ICS 23.020.30 CCS J 74
G
中华人民共和国国家标准
GB/T24159-—2022 代替GB/T24159—2009
焊接绝热气瓶
Welded insulated cylinders
2022-07-11发布
2023-02-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T24159——2022
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3
术语和定义符号型号命名方法和基本参数
2
4
5 6 材料 7
设计 8 制造 9 检验方法· 10 检验规则 11 标志、包装和运输· 12 出厂资料 13 资料保存附录A（规范性） 最大准许充装系数附录B(规范性) 阀门进口接头与出口接头附录C（规范性） 安全泄放量和泄放面积附录D（规范性） 振动试验附录E(规范性) 跌落试验附录F(资料性) 产品合格证附录G（资料性） 批量检验质量证明书
12
15
17 18 18 19 20 .22 27 .28 30 32 GB/T24159—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T24159—2009《焊接绝热气瓶》，与GB/T24159—2009相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）更改了气瓶的容积、介质的范围和型式：
·容积由450L扩展到1000L（见第1章，2009年版的第1章）； ·增加了液化天然气（见第1章）； 。增加了卧式型式（见5.1)；
b) 更改了焊接工艺评定的内容[见8.10.3，2009年版的7.2.1、7.2.2、7.2.3、7.2.4、7.2.6a）、7.2.6b）、
7.2.6c)、7.2.7、7.14.2、7.14.3、8.2.2、8.2.4.1、8.2.4.2、8.2.4.3、9.3.3]; c) 增加了最大准许充装系数的规定（见附录A)； d) 增加了阀门进口接头与出口接头的规定（见附录B)； e) 更改了安全泄放量和泄放面积的规定（见附录C，2009年版的附录A），增加了热导率推荐值
（见C.1)、流量的换算关系（见C.2)、气体压缩系数的计算公式（见C.4）、大于或等于临界压力的气体系数的计算方法（见C.5.2)；
f) 增加了振动试验的规定（见附录D)； g) 增加了跌落试验的规定（见附录E)； h）删除了供气量测试方法的规定（见2009年版的附录B)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国气瓶标准化技术委员会（SAC/TC31)提出并归口。 本文件起草单位：广东省特种设备检验研究院、北京明晖天海气体储运装备销售有限公司、成都兰
石低温科技有限公司、中国特种设备检测研究院、大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司、张家港中集圣达因低温装备有限公司、北京天海工业有限公司、查特深冷工程系统（常州)有限公司、江苏天海特种装备有限公司、上海交通大学、江苏深绿新能源科技有限公司。
本文件主要起草人：郑任重、谭粤、朱鸣、李蔚、李兆亭、古海波、徐惠新、龚伟、夏莉、黄强华、张保国、 姚欣、鲁雪生、张耕、柳云兴、王艳辉、赵勇、欧阳小平、潘方文。
本文件于2009年首次发布，本次为第一次修订。
I GB/T24159—2022
焊接绝热气瓶
1范围
本文件规定了焊接绝热气瓶（以下简称“气瓶”)的符号，规定了气瓶的型号命名方法、基本参数、材料、设计、制造、试验方法、检验规则、型式试验、标志、包装、运输、出厂资料、资料保存等要求。
本文件适用于在正常环境温度（一40℃60℃)下使用，贮存液氧、液氮、液氩的公称容积范围为 10L～1000L，液化天然气的公称容积范围为150L～1000L，设计温度不高于一196℃，公称工作压力为0.2MPa～3.5MPa，可重复充装的气瓶。
对于贮存液态二氧化碳、液态氧化亚氮的气瓶可参照本文件进行制造和检验。 注：本文件凡未注明的压力均指表压。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 1804 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T2653 焊接接头弯曲试验方法 GB/T 7144 气瓶颜色标志 GB/T9251 气瓶水压试验方法 GB/T12137 气瓶气密性试验方法 GB/T12241 安全阀一般要求 GB/T12243 弹簧直接载荷式安全阀 GB/T13005 气瓶术语 GB/T 15384 气瓶型号命名方法 GB/T 16804 气瓶警示标签 GB/T16918 气瓶用爆破片安全装置 GB/T17925 气瓶对接焊缝X射线数字成像检测 GB/T18442.1 固定式真空绝热深冷压力容器第1部分：总则 GB/T18442.3 固定式真空绝热深冷压力容器 第3部分：设计 GB/T18443.2 真空绝热深冷设备性能试验方法第2部分：真空度测量 GB/T18443.3 真空绝热深冷设备性能试验方法第3部分：漏率测量 GB/T18443.4 真空绝热深冷设备性能试验方法 法第4部分：漏放气速率测量 GB/T 18443.5 真空绝热深冷设备性能试验方法第5部分：静态蒸发率测量 GB/T18443.8 真空绝热深冷设备性能试验方法第8部分：容积测量 GB/T18517 制冷术语 GB/T24511 承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带
