一、标准编制目的及任务来源
GB/T 17259-2009《机动车用液化石油气钢瓶》自颁布实施以来,已经运行了十余年。在此期间,我国的机动车用液化石油气钢瓶行业从主要满足国内需求,变成了世界上最主要的制造国,目前主要或者大量使用我国制造的机动车用液化石油气钢瓶。而随着我国气瓶相关技术规程和规范的大量出台和调整,2009 年版本的标准越来越不能适应我国目前的实际需求。
全国气瓶标准化技术委员会焊接钢瓶气瓶分会于 2022 年向国标委申报对标准进行修订。根据 2022 年 12 月 13 日下达的国标委发【2022】39 号文,“国家标准化管理委员会关于下达 2022 年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知”,20221044-T-469《机动车用液化石油气钢瓶》的修订任务正式下达。
本次标准的修订原则,是为了与国内外产业发展现状对接,满足国内外相关法规标准的要求。特别是针对 TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》的要求,从节能环保、可追溯系统建设等角度出发,对标准进行了调整修订。
二、编制依据
主要依据为《中华人民共和国特种设备安全法》、TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》。
三、标准主要技术要求
(二)标准结构上的变化
与 GB/T 17259-2009《机动车用液化石油气钢瓶》比:
1)正文由原 12 个章节变为 11 个章节。
2)正文中将第 9 章试验方法与检验规则合并为一个章节。
3)将原第 7 章制造与加工章节涉及的检验与试验的内容放到本标准的第 9 章。
4)将原标准附录 A 型式试验内容移到本标准第 9 章。
(三)标准主要内容说明
1.产品范围方面。
适用范围有变化,一是对容积作了变化,由原来的下限 1 升改为20 升;二是对适用对象明确了可重复盛装符合 GB 19159 的道路机动车用 LPG 钢瓶和场内机动车用 LPG 钢瓶。
2.规范性引用文件方面。
1)增加了 GB/T 2653 《焊接接头弯曲试验方法》、GB/T 17925《气瓶对接焊缝 X 射线数字成像检测》、GB/T 18299 《机动车用液化石油气集成阀》、GB/T 33209《焊接气瓶焊接工艺评定》、NB/T 47013.2《承压设备无损检测 第 2 部分射线检测》、NB/T 47013.4《承压设备无损检测 第 4 部分:磁粉检测》。
2)对所属的原部分 GB 标准,除 GB 19159 外,其余按国家标准委2017 第 7 号公告均改为推荐标准并贯穿全文所引用处。
3.术语和定义
1)术语内容未作变化。
2)车用钢瓶型号与参数作了变化
3)定义:取消了原 GB/T 17259 的第 3.1.1 批量,是基于 2021 版《瓶规》第 4.1.2 已作了规定;取消第 3.1.2 车用钢瓶专用阀是基于引用规范性文件中引用了 GB/T 18299 《机动车用液化石油气集成阀》,该标准对此作了定义。
4.符号和说明
1)断后伸长率 A 加了下标 80,即 A80mm。
5.车用钢瓶的型式
1)车用钢瓶型号和参数
表 2 中取消了括号内参数,是基于这十多年来几乎未采用。
2)气瓶结构型式
增加了图 2a)(b)场内机动车用瓶,是基于这 10 多年来市场的实际需求。
6.材料
1)6.1.1 修改为:车用钢瓶主体(指筒体、封头等受压元件)材料,具有良好的延展性和焊接性能;并应附带有材料质量证明书原件或者加盖材料供应单位公章和经办人签字(章)的复印件。材料质量证明书应有包括二维码、条形码等形式的可追溯信息化标志。
