ICS 23.020.40 A82
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T18442.7—2017
固定式真空绝热深冷压力容器第7部分：内容器应变强化技术规定
Static vacuum insulated cryogenic pressure vessels- Part 7:Rules of pressure strengthening for inner vessels
2018-05-01实施
2017-11-01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
0 GB/T18442.7—2017
目 次
I
前言 1 范围 2 规范性引用文件
.
术语和定义及符号一般要求
2
.
3 A
5 材料 6 设计 7 制造与检验附录A（资料性附录） 应变强化内容器制造过程中重要质量控制点附录B（资料性附录） 奥氏体不锈钢钢号近似对照及要求附录C（资料性附录） 应变强化工艺验证性试验要求附录D（资料性附录） 试件预拉伸及试验规则附录E（规范性附录） 应变强化处理·
.
3
.5
C
11 12 16 19
I GB/T18442.7—2017
前言
GB/T18442《固定式真空绝热深冷压力容器》分为以下7个部分：
第1部分：总则；第2部分：材料；一第3部分：设计；第4部分：制造；第5部分：检验与试验；一第6部分：安全防护；第7部分：内容器应变强化技术规定。
-
本部分为GB/T18442的第7部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。 本部分起草单位：中国特种设备检测研究院、上海市气体工业协会、浙江大学、华东理工大学、国家
质检总局特种设备安全监察局、查特深冷工程系统（常州）有限公司、张家港中集圣达因低温装备有限公司、南通中集罐式储运设备制造有限公司、江西制氧机有限公司、荆门宏图特种飞行器制造有限公司合肥通用机械研究院。
本部分主要起草人：陈朝晖、周伟明、郑津洋、寿比南、尹立军、滕俊华、惠虎、徐锋、谢铁军、徐惠新、 王淑华、罗永欣、陈燕山、魏蔚、肖学文、缪存坚、范志超。
m GB/T18442.7—2017
固定式真空绝热深冷压力容器第7部分：内容器应变强化技术规定
1范围
GB/T18442的本部分规定了采用应变强化技术建造固定式真空绝热深冷压力容器的内容器（以下简称内容器)的材料、设计、制造与检验等方面的技术要求。
本部分适用于同时满足下列条件的内容器： a）符合GB/T18442.1中1.2的规定，盛装介质为冷冻液化气体； b）材料为奥氏体不锈钢； c）名义厚度不小于4mm且不大于24mm，由单一直径的圆筒和标准椭圆形封头构成； d）在室温下完成应变强化处理。 本部分不适用于盛装毒性危害程度为中度及以上介质的内容器。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件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文件。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/T150（所有部分）压力容器 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/T232，金属材料弯曲试验方法 GB/T2653 ：焊接接头弯曲试验方法 GB/T3808 摆锤式冲击试验机的检验 GB/T12160 单轴试验用引伸计的标定 GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与
校准
GB/T18442.1~18442.6固定式真空绝热深冷压力容器 GB/T24511 承压设备用不锈钢钢板及钢带 NB/T47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T47013.2 承压设备无损检测第2部分：射线检测 NB/T47013.5 承压设备无损检测第5部分：透检测 NB/T 47013.11 承压设备无损检测第11部分：X射线数字成像检测 NB/T47014 承压设备焊接工艺评定 NB/T 47016 承压设备产品焊接试件的力学性能检验 NB/T 47018.1 承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则 NB/T 47018.2 承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分：钢焊条 NB/T 47018.3 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 NB/T47018.4 承压设备用焊接材料订货技术条件 ：第4部分：埋弧焊钢焊丝和焊剂
-.