1 GB/T 24159-2022
GB/T25198 压力容器封头 GB/T26929 压力容器术语 GB/T31480 深冷容器用高真空多层绝热材料 GB/T31481 深冷容器用材料与气体的相容性判定导则 GB/T33209 焊接气瓶焊接工艺评定 GB/T33215 气瓶安全泄压装置 GB/T34530.1 低温绝热气瓶用阀门第1部分：调压阀 GB/T34530.2 低温绝热气瓶用阀门第2部分：截止阀 JB4732—1995 钢制压力容器分析设计标准 JB/T6896 空气分离设备表面清洁度 NB/T47013.2 承压设备无损检测第2部分：射线检测 NB/T47013.11 承压设备无损检测 第11部分：X射线数字成像检测 NB/T47013.14 承压设备无损检测 第14部分：X射线计算机辅助成像检测 NB/T47018.1承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则 NB/T47018.3 承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分：气体保护电弧焊钢焊丝和填充丝 TSG23气瓶安全技术规程
3 ：术语和定义
GB/T12241、GB/T13005GB/T16918、GB/T18442.1,GB/T18442.3、GB/T18443.2,GB/T18517、 GB/T26929、GB/T33209及GB/T33215界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1
批量lot/batch 按照相同规则组成的一定数量的产品（或内胆）。
3.1.1
内胆批量lot/batchofinnervessel 采用同一设计、同一牌号材料、同一工艺（主要指焊接工艺、无损检测工艺、耐压试验工艺)连续生产
的一定数量的气瓶内胆。 3.1.2
产品批量 lot/batchof cylinder 采用同一设计、同一批内胆、同一工艺（主要指绝热工艺、抽真空工艺)连续生产的一定数量的气瓶
产品。 3.2
气瓶净重 tareofcylinder 满足充装、贮存、运输、使用及安全等基本功能的空瓶（卧式气瓶含框架或支座）质量。
3.3
有效容积 effectivevolume 气瓶准许充装的最大液体体积。
3.4
传热系数 heattransfercoefficient 单位面积、单位温度差、单位时间内冷热流体之间所能传递的热量，表征传热过程强弱。 [来源：GB/T18517—2012,2.6.2,有修改］
2 GB/T 24159—2022
3.5
自由空气freeair 绝对压力1.01325×105Pa，温度15.6℃状态下的空气。
4符号
下列符号适用于本文件。 D;：封头或筒体的内直径，mm。 D。：封头或筒体的外直径，mm。 E。：材料的弹性模量，MPa。 g：重力加速度，g=9.81m/s。 H：封头内高度，等于封头内曲面深度与封头直边高度之和，mm。 hi：封头内曲面深度，mm。 h。：封头外曲面总高度，h。=h；十Sn;mm。 k1：由椭圆长短轴比值决定的系数。 L：筒体长度与每个封头的直边高度、内曲面深度的1/3的总和，mm。 P：公称工作压力，MPa。 Pb：爆破片设计爆破压力，MPa。 Per：临界压力，MPa。 Pa：设计压力，MPa。 P：安全阀的排放压力或爆破片安全装置的设计爆破压力，MPa。 P.：耐压试验压力，MPa。 P，：安全阀整定压力，MPa。 P1：外压力，MPa。 R：碟形封头的球壳外半径及椭圆封头的当量球壳外半径，mm。 S：设计壁厚，mm。 Sb：筒体实测最小壁厚，mm。 S。：有效厚度，等于名义壁厚减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差，mm。 Sh：封头成形后的最小壁厚，mm。 S.：名义壁厚，mm。 a：壁应力，MPa。 AH；：封头内高度公差，mm。 A元D；：封头内圆周长公差，mm。
型号命名方法和基本参数
5
5.1型号命名方法
立式用“DPL”表示、卧式用“DPW”表示，其余按照GB/T15384规定的方法命名，设计有更改时可在型号的末尾加罗马数字I、Ⅱ、Ⅲ等作为顺序号。 5.2基本参数 5.2.1公称容积和内胆内直径
