前言

本標(biāo)準(zhǔn)是GB／T 9252—1988《氣瓶疲勞試驗方法》的修訂本。原標(biāo)準(zhǔn)實施十年來對規(guī)范和指導(dǎo)氣瓶疲勞試驗起到了積極的作用，未發(fā)現(xiàn)大的問題。這次修訂主要修改之處有：

1．對原標(biāo)準(zhǔn)中主要針對GB 5099—1985《鋼質(zhì)無縫氣瓶》、GB 5106—1985《鋼質(zhì)焊接氣瓶》提出的某些具體規(guī)定(如壓力循環(huán)上、下限壓力的規(guī)定)增加了一些新的或原則性的提法，使之能適應(yīng)更多的氣瓶產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)；

2．修訂后的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)試驗要求及多年來實踐經(jīng)驗對試驗裝置精度及試驗方法中部分試驗參數(shù)(如壓力循環(huán)上限壓力)的允許偏差作了適當(dāng)調(diào)整，使之更為合理和切實可行，提高了標(biāo)準(zhǔn)的可操作性；

3．對附錄A中的試驗裝置流程圖也作了局部調(diào)整，使之更加合理；

4．增加了氣瓶鑒定或仲裁用試驗裝置的有效性應(yīng)經(jīng)有關(guān)上級主管部門認(rèn)可的條文；

5．增加了經(jīng)疲勞試驗后的氣瓶不得再作氣瓶使用，充裝氣體的條文；

6．標(biāo)準(zhǔn)編寫格式按GB／T 1．1—1993及現(xiàn)行規(guī)定作了相應(yīng)修改。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄B均為提示的附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)自實施之日起同時代替GB／T 9252—1988。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：大連理工大學(xué)。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：金巨年、劉東學(xué)、霍洪舉、趙 紱、李惠玲。

本標(biāo)準(zhǔn)于1988年5月26日首次發(fā)布，2001年1月第一次修訂。

1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗裝置的基本要求、試驗方法及試驗操作的要點。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于公稱工作壓力不大于30MPa(表壓，下同)、公稱容積不大于1 m3的氣瓶的疲勞試驗。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于內(nèi)部已填充固體填料的氣瓶。

2 定義

本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。

2．1 壓力循環(huán)

疲勞試驗時，壓力按升壓—保壓—降壓—保壓順序完成的一個過程稱為一壓力循環(huán)。

2．2 循環(huán)壓力

系指疲勞試驗過程中所施加的反復(fù)交變的壓力值。升壓時達(dá)到規(guī)定的最高值稱為循環(huán)壓力上限；降壓時達(dá)到規(guī)定的最低值稱為循環(huán)壓力下限。

2．3 保壓時間

循環(huán)過程中在循環(huán)壓力上、下限保持壓力恒定的時間。

2．4 循環(huán)頻率

單位時間內(nèi)的壓力循環(huán)次數(shù)。

2．5 壓力循環(huán)波形：每一壓力循環(huán)，壓力隨時間變化的記錄，即戶—‘曲線。

2．6 受試氣瓶

準(zhǔn)備做疲勞試驗的氣瓶、正在進(jìn)行疲勞試驗的氣瓶及經(jīng)過疲勞試驗的氣瓶的統(tǒng)稱。

2．7 試驗裝置

提供受試氣瓶所要求的壓力循環(huán)的加壓泵、控制裝置、輸送介質(zhì)的管道及其附件的組合體。

2．8 試驗系統(tǒng)

試驗裝置和受試氣瓶的組合。

2．9 承壓管道

承受循環(huán)壓力的管路及管件。

2．10 試驗環(huán)境

試驗系統(tǒng)所在場合的環(huán)境和試驗時環(huán)境條件的統(tǒng)稱。

3 試驗裝置和流程

3．1 試驗裝置應(yīng)由加壓泵、換向閥、控制機(jī)構(gòu)、壓力測量顯示控制記錄儀表、壓力循環(huán)記數(shù)器、安全裝置、輸送介質(zhì)管道、試驗介質(zhì)溫度測控裝置及輔助設(shè)備等部分組成。附錄A(提示的附錄)圖A1即為由上述部件組成的基本的壓力循環(huán)裝置流程示意圖。

