CS 23.020.01 NB - 全国锅炉压力容器标准化技术 ... · m) 附录c...

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NB ICS 23.020.01 J 74 中华人民共和国行业标准 NB/T 47×××—××××(JB/T 4781) 代替JB/T 4781-2005 液化气体罐式集装箱 Tank Containers for Liquefied Gases (征求意见稿) 201×-××-××发布 201×-××-××实施 国家能源局 发布

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  • NBICS 23.020.01 J 74

    中华人民共和国行业标准

    NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)代替JB/T 4781-2005

    液 化 气 体 罐 式 集 装 箱

    Tank Containers for Liquefied Gases

    (征求意见稿)

    201×-××-××发布 201×-××-××实施

    国家能源局 发布

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

    I

    目 录

    前言 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ⅱ 1 范围 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2 规范性引用文件 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 3 术语和定义 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 4 资格与职责 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 5 材料与外购件 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 6 设计 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 7 安全附件、仪表及装卸附件 ----------------------------------------------------------------------------------------- 15 8 制造 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 9 试验方法----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31 10 检验规则 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33 11 标志标识 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 34 12 出厂文件 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36 13 储存运输 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 37 附录A(规范性附录)堆积绝热结构罐体------------------------------------------------------------ 38 附录B(规范性附录)风险估计报告----------------------------------------------------------------------- 40 附录C(规范性附录)安全泄放装置计算------------------------------------------------------------------------------- 44

    前 言

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

    II

    本标准按 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替 JB/T 4781-2005《液化气体罐式集装箱》。与 JB/T 4781-2005 相比,其主要技术变化如

    下:

    a) 修改了范围,并增加罐体容积不小于450L和罐体界定的内容。 b) 修订了术语和定义: ——取消了工作压力、设计压力、计算压力、设计温度、主要受压元件、安全附件等6个术语;

    ——增加了液化气体术语。

    c) 修订了资格与职责的部分要求 ——原“总论”改为“资格与职责”;

    ——增加了用户或设计委托方的职责;

    ——对设计单位和制造单位的职责进行了修改。

    d) 修订了材料与外购件的部分要求: ——增加了罐体材料熔炼方法、力学性能、钢板超声检测的内容;

    ——增加了常用钢板的性能指标;

    ——焊接材料增加焊缝金属性能要求。

    e) 修订了设计的部分要求: ——增加了 45 英尺液化气体罐箱的外部尺寸、允许公差和额定质量的要求,并调整 20 英尺和

    30 英尺罐箱的额定质量至 30 480kg; ——设计文件中增加了风险评估报告要求;

    ——修改了设计文件的要求;

    ——增加了应力分析设计的要求和罐体可免除疲劳分析的条件;

    ——修改了惯性力、最大充装量、等效压力、常见介质的罐体主要设计参数表的要求;

    ——修改了耐压试验应力校核条件;

    ——增加了泄露试验的要求。

    f) 修订了安全附件和装卸附件的部分要求: ——原安全附件中压力表、温度计及液位计归为仪表,原承压附件改为装卸附件;

    ——安全阀的开启压力改为整定压力;

    ——修改了紧急切断装置设置要求;

    ——到静电接地装置的接地电阻由原 10Ω修改为 4Ω; ——修改了装卸阀门、快速装卸接头、装卸软管的要求。

    g) 修订了制造的部分要求: ——增加了 E 类焊接接头,并修改了焊接接头示意图;

    ——取消了复合钢板的要求;

    ——修改了封头、焊接的要求;

    ——无损检测增加了检测方法选择、检测实施时机、衍射超声检测、组合检测、检测文件的要

    求;

    ——修改了热处理的要求;

    ——增加了置换要求;

    ——增加了母材热处理试件、耐腐蚀试件的要求。

    h) 修订了试验方法的部分要求

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

    III

    ——修改了耐压试验用压力表的要求;

    ——气密性试验改为泄露试验,并增加了氨检漏、卤素检漏及氦检漏的试验方法要求。

    i) 增加了仅限公路运输的标志标识的要求,并修改了产品铭牌的内容。 j) 修改了出厂文件的要求。 k) 附录 A 改为“堆积绝热结构罐体的要求”,原“安全泄放装置设计计算”调整为附录 C。 l) 附录 B 改为“风险评估报告的基本要求”,取消原“产品质量证明书的格式和内容”产品铭牌的格式和内容的要求。

    m) 附录 C 改为“安全泄放装置设计计算”,取消了原“液化气体罐式集装箱试验报告格式”。 本标准附录A、B、C为规范性附录。 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)提出。 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)归口。 本标准起草单位:

    本标准主要起草人:

    本标准的历次版本发布情况为:

    ——JB/T 4781-2005。

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

    1

    液化气体罐式集装箱

    1 范围

    1.1 本标准规定了液化气体罐式集装箱(以下简称液化气体罐箱)的术语和定义、资格与职责、材料

    与外购件、设计、安全附件、仪表、装卸附件、制造、试验方法、检验规则、标志标识、出厂文件、贮

    存运输等要求。

    1.2 本标准适用于设计压力不小于0.1MPa,设计温度不低于-50℃,罐体容积不小于450L的液化气体罐箱。

    1.3 本标准不适用下列液化气体罐箱的设计和制造:

    ——罐体为有色金属材料或非金属材料的;

    ——罐体为真空绝热结构的;

    ——有特殊要求国防军事装备的。

    1.4 本标准所提出的要求是基本安全技术要求,符合本标准的液化气体罐箱可适用于公路、铁路和水

    路运输,以及这些运输方式的联运。

    1.5 罐体和管路界定范围

    1.5.1 罐体界定范围如下

    a) 罐体与管路焊接连接的第一道环向接头的坡口面; b) 罐体与管路、安全附件螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面; c) 罐体开孔部分的端盖、端塞及其紧固件; d) 罐体与非受压元件的连接焊缝。

    1.5.2 管路包括所有与罐体相连接的管子与管件。

    2 规范性引用文件

    下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。

    凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

    GB 150-2011(所有部分) 压力容器 GB 567.1 爆破片安全装置 第 1 部分:基本要求 GB 713 锅炉和压力容器用钢板 GB/T 1413-2008 系列 1 集装箱 分类、尺寸和额定质量 GB/T 1804-2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 1835-2006 系列 1 集装箱 角件 GB/T 1836-1997 集装箱代码、识别和标记 GB 3531 低温压力容器用低合金钢钢板 GB/T 16563-1996 系列 1 液体、气体及加压干散货罐式集装箱技术要求和试验方法 GB/T 17393-2008 覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范 GB/T 17600.1 钢的伸长率换算 第 1 部分:碳素钢和低合金钢

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

    2

    GB/T 17600.2 钢的伸长换算 第 2 部分:奥氏体钢 GB 24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带 GB/T 25198 压力容器封头 GB/T 26929 压力容器术语 GB 50126-2008 工业设备及管道绝热工程施工规范 NB/T47008-2010 承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T47009-2010 低温承压设备用低合金钢锻件 NB/T47010-2010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 JB/T 4730.1 承压设备无损检测 第 1 部分:通用要求 JB/T 4730.2 承压设备无损检测 第 2 部分:射线检测 JB/T 4730.3 承压设备无损检测 第 3 部分:超声检测 JB/T 4730.4 承压设备无损检测 第 4 部分:磁粉检测 JB/T 4730.5 承压设备无损检测 第 5 部分:渗透检测 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定 NB/T 47015 压力容器焊接规程 NB/T 47016 承压设备产品焊接试件的力学性能 JB/T 4732 钢制压力容器—分析设计标准(2005 确认) TSG R0005 移动式压力容器安全技术监察规程 TSG Z6002 特种设备焊接操作人员考核细则 集装箱检验规范 中国船级社

    3 术语和定义

    GB 150、GB/T 16563及GB/T 26929界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1

    液化气体 liquefied gas 指在温度高于-50℃下加压时部分是液态的气体,包括临界温度在-50℃~65℃的高压液化气体和临

    界温度高于65℃的低压液化气体。 3.2

    液化气体罐式集装箱 tank containers for liquefied gases

    由两个基本部分即罐体(单个或多个)以及框架组成的用于储运液化气体的移动式压力容器。

    3.3

    单位容积充装量 filling weight per volume

    液化气体罐箱充装液化气体时,按介质设计温度时罐体至少留有 5%气相空间及该温度下的介质密

    度所确定的单位容积允许的最大充装质量。 3.4

    额定质量(R) rating

    空箱质量与最大允许质量之和,该质量在营运中为最大值,在试验时为最小值。

    4 资格与职责

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

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    4.1 资格

    4.1.1 液化气体罐箱的设计、制造、试验方法、检验规则、标志和标识以及出厂应符合本标准的规定

    外,还需遵守国家颁布的有关法律、规章和安全技术规范。

    4.1.2 总体采用规则设计的液化气体罐箱,其设计单位应持有相应的特种设备设计许可证书,总体采

    用分析设计标准的液化气体罐箱,其设计单位还应具有应力分析设计许可项目资质。

    4.1.3 液化气体罐箱的制造单位应持有特种设备制造许可证书。

    4.2 职责

    4.2.1 用户或设计委托方的职责

    液化气体罐箱的设计委托方或用户应以正式书面形式向设计单位提出罐箱的设计条件。其设计条件

    至少包含下列内容: a) 设计和制造应遵循的主要标准和安全技术规范; b) 运输方式,包括铁路、公路、水路或这些运输方式的联运等; c) 工作条件,包括使用环境温度、工作温度范围、工作压力范围、装卸条件及方式、装卸压力、

    附加载荷等; d) 充装介质,包括介质的编号、名称、类别、组分、危特性以及有害杂质含量及介质对罐体材料

    的腐蚀速率等; e) 罐体容积 f) 预期使用年限(或对应波动压力的压力循环次数); g) 尺寸要求和管口方位; h) 设计需要的其它必要条件(如罐体材料选择、防腐、表面处理及特殊试验等)。

