）的型式和参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、涂敷、包装、运输和贮存等。本标准适用于设计、制造公称工作压力为 830MPa，公称容积为0.480L，用于盛装永久气体或高压液化气体的可重复充气的移动式钢瓶。一般地区钢瓶的使用环境温度为-2060，寒冷地区的使用环境温度为-4060。本标准不适用于盛装溶解气体、吸附气体的钢瓶，灭火用的钢瓶以及运输工具上和机器设备上附属的瓶式压力容器。2.引用标准GB 2
2、22钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB 223.1223.7钢铁及合金化学分析方法GB 224钢的脱碳层深度测定法GB 226钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法GB 228金属拉伸试验方法GB 230金属洛氏硬度试验方法GB 231金属布氏硬度试验方法GB 232金属弯曲试验方法GB 1979结构钢低倍组织缺陷评级图GB 2106金属夏比（V 型缺口）冲击试验方法GB 3077合金结构钢技术条件GB 4159金属低温夏比冲击试验方法GB 5777无缝钢管超声波探伤方法GB 6394金属平均晶粒度测定方法GB 7144气瓶颜色标记GB 8163输送流体用无缝钢管GB 8335气瓶专用螺
3、纹GB 9251气瓶水压试验方法GB 9252气瓶疲劳试验方法GB 12137气瓶气密性试验方法GB/T 13005气瓶术语GB/T 13298金属显微组织检验方法GB/T 13299钢的显微组织评定方法GB 13440无缝气瓶压扁试验方法GB 13447无缝气瓶用钢坯GB 15385气瓶水压爆破试验方法3.技术术语和符号3.1永久气体：临界温度小于-10的气体。高压液化气体：临界温度大于或等于-10，且小于或等于 70。图 1钢瓶瓶体型式图 2凹形底和带底座凸形底的钢瓶的典型结构表 1钢瓶的公称容积和外径类别 公称容积 水容积允许 外径 Do 允许偏差L 偏差mm0.4 60，700.7 7
4、01.01.4892.0+20-089，1082.5 108，120，1403.24.05.06.3120，1407.08.09.0140，15210.0 152，159小容积12.0+10-0152，159，178，180+1.25-2.0020.025.032.036.0203，21938.040.045.050.0219，229，23263.070.0中容积80.0+5-0245，267，2731.25表 2 常用瓶装气体公称工作压力及充装系数 气体类别 气体名称 化学式 公称工作压力MPa 充装系数kg/L永久气体 氧、氮、氢或其他 O2、N 2、H 2302015二氧化碳 CO2 2
5、015 0.740.60氧化亚氮 N2O 1512.5 0.620.52乙烷 C2H6(CH3CH3)201512.50.370.340.31乙烯 C2H4(CH2=CH2)201512.50.340.280.24氙 Xe 12.5 1.23六氟化硫 SF6 12.58 1.331.17氯化氢 HCI 12.5 0.57三氟氯化烷 CF3CI 12.58 0.940.73三氟甲烷 CHF3 12.5 0.76六氟乙烷 C2F6(CF3CF3) 12.58 1.060.83偏二氟乙烯 C2H2F2(CH2=CF2)12.580.660.46氟乙烯 C2H3F(CH2=CHF)12.580.540
6、.47高压液化气体三氟溴甲烷 CF3Br 12.58 1.451.335.技术要求5.1 瓶体材料一般规定5.1.1 必须采用碱性平炉、电炉或吹氧碱性转炉冶炼的无时效性镇静钢。5.1.2 制造钢瓶的钢种必须经国家或国际有关部门鉴定认可，应选用优质锰钢、铬钼钢或其他合金钢。5.1.3 制造钢瓶的材料，必须符合其相应国家标准或行业标准的规定，并有质量合格证明书。钢瓶制造厂应按炉罐号进行各项验证分析。5.1.4 钢瓶的瓶体材料，应具有良好的冲击性能。5.1.5 钢瓶瓶体材料的化学成分限定见表 3，化学成分允许偏差应符合GB 222中表 2的规定。表 3 钢瓶瓶体材料化学成分 钢种 碳锰钢 铬钼钢或其