3．2 本標(biāo)準(zhǔn)建議采用由微機(jī)、壓力傳感器、比例電磁溢流閥和換向閥等組成的壓力循環(huán)控制裝置，流程見附錄A圖A2；亦可采用伺服機(jī)控制的持續(xù)壓力循環(huán)裝置。

4 試驗裝置的基本要求

4．1 試驗裝置必須具有能在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和控制循環(huán)壓力、循環(huán)頻率、保壓時間以及通過自控裝置連續(xù)進(jìn)行壓力循環(huán)的功能。

4．2 試驗裝置應(yīng)能自動記錄壓力循環(huán)次數(shù)，并能指示、控制試驗介質(zhì)的溫度。

4．3 試驗系統(tǒng)內(nèi)的空氣應(yīng)能完全排出。

4．4 承壓管道及其附件(受試氣瓶除外)必須通過耐壓試驗。耐壓試驗壓力應(yīng)不低于試驗裝置允許最高工作壓力的二倍，耐壓試驗的保壓時間不得少于3min。承壓管道的耐壓試驗周期應(yīng)不超過30萬次壓力循環(huán)。

4．5 加壓泵必須具有良好的密封性能和平穩(wěn)的升壓速率，其流量應(yīng)能調(diào)節(jié)并滿足壓力循環(huán)頻率的需要和保持各次壓力循環(huán)波形基本一致。

4．6 試驗裝置必須具有超壓停機(jī)和安全延時報警的措施，當(dāng)超壓至循環(huán)壓力上限的5％時能自動停機(jī)以及當(dāng)受試氣瓶泄漏時能給出延時報警信號并自動停機(jī)。

4．7 試驗裝置應(yīng)設(shè)有冷卻試驗介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)，以保證試驗介質(zhì)及受試氣瓶壁溫在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。進(jìn)行低溫或高溫疲勞試驗時，試驗系統(tǒng)必須具有與之相適應(yīng)的絕熱或保溫的技術(shù)措施及與之相適應(yīng)的試驗環(huán)境。

4．8 試驗系統(tǒng)必須具有適當(dāng)?shù)陌踩O(shè)施，以保證試驗時操作人員和設(shè)備的安全。

4．9 對承擔(dān)技術(shù)鑒定或仲裁任務(wù)的試驗裝置的有效性應(yīng)經(jīng)有關(guān)上級主管部門認(rèn)可。

5 測量儀表

5．1 試驗裝置上應(yīng)至少安裝兩只經(jīng)檢定合格并在檢定有效周期內(nèi)的壓力表。壓力表的精度應(yīng)不低于1．5級，其量程應(yīng)為受試氣瓶循環(huán)壓力上限的2—3倍，每次試驗前應(yīng)對壓力表進(jìn)行檢查。當(dāng)兩只壓力表顯示值異常時應(yīng)及時更換。

5．2 試驗裝置上應(yīng)裝有一只精度不低于0．4級供校驗專用的精密壓力表(一般裝在靠近受試氣瓶的管道上)，其量程應(yīng)接近受試氣瓶循環(huán)壓力上限的二倍。試驗裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)時，精密壓力表必須停用。精密壓力表的檢定周期按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5．3 用于測量試驗介質(zhì)溫度、受試氣瓶外表面溫度的溫度表，其最小刻度應(yīng)不大于1℃。溫度表的檢定周期按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

6 試驗介質(zhì)和試驗溫度

6．1 試驗用的循環(huán)介質(zhì)應(yīng)選用黏度合適且性能穩(wěn)定，不會損壞受試氣瓶開裂后的斷口，以及適應(yīng)試驗裝置要求的非腐蝕性液體。

