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气瓶的分类  

2013-07-05 16:37:54|  分类: 中石油物资采购信 |  标签: |举报 |字号 订阅

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目前,在工业气体中,应用得最广泛的要属瓶装气体,使用着的气瓶不仅数量多,而且种类也比较复杂。
  广义的气瓶应包括不同压力、不同容积、不同结构形式和不同材料用以储运永久气体、液化气体及溶解气体的一次性或可重复充气的移动式的压力容器。
  一、从结构上分类
  从结构上大致可分无缝气瓶和焊接气瓶,常温下充装工业气体的气瓶绝大部分是这两种。随着科学技术的发展,液态氧、液态氢、液态氩等液态气体的超低温充装,又需要深冷液体气瓶投入使用。
  1.无缝气瓶
  氧、氮、氩等永久气体或二氧化碳、乙烷、氧化亚氮等高压液化气体,均使用无缝气瓶进行充装。其结构如图4—1。
  在世界上气瓶内容积从0.13L至70L左右为多数(我国气瓶安全监察规程和钢质无缝气瓶国标内容积从0.4L至80L),特别长的气瓶(长约3.5~7.0m)其内容积为130~500L,主要用于集装,作为蓄势使用。
  我国生产的无缝气瓶凸型底的较少(呼吸器用特殊气瓶除外),几乎都是稳定性较好的凹型底气瓶。
  2.焊接气瓶
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图4—1 无缝气瓶典型结构
 
