ICS23.020 B90 中华人民共和国国家标准 GB/T16774—2012 代替GB16774—1997 自 增压式液氮容器 Autoboostingcaliberliquidnitrogencontainer 2012-12-31发布 2013-07-01实施 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前 言 本标准依据GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB16774—1997,与GB16774—1997相比较,主要有下列变化: ———适用范围增加了工作压力和容积范围的要求; ———增加了不适用范围; ———增加了第3章“术语和定义”; ———原“图1立式自增压式液氮容器外形示意图”和“图2卧式自增压式液氮容器外形示意图”改为 “图1立式自增压容器结构示意图”和“图2卧式自增压容器结构示意图”; ———原第3章“型号和规格”改为第4章“分类”,且将原表1调整为附录A(资料性)“自增压容器的 主要型号和规格”; ———增加了5.3“设计”要求; ———取消了原4.4“工艺要求”和4.5“外观要求”的要求; ———增加了5.4“制造”要求; ———取消了原5.4“运输试验”的要求。 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。 本标准主要起草单位:乐山市东亚机电工贸有限公司、上海市气体工业协会、上海交通大学、沈阳新 光低温容器有限公司、成都金凤液氮容器有限公司、中国特种设备检测研究院、上海华谊装备工程有限 公司、国家低温容器质量监督检验中心、上海市特种设备监督检验技术研究院。 本标准主要起草人:刘元明、于彤、鲁雪生、周伟明、陈朝晖、魏勇彪、范焱、黎宗稷、滕俊华、曹志明、 温永刚。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB16774—1997。 ⅠGB/T16774—2012 自增压式液氮容器 1 范围 1.1 本标准规定了奥氏体不锈钢制自增压式液氮容器(以下简称自增压容器)的产品分类、技术要求、 试验方法、检验规则、标志、包装及储运等要求。 1.2 本标准适用于储运介质为液氮,工作压力小于0.1MPa,有效容积为50L~800L,且采用高真空 多层绝热的自增压容器的设计、制造。 1.3 本标准不适用于下列范围的自增压容器: ———带压贮存液氮; ———贮存液氧等其他低温液体。 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。 GB150.1 压力容器 第1部分:通用要求 GB150.2 压力容器 第2部分:材料 GB150.3 压力容器 第3部分:设计 GB/T191—2008 包装储运图示标志 GB567.1 爆破片安全装置 第1部分:基本要求 GB567.2 爆破片安全装置 第2部分:应用、选择与安装 GB567.3 爆破片安全装置 第3部分:分类及安装尺寸 GB/T1226—2010 一般压力表 GB/T3198—2010 铝及铝合金箔 GB/T3280—2007 不锈钢冷轧钢板和钢带 GB/T12241—2005 安全阀 一般要求 GB/T13550—1992 5A分子筛及其试验方法 GB/T14976—2012 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T16958—2008 包装用双向拉伸聚酯薄膜 GB/T18442.3 固定式真空绝热深冷压力容器 第3部分:设计 GB/T18443.2 真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部分:真空度测量 GB/T18443.3 真空绝热深冷设备性能试验方法 第3部分:漏率测量 GB/T18443.5 真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部分:静态蒸发率测量 GB/T18443.8 真空绝热深冷设备性能试验方法 第8部分:容积测量 GB24511—2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带 HG/T2690—1995 13X分子筛 NB/T47014 承压设备焊接工艺评定 1GB/T16774—2012 3 术语和定义 GB150.1~150.3和GB/T18442.3中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 几何容积 geometricvolume 按设计的几何尺寸确定的内胆内部体积(扣除内件的体积)。 3.2 有效容积 effectivevolume 在使用状态下,内胆允许盛装液体的最大体积。 