. :
1 GB/T18442.7—2017
JB4732-1995 5钢制压力容器分析设计标准（2005确认） TSG21—2016 6固定式压力容器安全技术监察规程
3术语和定义及符号
3.1术语和定义
GB/T18442.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
强化压力 strengthening pressure 奥氏体不锈钢制内容器在室温下进行应变强化处理时，容器顶部所达到的最高压力。
3.1.2
应变强化容器 pressure strengthened vessel 奥氏体不锈钢制内容器在室温下施加强化压力进行应变强化处理，卸载后使壳体发生总体塑性变
形并达到结构稳定的容器。 3.2符号
下列符号运用于本文件
断后伸长率，%，简体或封头内直径，夏比冲击吸收能量，J；侧膨胀值，mm 计算压力，MPa 强化压力，MPa 抗拉强度，MPa；
A D; KV LE pe pk Rm Rpo.2 钢材规定残余延伸率为0.2%时的应力，MPa，
n C
钢材厚度，mm；
8, [a,Jt 内容器应变强化后，简体或封头材料在设计温度下的许用应力，MPa。
一般要求
4
4.1内容器的材料、设计、制造与检验及标识除应符合本标准所有部分的规定外，还需遵守国家颁布的有关法律、法规、安全技术规范及相关标准的规定。 4.2超出本部分范围采用应变强化技术制造内容器时，应按TSG21中的相关规定执行。 4.3制造单位应在本单位进行内容器的制造，对其采用的焊接工艺和应变强化工艺进行验证，并对工艺文件的正确性和完整性负责。 4.4制造单位应将产品焊接试件力学性能数据和应变强化试验过程数据及时上传至全国应变强化深冷容器制造信息公共服务平台。 4.5特种设备监督检验机构应对内容器采用的应变强化工艺及参照附录A提出的重要质量控制点进行监督检验，并满足本部分的要求。
2 GB/T18442.7—2017
5材料
5.1钢板 5.1.1钢板的牌号及力学性能应符合表1的规定，供货状态为固溶热处理状态，且满足GB/T150.2和 GB/T24511的要求。 5.1.2·钢板应进行复验，至少包括下列内容：
a）逐张检查钢板的表面质量和材料标记； b）按批复验钢板的室温拉伸性能；
若采用开平板，其复验要求还应符合GB/T150.4的相关规定。
c)
5.1.3 拉伸试验的取样数量和位置符合GB/T24511和GB/T150.2的规定。 5.1.4 拉伸试样尺寸和试验方法应符合GB/T228.1的规定。
表1钢板力学性能
室温拉伸
钢 号
抗拉强度 R./MPa 520~720 490~720 520~720 490~720
断后伸长率 A/%
规定残余延伸率为0.2%时的
应力Rpo.2/MPa
S30408 S30403 S31608 S31603
≥220 ≥210 ≥220 ≥210
≥45
5.1.5 当钢板抗拉强度高于720MPa时，应按7.4.1重新进行焊接工艺评定，评定合格后方可采用。 5.2 钢管与管件 5.2.1 钢管与管件用材料应符合GB/T18442.2的规定。 5.2.2 管件采用冷成形加工时，其成形后的铁素体测量值应不大于15%。 5.3锻件
与介质接触的不锈钢锻件应符合GB/T18442.2和NB/T47010的规定，级别不低于级。 5.4焊接材料 5.4.1焊接材料应符合GB/T18442.2和NB/T47018.1～47018.4的相应规定。 5.4.2内容器壳体采用的焊接材料其熔金属化学成分应与母材相同或相近，焊接接头强度和韧性与壳体母材相匹配。 5.5 5境外牌号材料
内容器材料采用境外牌号时，宜参照附录B的规定执行。
5.6其他材料
当采用表1和表B.1以外的材料建造应变强化技术制造内容器时，还应符合TSG21的相关规定。
3 GB/T 18442.7—2017