    4.2.2 设计单位

    4.2.2.1 液化气体罐箱应为整体设计,设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。

    4.2.2.2 液化气体罐箱的设计总图和罐体图应盖有特种设备设计许可印章。设计许可印章中的设计单

    位应与所加盖的设计图样中的设计单位名称一致。

    4.2.2.3 设计许可印章失效的设计图样或已经加盖竣工图章的设计图样不应用于制造液化气体罐箱。

    4.2.2.4 设计单位应在液化气体罐箱设计使用年限内保存全部设计文件。

    4.2.3 制造单位

    4.2.3.1 液化气体罐箱为整体制造,制造单位对罐箱制造质量负责。

    4.2.3.2 制造单位应按设计文件的要求进行液化气体罐箱的制造,如需要对原设计进行修改,应取得

    原设计单位同意修改的书面证明文件,并对改动部位作详细记录。

    4.2.3.3 制造单位在制造前应制定完善的质量计划或检验计划,其内容至少应包括罐箱或受压元件的

    制造工艺控制点、检验项目和合格指标。

    4.2.3.4 制造单位的检查部门在制造过程中和完工后,应按本标准、设计图样和技术文件及质量计划

    的规定进行各项检验和试验,出具相应报告,并对报告的正确性和完整性负责。

    4.2.3.5 制造单位对制造的每台液化气体罐箱在检验合格后,出具写产品合格证。

    4.2.3.6 制造单位应接受特种设备检验检测机构对其制造过程的监督检验。

    4.1.3.7 液化气体罐箱制造单位应按型号进行样箱型式试验,并由国务院特种设备安全监督管理部门

    认可的机构颁发型式试验证书或由交通运输管理部门认可的机构颁发可移动罐柜样箱认可证书。

    4.2.2.6 制造单位对其制造的每台液化气体罐箱应在其设计使用年限内至少保存以下技术文件备查:

    a) 质量计划或检验计划; b) 制造工艺图或制造工艺卡; c) 产品质量证明文件;

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

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    d) 焊接工艺和热处理工艺文件; e) 标准中允许制造厂选择的检验、试验项目记录; f) 制造过程中及完工后的检查、检验、试验记录; g) 原设计图和竣工图。

    5 材料与外购件

    5.1 一般要求

    5.1.1 与充装介质接触的材料应与介质相容。

    5.1.2 与受压元件相焊接的非受压元件用材料应具有良好的焊接性。

    5.1.3 压力容器专用钢板(带)的制造单位应取得相应的特种设备制造许可证。

    5.1.4 材料制造单位应在材料的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或采用其他方法的标志,实施制

    造许可的压力容器专用材料,其材料质量证明书和材料上的标志内容还应包括制造许可标志和许可证编

    号。

    5.1.5 材料制造单位应向材料使用单位提供材料质量证明书,材料质量证明书的内容应齐全、清晰,

    且盖有材料制造单位的质量检验章。

    5.1.6 制造单位从非材料制造单位取得罐体用材料时,应取得材料制造单位提供的材料质量证明书原

    件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件。

    5.1.7 制造单位应对所取得的罐体用材料、外购件的质量证明书的真实性和一致性负责。

    5.1.8 境外牌号材料或未列入相应国家标准和行业标准材料的使用应按TSG R0005的相关规定。

    5.2 罐体材料

    5.2.1 罐体选用的材料应符合相应国家标准或行业标准的规定,罐体受压元件选用钢时,应考虑罐体

    的使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等)、材料的性能(力学性能、工艺性能、

    化学性能和物理性能)、罐体的制造工艺以及经济合理性。

    5.2.2 列入GB 150或JB/T 4732的标准抗拉强度下限值不小于540MPa的钢材,以及用于设计温度低于-40℃罐体的低合金钢,当钢板制造单位无该材料制造或压力容器应用业绩,则钢板制造单位应按TSG R0005的相关规定通过技术评审。 5.2.3 熔炼方法 5.2.3.1 罐体受压元件用钢应为镇静钢。

    5.2.3.2 标准抗拉强度下限值不小于540MPa的低合金钢钢板,以及用于设计温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件,还应采用炉外精炼工艺。

    5.2.4 化学成分(熔炼分析) 5.2.4.1 焊接用碳素钢和低合金钢,碳(C)不大于0.250%、磷(P)不大于0.035%、硫(S)不大于0.035%。 5.2.4.2 压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件),其磷、硫含量应当符

    合以下要求: a) 碳素钢和低合金钢,磷(P)不大于0.030%、硫(S)不大于0.020%; b) 标准抗拉强度下限值不小于540MPa的钢材,磷(P)不大于0.025%、硫(S)不大于0.015%; c) 用于设计温度低于-20℃且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材,磷(P)不大于0.025%、

    硫(S)不大于0.012%; d) 用于设计温度低于-20℃且标准抗拉强度下限值不小于540MPa的钢材,磷(P)不大于0.020%、

    硫(S)不大于0.010%。

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    5.2.5 力学性能 5.2.5.1 罐体用材料应具有良好的塑性,其标准常温下屈服强度应不大于460MPa,标准抗拉强度上限值应不大于725MPa,且能适应液化气体罐箱在运输、使用中所遇到的环境条件要求,且应符合设计图样要求。 5.2.5.2 焊接结构受压元件用碳素钢或低合金钢,常温下的标准屈服强度与抗拉强度下限标准值之比

    (ReL/Rm)不大于0.85。 5.2.5.3 厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件,按照设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功(KV2)指标应符合表1的规定。 5.2.5.3 夏比V型缺口试样的取样部位和方向应符合相应钢材标准的规定。冲击试验每组取3个标准试样(宽度为10mm),允许1个试样的冲击功数值低于表1的规定值,但不低于表1规定值的70%。当钢材尺寸无法制备标准试样时,则应依次制备宽度为7.5mm和5mm的小尺寸冲击试样,其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75%和50%。钢材标准中冲击功指标高于表1规定的钢材,还应符合相应钢材标准的规定。

    表1 碳素钢和低合金钢(钢板、钢管和钢锻件)冲击功

    钢材标准抗拉强度下限值 Rm

    MPa

    3 个标准试样冲击功平均值 KV2

    J

    ≤510 ≥27

    >510~570 ≥34

    >570~630 ≥38

    5.2.5.4 断后伸长率(A)指标应当符合表2的规定: a) 受压元件用钢板、钢管和钢锻件的断后伸长率(A)应符合相应钢材标准的规定; b) 焊接结构用碳素钢、低合金高强度钢和低合金低温钢钢板,其断后伸长率(A)指标应符合表2的

    规定; c) 采用不同尺寸试样的断后伸长率指标,应按照GB/T 17600.1和GB/T 17600.2进行换算,换算、

    后的指标应符合本条规定; d) 当钢板标准中断后伸长率指标高于表2规定的,还应符合相应钢板标准的规定。

    表2 钢板断后伸长率指标

    钢板标准抗拉强度下限值 Rm

    MPa

    断后伸长率 A

    ≤420 ≥23

    >420~550 ≥20

    >550~680 ≥17

    5.2.6 钢板超声检测

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

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    5.2.6.1 罐体用碳素钢和低合金钢钢板,符合以下条件之一的应逐张进行超声检测:

    a) 厚度不小于20mm的; b) 厚度不小于12mm,且充装介质毒性程度为剧毒、极度、高度危害的。

    5.2.6.2 钢板超声检测应按照JB/T 4730.2的规定进行,其合格等级不低于Ⅱ级。 5.2.7 钢板

    5.2.7.1 罐体常用钢板的性能指标应符合表3的规定。 5.2.7.2 当采用表3以外的钢板时,除应满足本标准要求外,还应符合相关材料标准。 5.2.8 钢锻件

    5.2.8.1 罐体用钢锻件应符合NB/T 47008、NB/T 47009或NB/T 47010的规定。 5.2.8.2 与罐体内介质接触且公称直径不小于50mm的钢锻件级别不低于Ⅲ级,其余钢锻件应不低于Ⅱ级。

    表3 罐体常用钢板性能指标

    钢 号 钢板标准 使用状态 厚度

    mm

    室温强度指标

    MPa

    Rm ReL1)(Rp0.2)

    Q245R

    GB 713

    热轧,控轧,正火 3~16 400 245

    >16~36 400 235

    Q345R 热轧,控轧,正火 3~16 510 345

    >16~36 500 325

    Q370R 正火 10~16 530 370

    >16~36 530 360

    16MnDR GB 3531 正火,正火加回火 6~16 490 315

    >16~36 470 295

    S30408

    GB 24511 固溶

    3~30 520 205

    S30403 3~30 490 180

    S31608 3~30 520 205

    S31603 3~30 490 180

    注:GB 24511中规定了Rp1.0的值,且在设计文件中提出了钢板附加检验Rp1.0值时,可使用Rp1.0来确定许用应力。

    5.2.9 管材

    承压管路用管材应符合GB 150以及相应国家标准、行业标准及设计图样的规定。 5.2.10 焊接材料

  • NB/T 47×××—××××(JB/T 4781)

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    5.2.10.1 罐体受压元件用焊接材料,应保证焊缝金属的力学性能不低于母材标准规定的下限值。当设

    计需要时,其他性能也不应低于母材的相应要求。

    5.2.10.2 焊接材料应符合相应焊材标准的规定,且附有产品质量证明书和清晰、牢固的标志。

    5.2.10.3 制造单位应建立并严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度。

    5.3 框架材料

    5.3.1 角柱、端梁及侧梁用钢板、型材等应具有良好的可焊性、足够的强度和韧性,且符合相应钢材

    标准的规定。

    5.3.2 框架和支撑等材料应具有良好的可焊性、足够的强度和冲击韧性,且符合相应钢材标准的规定。

    5.3.3 框架和支撑等材料应考虑到外界环境的腐蚀作用和环境温度的影响。

    5.4 外购件

    5.4.1 外购件应符合相应国家标准或行业标准的规定,且有质量证明文件或产品合格证。

    5.4.2 与充装介质接触的外购件材料应与介质相容

    5.4.3 角件应符合 GB/T 1835 的规定,且进行-20℃冲击试验。 5.4.4 密封垫片应符合相应标准的规定。

    5.5 遮阳材料

    5.5.1 遮阳材料应具有良好的化学稳定性,遭受火灾时不会大量逸散有毒气体。

    5.5.2 遮阳材料应选用无机非易燃材料。

    6 设计

    6.1 一般要求

    6.1.1 液化气体罐箱设计时,罐体、管路、附件及罐体与框架连接应合理,安全可靠,且满足使用要求。

    6.1.2 液化气体罐箱所承受的设计载荷应分别通过计算或试验来确认。 6.1.3 用于国际联运的液化气体罐箱应按照国际海关公约的要求设置关封装置。 6.1.4 液化气体罐箱设计时应考虑采取适当的防护措施,以防止在纵向、横向受到冲击或翻倒而造成

    的损坏或所装介质的泄漏。 6.1.5 用于铁路运输的液化气体罐箱,其碰撞原型箱的结构强度与刚度应能承受满载时在铁路运输中所经历典型的机械振动而产生的不小于额定质量乘以 4 倍重力加速度的冲击力。 6.1.6 堆积绝热结构的液化气体罐箱除符合正文外,还应满足附录 A 的规定。 6.1.7 罐体的主要受压元件包括筒体、封头以及公称直径不小于 50mm 的接管、凸缘、法兰、法兰盖板等。 6.2 设计文件

