ICS 23.020.30 J 74
中华人民共和国国家标准
GB/T 26466—2011
固定式高压储氢用钢带错绕式容器
Stationary flat steel ribbon wound vessels for storage of high pressure hydrogen
2011-12-01实施
2011-05-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T26466—2011
前言
本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262)提出并归口。 本标准起草单位：浙江大学化工机械研究所、巨化集团公司工程有限公司、中国电子工程设计院、北
京飞驰绿能电源技术有限公司。
本标准主要起草人：郑津洋、魏春华、徐平、叶晓茹、陈霖新、张立芳、刘建虎、刘贤信、朱国辉。
一 GB/T26466—2011
引言
钢带错绕式压力容器是我国首创的一种压力容器结构形式。自1964年研制成功以来，我国已制造钢带错绕式氨合成塔、甲醇合成塔、氨冷凝器、铜液吸收塔、水压机蓄能器、高压气体储罐等7000多台。 经过40多年的理论分析、试验研究和工程应用，我国已系统地建立了钢带错绕式压力容器的优化设计理论，积累了丰富的设计、制造、使用经验。
1980年我国布了JB1149一80《扁平钢带压力容器技术条件》。1996年和1997年该型容器分别列人美国机械工程师学会锅炉压力容器规范案例2229和2269，即Case2229DesignofLayeredVessels UsingFlat Ribbon Wound Cylindrical Shells,Section ,Division 1和 Case2269 Design of Layered VesselsUsingFlatRibbonWoundCylindricalShells，Section，Division2，可用于制造设计压力在 70MPa以内、直径为250mm～3000mm、设计温度不超过427℃的压力容器。
本标准是在总结钢带错绕式压力容器产品（特别是固定式高压储氢用钢带错绕式容器)设计、制造、 使用经验的基础上，结合国内外的最新研究成果制定的。
Ⅱ GB/T26466—2011
固定式高压储氢用钢带错绕式容器
1范围
本标准规定了固定式高压储氢用钢带错绕式容器的设计、制造、检验和验收要求。 本标准适用于同时满足以下条件的固定式高压储氢用钢带错绕式容器： a）设计压力大于或等于10MPa且小于100MPa； b）设计温度大于或等于一40℃且小于或等于80℃； c) 内直径大于或等于300mm且小于或等于1500mm，设计压力（MPa）与内直径（mm）的乘积
不大于75000。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T228一2002金属材料室温拉伸试验方法 GB/T229—2007金属材料复比摆锤冲击试验方法 GB7132008锅炉和压力容器用钢板 GB35312008 低温压力容器用低合金钢钢板 GB6653—2008 焊接气瓶用钢板和钢带 JB4708—2000 钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T4711-2003 压力容器涂数与运输包装 JB4726—2000 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB4727-2000 低温压力容器用低合金钢锻件 JB4728—2000 压力容器用不锈钢锻件 JB/T4730.2—2005 5承压设备无损检测 1第2部分：射线检测 JB/T4730.3—2005 承压设备无损检测 1第3部分：超声检测 JB/T4730.5--2005 承压设备无损检测 1第5部分：渗透检测 JB4732-1995 钢制压力容器一分析设计标准（2005年确认版） JB4733一1996压力容器用爆炸不锈钢复合钢板
