大容積鋼質無縫氣瓶（以下簡稱鋼瓶）是一種適用于在正常環境溫度 -40℃ ~+60℃ 下使用、公稱工作壓力 為 10MPa~30MPa 、公稱水容積大于 150L~3 000L , 可重復充裝壓縮氣體或液化氣體的移動式鋼瓶。今天我們來學習該型鋼瓶的性能試驗方法。

1、壁厚和制造公差

筒體部位應按 GB/T 11344 在超聲檢測設備上進行全覆蓋超聲測厚，應能自動記錄和確定最小壁厚的位置，瓶體的其他部位應采用超聲波測厚儀測量；制造公差應采用標準的或專用的量具、樣板進行檢查。

2、內、外觀

目測檢查，可借助于內窺燈或內窺鏡檢查內表面。

3、瓶口螺紋

瓶口螺紋采用相應的螺紋量規對螺紋進行尺寸及公差檢驗；按 NB/T 47013.4 或 NB/T 47013.5 規定方法對螺紋的表面進行磁粉檢測或滲透檢驗。

4、瓶體熱處理后各項性能指標測定

4.1 取樣

4.1.1 試樣和樣環應從同批隨爐試環或瓶體中部截取的試環上截取。

4.1.2 取樣部位見圖 1 所示。

4.1.3 取樣數量：拉伸試樣 2 件，沖擊試樣 3 件，金相試樣 2 件，壓扁試驗樣環 1 只。

圖 1 取樣部位圖

4.2 拉伸試驗

4.2.1 試驗的測定項目包括：抗拉強度、屈服強度和斷后伸長率。

4.2.2 試驗采用全壁厚縱向弧形試樣，試樣的形狀、尺寸應符合圖 2 的規定。除夾持端以外，試樣不應被壓平。

4.2.3 試驗方法應按 GB/T 228.1 執行。

單位為毫米

圖 2 拉伸試樣

4.3 沖擊試驗

4.3.1 試樣應靠近內壁截取。

4.3.2 應采用 10mm×10mm×55mm 帶 V 型缺口的橫向標準試樣；對于設計壁厚小于 10mm 的鋼瓶，不能截取標準試樣時，可采用 10mm×7.5mm×55mm 或 10mm×5mm×55mm 帶 V 型缺口的橫向小試樣。根據筒體壁厚的可加工尺寸，應盡可能選取較大尺寸的試樣。

4.3.3 試樣的形狀、尺寸和試驗方法應按 GB/T 229 執行。

4.4 金相檢查

4.4.1 試樣的制備和試驗方法應按 GB/T 13298 執行。

4.4.2 顯微組織應按 GB/T 13299 進行評定。

4.4.3 晶粒度應按 GB/T 6394 進行評定。

4.4.4 脫碳層深度應按 GB/T 224 進行測定。

4.5 壓扁試驗

4.5.1對盛裝氫氣、天然氣或者甲烷等有致脆性、應力腐蝕傾向氣體的鋼瓶應進行壓扁試驗。

4.5.2試驗用樣環寬度不應小于 200mm。也可直接用瓶體做壓扁試驗。

4.5.3將樣環放進垂直于樣環軸線的兩個頂角為 60°、刃口圓角半徑為 13mm 的壓頭中間，壓機以 20mm/min~50mm/min 的速度對樣環施加壓力，樣環被壓扁到其間距 T_y 等于 6 倍樣環的實測平均壁厚。壓頭的長度 B1 應大于樣環被壓扁后的寬度 B。壓扁試驗示意見圖 3。

圖 3 壓扁試驗示意圖

4.6 冷彎試驗

4.6.1 重復熱處理后，剩余試環長度不足于截取壓扁試驗樣環時，允許采用冷彎試驗代替壓扁試驗。

4.6.2 在試環的對稱部位沿環向截取 2 只弧長為 300mm，寬度為 80mm 的彎曲試樣，試樣上代表瓶體內外壁圓弧表面不進行機械加工。

4.6.3 應按 GB/T 232 進行冷彎試驗，其彎心直徑等于冷彎試樣實測平均厚度的 2 倍，彎曲角度為 180°。冷彎試驗示意圖見圖 4。

圖 4 冷彎試驗示意圖

5、端部解剖

5.1 瓶體端部解剖試樣的切取方式和位置見圖 5。端部解剖試樣不應少于 1 只，試樣的剖面應在瓶體的軸線上，試樣應保證留有直段部分。

5.2 試驗方法應按 GB/T 226 執行，并且用 5 倍~10 倍放大鏡觀察解剖表面。

圖 5 端部解剖試樣

6、硬度檢測

6.1 瓶體熱處理后應逐只按 GB/T 231.1 進行硬度檢測。

6.2 每只瓶體應在包括筒體兩端截面和中間部位的至少 3 個不同截面的外表面圓周上均分 4 點（即相鄰兩點相距 90°）進行硬度檢測。不同截面的間距不應大于 3m。

7、水壓試驗

7.1 按 GB/T 9251 規定的外測法（水套測定法）執行，其中：

a）膨脹測量裝置讀取分辨數值應不超過待測鋼瓶全膨脹量的 1%，且其精度不應低于待測鋼瓶總膨脹量的 ±1% 和裝置滿量程的 ±0.5%；

b）壓力測量及顯示裝置讀取分辨數值應不超過待測鋼瓶水壓試驗壓力的 1%，且其精度不應低于待測鋼瓶水壓試驗壓力的 ±1% 和裝置滿量程的 ±0.5%；

c）標準瓶在大于和小于水壓試驗壓力 p_h 的兩檔壓力進行校驗時的全變形容積相對偏差均不大于 ±1%；在泄放壓力后至零壓，標準瓶全膨脹量應歸零（不超過受試壓力下全膨脹量值的 ±0.1% 和 ±0.1mL 的較大值）。

7.2 在水壓試驗壓力 p_h 下，保壓充足時間，不應低于 2min，使瓶體充分變形。

8、無損檢測

瓶體熱處理或水壓試驗后應逐只按附錄 C 和附錄 D 進行超聲和磁粉無損檢測。

9、氣密性試驗

9.1 以單只鋼瓶形式出廠時，應逐只進行氣密性試驗，氣密性試驗一般應采用浸水法；以長管拖車或管束式集裝箱等形式組裝并進行使用的鋼瓶，單只鋼瓶可不進行氣密性試驗，待組裝成長管拖車、集裝管束、儲氣瓶組或管束式集裝箱后，可采用涂液法，對鋼瓶和管路系統進行整體氣密性試驗。

9.2 試驗方法應按 GB/T 12137 執行，其中：

a）采用干燥無油空氣或氮氣等壓縮氣體作為試驗介質；

b）氣密性試驗壓力應為公稱工作壓力 p；

c）保壓不應低于 3min。

10、水壓爆破試驗

應按 GB/T 15385 執行。

11、疲勞試驗

11.1 疲勞試驗用樣瓶筒體段的實測壁厚應盡可能接近設計壁厚，壁厚的正偏差不應大于氣瓶設計壁厚的 10%。

11.2 應按 GB/T 9252 執行。循環壓力上限為水壓試驗壓力 p_h，循環壓力下限應不超過循環壓力上限的 10%。

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（客戶現場實拍-大型氣瓶外測法水壓試驗機）