    6.2.1 液化气体罐箱的设计文件至少包括以下文件: a) 设计说明书,包括设计条件说明、设计规范与标准的选择、主要设计结构的确定原则、主要设

    计参数的确定原则、罐体材料及框架材料的选择、安全附件、仪表及装卸附件的选择等选用说

    明,同时还需要对所充装介质的主要物理化学性质(编号、名称、类别及与工作温度相对应的饱和蒸气压和密度等)、危害特性、混合介质的限制组分以及有害杂质的限制含量要求等作出说明;

    b) 设计计算书,包括罐体计算(强度、刚度、外压稳定性、容积等)、整体结构强度应力分析报告(需要时)、安全泄放量计算、安全泄放装置泄放能力计算等、传热计算(必要时);

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    c) 设计图样,包括总图、罐体图、管路系统图等; d) 制造技术条件,包括选材技术要求、主要制造工艺要求、检验试验方法等; e) 风险评估报告,包括主要失效模式和风险控制等,风险评估报告应符合附录 B 的要求; f) 使用说明书,包括主要技术性能参数、适用的介质、装卸附件和安全附件等的规格和连接方式、

    操作使用说明以及使用注意事项和必要的安全警示性要求等。 g) 试验大纲,包括主要试验方法和合格要求等;

    6.2.2 设计总图及罐体图应按有关安全技术规范的要求履行审批手续,且总图及罐体图应由设计单位技术负责人或其授权人批准。 6.2.3 设计总图上至少应注明以下内容:

    a) 产品名称、型号及设计制造依据的主要法规、标准; b) 适用的铁路、公路、水路运输方式或者这些运输方式的联运; c) 工作条件,包括使用环境温度、工作温度、工作压力、介质的危害特性以及特殊的腐蚀条件等; d) 设计参数,包括设计温度、设计载荷(含压力在内的所有应考虑的载荷)、介质(组分)、腐蚀

    裕量、焊接接头系数等,有应力腐蚀倾向的还应注明腐蚀介质的限定含量(必要时); e) 主要特性参数,包括液化气体罐箱的额定质量、自重、罐体容积、最大允许充装量等; f) 设计使用年限; g) 特殊制造要求,如气体置换要求等; h) 泄漏试验要求; i) 防腐蚀要求; j) 安全附件的规格、性能参数及连接方式; k) 仪表的规格、性能参数及连接方式; l) 装卸附件的规格、性能参数及连接方式; m) 铭牌位置; n) 装卸管口方位、规格、连接方式与标准等; o) 运输中的气体保护要求,如氮气或其他不溶性气体的封罐压力限制等要求; p) 铁路、公路或者水路等交通运输管理部门规定的其他有关要求; q) 允许的堆码质量。

    6.2.4 罐体设计图应至少注明以下内容: a) 主要受压元件材料牌号、规格、标准及要求; b) 主要设计参数,包括设计温度、设计压力、最低设计金属温度、腐蚀裕量、最大允许充装量、

    充装介质及介质的危害性、容积、焊接接头系数等,介质有应力腐蚀倾向的还应有警示性说明; c) 无损检测要求; d) 热处理要求; e) 耐压试验要求; f) 设计使用年限,如罐体是疲劳容器应标明疲劳载荷的允许循环次数; g) 需保温或保冷的罐体,提出保温或保冷措施。

    6.3 尺寸、公差和额定质量 6.3.1 液化气体罐箱的外部尺寸和公差应符合GB/T 1413的规定,1AX、1BX、1CX和 1DX等型号的液化气体罐箱可降低高度。 6.3.2 液化气体罐箱的任何部分和各种附件,应不超出规定的外部尺寸。

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    6.3.3 液化气体罐箱的额定质量应符合 GB/T 1413 的规定。当 1EEE、1EE 、1AAA、1AA、1A、1BBB、1BB、1B、1CC 和 1C 型罐式集装箱按若干高密度的介质进行设计、试验和使用时,其额定质量可允许超过 GB/T 1413 的规定值。 6.3.4 当额定质量超过 30 480kg 时,除应按该额定质量值进行设计、检验、试验和标记外,还应标上超重标记。

    6.4 罐体 6.4.1 一般要求 6.4.1.1 罐体的强度计算和外压稳定性校核应符合 GB 150.3 或 JB/T 4732 的规定。 6.4.1.2 当罐体强度计算采用 GB 150.3 计算时,局部应力分析可按 JB/T 4732 的规定进行,材料许用应力按 GB 150.2 选取。 6.4.2 载荷 6.4.2.1 设计液化气体罐箱时,应能承受在正常装卸和运输使用过程中可能出现的各种工况条件下的内压、外压、内外压力差等静载荷以及动载荷和热应力载荷等,以及这些载荷组合。同时还应考虑在设

    计使用年限内由于反复施加这些载荷而造成的疲劳载荷效应。

    6.4.2.2 罐式集装箱设计时应考虑以下载荷: a) 内压、外压或最大压差; b) 装载量达到额定质量时的液柱静压力; c) 运输或吊装时的惯性力; d) 支座、框架及其他型式支撑件与罐体连接部位或支承部位的作用力; e) 连接管道和其他部件的作用力; f) 罐体自重及正常工作条件下或试验条件下的重力载荷; g) 附属设备及管道、扶梯、平台等的重力载荷; h) 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力; i) 压力急剧波动引起的冲击载荷; j) 冲击力,如由液体冲击引起的作用力等; k) 型式试验时的载荷。

    6.4.2.3 设计时,液化气体罐箱及其紧固装置在运输工况中所承受的惯性力载荷按以下按式(1)转换成等效静态力(Wg):

    Wg =ηR g …………………………………………………(1) 式中: Wg——等效静态力,N; η——惯性力载荷系数,按以下要求确定:

    ——运动方向:η取 2; ——与运动方向垂角的水平方向:η取 1,当不能确定运动方向,则 η取 2; ——垂直向上:η取 1; ——垂直向下:η取 2。

    R——额定质量,kg; g——重力加速度,取 9.81m/s2。

    6.4.2.4 罐体外压载荷的确定应符合以下规定: a) 一般不小于 0.04MPa 外压;

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    b) 在制造、运输、装卸、检验试验、使用或其他工况中,可能经受大于 0.04MPa 外压时应取最大可能的实际外压,无法确定时取 0.1MPa 外压。

    6.4.2.5 当罐体满足以下条件之一的,可免除疲劳分析。 a) 设计的罐体与已有成功使用经验的罐体有可类比的形状和载荷条件,且根据其经验能证明不需

    要做疲劳分析者,但对以下情况所产生不利影响应特别注意: ——如罐体采用了非整体结构,如开孔采用补强圈补强或角焊缝连接件;

    ——罐体相邻部件之间有显著的厚度变化;

    ——支座、与加强圈或罐体连接处等应力集中处。 b) 罐体采用常温抗拉强度 Rm不大于 550MPa 的钢材时,以下各项循环次数的总和不超过 4000 次:

    ——包括充装与卸液在内的全范围压力循环的预计(设计)循环次数; ——奥氏体不锈钢制罐体,压力波动范围超过50%设计压力的工作压力环循的预计(设计)循环

    次数; ——包括接管在内的任意相邻两点之间金属温差波动的有效次数。该有效次数的计算方法是金

    属温差波动的预计次数乘以表4所列的相应系数,再将所得次数相加得到总次数。由热膨胀系数不同的材料组成的部件包括焊缝,当(α1-α2)ΔT>0.00034时的温度波动循环次数,α1、α2是两种材料各自的平均热膨胀系数,ΔT为工作温度波动范围。

    c) JB 4732 中 3.10.2.2 规定的全部条件。

    表 4 金属温差波动系数

    金属温差波动幅度/℃ 系 数

    ≤25 0

    26~50 1

    51~100 2

    6.4.3 设计温度 6.4.3.1 设计温度应根据罐体的直径、有无遮阳装置或保温层等情况进行确定。 6.4.3.2 直径小于或等于 1500mm 的罐体,设计温度取不小于 65℃。 6.4.3.3 直径大于 1500mm 的罐体,设计温度的取值如下:

    a)无保温层或遮阳装置的为 60℃; b)具有遮阳装置的为 55℃; c)具有完整保温层的为 50℃。

    6.4.3.4 设计温度应低于装运液化气体的临界温度。恶劣气候条件下使用的罐箱,还应考虑更严格的设计温度。 6.4.3.5 元件的金属温度可通过传热计算确定、也可在已使用的同类罐体上测定,或根据罐体内部介质温度并结合外部条件等方法确定。 6.4.3.6 确定最低设计金属温度时,应充分考虑在正常运输、使用及检验试验过程中介质最低工作温

    度以及大气环境低温条对罐体壳体金属温度的影响。

    6.4.4 最大允许充装量 6.4.4.1 液化气体罐箱的最大允许充装量应按式(2)计算:

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    W =φm V ………………………………………(2) 式中: W——罐体最大允许充装量,kg; φm——单位容积充装量,kg /L,按介质在设计温度时罐体内至少留有5%气相空间及该温度下的介

    质密度确定; V——罐体容积(按照设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)且圆整,扣除永久连接在容器

    内部的内件的体积),L。

    6.4.4.2 液化气体罐箱的最大允许充装量应保证罐体在 60℃时不会充满液体。 6.4.5 设计压力

    罐体的设计压力应不小于以下任一工况中工作压力的最大值: a) 充装、卸料工况的工作压力; b) 设计温度下由介质的饱和蒸汽压确定的工作压力; c) 正常运输使用中,罐体内采用不溶性气体保护时,由介质在设计温度下的饱和蒸汽压与罐体内

    顶部气相空间不溶性气体(如氮气或其他惰性气体等)分压力之和确定的工作压力。 d) 无保温或者保冷结构的充装液化气体介质罐体的设计压力不得小于 0.7MPa。

    6.4.6 计算压力

    6.4.6.1 罐体受压元件的计算压力应不小于设计压力与液柱静压力、等效压力的之和。

    6.4.6.2 各受压元件的等效压力(Pg)应按式(3)计算,取各方向等效压力的最大值,且不小于0.035MPa。

    Pg=ηφm gLg×10-6 ………………………………………………(3)

    式中:

    η——惯性力载荷系数,按 6.4.2.3 规定选取; φm——单位容积充装量,按 6.4.4.1 确定,kg /m3; g—重力加速度,取 9.81m/s2; Lg——受压元件计算方向的液体浸润长度(取运动方向、垂直方向、水平方向的最大值),m。

