GB 18564.1-2019英文版翻译《道路运输液体危险货物罐式车辆 第1部分:金属常压罐体技术要求》

ChinaAutoRegs|GB 18564.1-2019英文版 道路运输液体危险货物罐式车辆 第1部分:金属常压罐体技术要求
Road tanker for dangerous liquid goods transportation—Part1:Technical requirements of atmospheric pressure metal tank

1 范围

GB 18564的本部分规定了道路运输液体危险货物罐式车辆(以下简称罐车)的金属常压罐体(以下简称罐体)的材料、设计、安全附件、仪表及装卸附件、制造、试验方法、检验规则、标志与标识、出厂文件 等要求。
本部分适用于同时满足下列条件的罐体:
a)充装介质为液体危险货物的;
b)正常运输过程中的工作压力小于0.1 MPa的;
c)金属材料制造且与定型汽车底盘或与罐式半挂车行走机构为永久性连接的。
本部分不适用于非金属材料、真空绝热结构或军事装备等有特殊要求的罐体。
对不能采用本部分进行设计的罐体,允许采用以下方法设计,但需按照W家有关规定进行评定、认可:
——包括有限元法在内的应力分析;
——验证性实验分析(如实验应力分析、验证性液压试验>;
——用可比的已投人使用的结构进行对比验证设计。
注1:雒体界定范围如下:
a)罐体与管路焊接连接的第一道环向接头的坡口面;
W罐体与管路、安全附件.仪表及装卸附件嫘纹连接的第一个嫘纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面;
b)罐体开孔部分的端盖、端塞及其紧固件;
(i)罐体与非受甩元件的连接焊缝。
注2:管路包括所有与罐体相连接的管了•与管件。
注3:附件包括所有安全附件.仪表及装卸附件。

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(包括所有的修改甲.)适用于本文件。
GB/T 150(所有部分)压力容器
GB/T 228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法
GB/T 229金属材料夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 700碳素结构钢
GB/T 713锅炉和压力容器用钢板
GB 1589汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质虽限值
GB/T 1591低合金高强度结构钢
GB/T 1804 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 2975钢及钢产品力学性能试验取样位S及试样制备
GB/T 3271碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带

4 材料
4.1 一般规定
4.1.1 与介质接触的材料应与介质相容。
4.1.2 与受压元件相焊接的非受压元件用材料应具有良好的焊接性。
4.1.3 罐体材料和焊接材料除应符合本部分的规定外,设计压力 大于或等于 0.1 MPa或 真空度大于或 等于0.02 MPa的罐体材料和焊接材料还应符合 GB/T150的规定。
4.1.4 罐体及焊接材料生产单位应向制造方提供材料质量证明书,材 料质量证明书的内容应齐全、清 晰,且盖有材料生产单位的质量检验章,材料上应有清晰、牢固的标志。
4.2 罐体材料
4.2.1 通用要求
罐体选用的材料应符合相应国家标准、行业标准的规定,应考虑罐体的使用条件(如设计温度、设计 压力、介质特性和操作特点等)、材料 的性能 (力 学性能、工 艺性能、化 学性能和物理性能 )、罐 体的制造 工艺。
4.2.2 相容性要求
罐体用材料的腐蚀速率应小于或等于 0.5 mm/年,对 于充装附录 A 中介质的罐体,其 材料可以参 见附录 B或用户提供与材料相容性数据选用。
4.2.3 钢材选用规定
4.2.3.1 罐体受压元件用钢应为镇静钢。
