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GB/T 28054-2023《钢质无缝气瓶集束装置》标准编制原则与主要内容

795    2024-01-05 10:54:32   

一、标准编制任务来源

1、编制背景

钢质无缝气瓶集束装置主要用来充装压缩气体、液化气体或混合气体,应用广泛。GB/T 28054-2011《钢质无缝气瓶集束装置》标准已经应用10年,随着工业的发展,钢质无缝气瓶集束装置的使用量越来越大,为适应质无缝气瓶集束装置的发展,提出了该标准修订计划。

2、任务来源

本标准是2022年度国家准化管理委员会批准立项修订的推荐性国家标准之一,计划编号为20220128-T-469。项目名称为“钢质无缝气瓶集束装置”,推荐性国家标准外文版计划编号W20222300,外文名称《The bundles of seamless steel gas cylinders》。

二、编制原则

钢质无缝气瓶集束装置的使用量越来越大,TSG23-2021《气瓶安全技术规程》将集束装置纳入了适用范围,对气瓶集束装置进行了定义,并对集束装置的设计、设计文件鉴定、型式试验等要求做出了规定。修订标准征求意见稿是基于GB/T 28054–2011《钢质无缝气瓶集束装置》和新形势下钢质无缝气瓶集束装置制造技术的发展,参考ISO 10961:2019对钢质无缝气瓶集束装置的术语和定义、符号、型式和型号、技术要求、试验方法和合格指标、检验规则、标志、涂敷、产品合格证和产品质量证明书等内容进行了规定。

三、标准主要技术变化

本标准与GB/T 28054-2011相比较,主要修订内容如下:

1、范围

调整了充装介质范围,充装介质增加了混合气体,增加了低压液化气体。集束装置的气瓶标准为:GB/T 5099.1、GB/T5099.3、GB/T5099.4或GB/T 33145。公称工作压力由8MPa~30MPa调整为不超过30 MPa。TSG23-2021《气瓶安全技术规程》第3.9条规定了气瓶集束装置的单只气瓶工程容积不应大于450L,集束装置气瓶总容积不应大于3000L。根据《瓶规》要求将单只气瓶公称容积由不大于150L调整为不应大于450 L。

由于GB/T 5099.1、GB/T5099.3、GB/T5099.4和GB/T 33145标准均未规定不适用于充装有毒性气体和消防用气体,ISO10961-2019标准也适用于充装有毒性气体,此次修订不适用范围删除了有毒气体和消防用气体,规定不适用于充装剧毒介质的集束装置。同时,对用于充装有毒性气体的集束装置气瓶总容积进行了限定,规定有毒性气体的气瓶总容积不大于800 L。

2、规范性引用文件

根据标准修订的新内容,调整了规范性引用文件,主要删除了部分已废止或未引用标准。比如,GB5099《钢质无缝气瓶》已于2017 年修订形成了GB/T 5099.1《钢质无缝气瓶第1 部分:淬火后回火处理的抗拉强度小于1100MPa 的钢瓶》、GB/T 5099.3《钢质无缝气瓶第3 部分:正火处理的钢瓶》、GB/T 5099.4《钢质无缝气瓶第4 部分:不锈钢无缝气瓶》,GB/T 33145《大容积钢质无缝气瓶》于2016年发布。

3、术语、定义和符号

参考TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》的描述,重新修改了集束装置的定义:将若干个气瓶集束在一起使用的瓶组式集装装置,一般由气瓶、管路及框架组成。

4、型式和型号

调整了集束装置结构型式图,删除了带脚轮结构型式。

5、技术要求

1)材料

增加了受压原件材料质量证明书、受压原件材料选用原则、受压原件材料复验、受压原件可追溯标记的要求;更新了管路不锈钢材料牌号,删除了高压无缝钢管和高压锅炉用无缝钢管,增加了焊接材料引用的标准。

2)设计

对充装有毒性气体集束装置的总容积进行了限定,规定用于充装有毒性气体的集束装置气瓶总容积应不大于800 L。

管路计算公式是由ASME B31.3中304.1节计算公式转化而来。ASME B31.3第二部分《管道组件的压力设计》对于直管和弯管都有相应的计算公式,而对于小直径直管进行煨弯后都能满足设计计算壁厚要求,故在标准中只考虑直管的计算公式。标准中壁厚公式(2)和(3)的计算条件应为 。ASME B31.3中公式纵焊缝系数E的取值对于无缝管应取1,本标准中公式(2)和(3)略去系数E。管路壁厚计算公示内容与2011版标准一致。