    6.4.6.3 当罐体的液柱静压力小于设计压力的 5%时,可忽略不计。 6.4.7 焊接接头系数

    罐体焊接接头系数取 1.0。 6.4.8 许用应力 6.4.8.1 罐体承受内压载荷时,罐体材料的许用应力按 GB 150.1-2011 中 4.4 或 JB/T 4732 选取。 6.4.8.2 罐体在内压与支撑件施加的集中载荷(计入运输工况中的惯性力作用)共同作用下局部的许用应力,以及运输工况中的惯性力载荷作用下框架和支撑件的许用应力可按以下要求确定:

    a) 具有明确屈服强度的材料,其许用应力为材料标准常温下的屈服强度除以 1.5; b) 不具有明确屈服强度的材料,其许用应力为材料标准常温下的 0.2%规定塑性延伸强度除以 1.5。

    6.4.9 腐蚀裕量 6.4.9.1 有均匀腐蚀或磨损、冲蚀的罐体和零件,应按罐体设计寿命和介质对材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量。 6.4.9.2 液化气体罐箱各组件受到的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量; 6.4.9.3 碳素钢或低合金钢制罐体,其腐蚀裕量一般应不小于 1mm。 6.4.10 常见介质主要设计参数

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    6.4.10.1 常见介质的罐体主要设计参数见表 5 的规定。

    表 5 常见液化气体的设计压力、液面以下开口、罐体腐蚀裕量和单位容积充装量

    GB12268

    编号 名 称

    设计压力

    MPa 腐蚀裕

    量 5)

    mm

    单位容积

    充装量 6)

    t/m3

    液面以

    下开口小型 1) 无遮蔽型 2) 遮阳型 3) 保温型 4)

    1005 无水氨 2.9 2.57 2.20 1.97 ≥2 ≤0.53 允许

    1017 氯 1.90 1.70 1.50 1.35 ≥4 ≤1.25 不允许

    1079 二氧化硫 1.16 1.03 0.85 0.76 ≥4 ≤1.23 不允许

    1077 丙烯 2.80 2.45 2.20 2.0 ≥1 ≤0.43 允许

    1978 丙烷 2.25 2.04 1.80 1.65 ≥1 ≤0.42 允许

    1075

    Pb7)>1.60MPa 2.80 2.45 2.2 2.0 ≥1 ≤0.43 允许

    0.58 MPa<Pb≤

    1.60 MPa 2.25 2.04 1.80 1.65 ≥1 ≤0.42 允许

    Pb≤0.58MPa 0.80 0.70 0.70 0.70 ≥1 ≤0.49 允许

    1011 丁烷 0.70 0.70 0.70 0.70 ≥1 ≤0.51 允许

    1969 异丁烷 0.85 0.75 0.70 0.70 ≥1 ≤0.49 允许

    1055 异丁烯 0.81 0.70 0.70 0.70 ≥1 ≤0.52 允许

    1012 丁烯 0.80 0.70 0.70 0.70 ≥1 ≤0.53 允许

    1010 丁二烯,稳定的 0.75 0.70 0.70 0.70 ≥1 ≤0.55 允许

    注: 1)小型—罐体直径不大于 1500mm 的罐式集装箱; 2)无遮蔽型—罐体直径大于 1500mm,且不具备阳光遮蔽装置或保温层的罐式集装箱; 3)遮阳型—具备阳光遮蔽装置的罐式集装箱; 4)保温型—具备绝热层的罐式集装箱。 5)腐蚀裕量的数值是按罐体材料为碳钢或低合金钢,且为均匀腐蚀,充装无水氨、氯或二氧化硫介质设计使用

    年限为 15 年,其余液化气体介质设计使用年限为 20 年而确定。当存在非均匀腐蚀情况或罐体选择其他材料的, 设计单位应按照设计条件另外考虑腐蚀裕量。

    6)单位容积充装量的数值是按介质在 50℃罐体内留有 5%气相空间及该温度下的介质密度确定的,且在 60℃时不应充满液体。

    7)Pb为混合液化石油气 50℃时的饱和蒸汽压。

    6.4.10.2 当充装介质超出表 5 时,设计单位应将设计说明书、设计计算书和设计图样报国家质检总局,由全国锅炉压力容器标准化技术委员会进行技术评审,评审结果经国家质检总局批准后方可正式设计。

    6.4.11 罐体的最小厚度(不包括腐蚀裕度)应符合以下要求: a) 标准钢罐体:当直径不超过 1800mm 时,其厚度不应小于 5mm;当直径大于 1800mm 时,其

    厚度不应小于 6mm;

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    注:标准钢是指标准抗拉强度下限值(Rm)为 370 MPa,断后伸长率(A)为 27%的碳素钢。

    b) 以下当采用其它钢材时,其最小厚度按式(4)计算,且不小于 4mm。

    30

    14.21

    ARm××

    δ …………………………………………………(4)

    式中:

    A——选用的钢材的断后伸长率,%。 δ1——罐体所用钢材的最小厚度,mm; δ0——罐体应有的标准钢最小厚度,mm; Rm——选用的钢材的标准抗拉强度下限值,MPa;

    6.4.12 介质的分类及危害特性 液化气体的分类及危害性应符合 TSG R0005 的规定。 6.4.13 焊接接头

    6.4.13.1 对接焊接接头应采用全截面焊透的对接接头形式。

    6.4.13.2 接管、凸缘等与罐体之间的接头应采用全焊透结构。 6.4.14 人孔、开口及装卸口 6.4.14.1 检查和维护时所用的开口应符合以下规定:

    a) 液化气体罐箱应设置人孔或检查孔,但经主管部门批准免除者除外; b) 罐体至少设置一个公称直径应不小于 500mm 的人孔。

    6.4.14.2 储运毒性程度为剧毒或高度、极度危害介质的液化气体罐箱,其罐体不允许有液面以下开口。 6.4.14.3 除安全泄放装置开口、人孔、检查孔、封闭的气孔外,罐体上所有直径大于 1.5mm 的开口均应配备至少三个独立串联在一起的关闭装置,第一个是内部截流阀、过流阀或其他等效装置,第二个

    阀是外部截流阀,第三个是盲法兰或等效装置。 6.4.14.4 紧急切断阀应设置在罐体根部,内部截止装置应设计成剪切结构,应能防止任何因冲击或意

    外动作所致的非正常开启。其结构应能保证在外部配件(管道、外侧切断装置)损坏时,罐体内介质不

    泄漏 6.4.14.5 装卸口均应标明其用途。 6.4.15 罐体用管法兰 6.4.15.1 罐体用管法兰、垫片、紧固件的设计应符合相应标准的规定。。 6.4.15.2 充装液化石油气、毒性程度为剧毒或极度、高度危害介质以及强渗透性中度危害介质的罐体,

    应选用高颈对焊法兰或凸缘、带加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合。当无法采用以上管法

    兰密封组合的,应由设计人员根据介质、压力与温度特性确定法兰连接结构。 6.4.16 耐压试验 6.4.16.1 罐体耐压试验一般采用液压试验。由于结构原因或支撑、介质等原因,以及运行条件不允许残留试验液体的液化气体罐箱,可按设计图样要求采用气压试验。

    6.4.16.2 罐体耐压试验压力按以下式(5)或式(6)式确定: a) 液压试验

    [ ][ ]tσσ3.1 PPT = ………………………………………………………………(5)

    b) 气压试验

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    [ ][ ]tσσ15.1 PPT = ……………………………………………………………(6)

    式中: P——设计压力或设计图样和铭牌上规定的最高允许工作压力,MPa; pT——试验压力,MPa; [σ]—试验温度下材料的许用应力(或设计应力强度),MPa; [σ]t—设计温度下材料的许用应力(或者设计应力强度),MPa。

    6.4.16.3 当耐压试验压力取值大于 6.4.17.3 的规定时,罐体在耐压试验前应按式(7)进行应力校核 σT = PT(Di+δe)/(2δe)………………………………………………………………(7)

    式中: σT——试验压力下圆筒的周向薄膜应力,MPa;

    PT——试验压力,MPa; Di——圆筒的内直径,mm; δe——圆筒的有效厚度,mm。

    6.4.16.4 罐体耐压试验应力σT应满足以下条件: a) 液压试验

    σT≤0.9 ReL (RP0.2) ………………………………………………(8) b)气压试验

    σT≤0.8 ReL (RP0.2)……………………………………………………(9) 式中:

    ReL (RP0.2)——罐体材料在试验温度下的屈服强度(或 0.2%规定塑性延伸强度),MPa。 6.4.17 泄漏试验

    6.4.17.1 每台液化气体罐箱都应进行气密性试验,其气密性试验压力为罐体设计压力。

    6.4.17.2 氨检漏、卤素检漏及氦检漏等试验应由设计者确定。

    6.4.18 当罐体上设有遮阳装置或保温层时,应满足以下要求: a) 遮阳装置应覆盖罐式集装箱上部三分之一以上但不超过二分之一的面积,遮阳装置与罐体之间

    应有约 40mm 的通气空间; b) 保温层应由保护完好、有足够厚度的保温材料组成,并将罐体完全覆盖,保温层应设置防潮层

    和防护层以防止在正常运输条件下进入水份或遭受损害; c) 遮阳装置或保温层应不妨碍附件和装卸装置的操作。

    6.5 支座、框架、起吊和系固附件的设计

    6.5.1 框架的强度、刚度应满足型式试验要求。

    6.5.2 支架和框架的设计应考虑外界环境的腐蚀作用。

    6.5.3 支座、框架以及起吊和系固件的设计应避免对液化气体罐箱的任何部位造成不适当的应力集中。

    6.5.4 支座的形式可以是支架,框架,低支撑平台或其他的类似设施,且能满足使用要求。

    6.5.5 液化气体罐箱不应设置叉槽。

    6.5.6 液化气体罐箱应在支架或框架上设置永久的起吊和加固部件,否则应通过加强板再固定到罐体

    上。

    6.5.7 角件(包括顶角件和底角件)所在位置和定位尺寸应符合 GB/T 1413 的规定。 6.5.8 顶角件的顶面应至少比箱体各部件的顶面高出 6mm。

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    6.5.9 为保护角件附近免受冲击,对顶部和底部结构起到保护作用,可设置增强腹板,并符合以下规