2)6.1.2 修改为:车用钢瓶制造单位应对主体材料按炉罐号进行化学成分验证分析,按批号验证力学性能,验证分析结果应符合 6.2的要求,化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定。经验证合格的材料应在分割或使用前进行标记移植。
3)6.1.4 修改为:焊接材料的抗拉强度不应低于母材抗拉强度规定值的下限。这是将原 GB/T 17259-2009 第 5.1.5 和 5.1.6 内容合并。
4)6.2.1 对化学成分以列表的形式作出规定,其内容主要依据 TSG23《气瓶安全技术规程》和参照了 GB 5842-2023 等要求。
5)对力学性能也是以列表形式进行。内容及数据主要是采用GB/T6653-2017 中的 HP295。
6)6.2.3 本条修改为:主体材料的屈强比(ReL/Rm):当材料抗拉强度≥490MPa 时,ReL/ Rm应≤0.8,当材料抗拉强度<490MPa 时,ReL/Rm 应≤0.75。是基于 TSG23-2021 版《气瓶安全技术规程》表 3-4 规定。
7.设计
1)7.5.1 调整整合了原 GB/T 17259-2009 的 6.5.1~6.5.3 内容,取消了原 GB/T 17259-2009 第 6.5.2、6.5.4 中的内容。
2)7.5.3 这一款主要是增加了:机动车用液化石油气集成阀的内容,使之更为明确。
3)7.5.5 修改为:车用钢瓶安装在密闭的车箱或行李箱内时,应装备保护盒,将机动车用液化石油气集成阀等附件包含在内,用于收集任何可能泄漏的气体,并通过排气口将收集的泄漏气体排放到车外大气中。
4)7.6修改为道路机动车用钢瓶应固定在机动车上进行充装。
8.制造
1)8.3.1 中取消了:且不准进行强力组装。
2)8.3.4 修改为:附件的装配应符合图样的规定。取消了原GB/T17259-2009 第 7.9.4 的说法。
3)8.4.1 由于目前有了焊接气瓶的焊接工艺评定,因此修改为:焊接工艺评定按 GB/T 33209 规定执行。
3)8.4.2.1 修改为:车用钢瓶的焊接工作中,应通过施焊记录或钢印对每条焊缝的施焊人员实现追踪。
4)对于热处理,由于对气瓶的质量影响较大,因此在调研的基础上,结合 TSG 07-2019《特种设备生产和充装单位许可规则》、TSG 23,增加了部分要求。具体要求见8.5.1、8.5.2、8.5.3。
9.试验方法和检验规则
1)9.1.1 修改为:焊缝射线检测按 NB/T 47013.2 或 GB/T 17925的规定进行;瓶体阀座角焊缝的磁粉检测应按 NB/T 47013.4 的规定进行。对其中的 GB/T 17925,是基于 TSG 23-2021 版《气瓶安全技术规程》4.8(3)的规定,随着行业的制造水平提高,目前均已经采用该技术。
2)9.1.2、9.1.3 增加了对只有一条环缝和一纵两环焊缝的钢瓶检测抽样数量及比例以及 9.1.4 合格级别。
3)9.1.4 焊缝射线检测后,应按照 NB/T 47013.2 进行评定,射线透照底片质量或图像质量为 AB 级,焊缝缺陷等级不低于Ⅱ级为合格。
瓶体阀座角焊缝的磁粉检测后,应按照 NB/T 47013.4 进行评定,不应有任何裂纹显示,焊缝缺陷等级不低于Ⅰ级为合格。发现裂纹、未熔合等超标缺陷,应进行修磨或补焊,对该部位按原无损检测方法进行检测,并随时做好记录。
4)9.2.1.1 修改为:焊缝外观应符合 8.4.3.2 的规定,焊缝错边量及棱角高度应符合 8.3.2 的规定。
5)9.2.2.4 增加了容积、重量保留有效数字的示例。
6)9.2.3.1 修改为:水压试验按 GB/T 9251 规定执行并记录和可追溯,水压试验装置应当能实时自动记录瓶号。水压试验记录档案保存年限不低于车用钢瓶设计使用年限。
为了规范行业能执行水压试验要求,根据相关技术规范等的要求,对水压试验细化了要求。