6．2 常溫疲勞試驗時試驗介質(zhì)的溫度和試驗環(huán)境溫度均應(yīng)不低于5℃。

6．3 常溫疲勞試驗時，受試氣瓶外表面溫度應(yīng)不超過50℃。

6．4 特定的低溫或高溫疲勞試驗應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，不受6．2和6．3的限制。

7 受試氣瓶

7．1 受試氣瓶應(yīng)由選送單位從被驗證的同批量氣瓶中選取。為了提高試驗結(jié)果的有效性，一般應(yīng)選取具有設(shè)計規(guī)定最小厚度或?qū)υ囼災(zāi)康挠写硇缘臍馄?，同時應(yīng)根據(jù)氣瓶的實際狀態(tài)與偏離設(shè)計的程度選取抗疲勞性能最差的氣瓶。受試氣瓶數(shù)應(yīng)不少于三只。

作為產(chǎn)品鑒定用的受試氣瓶，應(yīng)按鑒定辦法有關(guān)規(guī)定選取。

對于特殊規(guī)格或品種的氣瓶，受試氣瓶的選取原則及數(shù)量由委托單位和試驗單位共同商定。

7．2 委托單位應(yīng)向試驗單位提供受試氣瓶的詳細(xì)技術(shù)資料。對焊接氣瓶應(yīng)按相應(yīng)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢查并提供焊縫射線探傷底片或檢驗報告。對無縫氣瓶應(yīng)按相應(yīng)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)作超聲波探傷，管制氣瓶還應(yīng)提供底部收口熔合資料。

8 試驗方法

8．1 氣瓶試驗前檢查

8．1．1 核實受試氣瓶的瓶號、瓶重、實際容積、公稱工作壓力和水壓試驗壓力等有關(guān)資料。

8．1．2 測量受試氣瓶的外徑、圓度偏差、最小壁厚、壁厚偏差、底(或封頭)的厚度和其他幾何尺寸。

8．1．3 內(nèi)外壁宏觀檢查。檢查有無凹坑、“缺肉”、環(huán)溝、劃痕、皺折和斑點等缺陷，必要時要作定量測量。

8．2 循環(huán)壓力

8．2．1 疲勞試驗的循環(huán)壓力由氣瓶標(biāo)準(zhǔn)確定。上限壓力一般可取受試氣瓶的水壓試驗壓力、公稱工作壓力或技術(shù)文件規(guī)定的其他壓力；下限壓力應(yīng)不超過循環(huán)壓力上限的10％，或按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

8．2．2 循環(huán)壓力上限偏差應(yīng)不超過循環(huán)壓力上限的±2％。

8．3 保壓時間

保壓時間應(yīng)保證受試氣瓶的變形與壓力變化相適應(yīng)的足夠時間。反映壓力循環(huán)波形的p—t曲線應(yīng)為基本相同的近似正弦或梯形波，且具有與上、下保壓時間相對應(yīng)的上、下平臺。

8．4 壓力循環(huán)頻率和次數(shù)

8．4．1 試驗時壓力循環(huán)頻率應(yīng)不超過每分鐘十五次。

8．4．2 壓力循環(huán)次數(shù)應(yīng)按有關(guān)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或按試驗?zāi)康膱?zhí)行。

8．5 試驗操作要點

8．5．1 把注滿試驗介質(zhì)的受試氣瓶與試驗裝置的接頭緊密地聯(lián)接。每次試驗連接的受試氣瓶數(shù)由試驗要求和試驗裝置的能力確定，但必須滿足8．4．1的要求。

8．5．2 對大容積的受試氣瓶，可在灌裝試驗介質(zhì)之前往瓶里填塞鋁塊或鋁棒等填加物，以提高升、降壓速率。填加物與試驗介質(zhì)不應(yīng)起化學(xué)作用，并不會隨壓力循環(huán)對氣瓶內(nèi)壁產(chǎn)生沖擊和摩擦。

