气瓶制造质量检验检测简述

气瓶制造质量检验检测简述

舒少斌

汉中市质量技术监督检验检测中心 陕西省汉中市汉台区 723000

摘要：气瓶制造过程中质量检验检测是验证气瓶制造质量的关键，检验检测的项目与要求应当符合相应标准的规定。气瓶制造检验检测包括壁厚测量、内外表面检查、形位公差检测、瓶口螺纹检查、理化检验和无损检测，下面对其内容和意义加以阐述。

关键词：气瓶制造；质量检验；策略

1 气瓶制造检验检测的项目和要求

1.1 壁厚测量、内外表面检查、形位公差检测和瓶口螺纹检查

1.1.1 壁厚测量

气瓶的壁厚测量一般采用超声波测厚仪或专用测量工具进行检测。局部缺陷可修磨去除，修磨后应重新进行壁厚检查。瓶体任意一点的壁厚不应小于设计壁厚。

1.1.2 内外表面检查

目测检查是指用肉眼对气瓶进行内外表面检查。内表面可采用内窥镜或内窥灯进行检查，检查过程中应使用足够强度的照明光源。内外表面若有肉眼可见的裂纹、凹坑、夹层、划伤或磕伤等影响强度的局部缺陷，可采用修磨的方法去除表面缺陷，缺陷消除后其部位应圆滑过渡，且壁厚不应小于设计壁厚。

1.1.3 形位公差检测

形位公差一般也称几何公差，包括形状公差和位置公差。

形状公差是指实际形状对理想形状的变动量，这个变动量就是实际得到的公差值。它是用来表示气瓶表面的一条线或一个面加工后本身所产生的误差，是实际测得值。测量时理想形状相对于实际形状的位置，应按最小条件来确定。

位置公差是实际位置对理想位置的变动量，它是用来表示气瓶上的两个或两个以上的线面加工后本身所产生的公差，是实际测得值。测量时，理想位置是相对于基准的理想形状位置面确定的，基准的理想位置应符合最小条件。

气瓶标准中规定的直线度和圆度公差都是形状公差，垂直度是位置公差。

直线度是限制实际素线对理想直线变动量的一项指标。圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。根据气瓶的功能要求，气瓶无论是凸形底(加底座)，还是三心凹形底，在气体充装、气瓶使用和贮存过程中，气瓶均需站立，所以在气瓶的底部平面与其筒体部位，应有相互位置的要求。这就是气瓶在设计时必须给出位置公差的理由。

气瓶从设计图样到加工成品，必须经过工艺加工的全过程。在这个过程中，无论工装设备的精度如何高，操作工人的技术水平如何好，气瓶实际形状和位置相对于理想形状和位置都要产生偏离量，这就是气瓶的形状和位置误差。在标准中列入了有关形位公差的要求。气瓶制造允差的控制(即形位公差的要求)不只是为了气瓶的外观质量，更重要的是气瓶的形位误差对气瓶性能存在着影响。形位公差应采用标准或专用量具进行检测。

1.1.4 瓶口螺纹检查

瓶口螺纹是保证瓶口密封与瓶阀互换的关键部位，质量检验一是要求螺纹精度符合设计要求，二是检查是否存在裂纹或折叠造成的裂纹性缺陷。

1.2 理化检验

1.2.1 化学成分分析

化学成分分析是对产品或样品中的各个成分进行定性、定量分析的技术方法。通过化学成分分析也可以了解原料成分，进行质量监控，控制产品质量。气瓶在设计制造时应选用标准规定的材料，且应严格控制材料中各化学元素的含量不能超出规定范围。因而气瓶制造厂应对气瓶原材料的化学成分按照相应的检验标准进行入厂复验，以保证材料满足制造标准的要求。

1.2.2 拉伸试验

拉伸是材料力学性能测试中最常见的试验方法，是在一定的温度和静载下将试样沿轴向拉伸，以了解材料在弹性变形和塑性变形时的应力、应变情况，以及材料在最大应力下的断裂强度。通过拉伸试验可获得材料的最基本力学性能指标，如弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度和伸长率等。特别对于塑性材料，拉伸试验最能清楚、直观地反映出材料的性能特点。

