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1、ISO9809ISO9809 2322325050230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 1 页设设 计计 计计 算算 书书 ISO9809-1 232-V-23编编 制：制： 校校 对：对： 审审 核：核： 批批 准：准：永润高压容器（台州）有限公司永润高压容器（台州）有限公司ISO9809ISO9809 2322325050230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 2 页二二一一年六月一一年六月ISO9809ISO9809 232232505
2、0230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 3 页1 1 设计依据设计依据1.1 设计任务书1.2 ISO9809-11.3 气瓶安全监察规程 2000 版2 2 主要设计参数主要设计参数2.1 水容积： 50 L2.2 气瓶外径 232 mm2.3 工作压力 230 bar2.4 水压试验压力 345bar使用环境温度 -50652.6 热处理方式： 调质2.7 底部结构： 凹形底3 3 主体材料主体材料主体材料选用牌号为 34CrMo4 的钢管，规格选用 2326.2mm，主体材料的化学成分应符合表一的规定。化学成分
3、（） 表一CMnCuSiSP S+PCrMoNi最小最大0.300.370.600.902 . 04 . 002. 002. 003. 00.901.200.150.303 . 0力学性能保证值如下:抗拉强度 Rg，MPa屈服强度 Re，MPa延伸率 A，%冲击 AkV（-50） ，J/cm88475314平均35最小284 4 钢瓶瓶体厚度计算钢瓶瓶体厚度计算4.1 筒体设计最小壁厚计算：ISO9809ISO9809 2322325050230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 4 页筒体设计最小壁厚按下式:a = （
4、1）Re103Re1012FPhFD同时应满足公式（2）的要求。a （2）1250D式中：a ：气瓶瓶体设计最小壁厚 mmPh ：水压试验压力 barD ：气瓶外径 mmRe ：瓶体材料热处理后屈服应力保证值 N/mm2F ： 设计应力因子 取 与 0.85 中较小值 RgRe/65. 0即=0.763 0.85 取 F=0.763884/75365. 0将上述参数公式（1）得: a= 6.197mm753763. 0103453753763. 01012232将上述参数代入(2)式得: a 1 = 1.928 mm250232a =6.197mm1.928mm筒体设计最小壁厚取 6.2 mm
5、。 4.2 底部尺寸计算底部结构采用凹底，其底形结构见图 1ISO9809ISO9809 2322325050230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 5 页图 1 底形结构图a1 2.Oa 取13mma2 2.0a 取13.5mm a3 1.8a 取12.5 mm r 0.075D 取 r = 20.0 mm h 0.12D 取 h = 31 mmR = 96 mm 取 R=96 mm5 5 钢瓶长度计算钢瓶长度计算5.1 钢瓶筒体内径 Di的计算Di=D-2a= 23226.2 = 219.6 mm5.2 钢瓶瓶体长
6、度计算 5.2.1 瓶体几何结构见图 2 ISO9809ISO9809 2322325050230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 6 页图 2 瓶体几何结构5.2.2 钢瓶瓶体长度计算5.2.2.1 筒体长度计算筒体长度计算公式如下:L0 = (3)4)3(12 223DiHRHDiV式中:L0：气瓶筒体长度, mmDi：气瓶筒体平均内径, 217.6 mmH：凹底深度, 31 mmR：凹底球型半径, 96 mmV：气瓶内容积, L 钢瓶容积公差为 +5 %, ISO9809ISO9809 2322325050230
7、230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 7 页公称容积为 50L 时，其容积范围为 5052.5L，将以上参数分别代入式（3） ，得：L0 = 46 .21914. 3)33196(3114. 3126 .21914. 31050223 6= 1254.8 mmL0 = 46 .21914. 3)33196(3114. 3126 .21914. 3105 .52223 6= 1320.8 mmL0 = 1254.81320.8 mm 取 L0 = 1300 mm5.2.2.2 瓶体长度计算瓶体长度计算公式如下：L1 = L0
8、 + 164 + a2max （4）式中：a2max：气瓶瓶底允许最大厚度,mm 取 a2max = 16 mmL0：气瓶筒体长度，mm 公称容积为 50L 的钢瓶，L1 = 1300 + 164 + 16 = 1480 mm；6. .钢瓶瓶体重量计算钢瓶瓶体重量计算6.1钢瓶瓶体重量计算按照示意图ISO9809ISO9809 2322325050230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 8 页图 3 钢瓶重量计算示意图6.2 钢瓶瓶体重量计算钢瓶瓶体重量计算按下式:W = (5) 410 4222 0max22 0LD
9、DaDi式中：W: 钢瓶重量， kgD: 气瓶外径， mmDi: 气瓶瓶体平均内径， mma2max:钢瓶底厚允许最大值， mmL2:长度计算值,取 L2 = L1 - a2max mm :钢材比重， g/cm3将 D0 = 232 mm , Di = 219.6mm, a2max = 16 mm, = 7.85 g/cm3 L2 = L1 16 代入式(5)中,公称容积为 50L 的钢瓶W = 85. 74101614806 .21923214. 341623214. 3222 = 56.2kg6.3 钢瓶瓶体计算汇总ISO9809ISO9809 2322325050230230 钢质无缝气瓶钢质无缝气瓶 文件代号：YR10-06JS 设设 计计 计计 算算 书书 共 9 页 第 9 页表(四) 公称容积 L 设计壁厚 mm 瓶体长度 mm 瓶体重量 kg 506.2148056.2 6.4 筒体最小爆破压力计算： 根据 ISO9809-1 要求 Pb/Ph1.6 式中： Pb：实际爆破压力 bar Ph：水压试验压力 bar 则 Pb3451.6552bar6.5 最小屈服试验压力计算： Py1/FPh 式中 Py：爆破试验屈服压力 bar F ：设计引力因子 Ph：水压试验压力 bar 则 Py1/0.763345452.2bar