4.2.3.2 罐体用碳素钢和低合金钢的化学成分(质量保证书中的值)碳(C)含 量应不大于 0.20%、磷(P) 含量应不大于0.030%、硫(S)含量应不大于0.030%。
4.2.3.3 力学性能的要求如下:
a) 罐体用碳素钢或低合金钢钢材,常温下的屈服强度标准值应小于或等于460MPa,抗拉强度上 限标准值应小于或等于725 MPa,且能适应罐车 在运输、使 用中所遇到的环境条件,并 符合设 计图样的要求。
b) 罐体用碳素钢或低合金钢,常温下的屈服强 度与抗拉强度 (材 料质量证明书中的值)之 比应小
于或等于0.85。
c) 冲击试验方法应符合 GB/T229的规定,冲击试验温度应符合设计要求,夏比 V型缺口试样冲 击功(犓犞2)指标应符合表1的规定。当钢材标 准中冲击功指标高于表 1规定时,还 应符合相 应钢材标准的规定。奥氏体不锈钢及厚度小于 6 mm 的碳素钢或低合金钢钢板 可 免 除 冲 击 试验。
d) 夏比 V型缺口试样的取样部位和方向应符合 GB/T2975的 规定。冲击试验每组取 3个标准 试样,允许1个试样的冲击功数值小于表1的规定值,但应大于或等于表1规定值的70%。当 钢材尺寸无法制备标准试样时,则应制备宽度为7.5mm 或 5mm 的小尺寸冲击试样,其 冲击 功指标分别为标准试样冲击功指标的75%或50%。
e) 拉伸试验应符合 GB/T228.1的规定,其断后伸长率(犃)应满足下列要求:
1) 受压元件用钢板、钢管和钢锻件的断后伸长率(犃)应符合相应钢材标准的规定;
2) 焊接结构用碳素钢、低 合金钢板,除 应符合相应钢材标准的规定外,其 断后伸长率 (犃)还 应符合表2的规定;
3) 采用不同尺寸试 样 的 断 后 伸 长 率 指 标,应 按 照 GB/T17600.1和 GB/T17600.2进 行 换
算,换算后的指标应符合表2的规定。
4.2.3.6 管材的要求如下:
a) 碳素钢、低合金钢钢管应符合 GB/T6479、GB/T9948或 GB/T8163的 规定。与毒性程度为 极度、高度危害的介质接触的钢 管,应 符合 GB/T6479或 GB/T9948的 规定,且 应按相关标 准逐根进行压力试验,试验压力不低于1.6 MPa或按设计图样的规定。
b) 不锈钢钢管应符合 GB/T14976的规定。
4.2.4 铝制材料选用规定
铝及铝合金材料应符合JB/T4734的规定,其断后伸长率应大于或等于12%。
4.2.5 非金属衬里材料
非金属衬里材料的选用要求如下:
a) 非金属衬里材料应与介质相容,材料应均匀、无气孔、无穿透性针孔;
b) 非金属衬里材料的选用应考虑罐体结构和使用要求。
4.3 焊接材料
4.3.1 罐体用焊接材料应符合 NB/T47018的规定。
4.3.2 选择焊接材料应考虑焊接接头力学性能与罐体母材的匹配,并 保证焊接接头的抗拉强度大于或等于母材标准规定的下限值。
4.3.3 焊接材料应满足 NB/T47014焊接工艺评定的要求,评定合格后方可使用。
4.3.4 制造单位应建立并执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度。
4.4 保温材料
4.4.1 保温材料的材质应符合相关的标准要求,具有良好的化学稳定性,对设备和管路无腐蚀作用。
4.4.2 保温材料的材质应具有良好的保温性能和阻火功能,当遭受火灾时不应大量逸散有毒气体。
4.4.3 保温材料与奥氏体不锈钢表面接触的,其氯离子含量应符合 GB/T17393的规定。
4.4.4 作为防火隔热的保温层,应 满足在温度小于或等于 650 ℃时保持有效,且 其外壳应采用熔点大 于或等于700 ℃的材料。
4.5 其他
4.5.1 外购件应符合相应国家标准或行业标准的规定,并有相应的质量证明文件。
4.5.2 密封垫片应符合相应标准的规定。
4.5.3 紧固件应符合相应国家标准或行业标准的规定。
5 设计
5.1 设计文件
5.1.1 罐体的设计文件至少应包括下列内容:
a) 风险评估报告,包括建造过程及使用阶段的主要失效模式和风险控制等;
