气瓶 - 泛欧标准的开发

主题

背景

确保气瓶安全

建立泛欧洲标准

制定泛欧标准所涉及的问题

最佳练习

现有标准

其他要讨论的问题

欧洲杯足球竞彩材料,设计和测试

无缝气瓶

气缸维护

焊接钢圆筒

铝合金气瓶

复合汽缸

定期检查和维护

测试频率

测试选项

结论

背景

压缩气体工业依赖于使用气瓶,是日常生活中许多部门的必需支柱。欧洲各地使用大量可运输气瓶(TGCS)。考虑到大量填充行动(仅在英国每天每天约有70,000个高压缸),它们非常安全。

确保气瓶安全

尽管气瓶的应用范围很广,从海上使用到医院、酒吧、车库和半导体实验室,但很少有严重事故发生在气瓶上。当它确实发生时,它被分析以确定原因,以及避免这种失败的方法在未来。在许多欧洲国家,由于基于基础良好的国家标准的良好、健全的做法,已经取得了出色的安全统计数据。这种安全至关重要——如果一个50升水的汽缸在20毫米的压力下突然爆炸,其爆炸威力相当于0.4公斤TNT炸药-2

建立泛欧摊位ARDS

直到最近,每个欧洲国家都有自己批准的标准,详细说明材料,设计代码和测试。欧洲杯足球竞彩这意味着如果圆柱体用于若干国家,则是一种低效的封装,每单位重量的气缸携带的低重量的气体,并产生多种批准/检查的额外成本。为了开发泛欧标准,CEN(Comite European De Normalization)提供了一个允许国家分享经验的平台的国家,以创建安全,互动的标准的组合。该平台涉及CEN技术委员会(TC)23的重新激活。

制定泛欧标准所涉及的问题

启动过程中的主要参与者是英国标准机构(BSI),该机构被授予CEN TC23秘书处。初始化的工作涉及英国的气瓶用户,英国压缩气体协会是一个主要的力量,来自欧洲工业气体协会(EIGA)。TC23设定的目标是克服与无缝钢,无缝铝合金和焊接钢气瓶处理的三个当前欧洲指令的缺陷。这些指令只涵盖与空气缸外壳相关的方面,而不是整个欧洲的自由贸易作为填充的气瓶。TC23开展了创建填充气瓶标准的任务,并在社区成员之间获得协议。

本文介绍TC23生产的技术标准 - 出现了一些EN标准,这将确保在欧洲安全地制造,填充和使用TGC。欧洲立法最终将引用许多标准。目的是消除在岑国家的填充气瓶包装的自由贸易的障碍。

最佳练习

欧洲当前气瓶标准化努力的主要目标是在一个CEN国家制造和测试的气缸在另一个CEN国家自由地使用和填写,而无需额外的测试,要求或批准。该标准已被全国任命的专家组起草,这些专家试图确保最佳的操作实践方法 - 例如,无缝钢瓶的强制性超声波检查。

现有标准

ISO和EC指令的广泛批准标准被用作制定新标准的起点。一些标准比以前更少规定,更灵活,允许TGC的制造商和用户满足潜在的未来需求。一个例子是为众多类型的复合汽缸进行的工作。

其他要讨论的问题

TC23还试图为先进的气体包装(圆柱体的每单位重量的大量加重)制造标准,例如高强度合金瓶子,刚刚开始以30毫米的形式进入欧洲市场-2充电tgc的压力。TC23也一直把环境问题放在首位,并在可能的情况下试图节约能源和材料资源。

欧洲杯足球竞彩材料,设计和测试

迄今为止,来自欧洲各地的60多名人员已经实施了15个重大项目。专家包括TGC用户,如BOC gas Europe和其他EIGA成员、制造商和检查/监管机构,包括英国健康和安全执行。我们花费了将近1万小时的时间来制定各种标准草案,这里突出了相关气瓶类别所面临的主要挑战。

无缝气瓶

这是最常用的高压气瓶,通常用实心坯、板或管作为原料制造。TC23改进了现有标准,反映了当前欧洲的做法和关注。在可预见的未来,低合金铬钼基钢仍将是主要钢材。

在可接受的材料,热处理,设计标准,安全因素和测试程序上实现了共识。欧洲杯足球竞彩技术上精确的跛脚Vonmmes设计配方,已经通过实验证明预测TGC的弹性行为,取代了在英国标准中使用的平均直径公式超过20年。

超声波检查

已插入强制性超声检查测试。这将防止许多潜在的麻烦进入服务。超声波检查将拒绝具有低于保证最小壁厚的气瓶,材料或制造缺陷大于壁厚的5%。欧洲杯足球竞彩该测试的额外成本由提供的额外安全性超过。

可接受的汽缸的设计

保持安全方案的奉献意味着某些气缸设计在该伞中被排除在该伞上的底座中的焊接设计,甚至不得超过由坯料或板制造的气缸更严格地测试那些的汽缸。真的是无缝的。这些变化将意味着典型的高压无缝钢缸的重量比目前的重量减少约6% - 每年在欧洲制造的一百万高压气瓶,总共省有近3000吨的钢。

无缝钢瓶标准

一对无缝钢缸标准覆盖无缝不锈钢气瓶,可能的21世纪的主旋风圆柱体,保证最小拉伸强度为1100毫米-2。考虑了材料韧性要求,因为TGC通常用于敌对工业环境,滥用或滥用超出了所有者的控制。为了保持韧性,注意力集中在钢化学上,消除或最小化潜在脆性元素如硫和磷的影响。出现了两种竞争对手组合物 - 一种具有极低的硫和磷含量,而另一个具有使用钙添加的非各向同性夹杂物将现有的硫和磷转化为非各向同性夹杂物。