3.3 真空设计寿命 vacuumdesignedlife 设计时确定的容器夹层真空的正常使用年限,其值为从容器出厂使用至静态蒸发率高于标准指标 上限值60%的时间间隔。 4 分类 4.1 容器分为立式和卧式。 4.2 容器的型号应符合下列规定: YDZ “液氮自增压容器”字汉语拼音缩写 - × 容器有效容积,单位为升(L) W “卧式”汉语拼音第一个字母,立式不注 示例1:YDZ-50表示有效容积50L的立式自增压容器。 示例2:YDZ-200W表示有效容积200L的卧式自增压容器。 4.3 容器的型号、规格可参见附录A。 4.4 容器的结构示意见图1和图2。 5 技术要求 5.1 一般要求 5.1.1 容器的环境使用温度为-20℃~50℃。 5.1.2 可能与液氮相接触的材料应与液氮相容。 5.1.3 容器用材料、外购件应有质量证明书或合格证。 5.2 材料 5.2.1 钢板 外壳和内胆用奥氏体不锈钢板应符合GB/T3280或GB24511的规定。 2GB/T16774—2012 说明: 1———增压阀; 2———安全阀; 3———压力表; 4———爆破片; 5———液位计; 6———排气阀; 7———进排液阀; 8———抽气口; 9———吸附剂; 10———绝热层; 11———内支撑; 12———脚轮。 图1 立式自增压容器结构示意图 3GB/T16774—2012 说明: 1———放气阀; 2———抽气口; 3———进排液阀; 4———安全阀; 5———爆破片; 6———压力表; 7———液位计; 8———增压阀; 9———吸附剂; 10———脚轮; 11———内支撑; 12———绝热层。 图2 卧式自增压容器结构示意图 5.2.2 绝热层 5.2.2.1 绝热层用反射材料应选用铝箔或双面镀铝聚酯薄膜。铝箔应符合GB/T3198的规定,双面 镀铝聚酯薄膜基材应符合GB/T16958的规定。 5.2.2.2 绝热层用玻璃纤维布、纤维纸应采用导热系数小、放气率低的材料,且玻璃纤维的可燃物含量 应不大于0.20%(质量比)。 5.2.3 吸附剂 5.2.3.1 吸附剂应采用在使用状态下吸附性能好的活性炭或分子筛等材料。 5.2.3.2 分子筛应符合GB/T13350或HG/T2690的规定。 5.2.4 焊接材料 5.2.4.1 采用的不锈钢焊接材料焊成的焊缝,其熔敷金属的化学成分应与母材相同或相近,且规定非 比例延伸强度不应低于母材规定的下限值。 4GB/T16774—2012 5.2.4.2 焊接材料应符合相应标准的规定,且有清晰、牢固的标志。 5.2.5 安全附件 5.2.5.1 安全阀应符合GB/T12241的规定。 5.2.5.2 爆破片安全装置应符合GB567.1~GB567.3的规定。 5.2.5.3 压力表应符合GB/T1226的规定。 5.2.5.4 液位计应符合相应标准的规定。 5.2.6 其他材料 5.2.6.1 脚轮应采用耐磨、强度高的材料。 5.2.6.2 不锈钢钢管应符合GB/T14976的规定。 5.3 设计 5.3.1 设计时应考虑内压、外压、液柱、自重、温差、运输及振动等载荷。 5.3.2 内胆的设计压力应不低于工作压力,其外压取0.1MPa。 5.3.3 内胆的计算压力至少应是下列压力之和: a) 设计压力; b) 0.1MPa; c) 液柱静压力,当其值低于设计压力的5%时,可以忽略不计。 5.3.4 内胆及与液氮接触的组件的设计温度取-196℃,外壳及外部元件的设计温度取常温。 5.3.5 内胆、外壳一般不考虑腐蚀裕量。 5.3.6 内胆和外壳材料的许用应力按GB150.2的规定选取。当设计温度低于20℃时,取20℃时的 许用应力。 5.3.7 内胆、外壳的焊接接头系数应取1。 5.3.8 内胆、外壳的强度和稳定性计算应符合GB150.3的规定。 5.3.9 卧式容器内胆支撑部位和外壳支座部位应考虑局部应力。 5.3.10 板材或管材的厚度负偏差按材料标准的规定。 5.3.11 内胆加工成形后的最小厚度应不小于2mm。 5.3.12 容器的内支撑应进行强度计算,且满足材料强度要求。 5.3.13 容器应进行绝热性能的计算,且满足设计要求。 5.3.14 容器的额定充满率应不大于95%。 5.3.15 静态蒸发率应符合表1的规定。 5.3.16 真空夹层漏气速率应符合表2的规定。 5.3.17 容器充入液氮预冷并达到热平衡后,夹层真空度应不大于2×10-2Pa。 5.3.18 容器真空设计寿命应不小于5年。 5.3.19 真空封口塞应符合下列规定: a) 采用可重复开启的结构; b) 通径应满足真空夹层的安全泄放要求; c) 泄放压力应不大于0.07MPa,其排放能力足以使夹层的压力限制在不超过0.1MPa。 5.3.20 自增压装置能力应能满足设计要求。 5.3.21 容器应设置安全阀、爆破片、压力表、液位计等安全附件,且其应与内胆直接连通。 5.3.22 设置的安全阀、爆破片应符合下列要求: a) 安全阀、爆破片应并联安装(见图3); 5GB/T