    定:

    a) 顶部增强腹板:从集装箱的端部测量,该板沿箱长方向的尺寸不应超过 750mm,厚度应不超过6mm。顶部增强腹板及其固定设施均不应超出顶角件的顶面;

    b) 底部增强腹板:增强复板距底角件外端不应超过 550mm,距底角件侧面不应超过 470mm,其底平面应至少高于集装箱底角件底面 5mm。

    6.5.10 液化气体罐箱应具备仅由底角件支撑的能力。除 1CC、lC、1CX、1D 和 1DX 等型号以外的液化气体罐箱,还应具备仅由其底部结构的载荷传递区承受的能力。载荷传递区应符合以下要求:

    a) 应考虑有一定数量的底横梁和足够的载荷传递区(或平箱底),其强度足以传递集装箱与运输车辆纵梁之间的竖向力。运输车辆的纵梁仅限于 GB/T 16563 附录 B 中图 Bl 虚线所示的两个250mm 带宽的区域内;

    b) 底部结构的设计应对疲劳失效的危险给予特殊考虑; c) 载荷传递区的底面(包括端横梁底面所组成的平面)应高于罐式集装箱底角件的底面 12.5mm+5.0-1.5

    mm。除了底角件和下侧梁之外,集装箱的任何部位均不应低于该平面; d) 对于下侧梁,不考虑其底面与运输车辆间的载荷传递; e) GB/T 16563 附录 B 中列出的对载荷传递区的各项要求。

    6.5.11 1CC、lC 和 1CX 等型号的液化气体罐箱,载荷传递区应视为可选择性设施。 6.5.12 液化气体罐箱达到额定质量时,罐体的任何部位及罐体上的各个装置均不应低于底平面(底角

    件的底面)以上 25mm。 6.5.13 在动态或相对静态的情况下,即相当于罐体和框架自身质量与试验装载之和等于 1.8 额定质量时,集装箱箱底任何部位的变形均不应低于底角件的底平面。

    6.5.14 除 1D 和 1DX 等型号以外的液化气体罐箱应符合以下要求: a) 整体横向刚性试验时,其顶部相对于底部的横向位移所引起两个对角线长度变化之和不应超过

    60mm;

    b) 整体纵向刚性试验时,其顶部相对底部纵向位移不应超出 25mm。 6.5.15 液化气体罐箱的步道、扶梯等可选择性设施应符合以下规定:

    a) 步道的设计应能在 600mm×300mm 的面积上承受 3kN 的均布载荷,其纵向步道的最小宽度为400mm;

    b) 扶梯按每级梯板能够承受 2kN 的载荷进行设计。 6.6 管路

    6.6.1 管路系统在设计和安装上应能防止被意外开启及在运输及装卸过程中被卸掉或损坏。如果框架与罐体的连接允许各辅助设备之间的相对运动,则各项设备都应紧固得足以使这种相对活动不致损害各

    工作部件。 6.6.2 对于装卸接口,其第一个关闭装置是内部截流阀,第二个关闭装置是位于装卸管路易接近处的截流阀。 6.6.3 设有过流阀的液化气体罐箱,应符合以下要求:

    a) 过流阀的基座应在罐壳的内部或焊接法兰的内侧,如果将其装在外部,则其设计应确保受到撞击时,仍能保证其有效性;

    b) 当流经过流阀的流体达到额定流量时,阀门应能够自动、可靠地关闭。通往过流阀的连接装置、管道或从阀门到罐体内部的通道,其截面积应不小于过流阀的进口截面积。

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    6.6.4 每个截止阀或其他形式关闭装置的公称压力不应小于罐式集装箱的设计压力。 6.6.5 螺杆式截止阀应在顺时针方向转动时被关闭。对于其他形式的截止阀,其开、关位置和关闭方向均应清楚标明。 6.6.6 截止阀应能防止被意外的开启。 6.6.7 管路和阀门应采用塑性良好的金属制造,并与储运的介质相容。阀体不应采用铸铁或非金属的材料。 6.6.8 液化气体罐箱每一个接口处应清楚标明其用途。 6.6.9 管路的设计、制造和安装应避免热胀冷缩、机械颤动或振动因素等所引起的损坏,必要时应考虑补偿结构,并符合以下要求:

    a) 管路接头或管座与罐体的联接不应采用螺纹联接; b) 在允许使用铜管的地方,应采用铜锌焊接或具有相同强度的金属接头,铜锌焊料的熔点不应低

    于 525℃,且在任何情况下,都不应降低铜管的强度; c) 所有管路和管路配件在承受 4 倍罐体设计压力时不应破裂。

    6.6.10 安全泄放装置与罐体的连接管路应尽可能短而直,其截面积应不小于安全泄放装置的进口截面

    积。

    7 安全附件、仪表及装卸附件

    7.1 一般要求

    7.1.1 液化气体罐箱的安全附件包括安全泄放装置(安全阀、爆破片装置、安全阀与爆破片组合安全泄放装置)、紧急切断装置及静电接地装置等。 7.1.2 液化气体罐箱的罐体仪表包括压力表、液位计及温度计等。 7.1.3 液化气体罐箱的罐体装卸附件包括装卸阀门、快速装卸接头(以下简称快装接头)、装卸软管等。 7.1.4 安全附件、仪表、装卸阀门和装卸软管应随产品提供质量证明文件,且在产品的明显部位装设

    牢固的金属铭牌。 7.1.5 罐体在耐压试验合格后方可进行安全附件、仪表及装卸附件的安装。 7.1.6 安全阀、压力表与罐体组装前应进行调试和校验,合格后应重新铅封。 7.2 安全泄放装置

    7.2.1 液化气体罐箱应设置一个或多个安全泄放装置,安全泄放装置应选用全启式弹簧安全阀或全启

    式弹簧安全阀与爆破片的组合装置。 7.2.2 不应单独设置(包括与安全阀并联)不可复位类安全泄放装置。 7.2.3 安全泄放装置应能防止任何异物的进入和防止液体的渗出,并能承受罐体内部的压力、可能出现的危险超压及包括液体流动力在内的动载荷。 7.2.4 充装以下介质的液化气体罐箱应设置安全阀与爆破片串联组合安全泄放装置:

    a) 充装毒性程度为极度、高度危害的介质; b) 充装强腐蚀性的介质。

    7.2.5 安全泄放装置的设置应符合以下要求: a) 应安装在罐体的顶部,尽量靠近纵向和横向的中心; b) 安全泄放装置的入口应设置在罐体液面以上的气相空间; c) 气体的排放应畅通无阻,排放口朝向与水平线夹角应大于 0°,且不应指向罐体和操作位置。

    7.2.6 当采用全启式弹簧安全阀与爆破片组合装置时,应符合以下要求:

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    a) 爆破片应与安全阀串联组合,且在非泄放状态下与介质接触的是爆破片; b) 组合装置的排放能力应不小于罐体的安全泄放量; c) 爆破片不应使用脆性材料制作,且爆破片在破裂时不应产生碎片、脱落物和火花; d) 爆破片的设计爆破压力应高于安全阀整定压力,且不应超过安全阀整定压力的1.10倍; e) 组合装置中爆破片面积应大于安全阀喉径截面积; f) 安全阀与爆破片之间的腔体应设置排气阀、压力表或其他合适的指示器等,用以检查爆破片是

    否渗漏或破裂,并及时排放腔体内蓄积的压力,避免因背压而影响爆破片的爆破压力;

    g) 安全阀的排放能力应按照安全阀单独作用时的排放能力乘以修正系数0.90。 7.2.7 罐体安全泄放装置单独采用安全阀时,安全阀的整定压力应为罐体设计压力的 1.05~1.10 倍,额定排放压力应不大于罐体设计压力的 1.20 倍,回座压力应不小于整定压力的 0.90 倍。 7.2.8 爆破片装置应符合 GB 567.1 的要求。 7.2.9 安全泄放装置应有清晰、永久的标记,标记内容应至少包括:

    a) 设定的安全阀整定压力、排放压力及允许偏差; b) 设定的爆破片设计爆破压力、标定爆破压力及制造范围; c) 安全阀或爆破片的最小泄放面积及流道直径; d) 根据爆破片的标定爆破压力确定的标准温度; e) 喉径(㎜)或最小排放面积或该装置的额定当量空气排气能力; f) 生产商的名称和相关的产品编号; g) 其他需标注的内容。

    7.2.10 安全泄放装置的排放能力应符合以下规定: a) 当液化气体罐箱完全处于火灾环境时或接近不能预料的外来热源而酿成危险时,以及压力出现

    异常情况时均能迅速排放; b) 各个安全泄放装置的组合排放能力应能足以将罐体内的压力(包括积累的压力)限制在不超过

    设计压力的 120%; c) 对于多用途的液化气体罐箱,其安全泄放装置的排放能力应能满足该液化气体罐箱所运输的介

    质中所需的最大排放量的要求。 d) 多个安全泄放装置的排放能力应是各个安全泄放装置排放能力之和。

    7.2.11 安全泄放装置排放能力的计算按附录 C 的规定。 7.2.12 在罐体与安全泄放装置之间一般不应安装截止阀。当为维修、保养或其他目的,经过使用单位

    主管压力容器安全技术负责人批准,且正常使用期间采取保证全开(加铅封或锁定) 的可靠防范措施,方可在安全泄放装置与罐体之间装设过渡连接阀门,过渡连接阀门的结构和通径不应妨碍安全阀的安全

    泄放。 7.2.13 通往安全泄放装置的开口处,不应有任何限制或阻碍气体从罐体内通往安全泄放装置的障碍。 7.2.14 当使用泄放管时,应保证安全泄放装置能在最小阻力的条件下将排出的气体排放到空气中。 7.2.15 在安装时应采取有效措施,以防止未经许可的人员接近安全泄放装置,且保证在罐箱翻倒时安

    全泄放装置不受损害。

    7.3 紧急切断装置

    7.3.1 充装易燃、易爆介质以及毒性程度为中度危害以上(含中度危害)类介质的液化气体罐箱的液相管、气相管接口处,应分别装设一套紧急切断装置,且应设置在罐体根部。 7.3.2 紧急切断装置一般由紧急切断阀、远程控制系统、过流控制阀以及感温(如易熔合金)自动切

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    断装置组成。紧急切断阀阀体不应采用铸铁或非金属材料制造。 7.3.3 紧急切断装置要求动作灵活、性能可靠、便于检修。 7.3.4 紧急切断阀与罐体液相管、气相管的接口,应采用螺纹或法兰的连接形式。 7.3.5 紧急切断装装置应具有能够独立的开启或者闭止切断阀瓣的动力源装置(手动、液压或气动),其阀门和罐体之间的密封部件必须内置于罐体内部或者距离罐体焊接法兰(凸缘)外表面不大于 25mm处,碰撞受损的紧急切断阀不能影响阀体内部的密封性。 7.3.6 当连接紧急切断阀的管路破裂,流体通过紧急切断阀的流量达到或超过允许的额定流量时,装卸管路或紧急切断阀上的过流保护装置应关闭。 7.3.7 远程控制系统的关闭操作装置应装在人员易于到达的位置。 7.3.8 易熔塞自动切断装置应设在当环境温度升高时,能自动关闭紧急切断阀的位置。 7.3.9 紧急切断阀不应兼作它用。液化气体罐箱在非装卸、运输介质时,紧急切断阀应处于闭合状态。 7.3.10 紧急切断装置应符合以下要求:

    a) 易熔塞的易熔合金熔融温度为 75℃±5℃; b) 液压式或气压式紧急切断阀应保证在工作压力下全开,并持续放置 48 小时不致引起自然闭止; c) 紧急切断阀自始闭起,公称尺寸不大于 50mm 的紧急切断阀应在 5s 内闭止,其它公称尺寸的

