無縫鋼管制作高壓氣瓶的技術要求

無縫鋼管制作高壓氣瓶用的技術要求

高壓氣瓶、蓄能器屬瓶式高壓容器, 多為鋼質, 公稱工作壓力一般為10～30M Pa(國際上已達40MPa) , 廣泛用于工礦企業和建筑、交通、海洋、航空、醫療、軍事等國民經濟各部門。鋼質氣瓶有焊接和無縫兩種結構, 焊接瓶已逐漸被淘汰。自60年代起, 國內已普遍采用鋼質無縫氣瓶, 其工作壓力一般為12.25～29.40MPa, 是一種可重復充氣的移動式鋼瓶, 用于盛裝永久性氣體或高壓液化氣體等。

制造高壓氣瓶一般有兩種方法: 一是用無縫鋼管作坯料, 通過熱旋壓收口收底成型(稱為M 法) ; 二是用方鋼坯通過沖壓拉伸并收口成型(稱為E 法)。至今兩種方法并存,各有所長。用無縫鋼管制造高壓氣瓶, 由于具有鋼質純凈,組織致密, 外徑、壁厚精度高, 表面質量好,尺寸范圍廣, 所制氣瓶容量大, 使用壓力高, 瓶體輕, 生產率高, 成本低等特點, 已成為生產高壓氣瓶的主要方法之一。將主要討論高壓氣瓶用無縫鋼管生產的一些工藝技術問題。

1、高壓氣瓶用鋼采用無時效鎮靜鋼,一般由堿性平爐、電爐、吹氧堿性轉爐冶煉,有些鋼種還需經電渣重熔或真空冶煉。主要鋼種為優質錳鋼、鉻鉬鋼或其他合金鋼,優質碳鋼已很少采用。對化學成分的要求是:碳錳鋼C≤0.40%,S≤0.030%,P≤0.035%,S+P≤0.060%;鉻鉬鋼及其他合金鋼C≤0.40%,S≤0.035%,P≤0.030%,S+ P≤0. 055%;其他主要成分也作了相應規定。特殊超高強度級輕型氣瓶用合金鋼的化學成分要求:S≤0.010%,P≤0.015%,S+P≤0.020%對鋼的非金屬夾雜物和低倍組織均有較嚴格的要求,非金屬夾雜物為:(A+C)類≤3.0級,B類≤3.0級,之和≤5.5級;低倍組織中不允許有白點、殘余縮孔、離層、夾渣等缺陷。

2、氣瓶是高壓容器, 為保證安全使用, 除要求有相應高的抗拉強度、屈服強度外, 還要求有高的伸長率和沖擊韌性。一般地區鋼瓶的使用環境溫度為- 20～ 60℃, 寒冷地區的使用環境溫度為-40～60℃; 前者普遍采用經正火或正火+回火處理的碳錳鋼鋼瓶,后者一般采用經調質處理的鉻鉬鋼或其他合金鋼鋼瓶。按GB5099-94 標準規定, 兩類鋼經熱處理后需分別做-20℃, -50℃ V 型低溫沖擊試驗。其沖擊韌性、屈強比、伸長率應達到相應的規定值。用作坯料的無縫鋼管, 其試樣經熱處理后的檢驗結果亦應達到此規定值要求。

3、因氣瓶表面質量直接影響到氣瓶使用的安全性和美觀, 故鋼管內外表面應無裂紋、折疊、結疤、離層、軋折、麻坑等缺陷存在; 若有這些缺陷, 則必須清除干凈, 且清除后的壁厚必須大于壁厚的負偏差, 或設計所需最小壁厚值。

為進一步保證管體整個斷面的質量, 出廠前的無縫鋼管, 需按GB 5777 標準進行超聲波探傷檢查, 其要求根據GB5099 標準, 按GB 8163 標準執行。