7)9.2.3.2 中对升至水压试验压力保压时间调整降为 30s。
8)9.2.4.2 修改为:车用钢瓶气密性试验应在水压试验合格后进行,气密性试验压力应为 2.2 MPa。
9)9.2.4.3 修改为:试验时向瓶内充装压缩空气,达到试验压力后,浸入水中,保压不少于 1 min,检查车用钢瓶不应有泄漏现象。
10)9.3.1 分批。采用同一设计、同一牌号主体材料、同一焊接工艺、同一热处理工艺连续生产的车用钢瓶为一批。
对于公称容积不大于 150 L 的车用钢瓶,以不多于 500 只为一批(不包括破坏性试验用瓶);对于公称容积大于 150 L 的车用钢瓶,以不多于 50 只为一批。
8)9.3.2 对试验用瓶修改为:从每批车用钢瓶中抽取水压爆破试验用瓶 1 只。
对公称容积不大于 150 L 的车用钢瓶,应按批抽取 1 只样瓶进行力学性能试验及阀座焊缝解剖检验,样瓶应经射线检测和逐只检验合格;对公称容积大于 150 L 的车用钢瓶,可按批制备产品焊接试板进行力学性能试验。
不能连续生产的:对公称容积不大于 150 L 的车用钢瓶,每班应至少抽取力学性能试验用瓶和水压爆破试验用瓶各 1 只;对公称容积大于 150 L 的车用钢瓶,每班应制备产品焊接试板进行力学性能试验。
从上内容中增加明确了:不能连续生产的,每班应至少抽取力学性能试验用瓶和水压爆破试验用瓶各 1 只。是基于考虑到质量稳定性。
11)对力学性能取样要求作了修改。
12)9.3.3.4 b)将钢瓶焊接接头拉伸试验改为按 GB/T 2651《焊接接头拉伸试验方法》规定执行,是基于与 GB/T 33209《焊接气瓶焊接工艺评定》标准相一致考虑的。
13)将 9.3.3.5 中的 Sh 由原来的试样厚度改为实测试样厚度;对表 4 中的实测抗拉强度的 410MPa 改为 440MPa,以上都是基于参照 GB5842-2023《液化石油气钢瓶》而考虑的。
14)9.3.4.1 修改为:水压爆破试验按 GB/T 15385 的规定执行。
水压爆破试验应采用能自动采集并记录压力、进水量和时间,并能绘制压力-时间、压力-进水量曲线的试验装置。
对于爆破试验机,按照许可规则的要求细化了规定。
15)9.3.4.2 a)修改的:爆破压力实测值 Pb应不小于 6.6 MPa,是基于 TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》表 3-3 气瓶实际爆破安全系数为 3.0 修订的。对于水压爆破的试验压力进行了直接的数据规定。
16)9.4~9.7 的内容是将原 GB/T 17259-2009 在附录 A 内容,搬到正文。
17)9.4 修改为:压力循环试验按 GB/T 9252 的规定执行。将三只压力循环试验用车用钢瓶装到压力循环试验机上,使用水或油作为试验介质,循环上限压力 3.3 MPa,循环下限压力为 0.3 MPa,以不超过15 次/min 的频率,经过 12 000 次压力循环后,车用钢瓶应无泄漏。
18)9.5 的振动试验改为:将车用钢瓶充入最大充装量的水+公称工作压力的氮气或空气达到额定的充装量,试验在室温下进行,试验应沿被试验车用钢瓶的三个正交轴方向分别加载。试验在正弦振动台架上进行,其恒定加速度为 l.5g,频率范围为 5 Hz~200 Hz。试验应在三个正交轴向各进行 30 min。每个轴向应包括 5 Hz 和 200 Hz 到 5 Hz两个试验历程,每个试验历程各进行 15 min。
振动试验后,对车用钢瓶进行检査。任何部位不得出现泄漏,阀门和附件不得有损坏。