    紧急切断阀应在 10s 内闭止; d) 紧急切断阀制成后应经耐压试验和气密性试验合格; e) 受液化气体直接作用的部件,其耐压试验压力应不低于罐体设计压力的 1.3 倍,保压时间应不

    少于 10min; f) 耐压试验前、后,分别以 0.1MPa 和罐体设计压力进行气密性试验。

    7.4 仪表

    7.4.1 一般规定 7.4.1.1 液化气体罐箱应按需配有压力表、液位计和温度计等仪表。 7.4.1.2 直接与罐内介质连通的仪表不应采用易碎、易损材料制造。 7.4.1.3 仪表应灵敏、可靠,并有足够的精度和牢固的结构。 7.4.1.4 仪表露出罐体外的部份应设置能防止受到意外撞击的保护装置。 7.4.1.5 仪表的接头或管座与罐体连接应采用适当的焊接方法,不应采用螺纹联接。 7.4.2 压力表 7.4.2.1 液化气体罐箱至少装设一只压力表。 7.4.2.2 选用的压力表应与液化气体罐箱内的介质相适应。 7.4.2.3 应当选用符合相应国家标准或者行业标准要求的抗震压力表。 7.4.2.4 压力表精度等级不低于 1.6 级。 7.4.2.5 压力表表盘刻度的范围应为工作压力的 1.5~3.0 倍,表盘直径应不小于 100mm。 7.4.2.6 压力表的装设位置应便于操作人员观察和清洗,且应避免受到辐射热、冻结或振动等不利因素的影响。 7.4.2.7 压力表和罐体之间应装设切断阀,切断阀上应有开启标记和锁紧装置。 7.4.2.8 充装腐蚀性或高粘度介质的罐箱,应采用隔膜式压力表或在压力表和罐体之间装设能隔离介质的缓冲装置。 7.4.2.9 压力表的安装应采用可靠的固定结构,防止在运输过程中压力表发生相对运动。 7.4.2.10 压力表的校准应符合国家计量部门的有关规定,在刻度盘上划出指示工作压力的红线,注明

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    下次校验日期。压力表校验后应加铅封。 7.4.3 液位计 7.4.3.1 除充装毒性程度为剧毒或极度、高度危害类介质,且通过称重来控制最大允许充装量的液化气体罐箱允许不设置液位计外,其它罐箱应设置一个或多个液位计。 7.4.3.2 液位计应根据液化气体罐箱的介质、工作压力和温度准确选用。 7.4.3.3 液位计应灵活准确、结构牢固,精度等级不应低于 2.5 级。 7.4.3.4 当充装介质为毒性程度为剧毒或极度、高度危害及易燃、易爆的,且需设液位计时,液位计应设有防止泄漏的密封式保护装置。 7.4.3.5 液位计应安装在便于观察的位置。其允许最高和最低安全液位应作出明显的标记。 7.4.3.6 液位计应有液面指示刻度与容积的对应关系,且附有不同温度下,介质密度、压力和体积对照表。 7.4.4 温度计 7.4.4.1 温度计的设置应符合设计图样的规定。 7.4.4.2 温度计的测量范围应与介质的工作温度相适应,并在设计温度处涂以红色警戒标记,特殊要求除外。 7.5 静电接地装置

    7.5.1 充装易燃、易爆介质的液化气体罐箱,其罐体、管道、阀门和框架等连接处导电性应良好,且装设可靠的静电接地装置。 7.5.2 罐体金属与接地导线末端之间的导静电接地装置电阻值不应超过 4Ω。 7.5.3 设有静电接地装置的液化气体罐箱应在尽可能靠近静电接地装置位置处设置明显标志。 7.6 装卸附件

    7.6.1 装卸阀门 7.6.1.1 装卸阀门的公称压力应高于罐体设计压力,阀门阀体的耐压试验压力为阀体公称压力的 1.5倍,阀门的气密性试验压力为阀体公称压力。

    7.6.1.2 阀门应在全开和全闭工作状态下的气密性试验应合格。 7.6.1.3 阀体不应选用铸铁或非金属材料制造。 7.6.1.4 手动阀门应在阀门承受气密性试验压力下全开、全闭操作自如,并且不应感到有异常阻力、空转等。

    7.6.1.5 装卸阀门的明显部位装设牢固的金属铭牌。 7.6.2 装卸软管和快装接头 7.6.2.1 装卸软管和快装接头的设置应符合设计图样的规定。 7.6.2.2 装卸软管和快装接头与充装介质接触部分应有良好的耐腐蚀性能。 7.6.2.3 装卸软管的公称压力应不小于装卸系统工作压力的 2 倍,其最小爆破压力大于 4 倍的公称压力。

    7.6.2.4 装卸软管和快装接头组装完成后应逐根进行耐压试验和气密性试验,耐压试验压力为装卸软管公称压力的 1.5 倍,气密性试验压力为装卸软管公称压力的 1.0 倍。 7.6.2.5 装卸软管的明显部位装设牢固的金属铭牌。

    8 制造

    8.1 一般要求

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    8.1.1 液化气体罐箱应按经规定程序批准的设计图样、技术条件及本标准的要求进行制造与检验。 8.1.2 罐体施焊人员应按TSG Z6002的规定考核合格,取得相应项目的“特种设备作业人员证”后,方能在有效期间内担任合格项目范围内的焊接工作。

    8.1.3 罐体的无损检测应由持有相应方法的“特种设备检验检测人员证(无损检测人员)”的人员担

    任。

    8.1.4 主要受压元件的材料代用,应事先取得原设计单位的书面批准,且在竣工图上做详细记录。

    8.2 罐体

    8.2.1 焊接接头分类

    8.2.1.1 罐体受压元件之间的焊接接头分为 A、B、C、D 四类(如图 1 所示),且符合以下规定: a) 圆筒部分(包括接管)和锥壳部分的纵向接头、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封

    头中所有拼焊接头以及嵌入式接管或凸缘与壳体对接连接的接头,均属 A 类焊接接头; b) 壳体部分的环向接头、长颈法兰与接管连接的接头,以及接管间的对接环向接头,均属 B 类焊

    接接头,但已规定为 A、类的焊接接头除外; c) 法兰与接管非对接连接的接头均属 C 类焊接接头; d) 接管、人孔、凸缘、补强圈等与筒体和封头连接的接头均属于 D 类焊接接头,但已规定为 A、

    B 类的焊接接头除外。 8.2.1.2 非受压元件与受压元件的连接接头为 E 类焊接接头(如图 1 所示)。

    图 1 焊接接头分类

    8.2.2 材料复验、分割与标志移植

    8.2.2.1 符合以下条件之一的材料应进行复验,且符合且符合相应材料标准或设计文件的要求。

    a) 罐体用Ⅳ级锻件; b) 不能确定质量证明书真实性或对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料; c) 主要受压元件用境外牌号材料; d) 主要受压元件用奥氏体不锈钢开平板; e) 设计文件要求进行复验的材料。

    8.2.2.2 奥氏体型不锈钢开平板应按批号复验力学性能(整卷使用者,应在开平操作后,分别在板卷

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    的头部、中部和尾部所对应的开平板上各截取一组复验试样;非整卷使用者,应在开平板的端部截取一

    组复验试样);对 8.2.2.1 中 a)、b)、c)、e)要求复验的情况,应按炉号复验化学成分,按批号复验力学性能。

    8.2.2.3 低温容器焊条应按批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量的复验,其检验方法按相应的焊

    条标准或设计文件。

    8.2.2.4 材料分割可采用冷切割或热切割方法。当采用热切割方法分割材料时,应清除表面熔渣和影

    响制造质量的表面层。

    8.2.2.5 凡制造受压元件的材料应有可追溯的标记。在制造过程中,如原有的确认标记被裁掉或材料

    分割,应于材料切割前完成标记的移植。

    8.2.2.6 符合以下情况的,不应采用硬印进行材料标记的移植:

    a) 有耐腐蚀要求的不锈钢钢板的耐腐蚀面; b) 低温容器受压元件。

    8.2.3 冷热加工成形

    8.2.3.1 制造单位应根据制造工艺确定加工余量,受压元件成形后的厚度不小于设计图样标注的最小

    成形厚度。 8.2.3.2 采用经正火、正火加回火或调质处理的钢材制造的受压元件,宜采用冷成形或温成形。当采

    用温成形时,应避开钢材的回火脆性温度区。 8.2.3.3 制造中应避免钢板表面的机械损伤。对尖锐伤痕以及不锈钢罐体防腐表面的局部伤痕、刻槽

    等缺陷应予修磨,修磨范围的斜度至少为 1:3。修磨的深度应不大于该部位钢材厚度的 5%,且不大于2 mm,否则应予焊补。 8.2.3.4 坡口表面质量应符合以下要求:

    a) 坡口表面不应有裂纹、分层、夹杂等缺陷; b) 标准抗拉强度下限值 Rm 大于 540MPa 的低合金钢材经火焰切割的坡口表面,应按 JB/T4730.4

    进行磁粉检测,Ⅰ级合格;

    c) 施焊前,应清除坡口及其两侧母材表面至少 20 mm 范围内(以离坡口边缘的距离计)的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质。

    8.2.3.5 封头应符合 GB/T 25198 和设计图样的规定。 8.2.3.6 封头应尽量整体成形。先拼板后成形的封头应符合以下规定:

    a) 拼接焊缝一般不应超过 2 条,拼接焊缝的内表面以及影响封头成形质量的拼接焊缝外表面,在成形前应打磨至与母材齐平;

    b) 封头拼接焊缝应按图 2 布置,其焊缝距封头中心线应小于封头内径 Di 的 1/4,中间板的宽度应不小于 300 mm,拼板的总块数应不多于 3 块。

    8.2.2.7 当封头由成形瓣片和顶圆板拼接制成时,瓣片间的焊缝方向宜是径向和环向的(见图 3)。 8.2.2.8 用带间隙的全尺寸的内样板检查椭圆形、蝶形、球形封头内表面的形状偏差(见图 4),缩进尺寸为 3%Di~5% Di,其最大形状偏差外凸不得大于 1.25% Di,内凹不得大于 0.625 %Di。检查时应使样板垂直于待测表面。对图 2 所示的先成形后拼接制成的封头,允许样板避开焊缝进行测量。8.2.2.9 蝶形及折边锥形封头,其过渡区转角半径不应小于图样的规定值。