6设计 6.1 一般要求 6.1.1 内容器设计除应符合本部分的规定外，还应符合TSG21、GB/T150和GB/T18442.3的规定。 6.1.2 设计单位应针对应变强化制真空绝热深冷容器出具风险评估报告，其内容除符合GB/T150.1 的规定外，还应包括采用应变强化技术可能产生的失效模式及其风险控制。 6.1.3内容器的设计图样中应注明“采用应变强化技术”，以及强化压力、强化前直径等内容。 6.1.4 本章涉及的内容器直径、厚度等均为应变强化处理前的参数，不考虑应变强化处理后的变化。 6.1.5 产品铭牌中应标明“应变强化容器”，符号为“PS”。
6.2 载荷 6.2.1 内容器设计时，应按照GB/T18442.3的规定考虑相应的载荷及其组合。 6.2.2 应变强化处理过程中，还应考虑内容器支撑处产生的支反力和强化压力载荷。 6.3许用应力 6.3.1 筒体和封头用钢板的许用应力按表2确定。 6.3.2 接管和锻件等受压元件的许用应力按GB/T150.2确定。 6.3.3 接管、内容器支承以及开孔部位等局部应力按JB4732校核时，筒简体和封头总体薄膜应力的设计应力强度取值按表2确定，其他受压元件的设计应力强度按GB/T150.2规定的相应材料许用应力确定。
表2应变强化后钢板的许用应力
应变强化许用应力
钢 号 S30408 S31608 S30403 S31603
Lo,J 273
266
6.4内压计算
内容器的强度计算应符合GB/T150.3的规定，其他相关计算符合GB/T18442.3的规定。 6.5外压计算 6.5.1各元件的外压稳定性计算，应符合GB/T150.3的规定，其外压曲线按相应材料20℃时选取。 6.5.2外压计算压力按下列要求确定，且取大值：
a）不小于制造、运输、装卸、检验与试验或者其他工况中，可能出现的最大内外压力差； b）不小于0.04MPa。
4 GB/T18442.7—2017
6.6开孔补强
内容器的开孔应采用整体补强结构，开孔补强的计算应符合GB/T150.3或JB4732的规定。 6.7强化压力
强化压力P按式（1)进行计算：
(1 )
p=1.5p.
6.8耐压试验压力
耐压试验压力应符合GB/T18442.3的规定，
6.9泄漏试验压力
按照GB/T18442.3的规定进行。 6.10结构设计 6.10.1内容器除最后一道封闭环焊缝外，A、B类焊接接头应采用全焊透对接接头，封闭环焊缝允许采用带永久性垫板的对接接头。 6.10.2内容器开孔直径一般不大于150mm。当设置工艺人孔时，开孔边缘应在封头中心0.8D；内，开孔中心线沿壳体法线方向。 6.10.3加强圈的拼接焊缝应采用全截面焊透焊接接头。加强圈与筒体之间的焊缝应采用双面连续焊接，焊脚高度应不小于筒体厚度和加强圈厚度的较小值。 6.10.4应按额定充满率在内容器上设置溢流口。确定额定充满率时，一般采用应变强化前的内容器几何容积。 6.10.5结构设计时，还应考虑由于内容器塑性变形对容器低温绝热性能、外壳安装及管路系统产生的影响。
7制造与检验
7.1一般要求
7.1.1内容器的制造、检验与验收除应符合本部分规定外，还应满足GB/T18442其他部分和设计文件 ’的要求。 7.1.2制造单位应具备与应变强化工艺相适应的厂房设施、强化装备以及相应的检测设备等。 7.1.3制造单位首次采用应变强化技术进行内容器制造前，应试制样品容器，并按TSG21的要求进行试验验证。强化工艺验证性试验参照附录C的规定。 7.2材料制备 7.2.1内容器简体相邻筒节应优先采用同一炉批号、同一厚度的钢板。采用不同炉批号材料时，相邻筒节材料的Rp0.2相差不宜超过30MPa。 7.2.2内容器封头用钢板宜选择S30403或S31603材料。 7.2.3拼接封头应选用同一炉批号的钢板。 7.3加工成形 7.3.1内容器的加工应符合GB/T18442.4的相关规定。
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