公称容积和内胆内直径宜按照表1选取。公称容积宜取5的整数倍。
3 GB/T 24159—2022
表1 公称容积和内胆内直径
公称容积/L 内胆内直径/mm 200~300 250~350 300~450 400~550 450~800 600~900 750~1200
10~25 25~50 50~150 150~200 200~500 500~800 800~1000
5.2.2压力 5.2.2.1 内胆筒体壁厚的内压计算所采用的压力为设计压力；设计压力为内胆耐压试验压力；内胆耐压试验压力不应小于2倍公称工作压力（P。二Pt≥2P）。 5.2.2.2气瓶内胆及外壳承受的外压力不应小于0.21MPa。 5.2.3有效容积 5.2.3.1液氧、液氮、液氩气瓶的有效容积不应大于公称容积的95%。 5.2.3.2液化天然气气瓶的有效容积不应大于公称容积的90%。
6材料
6.1一般要求
6.1.1内胆主体（筒体和封头）材料应采用符合GB/T24511和设计文件要求的奥氏体不锈钢。若采用境外牌号材料时，应符合TSG23的规定。内胆主体材料的材料质量证明书应符合6.1.4的规定、复验的结果应符合6.2、6.3的规定及设计文件要求。 6.1.2焊接在内胆上的元件应采用相应材料标准规定的且符合设计文件要求的奥氏体不锈钢；其余与贮存介质直接接触的材料应与介质相容，并符合相应材料标准的规定。 6.1.3焊接材料及其熔敷金属的化学成分、拉伸性能应符合NB/T47018.1及NB/T47018.3的规定和设计文件要求。 6.1.4受压元件和焊接材料从材料制造单位采购时，应取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件；原件应盖有材料制造单位质量检验章和印有可追溯的信息化标志（二维码、条形码等），可追溯信息化标志至少包括材料制造单位信息、材料牌号、规格、炉批号、交货状态、质量证明书签发日期等。从非材料制造单位采购时，应取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件或复印件，复印件应加盖材料供应单位检验公章和经办人章。 6.1.5外壳应采用奥氏体不锈钢。 6.1.6当盛装介质的温度低于一182℃时，应采用不与氧气或富氧气氛发生危险性反应的绝热材料。 绝热材料性能应符合GB/T31480的规定，并符合GB/T31481的试验规定。 6.1.7吸附材料应与所贮存的介质相容。 6.2 化学成分
内胆主体材料的化学成分及允许偏差应符合表2的规定。
表2化学成分及允许偏差
Cr 18.00~20.00
化学成分质量分数允许偏差
c ≤0.08 ±0.01
Si ≤0.75 ±0.05
Ni 8.00~10.50 ±0.10
Mn ≤2.00 ±0.04
P ≤0.035 +0.005 +0.005
s ≤0.015
±0.20
4 GB/T 24159—2022
6.3力学性能
内胆主体材料的力学性能应符合表3和设计文件的规定。
表3力学性能规定塑性延伸强度Rpo.2
抗拉强度R. ≥520 MPa
断后伸长率A
≥220 MPa
≥40%
7设计
7.1一般要求 7.1.1组成 7.1.1.1气瓶主要由内胆、外壳、绝热系统、内胆与外壳之间的连接件、阀门管路系统、保护阀门管路系统的保护装置、底座等组成。阀门管路系统包括阀门、仪表、安全泄压装置、管件、管道及管道支撑件。 保护装置宜是保护罩、保护圈（环）、框架等。 7.1.1.2内胆主体不应超过三部分，即纵焊缝不多于1条，环焊缝不多于2条。 7.1.2 内胆与外壳之间的连接件
内胆与外壳之间的连接件的应力值在下列载荷独立作用下不应大于材料常温屈服强度（或规定塑性延伸强度)的2/3。
a) 立式气瓶应符合下列要求：
1）垂直于气瓶轴线方向的载荷不应低于最大质量与2g的乘积，
沿气瓶轴线竖直方向的载荷不应低于最大质量与3g的乘积。
2）
b)[ 卧式气瓶应符合下列要求：
1）垂直于气瓶轴线且与地面平行方向的载荷不应低于最大质量与2g的乘积， 2） 沿气瓶轴线方向的载荷不应低于最大质量与2g的乘积， 3） 垂直于气瓶轴线且在竖直方向的载荷不应低于最大质量与3g的乘积。
注：“最大质量”是介质总质量（标准大气压下饱和介质充装至有效容积)、内胆金属质量及绝热层质量之和。 7.1.3 性能指标
真空夹层漏气速率、真空夹层漏放气速率按照表4的规定；公称工作压力不大于2.4MPa的静态蒸发率按照表4的规定，公称工作压力大于2.4MPa的静态蒸发率按照图纸的要求。
表4静态蒸发率、真空夹层漏气速率和真空夹层漏放气速率
10 5.45 4.0 ≤2×108 ≤2×107
公称容积/L 液氮静态蒸发率上限n/（%/d) 真空夹层漏气速率(20℃C)/(Pa·m/s）真空夹层漏放气速率(20℃)/(Pa·m/s) 低温真空度(夹层绝对压力)/Pa
50
175 2.5
300 2.2
500 1.9
800 1.7
1 000 1.5
≤6X10-8 ≤6X10-
≤2×10-2
5