7、他合金钢成分， Mn MnH CMC max0.40 max0.40 0.260.34 0.320.40Mn 1.401.75 max1.70 0.400.70 0.400.70Si max0.37 max0.37 0.140.37 0.170.37S max0.030 max0.035 max0.035 max0.035P max0.035 max0.035 max0.030 max0.030S+P max0.06 max0.06 max0.055 max0.055V max0.12 Cr 0.801.10 0.801.10Mo 0.150.25 0.150.25采用热处理方式正火或正火后回
8、火 淬火后回火5.1.6制造小容积的钢瓶若选用正火处理方法，可选用碳钢材料，若选用调质处理，可选用合金钢材料。5.1.7初轧坯或钢坯。5.1.7.1钢坯的形状尺寸和允许偏差应符合 GB 13447的有关规定。5.1.7.2低倍组织a.不允许白点、残余缩孔、分层、气泡、异物和夹杂；b.中心疏松不大于 1.5级，偏析不大于 2.5级。5.1.8无缝钢管5.1.8.1钢管的外形和内外表面质量应不低于 GB 8163的规定。5.1.8.2钢管的壁厚偏差不应超过公称壁厚的 +15%-10%。5.1.8.3钢管如钢厂已探伤，制造厂可在同一批钢管中抽查 10%；如钢厂未逐根探伤，气瓶制造厂则应逐根探伤，探伤
9、合格级虽应符合 GB 8163的规定。5.1.9经鉴定的材料钢种，钢瓶制造厂应制造不少于 20000个钢瓶投入使用，质量满足各项要求后方可纳标作为国家认可的钢种。5.2设计一般规定5.2.1受压部位的壁厚设计取用该材料热处理后的e 保证值。正火处理的钢瓶，热处理后的屈服应力保证值 e 应不大于520N/mm2。5.2.2设计计算瓶体壁厚应以水压试验压力 Ph为准。钢瓶的水压试验压力为公称工作压力的 1.5倍，永久气体气瓶的许用压力不得超过水压试验压力的 0.8倍。5.2.3设计计算所选用的屈服应力，对正火或正火后回火处理的，不得大于最小抗拉强度的 75%；对淬火后回火处理的，不得大于最小抗拉强
10、度的 85%。5.2.4设计应力的限定5.2.4.1应对材料的实际最大抗拉强度进行控制，要求淬火后回火热处理的最大抗拉强度不应大于 1000N/mm2；小容积瓶最大抗拉强度不应大于1100N/mm2；对具有应力腐蚀倾向的介质，抗拉强度不应大于 880N/mm2。5.2.4.2设计应力系数 F值的取用a.对正火或正火后回火热处理的钢瓶设计，F 值取用 0.82；b.对淬火后回火热处理的钢瓶设计，F 值取用 0.77。5.2.5筒体设计最小壁厚公式S=P hDo/2Fe+P h(1)d.公称工作压力；e.气密性试验压力；f.材料牌号及其化学成分和机械性能，热处理后工厂保证值；g.热处理状态；h.筒
11、体设计壁厚；i.实际重量（不包括瓶阀、瓶阀和防震圈）；j.实际水容积；k.出厂检验标记；l.制造年、月；m.产品执行的标准；n.钢瓶制造厂生产许可证号。9.3出厂合格证应用透明塑料袋盛装，并固定于瓶阀或瓶帽上。9.4出厂的每批钢瓶，均应附有批量检验质量证明书。该批钢瓶有一个以上用户时，所有用户均应有批量检验质量证明书的复印件。9.5批量检验质量证明书的内容，应包括本标准规定的批量检验项目。9.6制造厂应妥善保存钢瓶的检验记录和批量检验质量证明书的复印件（或正本），保存时间应不少于 7年。附录A钢质无缝气瓶批量检验质量证明书（补充件）钢瓶名称_生产批_盛装介质_图号_底部结构_制造许可证编号_本
12、批钢瓶共_只，编号从_号到_号 注：本批合格钢瓶中不包括下列瓶号：1.主要技术数据公称容积_L公称工作压力_MPa公称直径_mm水压试验压力_MPa设计最小壁厚_mm气密性试验压力_MPa2.主体材料化学成分(%) 编号 牌号 C Mn Si S P Mo Cr V国家标准规定值 3.热处理方法：_热处理热处理介质_4.机械性能试验：工厂取用的最小屈服应力值：_N/mm2 试验瓶号 eaN/mm2 baN/mm2 5N/mm2 %akJ/cm2 冷弯(180)5.金相检查： 脱碳层，mm 夹杂物（级）组织晶粒度（级）带状（级）魏氏（级） 外壁 内壁 硫化物 氧化物6.底中心解剖检查：结构形状尺寸符合图纸要求，低倍组织合格。7.爆破试验：瓶号_屈服压力_MPa实测屈强比_爆破压力_MPa，爆破口为塑性变形，无碎片，破口形状符合标准要求。8.压扁试验结果 试验编号材料强度N/mm 2四点壁厚(A.B.C.D)平均壁厚(AB+C+D)/4压头距离mm受压吨位kN受压速度mm/min结果经检查和试验符合 GB 5099-94标准的要求，是合格产品。安全监察机关确认制造厂检验专用章监督检验员_检验科长_年月日年月日附加说明：本标准由中华人民共和国劳动部提出。本标准由全国气瓶标准化技术委员会技术归口并负责解释。本标准由上海高压容器厂负责起草。本标准主要起草人金万江、高继轩、冯平。