GB 17259-2009 关于振动试验的条款,要求充装液化石油气至额定充装量,进行振动。但是,一方面,考虑到振动试验时气瓶的失效可能,如气瓶发生破裂、泄漏,会造成 LPG 泄漏,造成安全隐患。另一方面,考虑到车用 LPG 气瓶及瓶阀的结构型式特点,结合大量的试验数据积累,认为以额定体积充装量的水以氮气或空气加压至公称工作压力,代替液化石油气,能够较好的反映液位波动对阀门和瓶体的作用以及受力状态,从试验效果看,具有等效性,而安全性可以得到大大的提高。因此修订标准时,对试验介质进行了修改。
19)9.6.2 改为:试验釆用 20#柴油、LPG 或 CNG 为燃料。在车用钢瓶下部放油盆(槽)或燃烧排,车用钢瓶的最低点距火源高度为 120mm~130 mm;油盆(槽)或燃烧排大小应足以使车用钢瓶的边缘完全置于火焰之中。油盆(槽)或燃烧排长度与宽度应至少超过车用钢瓶在水平面上投影长度与宽度的 200 mm,但不超过 400 mm;其中油盆高度从油面开始计算,四周高出油面不超过 50 mm;燃料应能保证足够燃烧 10 min,或足以使车用钢瓶内液化石油气完全排放。
从上看,燃料范围作了扩大。
20)9.6.5 修改为:当车用钢瓶内压达到开启压力后,安全阀应正常开启和回座,至少回座一次,试验过程中瓶体无破裂或爆炸为合格。
主要是以考虑考核安全泄放装置的灵敏度为目的。
21)9.8 对重复试验改为:9.8.1 逐只检验的项目不合格的,在进行处理或修复后,可再进行该项检验,仍不合格者则判废。
9.8.2 批量检验项目中,如果有证据表明是操作失误或是测量差错时,则应在同一气瓶或在同批气瓶中另选 1 只或原产品焊接试板上进行第二次试验。如果第二次试验合格,则第一次试验可以不计。
9.8.3 对于公称容积不大于 150 L 的车用钢瓶,力学性能试验不合格时,应在同一批车用钢瓶中再抽取 4 只试验用瓶,2 只进行力学性能试验,2 只进行水压爆破试验;水压爆破试验不合格时,应在同一批气瓶中再抽取 5 只试验用瓶,1 只进行力学性能试验,4 只进行水压爆破试验。
9.8.4 复验仍有不合格时,则该批车用钢瓶判为不合格。但允许对这批车用钢瓶重新热处理,或修复后再热处理,作为新的一批重新试验。
22)对型式试验要求作了修改。
23)9.10 对逐只检验、批量检验、型式试验项目在表 9 中作了调
整。
10.标志、涂敷、包装、贮运、出厂文件
1)10.1 标志:按 TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》要求进行了调整。
2)涂敷:
10.2.1 修改为:车用钢瓶表面涂敷颜色,按 GB/T 7144 工业用类棕色,色卡号为 YR05。这是基于从 GB/T 7144 工业用液化石油气来考虑的,不与民用液化石油气钢瓶相混。
10.2.2 修改为:钢瓶在涂敷前,应清除表面油污、锈蚀等杂物,且在干燥的条件下进行涂敷。涂层应均匀牢固,不得有气泡、流痕、裂纹和剥落等缺陷。在原 GB/T 17259-2009 标准基础上细化了表面处理和涂层质量要求。
10.2.3 对瓶体上“液化石油气”字体颜色改为白色,这与 GB/T 7144工业用液化石油气要求相一致。
3)出厂文件
10.4.1中增加纸质或电子合格证,这与本标准10.1.3要求相呼应。
10.4.3 按 TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》第 4.13.2 要求增加的。
11.气瓶的设计使用年限
与 TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》要求一致,进行修改。
12.附录 A
是依据 TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》附件 D 而进行修改的。
13.附录 B
为新增内容。
14.附录 C
将合格证的质保工程师签字改为检验责任人,增加了瓶阀厂家名称及许可证号,具体参照了《气瓶安全技术规程》的要求。