制造小容积液化石油气钢瓶的材料要求及制作过程？

答：根据GB 5842—2006《小容积液化石油气钢瓶》的规定，在正常环境温度（-40～60℃）下使用，试验压力为3.2MPa，公称容积为1.2～12L，可重复充装的小容积液化石油气钢质焊接气瓶，在制造、材料选用要求（部分内容与钢质无缝气瓶相同，本处不再重复）如下。

1）小容积液化石油气钢瓶规格及形式：a.钢瓶规格表8-6；b.形式，由上下两个椭圆形封头构成的瓶体、底座和瓶阀护罩组成。一条环焊缝在瓶体中间的横断面上。

表8-6 小容积液化石油气钢瓶规格

注：D_o钢瓶外直径（mm）；H钢瓶瓶体高度（m），系指两封头凸形端点之间的距离。

2）材料：a.钢瓶主体材料必须采用电炉或氧气转炉冶炼的镇静钢，具有良好的冲压和焊接性能，并应符合GB6653—2008《焊接气瓶用钢板和钢带》的规定，采用钢带时必须经过精整。不允许用普通钢材；b.焊在钢瓶主体上的所有零部件，必须采用与主体材料可焊性相适应的材料；c.所采用的焊接材料焊成的焊缝，其抗拉强度不得低于母材抗拉强度规定值的下限；d.材料（包括焊接材料）应符合相应标准的规定，并必须具有质量合格证书；e.主体材料必须按炉、罐号验证化学成分，按批号验证力学性能，经验证合格的材料应有材料标记。验证结果应与质量合格证书一致。

3）设计：a.钢瓶瓶体由上下两封头组成，只有一条环焊缝；b.钢瓶护罩、底座与瓶体采用焊接；c.钢瓶瓶体壁厚的设计，其材料的强度参数应采用屈服强度σ_s；d.瓶体的计算壁厚按下式计算：

式中：σ_s为材料的屈服强度，应选用标准规定的最小值（MPa）；ϕ为焊缝系数，取0.9；p_h为钢瓶水压试验压力（MPa）；D_i为钢瓶内直径（mm）；S₀₀为钢瓶瓶体计算壁厚（mm）（包括封头曲面部分和圆筒部分）。

4）焊接工艺评定：a.正式生产钢瓶之前或在生产过程中，改变材料（包括焊接材料）、焊接工艺或改变焊接设备时，均应按NB/T 47014—2011《承压设备焊接工艺评定》进行焊接工艺评定；b.进行焊接工艺评定的焊工和无损检测人员应分别符合焊接、检验工艺规定；c.焊接工艺评定在钢瓶瓶体上进行。

5）焊接的一般规定：a.钢瓶的焊接必须由按TSG Z6002—2010《特种设备焊接操作人员考核规则》考试合格，并由持有有效证书的焊工承担，应在钢瓶的适当位置上打上焊工代号；b.钢瓶主要焊缝的焊接必须严格遵守经评定合格的焊接工艺；c.钢瓶主要焊缝的焊接应采用自动焊接方法施焊；d.焊接坡口的形状和尺寸应符合图样的规定。坡口表面应清洁、光滑，不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷；e.焊接应在室内进行，相对湿度不得大于90%，否则应采取有效措施。当焊接件温度低于0℃时，应在始焊处预热。

6）焊缝：

①瓶体环焊缝的余高为0～2mm；最宽最窄处之差应不大于2mm。

②当图样无规定时，角焊缝的焊脚高度不得小于焊接件中较薄者的厚度，其几何形状应圆滑过渡至母体表面。

③焊缝表面的外观应符合下列规定：a.焊缝和热影响区不得有裂纹、气孔、弧坑、夹渣和未熔合等缺陷；b.环焊缝不允许咬边，与瓶体焊接的零部件的焊缝在瓶体一侧不允许咬边；c.焊缝表面不得有凹陷或不规则的突变；d.焊缝两侧的飞溅物必须清除干净。

④焊缝不允许返修。

⑤封头应用整块钢板制成。(www.xing528.com)

⑥封头最大最小直径差不得大于1.5mm。

⑦封头总高公差ΔH⁺³_-2+_-32mm。

⑧封头的纵向皱折深度不得大于0.20%D_o。

⑨组装：a.上下封头在组装前均应进行外观检查，不合格者不得组装；b.上下封头对口错边量不大于0.20S；棱角高度E不大于0.1S+1.5mm；使用检查尺长度不小于200mm；c.零配件的装配应符合图样规定。

7）射线检测：a.钢瓶的无损检测人员须经考试合格，并持有有效证书；b.按生产顺序每50个（不足50个时，也应抽 取1个）抽取1个，对环焊缝进行100%射线检测。如不合格，应再抽取2只检验，如仍有1个不合格时，则应逐个检验；c.焊缝射线检测结果应按NB/T47013.2—2015《承压设备无损检 测 第2部分：射线检测》评定，Ⅲ级为合格；d.未经射线检测的焊缝质量也必须保证符合有关规定。

8）水压爆破试验：

①水压爆破试验按GB/T15385—2011《气瓶水压爆破试验方法》规定进行。应测定下列数据：a.钢瓶水容积；b.水压试验压力下钢瓶的容积变形量；c.钢瓶达到屈服强度时的内压力；d.钢瓶破裂时的压力p_b和容积变形率。

②进行水压爆破试验时，水泵每小时的送水量应为钢瓶容积的1～2倍。

③进行水压爆破试验前应先称出空瓶的质量；充满水后再称出钢瓶和水的总重，从而计算出钢瓶的水容积。

④进行水压爆破试验时应缓慢升压，先升至2.1MPa，再卸压，反复进行数次，以排出水中的气体。排尽气体后，再升压至水压试验压力p_h，至少保持30s后，测量钢瓶容积全变形量。然后再升压测量记录压力、时间和进水量，以便绘制压力-时间、压力-进水量曲线，确定钢瓶开始屈服的压力，直至爆破并确定爆破压力和总进水量。

⑤爆破压力实测值p_b应不小于按下式计算的结果：

式中：p_b为爆破压力实测值（MPa）；δ₀为钢瓶瓶体设计壁厚（mm）（包括封头曲面部分和圆筒部分）；σ_b为抗拉强度（MPa）；D_o为钢瓶外直径（mm）；δ为钢瓶瓶体名义壁厚（mm）（包括封头曲面部分和圆筒部分）。

⑥钢瓶破裂时的容积变形率（爆破时钢瓶容积增加量与试验前钢瓶实际容积之比）应大于10%。

⑦如果钢瓶破裂时形成碎片或断口发生在阀座角焊缝上、环焊缝上（垂直于环焊缝者除外），则试验为不合格。