b) 设计说明书,包括设计条件说明、设计规范与标准的选择、主要设计结构的确定原则、主 要设计 参数的确定原则、材料的选择、安全附件、仪表及装卸附件的选择,同时还需要对所充装 介质的 主要物理化学性质、危险特性等作出说明;
c) 设计计算书,包括罐体计 算 (包 括强度、刚 度和外压稳定性计算 )、支 座结构强度计算、容 积计 算、轴荷分配计算、侧倾稳定性计算,需要时 还包括结构强度应力分析报告、安 全泄放量计算、 安全泄放装置泄放能力计算、传热计算等;
d) 设计图样,包括总图、罐体图、管路系统图等;
e) 制造技术条件,包括主要制造工艺要求、检验试验方法等;
f) 使用说明书,包括主要技术性能参数、适用的介质、装卸附件和安全附件等的规格和连 接方式、
操作使用说明、使用注意事项和必要的警示性要求等。
5.1.2 设计总图至少应注明下列内容:
a) 产品名称、型号及设计制造依据的主要法规、标准;
b) 工作条件,包括使用环境温度、工作温度、工作压力、介质的危害性及特殊的腐蚀条件等;
c) 设计条件,包括设计温度、设计载荷、介质、腐蚀裕量和焊接接头系数等; d) 主要技术参数,包括罐车的总质量、整备质量、罐体容积、最大允许充装量等; e) 设计使用年限;
f) 特殊制造要求,如氮气或者惰性气体置换要求等;
g) 试验要求;
h) 防腐蚀要求;
i) 附件的规格、性能参数及连接方式; j) 装卸口位置、规格及连接方式等; k) 铭牌位置;
l) 运输中的气体保护要求,如氮气或者其他不溶性气体的封罐压力限制等要求;
m) 其他要求,如底盘型号、底盘生产企业、前悬/后悬、接近角/离去角、设计限速、外形尺 寸、轴 距、满载时轴荷分配等。
5.1.3 罐体图至少应注明下列内容:
a) 设计制造依据的主要法规、标准;
b) 罐体材料的牌号、规格、标准及要求;
c) 主要设计参数,包括设计压力、设计温度、腐 蚀裕量、焊 接接头系数、最 大允许充装量、容 积、充 装介质及介质的危害性等;
d) 简体、封头的名义厚度和最小成形厚度;
e) 装卸口位置、规格及连接方式等;
f) 无损检测要求;
g) 热处理要求(需要时);
h) 耐压试验和气密性试验要求;
i) 罐体的设计使用年限。
5.2 罐体
5.2.1 一般要求
5.2.1.1 罐体设计除应符合本部分的规定外,还应分别符合下列规定:
a) 设计压力低于0.1 MPa且 真空度低于 0.02 MPa的 罐体应符合 NB/T47003.1或 JB/T4734 的规定;
b) 设计压力大于 或 等 于 0.1 MPa或 真 空 度 大 于 或 等 于 0.02 MPa的 罐 体 应 符 合 GB/T150、
JB4732或JB/T4734的规定。
5.2.1.2 罐体设计代码与介质的对应关系见附录 A中表 A.2。
5.2.1.3 罐体的制造技术要求应符合本部分的相应规定。
5.2.1.4 罐体的横截面一般宜采用圆形,其形状的选择应遵循以下原则:
a) 充装毒性程度为极度、高度危害介质或附录 A中液压试验压力大于或等于 0.4 MPa的 罐体应
采用圆形截面;
b) 充装其他介质,且液压试验压力低于0.4MPa的罐体应采用圆形、椭圆形或带有一定曲率的凸
多边形(以下将椭圆形或带有一定曲率的凸多边形简称为非圆形)截面。
5.2.1.5 非圆形截面的曲率半径应符合下列规定之一:
a) 截面的最大曲率半径小于或等于2000mm;
b) 截面 的 两 侧 面 的 曲 率 半 径 小 于 或 等 于 2000 mm,顶 部 和 底 部 的 曲 率 半 径 小 于 或 等 于
3000mm。
5.2.2 载荷
5.2.2.1 罐体设计应考虑正常工作中可能出现的下列载荷,以及载荷组合:
a) 内压、外压;
b) 充装量达到最大允许值时的液柱静压力;
c) 液压试验时的液柱静压力;
d) 运输时的惯性力;
e) 支座与罐体连接部位或支承部位的作用力;
f) 连接管路和其他部件的作用力;
g) 附件及管路、平台等的重力载荷;
h) 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;
i) 冲击力,如由流体冲击引起的作用力等。
5.2.2.2 罐体设计,应考虑下列惯性力:
a) 运行方向:最大质量的两倍乘以重力加速度;