    8.2.2.9 封头直边部分不应存在纵向皱折。

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    图 2 封头拼接焊缝布置图

    图 3 分瓣成形封头的焊缝布置

    图 4 凸形封头的形状偏差检查

    8.2.3 圆筒与罐体 8.2.3.1 A、B 类焊接接头对口错边量 b(见图 5),应符合表 6 的规定。

    图 5 A、B 类焊接接头对口错边量 b

    表 6 A、B 类焊接接头对口错边量 mm

    对口处钢材厚度δs 按焊接接头类别划分对口错边量 b

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    A 类 B 类

    ≤12 ≤1/4δs ≤1/4δs

    >12~20 ≤3 ≤1/4δs

    >20~40 ≤3 ≤5

    8.2.3.2 在焊接接头环向形成的棱角 E,用弦长等于 1/6 内径 Di,且不小于 300mm 的内样板或外样板检查(见图 4),其 E 值不应大于(δs /10+2)mm,且不大于 5mm。在焊接接头轴向形成的棱角 E(见图 5),用长度不小于 300mm 的直尺检查,其 E 值不应大于(δs /10+2)mm,且不大于 5mm。

    图 6 内样板或外样板检查棱角 图 7 直尺检查棱角

    8.2.3.3 B 类焊接接头以及圆筒与球形封头相连的 A 类焊接接头,当两侧钢材厚度不等时,若薄板厚度不大于 10 mm,两板厚度差超过 3 mm;若薄板厚度大于 10 mm,两板厚度差大于薄板厚度的 30%,或超过 5 mm 时,均应按图 8 的要求单面或双面削薄厚板边缘(但被削薄后的板厚,在或 L1 区域内任意处都不得小于设计厚度),或按同样要求采用堆焊方法将薄板边缘焊成斜面。

    当两板厚度差小于上列数值时,则对口错边量 b 按 8.2.3.4 的要求,且对口错边量 b 以薄板厚度为基准确定。在测量对口错边量 b 时,不应计入两板厚度差值。 8.2.3.4 除图样另有规定外,罐体筒体直线度允差应不大于罐体筒体长度的 1 ‰。

    注:筒体直线度检查是通过中心线的水平或垂直面,即沿圆周 0°、90°、180°、270°四个部位进行测量。测量

    位置与筒体纵向接头焊缝中心线的距离不小于 100mm.当壳体厚度不同时,计算直线度时应减去厚度差。

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    L1,L2≥3(δs1-δs2) 图 8 单面或双面削薄厚板边缘

    8.2.3.5 罐体的筒节长度应不小于 300mm。组装时,相邻筒节 A 类接头焊缝中心线间外圆弧长,以及封头 A 类拼板接头、封头上嵌入式接管(或凸缘)焊缝中心线与相邻筒节 A 类接头焊缝中心线间外圆弧长应大于钢材厚度 δs 的 3 倍,且不小于 200mm。 8.2.3.6 法兰面应垂直于接管或罐体的主轴中心线,接管法兰应保证法兰面的水平或垂直(有特殊要

    求的应按图样规定),其偏差均不应超过法兰外径的 1%(法兰外径小于 100 mm 时按 100 mm 计算)且不大于 3 mm。

    法兰(含凸缘)的螺栓孔应与罐体主轴线或铅垂线跨中布置(见图 7),有特殊要求时,应在图样上注明。

    图 9 法兰(含凸缘)的螺栓孔与壳体主轴线或铅垂线跨中布置

    8.2.3.7 罐体内件和罐体焊接的焊缝应尽量避罐体的环焊缝。且距离环焊缝边缘不小于 100mm;当与纵缝交叉时,应当开槽避让。

    8.2.3.8 罐体上凡被补强圈、支承垫板等覆盖的焊缝,均应打磨至与母材齐平。

    8.2.3.9 罐体组装后,按以下要求检查罐体的圆度:

    a) 筒体同一断面上最大内径与最小内径之差 e,应不大于该断面内径 Di 的 1%,且不大于 25 mm(见图 8);

    b) 当被检断面位于开孔中心的距离小于开孔直径时,则该断面最大内径与最小内径之差 e,应不大于该断面内径 Di 的 1%与开孔内径 2%之和,且不大于 25 mm。

    8.2.3.10 罐体开孔补强圈应在罐体耐压试验前通入 0.4MPa~0.5MPa 的压缩空气检查焊接接头质量。

    图 10 筒体同一断面上最大内径与最小内径之差 e

    8.2.3.11 法兰、平盖与凸缘按相应标准或设计图样要求进行制造、检验及验收,并应满足以下要求:

    a) 螺柱孔或通孔的中心圆直径以及相邻两孔弦长极限偏差为±0.6 mm,任意两孔弦长极限偏差 为±1.0 mm;

    b) 螺孔中心线与端面的垂直度公差应为螺孔直径的 0.25%;

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    c) 螺纹基本尺寸与公差分别按 GB/T 196、GB/T 197 的规定; d) 螺孔的螺纹精度按相应国家标准选取,一般为中等精度。

    8.2.3.12 机械加工表面和非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差,分别按 GB/T 1804 中的 m 级和 c级的规定。 8.2.3.13 罐体的主要几何尺寸、管口方位应符合设计图样的要求。 8.2.4 焊接

    8.2.4.1 焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥,相对湿度不得大于 60%。 8.2.4.2 当施焊环境出现以下任一情况,且无有效防护措施时,禁止施焊:

    a) 焊条电弧焊时风速大于 10m/s; b) 气体保护焊时风速大于 2m/s; c) 相对湿度大于 90%; d) 雨、雪环境; e) 焊件温度低于-20℃。

    8.2.4.3 当焊件温度低于 0℃但不低于-20℃时,应在施焊处 100mm 范围内预热到 15℃以上。 8.2.4.4 罐体施焊前,受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、融入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊,以及上述焊缝的返修焊缝都应按 NB/T 47014 进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺支持。 8.2.4.5 当焊接结构受压元件用境外材料(含填充材料)时,制造单位在首次使用前应按 NB/T 47014进行焊接工艺评定。 8.2.4.6 低温容器的焊接工艺评定,包括焊缝和热影响区的低温夏比(V 形缺口)冲击试验。冲击试验的取样方法,按 NB/T 47014 要求确定。

    冲击试验温度应不高于图样要求的试验温度。当焊缝两侧母材具有不同冲击试验要求时,低温冲击

    功按两侧母材抗拉强度的较低值符合 GB 150.2 中的表 1 或图样的要求。接头的拉伸和弯曲性能按两侧母材中的较低要求。 8.2.4.7 焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告和预焊接工艺规程应经制造单位焊接责任工程师审核,技术总负责人批准,并存入技术档案。焊接工艺评定技术档案应保存至该工艺评定失效为止,焊接

    工艺评定试样至少保存 5 年。 8.2.4.8 低温罐体的焊接应严格控制线能量。在焊接工艺评定所确认的范围内,选用较小的焊接线能量,以多道施焊为宜。 8.2.4.9 应在受压元件焊接接头附近的指定部位打上焊工代号钢印,或在含焊缝布置图的焊接记录中记录焊工代号。其中,低温罐体和不锈钢罐体的耐腐蚀表面不应采用硬印标记。 8.2.4.10 A、B 类焊接接头的焊缝余高 e1、e2 按表 8 和图 9 的规定。

    表 8 A、B 类接头焊缝余高 mm

    标准抗拉强度值 Rm>540MPa 的钢材 其他钢材

    单面坡口 双面坡口 单面坡口 双面坡口

    e1 e2 e1 e2 e1 e2 e1 e2

    0~ 10%δ s

    且≤3 0~1.5

    0~ 10%δ 1

    且≤3

    0~ 10%δ 2

    且≤3

    0 ~ 15% δ s

    且≤4 0~1.5

    0~15%δ 1

    且≤4

    0 ~ 15% δ 2

    且≤4

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    注:表中百分数计算值小于 1.5 时按 1.5 计。

    图 11 A、B 类焊接接头的余高 e1、e2

    8.2.4.11 罐体 C、D 类接头的焊角尺寸,当图样无规定时,取焊件中较薄者的厚度。当补强圈的厚度不小于 8mm 时,其焊角等于补强圈厚度的 70%,且不小于 8mm。 8.2.4.12 焊接接头表面应按相关标准进行外观检查,不应有表面裂纹、未焊透、未熔合、咬边、表面

    气孔、弧坑、未填满、夹渣(杂)和飞溅物。焊缝与母材应圆滑过渡,角焊缝的外形应凹形圆滑过渡。

    8.2.4.13 在罐体上焊接的临时吊耳和拉筋的垫板等,应采用力学性能和焊接性能与罐体相近的材料,

    并用相适应的焊材及焊接工艺进行焊接。临时吊耳和拉筋的垫板割除后,留下的焊疤应打磨光滑,并应

    按图样规定进行渗透检测或磁粉检测,确保表面无裂纹等缺陷。打磨后的厚度应不小于该部位的设计厚

    度。

    8.2.4.14 罐体不应强力组装。

    8.2.4.15 罐体不应采用十字焊缝。

    8.2.4.16 罐体上开孔位置宜避开焊接接头。

    8.2.4.17 当焊缝需要返修时,其焊接返修工艺符合 8.3.4.4~8.3.4.8 的规定。 8.2.4.18 焊缝同一部位的返修次数不宜超过 2 次。如超过 2 次,返修前均应经制造单位技术负责人批准,返修次数、部位和返修情况应记入产品质量证明书。 8.2.4.19 当以下罐体在焊后热处理后进行任何焊接返修的,应对返修部位重新进行热处理。

    a) 充装毒性程度为剧毒或极度、高度危害介质的罐体; b) 低温罐体; c) 图样注明有应力腐蚀的罐体。

    8.2.4.20 热处理后的焊接返修应征得用户的同意。除 8.2.4.19 外要求焊后热处理的罐体,如在热处理后进行返修,当返修深度小于钢材厚度 δs 的 1/3,且不大于 13mm 时,可不再进行焊后热处理。返修焊接时,应先预热并控制每一焊层厚度不应大于 3mm,且应采用回火焊道。 在同一截面两面返修时,返修深度为两面返修的深度之和。 8.2.4.21 特殊耐蚀要求的罐体或受压元件,返修部位仍需保证不低于原有耐腐蚀性能。