3定义、符号
3.1定义 3.1.1
固定式高压储氢用钢带错绕式容器 stationary flat steel ribbon wound vessels for storage of high pressure hydrogen
在较薄的内简外面倾角错绕多层扁平钢带（层数为偶数），钢带与筒体环向成一定倾角，相邻层钢带绕向相反，且仅将每层钢带两端与半球形封头和加强箍相焊接所构成的高压储氢容器（型式见图1、 图2，容器对外接口型式根据工艺要求确定）。
1 GB/T26466—2011
内筒
绕带层
半球形封头
加强箍
保护壳
N
图1固定式高压储氢用钢带错绕式容器结构简图
图2容器端部局部示意图
3.1.2
绕带筒体flat steelribbonwound cylindrical shell 由内筒和错绕钢带层组成的筒体。
3.1.3
轴向爆破压力axialburstingpressure 按容器轴向极限承载能力确定的爆破压力。
3.1. 4
环向爆破压力hoopburstingpressure 按容器环向极限承载能力确定的爆破压力。
3.2符号
下列符号适用于本标准：
钢带宽度，mm；
B
D: 容器内直径，mm； D 第表层钢带平均直径，mm； D. 容器外直径，mm; Eic 内简材料在设计疲劳曲线中规定的弹性模量，MPa；
2 GB/T26466-2011
E—-内简材料常温弹性模量，MPa; Em 1 材料常温弹性模量，MPa； Ew 钢带材料在设计疲劳曲线中规定的弹性模量，MPa; Ewn 钢带材料常温弹性模量，MPa； em- 峻工液压试验压力下，绕带筒体周长平均伸长量，mm； Eth 竣工液压试验压力下，与绕带简体尺寸相同的单层圆筒周向伸长量，mm；
疲劳强度减弱系数，f=1.25；
f
H- 内筒筒体长度，mm；
壁厚比，容器内筒名义厚度与绕带简体名义厚度之比；
j
K- 绕层外半径与容器内半径之比，K=R。/R：； Ki " 内筒径比，K=R;/R；； K2- 钢带层径比，K，=R。/R； m 钢带层数； m- 第层钢带根数； N- 预计循环次数； p- 设计压力，MPa； pi- 绕带筒体的轴向爆破压力，MPa； pB- 一绕带筒体的环向爆破压力，MPa; p—绕带筒体的轴向全届服压力，MPa; p:- 绕带简体的环向全届服压力，MPa； PT- 容器液压试验压力，MPa； pTi" 内筒液压试验压力，MPa； R. 加强箍外半径，mm； Rro 半球形封头圆柱部分半径，mm； R, 内简内半径，mm； R; 内筒外半径，mm； R。- 绕层外半径，mm； ReLi" 内简材料标准常温屈服强度，MPa； ReLb 半球形封头材料标准常温属服强度，MPa； ReL
钢带材料标准常温届服强度，MPa；
Rmi-- 内筒材料标准常温抗拉强度下限值，MPa； Rmh. 半球形封头材料标准常温抗拉强度下限值，MPa； Rmw 钢带材料标准常温抗拉强度下限值，MPa; R. 考虑倾角错绕削弱的绕层修正外半径，R。=R;十（R。一R,)(cosα十0.3sin"a)，mm； Salt" 内筒交变应力强度幅，MPa； Sdt 钢带交变应力强度幅，MPa； Salt'- 考虑弹性模量修正后的内简交变应力强度幅，MPa； Sdt'- 考虑弹性模修正后的钢带交变应力强度幅，MPa； Sm- -绕带筒体材料常温设计应力强度，S.=jSm十(1一j)yS.，MPa; Smi——内简材料常温设计应力强度，MPa; Sm—-半球形封头材料常温设计应力强度，MPa; Smw 一钢带材料常温设计应力强度，MPa；
3 GB/T26466—2011
Sia 根据预计循环次数和内筒材料运用设计疲劳曲线所得的许用交变应力强度幅，MPa； S.-根据预计循环次数和钢带材料运用设计疲劳曲线所得的许用交变应力强度幅，MPa; St 内筒轴向、径向主应力差的波动范围，MPa Ser 内简环向、径向主应力差的波动范围，MPa；