b) 与运行方向垂直的水平方向:最大质量乘以重力加速度;
c) 垂直向上:最大质量乘以重力加速度;
d) 垂直向下:最大质量的两倍乘以重力加速度。
注:计算罐体在运输工况中所承受的惯性力载荷时 ,最 大 质 量 为 介 质 的 最 大 允 许 充 装 质 量 ;计 算 罐 体 与 行 走 机 构、 定型汽车底盘等连接处在运输工况中所承受惯性力载荷时 ,最 大质量为介质的最大允许充装质量 、罐 体及附件 质量之和。
5.2.3 设计温度
罐体的设计温度应按以下要求确定:
a) 罐体结构为裸式或带遮阳罩的,设计温度应大于或等于50 ℃;
b) 罐体结构有保温层的,设计温度应大于或等于元件金属在工作状态可能达到的最高温 度,对 于
0 ℃以下的金属温度,设计温度应小于或等于元件金属可能达到的最低温度;
c) 设计温度应考虑环境温度的影响。
5.2.4 设计压力
罐体的设计压力应取下列工况中的较大值:
a) 设计温度时介质的饱和蒸汽压、封罐压力以及液体膨胀引起的压力之和;
b) 充装、卸料时的压力。
5.2.5 计算压力
5.2.5.1 当 附 录 A 中 罐 体 设 计 代 码 第 二 部 分 为 犌 时,表 示 充 装 50 ℃ 时 饱 和 蒸 汽 压 小 于 或 等 于
0.01 MPa的介质,罐体计算压力应取下列a)、b)的较大值:
a) 设计压力与5.2.2.2所列惯性力产生的等效压力之和,等效压力取值应大于或等于0.035 MPa;
b) 考虑充装和卸料压力:
———采用重力方法卸料时,应取作用于罐体底 部的充装介质的两倍液柱静压力或两倍水柱静 压力的较大值;
———采用压力方法充装或压力卸料时,应取充装压力或卸料压力较大值的1.3倍。
5.2.5.2 当附录 A中罐体设计代码第二部分已给定最小计算 压 力 的 数 值 时,罐 体 计 算 压 力 应 取 下 列
a)、b)、c)的最大值:
a) 设计压力与5.2.2.2所列惯性力产生的等效压力之和,等效压力取值应大于或等于0.035 MPa。
b) 附录 A中罐体设计代码已规定的计算压力。
c) 考虑充装和卸料压力:
———对充装50 ℃时饱和蒸汽压大于0.01 MPa,且 沸点大于 35 ℃的介质,应 取充装或卸料压 力较大值的1.3倍,与0.15 MPa的较大值;
———对充装50 ℃时饱和蒸汽压大于0.01 MPa,且 沸点不大于 35 ℃的介质,应 取充装或卸料 压力较大值的1.3倍,与0.4 MPa的较大值。
5.2.6 计算外压
5.2.6.1 当未装真空减压阀、呼吸阀时,罐体计算外压应大于或等于0.04 MPa。
5.2.6.2 当装有真空减压阀,但未安装呼吸阀时,罐体计算外压应大于或等于0.021 MPa。
5.2.6.3 当装有呼吸阀,可免除罐体外压计算。
5.2.7 许用应力
5.2.7.1 当罐体承受内压载荷时,罐体用材料的许用应力按选定的建造标准确定。
5.2.7.2 当 考 虑 局 部 应 力 时,可 按 JB4732 的 规 定 进 行 分 类 评 定,设 计 应 力 强 度 取 罐 体 材 料 的 许 用 应力。
5.2.8 腐蚀裕量
5.2.8.1 材料的腐蚀裕量应由用户提供或设计确定,且满足下列要求:
a) 有腐蚀或磨损的零件,应根据罐体设计使用年限和介质对材料的腐蚀速率确定;
b) 罐体各组件的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量;
c) 碳素钢或低合金钢制罐体,其腐蚀裕量应大于或等于1mm。
5.2.8.2 有下列情形之一者,可不考虑材料的腐蚀裕量: a) 罐体采用不锈钢,且介质对罐体材料无腐蚀作用; b) 有耐腐蚀衬里或涂层。
5.2.9 介质的分类及危害性
5.2.9.1 危险货物分类应符合 GB6944的规定。
5.2.9.2 介质的品名、编号及包装类别应符合 GB12268的规定。
5.2.9.3 介质的毒性危害程度的确定应符合 HG/T20660和 GBZ230的规定。
5.2.10 最大允许充装量
5.2.10.1 最大充装率应符合以下规定:

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