    8.2.5 产品试件和试样

    8.2.5.1 需要制备产品焊接试件的条件: a) 碳钢、低合金钢制低温容器罐体; b) 材料标准抗拉强度下限值不小于 540MPa 的低合金钢制罐体; c) 需要经过热处理改善或恢复材料性能的钢制罐体; d) 设计图样注明充装毒性程度为剧毒或极度、高度危害介质的罐体; e) 设计图样要求制备产品焊接试件的罐体。

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    8.2.5.2 产品焊接试件应在罐体筒节 A 类纵向焊接接头的延长部位与筒节同时施焊。 8.2.5.3 试件应取合格的原材料,且与罐体用材具有相同标准、相同牌号、相同厚度和相同热处理状

    态。

    8.2.5.4 试件由施焊罐体的焊工,且采用与施焊罐体相同的条件与焊接工艺施焊。有热处理要求的罐

    体,试件一般随罐体一起热处理,否则需要采取措施保证试件按照与罐体相同的工艺进行热处理。

    8.2.5.5 每台罐体需制备产品焊接试件的数量,由制造单位根据罐体的材料、厚度、结构与焊接工艺,

    按设计图样要求确定。

    8.2.5.6 试件的尺寸和试样的截取按 NB/T 47016 规定。当有冲击试验要求,应在试件上同时截取冲击试样,进行冲击试验。

    8.2.5.7 试样的检验与评定按 NB/T 47016 和设计文件要求进行。 8.2.5.8 当需要进行耐腐蚀性能检验时,应按照相关标准和设计文件规定制备试样进行试验,并满足

    要求。

    8.2.5.9 低温罐体,除另有规定外,冲击试验应包括焊缝金属和热影响区,并按 NB/T 47016 和设计文件规定的试验温度和合格指标进行检验和评定。 8.2.5.10 当试样评定结果不满足要求时,允许按 NB/T 47016 的要求取样进行复验。如复验结果仍达不到要求时,则该试件所代表的的产品应判为不合格。 8.2.5.11 符合以下条件之一者,应制备母材热处理试件:

    a) 当要求材料的使用热处理状态与供货热处理状态一致,在制造中若发生改变供货的热处理状态,需重新进行热处理的;

    b) 制造中须采用热处理改善材料力学性能的; c) 冷成形或温成形的受压元件,成形后需热处理恢复材料性能的。

    8.2.5.12 母材热处理试件应与母材同炉热处理。当无法同炉时应模拟与母材相同的热处理状态。

    8.2.5.13 母材热处理试件的尺寸参照 NB/T 47016 规定,其试件应切取拉伸试样 1件,冷弯试样 1 件,

    冲击试样 3个。

    8.2.5.14 母材热处理试样的检验与评定应符合 GB 150.4-2011 中 9.2.3 的规定。

    8.2.5.15 要求做耐腐蚀性能检验的罐体或受压元件,应按设计文件的要求制备耐腐蚀性能检验试件,

    且进行试验与评定。 8.2.6 无损检测

    8.2.6.1 无损检测方法

    8.2.6.1.1 罐体的无损检测方法包括射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测等。

    8.2.6.2.2 制造单位或无损检测机构应当按设计图样要求和 JB/T 4730 的规定制定罐体的无损检测工艺。

    8.2.6.2.3 采用未列入 JB/T 4730 或超出其适用范围的无损检测方法时,应将相关技术资料报送国家质检总局,由国家质检总局委托有关的技术组织或技术机构进行技术评审。技术评审的结果经国家质检

    总局批准后,该无损检测方法方可试用。

    8.2.6.3 无损检测方法的选择

    8.2.6.3.1 罐体对接接头应采用射线检测或超声检测,超声检测包括衍射时差法超声检测(TOFD)、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测。当采用不可记录的脉冲反射法超声检

    测时,应采用射线检测或衍射时差法超声检测作为附加局部检测; 8.2.6.3.2 罐体焊接接头的表面无损检测应采用磁粉检测或渗透检测。

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    8.2.6.3.3 铁磁性材料制罐体焊接接头的表面无损检测应优先采用磁粉检测。

    8.2.6.4 无损检测比例

    8.2.6.4.1 罐体对接接头的无损检测比例为 100%。 8.2.6.4.2 符合以下情况之一的罐体对接接头,按 8.2.6.3.1 的规定的方法进行全部射线检测或超声检测:

    a) 罐体的 A、B 类对接接头; b) 与罐体连接的承压管路的对接接头; c) 材料标准抗拉强度下限值不小于 540MPa 的罐体,若其厚度大于 20mm 时,其对接接头还应采

    用 8.2.6.3.1 的规定的与原无损检测方法不同的检测方法进行局部检测(不少于 20%),该局部检测应包括所有的焊缝交叉部位。

    8.2.6.4.3 凡符合以下条件之一的罐体焊接接头,需对其表面进行磁粉或渗透检测。

    a) 罐体的 C、D、E 类焊接接头; b) 先拼板后成形的凸形封头上所有拼接接头; c) 设计温度低于-40℃的低合金钢制罐体的 A、B 类焊接接头; d) 标准抗拉强度下限值不小于 540MPa 的低合金钢制罐体的 A、B 类焊接接头; e) 异种钢焊接接头、具有再热裂纹倾向或延迟裂纹倾向的焊接接头; f) 罐体垫板与支座或鞍座的焊接接头; g) 设计文件要求时。

    8.2.6.5 无损检测的实施时机

    8.2.6.5.1 罐体的焊接接头应经形状、尺寸及外观检查,合格后再进行无损检测。

    8.2.6.5.2 拼接封头应在成形后进行无损检测。当成形前已无损检测的,则成形后还应对圆弧过渡区

    到直边段再进行无损检测。

    8.2.6.5.3 有延迟裂纹倾向的材料时应当至少在焊接完成 24h 后进行无损检测。 8.2.6.5.4 有再热裂纹倾向的材料应在热处理后增加一次无损检测。

    8.2.6.5.5 标准抗拉强度下限值不小于 540MPa 的低合金钢制罐体,在耐压试验后,还应对焊接接头进行表面无损检测。

    8.2.6.6 无损检测技术要求

    8.2.6.6.1 射线检测应按 JB/T 4730.2 的规定执行,检测技术等级不低于 AB 级,合格级别不低于Ⅱ级。 8.2.6.6.2 超声检测应按 JB/T 4730.3 的规定执行,检测技术等级和合格级别如下:

    a) 脉冲反射法超声检测技术等级不低于 B 级,合格级别为Ⅰ级; b) 采用衍射时差法超声检测的焊接接头,合格级别不低于Ⅱ级。

    8.2.6.6.3 罐体所有焊接接头的表面无损检测均应按 JB/T 4730 的规定执行,磁粉或渗透检测合格级别均为Ⅰ级;

    8.2.6.7 组合检测技术要求

    当组合采用射线检测和超声检测时,检测技术等级和合格级别按照各自执行的标准确定,且均应为

    合格。

    8.2.6.8 无损检测记录、资料和报告

    制造单位应如实填写无损检测记录,正确签发无损检测报告,妥善保管射线底片和超声检测数据等

    检测资料(含缺陷返修前记录),建立无损检测档案,其保存期限不少于液化气体罐箱的设计使用年限。

    8.2.7 热处理

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    8.2.7.1 钢板冷成形受压元件,当符合以下任意条件之一,且变形率超过表 9 的范围时,成形后应进行相应热处理恢复材料的性能。

    a) 充装毒性为剧毒或极度、高度危害介质的罐体; b) 图样注明有应力腐蚀的容器; c) 碳钢、低合金钢,成形前厚度大于 16mm 的; d) 碳钢、低合金钢,成形后减薄量大于 10%的。

    表 9 冷成形件变形率控制指标

    材料 碳钢、低合金钢及其他材料 奥氏体型不锈钢

    变形率

    % 5 15

    变形率计算:

    单向拉伸(如筒体成形,见图 12):变形率(%)=50δ[1-(Rf/Ro)]/Rf

    双向拉伸(如封头成形,见图 12):变形率(%)=75δ[1-(Rf/Ro)]/ Rf

    式中:

    δ——板材厚度,mm

    Rf——成形后中面半径,mm;

    Ro——成形前中面半径(对于平板为∞),mm。

    图 12 单向拉伸和双向拉伸成形

    8.2.7.1.1 分步冷成形时,不进行中间热处理,则成形件的变形率为各分步成形变形率之和。当进行

    中间热处理,则分别计算成形件在中间热处理前、后的变形率之和。

    8.2.7.1.2 需消除温成形工件的变形残余应力,可参照 8.3.7.1.1 对冷成形工件的热处理条件和要求进行。

    8.2.7.1.3 当热成形或温成形改变材料供货热处理状态时应重新进行热处理,恢复材料供货热处理状

    态。

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    8.2.7.1.4 当对成形温度、恢复材料供货热处理状态的热处理有特殊要求时,应符合相关标准、规范

    或设计文件的规定。

    8.2.7.2 焊后热处理(PWHT) 8.2.7.2.1 罐体及其受压元件按材料、焊接接头厚度(即焊后热处理厚度,δPWHT)和设计要求确定是否进行焊后热处理。 8.2.7.2.2 焊接接头厚度应按以下规定确定:

    a) 等厚全焊透对接接头为钢材厚度; b) 对接焊缝和角焊缝为焊缝厚度; c) 组合焊缝为对接焊缝与角焊缝与角焊缝厚度中较大者; d) 当不同厚度元件焊接时:

    ——不等厚对接接头取较薄元件的钢材厚度; ——壳体与平封头、盖板及其他类似元件的 B 类焊接接头,取壳体厚度; ——接管与壳体焊接时,取接管颈厚度、壳体厚度、补强圈厚度和连接角焊缝厚度中较大者; ——接管与法兰焊接时,取接头处接管颈厚度;对 GB 150.3 图 7-1g)所示结构取法兰厚度; ——GB 150.3-2011 中附录 D 图 D.12b)所示内封头连接结构取圆筒和封头厚度的大者; ——非受压元件与受压元件焊接时,取焊缝厚度; ——凸缘与筒壳的焊接结构取坡口深度与角焊缝厚度中较大者。

    8.2.7.2.3 罐体及其受压元件符合以下条件之一者,应进行焊后热处理,焊后热处理应包括受压元件

    间及其与非受压元件的连接焊缝。当制订热处理技术要求时,除满足以下要求外,还应采取必要的措施,

    避免因焊后热处理导致的再热裂纹。

    a) 焊接接头厚度符合 GB 150.4-2011 中表 5 规定者。 b) 图样注明有应力腐蚀的容器。 c) 充装易燃、易爆,毒性为剧毒或极度、高度危害介质的碳素钢