增加了集束装置所装配的气瓶及安全附件、管路、阀门应按照相关安全技术规范和标准的规定进行型式试验的内容。

增加了安全阀装设的要求,充装液化气体的集束装置应按照GB/T 33215标准的要求在总管路上装设安全阀。管路应至少装设有一个抗震型压力表。

标准规定集束装置的设计文件应满足TSG23-2021《气瓶安全技术规程》的规定。

3)制造

管路的制造应符合GB/T 20801.4标准的要求,删除了移动式框架型式,增加了集束装置组装的要求。

(6)试验方法与合格标准

1)管路无损检测

管路的直径一般较小,多采用焊接连接,焊接后应对焊缝进行100%无损检测,合格质量等级应符合NB/T 47013.5标准中I级规定。

2)管路水压试验

管路的焊缝较多,对管路水压试验保压10分钟,主要是保证每个焊缝处都充分膨胀后且每条焊缝能被检测到。本标准规定,管路无损检测合格后应进行水压试验,验压力应不低于气瓶的水压试验压力,保压时间不少于10 min,保压过程中应无渗漏、无可见变形、无异响,压力表不应降压。

3)框架尺寸检查

本标准规定,应采用标准的或专用的量具、样板进行检查框架尺寸,框架的尺寸和公差应符合设计文件的规定。

4)框架吊重试验 

由于框架主要承受气瓶和管路的重量,制造厂应保证框架在运输及装卸过程中的稳固以及安全性。故设计中强调了吊耳以及框架的结构组件应能承受竖直方向2倍集束装置总质量的载荷。本标准规定,框架设置有吊耳等起重零件时,应进行吊重试验。吊重质量不小于2倍集束装置总质量的载荷。在起吊过程中对于装设多个吊耳等起重零件的集束装置,该起重零件相对水平的最小悬吊角度α应达到45°,吊重后框架不应有永久变形和异状,其尺寸仍能满足正常使用的要求。

5)集束装置外观及结构检查

本标准规定,目测检查集束装置外观,集束装置框架以及管路系统应无明显变形、结构件脱落等现象,气瓶和管路应固定牢靠。

6)垂直跌落试验

参照ISO 10961:2019标准,增加了集束装置垂直跌落试验方法和合格指标。集束装置须从100mm的高度处跌落,框架的一角垂直跌落在地面上,框架底座构件与地面的之间的角度至少为5°,这种情况代表了日常吊装操作时的一种粗放操作。

7)旋转跌落试验

主要是验证框架焊接后的稳固性,由制造厂确保产品使用的安全性,参照ISO 10961:2019标准,增加了集束装置旋转跌落试验方法和合格指标。将集束装置放置在一个距离地面1200mm高度的平台上,这种平台常用于货车运输上,集束装置需从这个平台上跌落。立式集束装置沿着点2进行旋转直到集束装置自由掉落在地面上。应避免集束装置水平方向上的移动,从而确保管路一端先着地。对于卧式集束装置,推动平台上的集束装置,使其重心越过平台的边缘,从而使瓶组从平台上自由翻转跌落到地面上,如果集束装置的接地面是矩形的,应沿着其最长边旋转。

8)集束装置气密试验

气密性试验,是在所有受压元件均组装完毕后进行的,这样能保证同时检测到管路与瓶阀或气瓶连接件是否存在泄漏点。本标准规定,集束装置组装后进行气密性试验,试验压力为公称工作压力,保压时间不少于10 min,不应有泄漏。

(7)检验规则

增加了型式试验和设计变更的要求,制造厂应在设计定型时或停产12个月以上再恢复生产时,试制1台集束装置进行型式试验。试验项目包括:管路无损检测、管路耐压试验、框架尺寸检查、框架吊重试验、集束装置外观及结构检查、集束装置垂直跌落试验或旋转跌落试验、集束装置气密试验。

(8)标志和涂覆

删除了铭牌内容排布型式、铭牌材质、铭牌字体颜色的要求。