1.2.3 弯曲试验

金属弯曲试验是一种工艺性能试验方法。弯曲试验就是按规定尺寸弯心，将试样弯曲至规定程度，以此检验金属承受塑性变形的能力。

弯曲试验时，试样断面上的应力分布是不均匀的，受拉侧表面拉应力最大。因此弯曲试验可以较灵敏地反映材料的表面工艺质量和缺陷情况

1.2.4 压扁试验

压扁试验是为评定气瓶材料或者焊接接头的塑性以及是否存在影响塑性的缺陷，依照有关标准规定的方法从瓶体中部将气瓶局部压扁的试验。

压扁试验是一个工艺性能试验，它既不测定金属试样在压扁试验时应力和应变的关系，也不测定应力和应变值，而是在给定试验条件下检验金属试样的极限塑性变形能力以及是否存在影响塑性的缺陷。

1.2.5 冲击试验

一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的试验机上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性。它表示金属材料对冲击负荷的抵抗能力。

金属夏比冲击试验方法实际是试样在三点弯曲受力状态下的简支梁式冲击弯曲试验。在金属夏比缺口冲击试验方法中，根据试样缺口类型，可分为夏比V型缺口冲击验和夏比U型缺口冲击试验;根据试验温度，可分为室温、低温和高温夏比冲击试验。

1.3 水压试验、气密性试验、水压爆破试验和疲劳试验

1.3.1 水压试验

水压试验的主要目的是考验气瓶的强度，所以也称作耐压试验。与此同时，也可检查气瓶因内部缺陷而引起的泄漏等问题。

考虑到气瓶在水压试验时，有非正常爆破的可能性，且水压试验压力又为公称工作压力的1.5倍，所以，这种爆破的可能性要比使用时爆破的可能性还要大一些。为了减少气瓶在强度检查中发生破裂而造成的破坏，加压介质就应当选用液体。

1.3.2 气密性试验

气瓶气密性试验的主要目的是检查强度合格气瓶的制造质量和装配质量，保证气瓶及其连接部位的致密性能。

1.3.3 水压爆破试验

气瓶水压爆破试验是对气瓶的设计与制造质量，气瓶的安全性能与经济性进行综合考核的一项试验。从这项试验中估计和对比某些其他性能，包括屈服点、延展性、断裂韧性、应力集中点、屈爆比与屈强比的对应关系等。

爆破试验的加压介质应为水或其它合适的液体。当气瓶和试验设备充满加压介质时，要注意保证试压装置不产生泄漏和在回路中不存有空气。泵的流量应适当，并保持稳定。

1.3.4 疲劳试验

金属材料在受重复或交变应力作用时，虽其所受应力远小于其抗拉强度，甚至小于其屈服点，但经多次循环后，在无显著的外观变形情况下会发生断裂，这种现象称为疲劳。一般认为其发生的过程是在重复或交变应力作用下，材料表面某些晶粒由于位向或其他原因，产生局部变形而导致微裂，或由于材料表面有夹杂、划痕及其它导致应力集中的缺陷产生应力集中作用而形成微裂。此种微裂，随应力循环次数的增加而逐渐扩展，直至最后未裂的截面减小，不能承受所加的负荷而突然断裂，气瓶的疲劳失效就是因气瓶承受压力循环而导致的瓶体破裂或泄漏。

气瓶疲劳试验就是按照一定的要求，反复对气瓶进行加压-保压-泄压-保压的压力循环过程，是用于考察气瓶疲劳寿命的方法。其目的是验证设计的合理性或偏离设计时的安全可靠性。

2 结论

综上所述，气瓶制造过程中质量检验检测对保证气瓶的制造质量、安全性能和安全使用有着重要的意义。

参考文献

[1] TSG R0006—2014气瓶安全技术监察规程[S].

[2] 中国特种设备检验协会．气瓶检验员培训教材[Z]．北京:中国特种设备检验协会，2014.

[3]辽宁省劳动局．气瓶检验安全技术[M]．大连:大连理工大学出版社，1993.