已经测试了新的合金,热处理时间表和制造路线。在受控缺陷的存在下,测试包括新的突发和循环疲劳试验,这试图模拟服务损坏。验收标准已根据许多组织执行的实验达成一致。这些缺陷的气缸爆发/循环疲劳测试现在被指定为原型测试要求,而严格的检查/质量检查已被纳入在常规TGC生产中保持高度的完整性。

气缸维护

尽管有这些严格的要求,但高效气瓶需要仔细维护。特别地,通过使用非返回和正压阀,内部必须保持不含水分或其他污染物。如果内部确实被腐蚀,那么由于钢的性质和桶中的高箍应力,失败可能在几个月内。

焊接钢圆筒

TC23负责大多数类型的焊接钢瓶,用于运输液化气,如氨,制冷剂气体和二氧化硫。同样,采用了跛脚的von-mises配方。基本标准涉及不同程度的非破坏性测试,涵盖特定的大容量缸系列,具有含气体相关要求。使用常规的温和钢,并强制使用成品容器的热处理。已经同意了明智的批量尺寸,考虑到欧洲整个汽缸的大量气缸。草案中的相关协议已消除了在气缸壳中融入安全释放装置的需要,用于测试压力至少6毫米的汽缸-2

铝合金气瓶

为无缝和焊接铝合金气缸壳的标准已被制定。使用Lame Von-Mises设计配方,标准包括用于气体工业中使用的当前合金,例如基于5000和6000系列的那些,以及基于7000系列的高强度铝合金家族。与传统的5000/6000系列合金相比,后者的重量节省近30%,并且旨在与高强度钢瓶竞争。7000系列合金圆柱体的技术效率不争议,但高铜含量(最高4wt%)可能意味着由于限制化学兼容性与一些侵略性的特种气体,它们不像5000/6000系列一样多功能。

一些6000级合金等级的主要问题是一种潜在的金属蠕变相关现象,称为持续负载裂解。这导致圆柱体的最重音压力区域的破裂,即颈部和肩部区域。在详细的测试程序之后,并入了适当的材料测试,以在制造时消除所有不安全的材料。欧洲杯足球竞彩但是,成功的持续使用也取决于精心控制的服务条件。

复合汽缸

复合钢瓶实际上应该称为增强钢瓶。有两种主要类型-环行和全环行,图1。这两个标准,每个类别一个,可能是所有TC23草案中最不规范的,因为它们定义了这类气瓶的性能要求,并且已经发展到允许一系列的结构组合。例如,金属和非金属衬垫是可以接受的,没有衬垫的气瓶也是可以接受的。在所有情况下,可以使用多种不同的纤维增强材料,包括玻璃、碳和高分子材料,或单独使用,或联合使用。欧洲杯足球竞彩

Azom  - 金属,陶瓷,聚合物和复合材料:复合气瓶 - 泛欧标准的发展

图1。箍缠绕的圆筒(顶部)由复合材料包裹在衬里肩部终端的金属衬垫上。完全包裹的圆筒(底部),复合材料超包包围颈部的整个金属衬垫。

气缸的寿命由制造期间施加的设计和测试标准确定,并且以前的传统气瓶的先前概念已经放松。例如,允许碎片化(尽管仅用于完全包裹的容器,并且仅为三件),并且根据气体,但是从具有非金属衬里的气缸允许一些渗透。这种气缸将具有最高的气体效率,比传统气缸更轻的效率高达50%。

定期检查和维护

TGCS在多年来一直在服务之后,他们必须重新测试以确保继续安全使用。TC23开发了许多针对每个主要TGC系列的定期检查和测试标准。这些标准涵盖无缝钢缸,无缝铝合金气瓶,焊接钢瓶和复合缸。乙炔圆筒的标准也被起草以包括与这种汽缸中存在的多孔质量相关的特征。

测试频率

根据实际运营经验的统计数据进行了处理和研究,以建立最佳的操作实践,并且测试之间的商定时间间隔往往达到同一气体的替代间隔。如果某些操作程序已到位,则使用较长的时间间隔。对于钢瓶中的氧气使用,如果圆柱体始终干燥,则可以使用10年的重保持时段,否则需要5年的周期。

测试选项

测试制度的许多特点是众所周知的,包括对气缸所有表面的目视检查和液压测试。然而,一项重大突破已经确立。根据欧洲组织采用无损方法的专家建议,无缝钢瓶标准采用了超声波检测。这是对液压测试的一种替代(不是强制性的)。在需要高气体质量的地方,从气瓶内部消除水将是非常有益的。

超声波技术是客观测试 - 可以量化大于允许尺寸的缺陷的位置和尺寸,并且汽缸被拒绝。这使得气瓶使用者先进的故障警告,在缺陷传播并连接内外墙壁之前,可以拒绝圆柱体。因此,超声检查提供比液压试验更大程度的安全性,这仅仅很少导致排斥,即破裂或泄漏。

结论

虽然已经完成了大部分初始起草工作,但TC23现在正在进入其标准发展计划的关键阶段,其中来自CEN会员国的技术评论正在由各种专家组进行评估。衡量标准的成功将是此阶段的接受程度。TC23采用的灵活和务实的方法将确保最终标准不仅仅是20世纪90年代,而且会有很长的保质期。这两个制造商都更重要的是,TGC的用户将在21世纪中使用这一投资组合。

主要作者:Roy Irani博士

资料来源:《材料欧洲杯足球竞彩世界》Vol. no. 1。703-06页,1996年12月。

欲了解更多信息,请访问材料、矿物和采矿研究所欧洲杯足球竞彩

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