钢带倾角错绕引起的环向削弱系数，一般取y二0.9；钢带相对于容器环向的平均倾角，α=15°～30°；
y α-
α一 第层钢带的倾角；
绕带筒体计算厚度，mm；
O— 半球形封头名义厚度，mm； 8:- 内簡名义厚度，mm； 8f 第k层钢带的带间间隙，mm； ..-绕带简体名义厚度，mm; 8.- 钢带厚度，mm； 8. 钢带层名义厚度，mm； A 第k层钢带的导程，mm； dir 内简径向应力，MPa； ig 内简轴向应力，MPas :0 内筒环向应力，MPa； Ori 峻工液压试验压力下内简应力，MPa； OTw 竣工液压试验压力下最外层钢带应力，MPa； a 最外层钢带应力，MPa； Ap 内压波动范围，MPa。
4总则
本标准规定范围内的固定式高压储氢用钢带错绕式容器的设计、制造、检验与验收除应符合本标准规定外，还应符合JB4732中的有关规定，并遵守国家布的有关压力容器的法律、法规和标准。 5材料 5.1用于内筒、封头的钢板，其标准常温抗拉强度下限值应不大于540MPa。 5.2不锈钢复合钢板应符合以下规定：
a）复材为0Cr18Ni9、00Cr19Ni10或00Cr17Ni14Mo2；基材为Q345R或16MnDR； b）复合钢板的级别为JB4733中规定的B1级。
5.3用于内简、封头的钢板，其复验要求如下：
a) 逐张按GB/T228进行室温拉伸试验，对不锈钢复合钢板仅复验基材。合格指标按相应钢材
标准； b) 逐张按GB/T229进行夏比（V型缺口）冲击试验，对不锈钢复合钢板仅复验基材。冲击试验
温度为设计温度或按图样的规定。合格指标按JB4732中相应规定； c） 逐张进行超声检测，其质量等级不低于JB/T4730.3中规定的Ⅱ级。对不锈钢复合钢板进行
贴合率检测，合格指标按JB4733中相应规定。
5.4锻件应符合JB4726～JB4728中相应规定，锻件的级别应不小于Ⅲ级。 5.5钢带材料为Q345R、16MnDR或HP345，厚度为4mm～8mm，宽度为80mm160mm，其常温设计应力强度按表1规定。
4 GB/T26466—2011
表 1
MPa
常温强度指标
钢号 Q345R 16MnDR HP345
常温设计应力强度
钢材标准
抗拉强度 510 490 510
屈服强度 345 315 345
GB713—2008 GB35312008 GB6653—2008
196 188 196
6设计 6.1筒体 6.1.1简体厚度 6.1.1.1绕带简体计算厚度按式(1)计算：
pD; 2Sm-p
8:
(1)
6.1.1.2 绕带筒体名义厚度按式(2)计算：
=0十0=0十m
(2)
式中m取偶数，:不小于 0. 6.1.2钢带缠绕参数 6.1.2.1钢带平均缠绕倾角
钢带平均缠绕倾角按式(3)计算：
/0.95(K,-1) R.+Rm [0.95(K- 1) /K, -21nK,/ /3]
q=arccos
..(3)
R.[lnK,+0.83125(K,-1)]
6.1.2.2钢带缠绕平均导程
钢带缠绕平均导程按式（4)计算：
(R。+R)
入=2元
tang
(4)
2
设计时应根据绕带机床实际导程数值选定，导程入可以数层或者全部钢带取同一数值，以方便钢带缠绕操作，具体根据带间间隙3值确定（见6.1.2.5）。 6.1.2.3各层钢带的缠绕倾角
各层钢带的缠绕倾角按式（5)计算：
aarctan(/D,)
(5)
6.1.2.4同层钢带根数
同层钢带根数按式（6)计算：
m=(πD,/B)sinai
(6)
计算结果取小于m的最大整数。 6.1.2.5带间间隙
带间间隙按式(7)计算：
,=(D/m)sina-B
...(7)
同层钢带中，相邻钢带的间隙应不大于3mm。当第k层钢带的间隙8,计算值大于3mm时，须改变导程，使8不大于3mm。 6.1.3爆破压力校核 6.1.3.1环向爆破压力
环向爆破压力按式(8)计算：
5