8．5．3 在低于公稱工作壓力下，升、降壓數(shù)次，以排放試驗系統(tǒng)內(nèi)的殘留空氣及檢查裝置是否正常。

8．5．4 確認(rèn)試驗系統(tǒng)無泄漏和殘留空氣排盡后，按規(guī)定的循環(huán)壓力進(jìn)行壓力循環(huán)，并開始自動記錄壓力循環(huán)次數(shù)。

8．5．5 在試驗過程中應(yīng)隨時檢查循環(huán)壓力及壓力循環(huán)波形，并注意兩只壓力表或壓力測量裝置的顯示值是否相同，確保整個試驗過程滿足試驗要求。

9 試驗注意事項

9．1 試驗時除循環(huán)壓力及旋入瓶口的聯(lián)接管件對瓶口的作用力外，不得對受試氣瓶施加影響瓶體受力狀態(tài)的附加外力。

9．2 在試驗過程中如發(fā)現(xiàn)壓力循環(huán)異常時，應(yīng)暫停試驗，進(jìn)行檢查，作出判斷，并排除異常情況。

9．3 不準(zhǔn)在試驗系統(tǒng)處于承受壓力的狀態(tài)下上緊或拆卸受試氣瓶及其他承壓件。

9．4 試驗應(yīng)由專人操作并作好記錄。

10 試驗后檢查和處理

10．1 檢查瓶體有否出現(xiàn)變形和萌生裂紋，焊接氣瓶的帶墊板焊縫其墊板有否松動，復(fù)合氣瓶的各組合部件是否松動等。

10．2 通過解剖，檢查疲勞試驗后的受試氣瓶的主體結(jié)構(gòu)(最小厚度、焊縫、底型等)是否與設(shè)計規(guī)定相符或基本相符。

10．3 對疲勞試驗失效的氣瓶應(yīng)進(jìn)行斷口分析，并對裂源部位進(jìn)行低倍檢查或作金相檢驗，以確定是否存在制造或冶金缺陷。

10．4 綜合分析試驗結(jié)果，按有關(guān)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對受試氣瓶作出評定。

10．5 經(jīng)疲勞試驗后的受試氣瓶除用作與試驗?zāi)康挠嘘P(guān)的檢測或進(jìn)行后續(xù)試驗外，不得再作他用，尤其不能再作氣瓶充氣，以免發(fā)生安全事故。

11 試驗報告

試驗單位應(yīng)向委托試驗單位提交試驗報告，報告內(nèi)容及格式參見附錄B(提示的附錄)。

附 錄 A

(提示的附錄)

氣瓶疲勞試驗裝置流程

氣瓶疲勞試驗裝置流程如圖A1和A2所示。

圖A1 氣瓶疲勞試驗裝置基本流程示意圖

1—試驗介質(zhì)貯槽；2—試驗介質(zhì)冷卻及溫度測控裝置；3—過濾器；4—加壓泵(宜流量可調(diào))；5—換向閥(三位四通、M型)；6—溢流閥；7—壓力變送器；8—控制機(jī)構(gòu)；9—壓力-時間記錄及計數(shù)器；10—精密壓力表(檢查用)；11—壓力表(觀察用)；12—受試氣瓶；13—試驗井；14—排放閥

圖A2 微機(jī)控制氣瓶疲勞試驗裝置流程示意圖

1—試驗介質(zhì)貯槽；2—試驗介質(zhì)冷卻及溫度測控裝置；3—過濾器；4—加壓泵(宜流量可調(diào))；5—換向閥(三位四通、M型)；6—溢流閥；7—壓力傳感器；8—A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換及放大器；9—計算機(jī)；10—D／A數(shù)模轉(zhuǎn)換器；11—電流放大器；12—比例電磁溢流閥；13—控制、延時報警、記錄機(jī)構(gòu)；14—精密壓力表(檢查用)；15—壓力表(觀察用)；16—受試氣瓶；17—試驗井；18—排放閥

附 錄 B

(提示的附錄)

氣瓶疲勞試驗報告