  氨、氯、氟氯烷、液化石油气等低压液化气体和溶解乙炔均使用焊接气瓶进行充装,其形状多种多样,同无缝气瓶相比,多数为矮粗形状。其代表性结构如图4—2。
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图4—2 焊接气瓶典型结构
  (1)深冲型气瓶(两件组装气瓶)
  在瓶体上只有一道环向焊缝,有代表性的是YSP—10型、YSP—15型液化石油气钢瓶。国外40升的溶解乙炔钢瓶也有这种结构。
  首先要把瓶用钢板深冲成杯状封头,上下两件封头组装后,用环向焊缝焊成瓶体部分。
  (2)纵焊缝气瓶(三件组装气瓶)
  瓶体是采用瓶用钢板卷制,然后用纵焊缝焊成,与上下两封头组装后,再用环向焊缝相接。如YSP—50型液化石油气钢瓶,液氯、液氨、溶解乙炔气瓶。
  (3)在气瓶中,还有点火器用的气瓶,清凉饮料用的弹壳式二氧化碳气瓶等小型气瓶。
  二、从材质上分类
  作为气瓶材料,自然绝大部分都是钢质的,但是近年来铝合金无缝气瓶为适应特殊用途的需求也开始制造、销售。
  1.钢质气瓶
  GB5099—85中分别规定了碳(C)、硫(S)、磷(P)和铜(Cu)的上限含量,也规定了酸溶铝的下限含量要求,这些都是为了保证气瓶性能的需要。
  (1)碳钢气瓶
  气瓶开始制造阶段,国内外均使用此类钢质材料。由于气瓶太重,现在中容积无缝气瓶基本上不用这种材料了。国外0.5L以下用于消防的液化二氧化碳气瓶,仍然使用碳钢材料。
  焊接气瓶用的钢板,大部分是碳钢材质,而无缝气瓶使用的却是含碳在0.5%左右的钢坯。焊接气瓶为其良好的可焊性,严格控制含碳量不大于0.22%。
  (2)锰钢气瓶
  国产无缝气瓶,现在均使用猛钢钢坯,只有鞍山高容器厂从美国泰勒瓦顿公司(Taylor-Wharthon Cryogenics)引进了一条铬钼钢调质气瓶生产线,并调试试产,1991年举行投产技术鉴定会。GB 5099—85中规定,含碳量不大于0.44%,含锰量不大于1.4%~1.8%,这两种元素的限制,比国外先进国家在这方面的限制要松一些。
  (3)铬钼钢气瓶
  目前国外使用的无缝气瓶,85%都是使用铬钼钢制造的。和碳钢、锰钢气瓶相比,铬钼钢气瓶的耐腐蚀性、塑性、韧性、低温性能都较好,所以,我国《气瓶安全监察规程》规定,寒冷地区均应使用这类气瓶。
  (4)不锈钢气瓶
  作为特殊用途,国外无论无缝气瓶,还是焊接气瓶,均已少量用不锈钢制造。一般含镍(Ni)8%,含铬(Cr)18%,也有使用Ni—Cr—Mo—V不锈钢的。高纯气体、强腐蚀性气体都需要不锈钢气瓶。正由于不锈钢的低温冲击性能非常好,所以,深冷液体气瓶必须使用不锈钢。我国对不锈钢无缝气瓶在标准中还没有规定。
  2.铝合金气瓶
  GB11640—89《铝合金无缝气瓶》从1990年6月1日开始实施。
  这种气瓶具有低温冲击性非常优良、瓶重较轻(比碳钢、锰钢气瓶轻)和耐腐蚀性好等优点。
  3.复合气瓶
  所谓复合气瓶系指气瓶瓶体由两种或两种以上材料制成的气瓶。例如;玻璃钢气瓶。它是以金属材料为内层筒体(亦称瓶胆),其外侧缠绕高强纤维,并以塑料固化,做为加强层的复合气瓶。
  4.其它材料气瓶
  在国外还有使用镍(Ni)、铜(Cu)等材质制造气瓶的。我国还没有用这类材料制造气瓶。
  三、从充装介质上分类
  按着气体充装时的状态,可以分成永久气体气瓶、液化气体气瓶和溶解气体气瓶。
  1.永久气体气瓶
  系指象氢、氧那样在常温下永远是气态的气体,只是用压缩充装的气瓶。
  2.液化气体气瓶
  系指在常温条件下,由压缩而液化的气体,比如液氯气瓶、液化石油气钢瓶。
  3.溶解乙炔气瓶
  系指乙炔溶解于丙酮中,然后将其贮藏于带有填料的气瓶中,溶解气体由此而来(有的国家,例如日本在法规中没有溶解气体,作为溶解气体的乙炔也和氧、氢一样被称为压缩气体。所以,在气瓶分类上,只分为压缩气瓶和液化气瓶两类)。
  四、从制造方法上分类
  1.冲拔拉伸气瓶
  这种方法在国际上称埃尔哈特法(E式),是指将钢坯加热冲孔后的短粗杯形件,再经拔伸和收口而制成的气瓶。冲拔拉伸法制成的气瓶底部多呈凹型或H型,是我国无缝气瓶的主要型式。
  2.管子收口气瓶
  这种方法在国际上称曼内斯曼法(M式),是指将无缝钢管的两端进行封闭的加工方法。这种工艺方法制成的无缝气瓶在我国多呈凸型底,再装上底座,以解决气瓶站立的稳定性问题。我国此类气瓶数量较少,而在国外半效以上是这种类型的气瓶,但他们是将凸型底再顶成凹型底。这样从外型上和正式气瓶就不好分辨了。
  3.冲压拉伸气瓶
  这种方法在国际上称卡宾古法(C式),是指将钢板深冲成长杯形件,然后将开口端进行封闭的工艺方法。这种加工方法材料利用率低,工序复杂,故不容易普及。美国PST公司(pressed Steel Tank co.INC)用这种工艺方法加工71.36L(4354立方英寸)大的气瓶。
  以上三种工艺流程均指无缝气瓶的制造方法。
  4.焊接气瓶
  在从结构分类中巳阐述,故从略。
  5.绕丝气瓶
  在气瓶筒体外部缠绕一层或多层高强钢丝作为加强层,以提高筒体强度的复合气瓶。
  五、从公称工作压力或水压试验压力上分类
  按公称工作压力或水压试验压力可将气瓶分为:
  1.高压气瓶
  2.低压气瓶
  详见表4—10 
表4—1  气瓶压力系列
压力类别
高压气瓶
低压气瓶
公称工作压力(MPa)
30
20
15
12.5
8
5
3
2
1.6
1
水压试验压力(MPa)
45
30
22.5
18.8
12
7.5
4.5
3
2.4
1.5
  六、从使用要求上分类
  1.一般气瓶
  系指无特殊要求的气瓶。 
  2.特殊气瓶
  系指电子工业、航空、医疗、安全抢救等用气瓶。这种气瓶或在结构、材料、制造上有特殊要求,或者在性能上有特殊要求。
  七、从形状上分类
  1.瓶形气瓶
  (1)凹形底气瓶
  (2)凸形底气瓶
  (3)带底座凸形底气瓶
  (4)H形底气瓶 
  (5)双口形气瓶
  2.桶形气瓶系指液氯、液氨焊接成型的桶形气瓶。
  3.球形气瓶
  4.葫芦形气瓶
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