第三章 气瓶基础知识.docx

1、第三章 气瓶基础知识第三章 气瓶基础知识第一节 常用术语一、物理性能术语金属的物理性能，包括重度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。金属的化学性能是指金属在化学作用下表现的性能，如耐腐蚀性和热安定性等。1、重度 重度是物体重量和其体积的比值；金属的重度即是单位体积金属的重量，符号用Y表示，计算公式如下： Y= G/ V式中G物体的重量(克力)； V物体的体积(厘米3) Y物体的重度(克力厘米3) 一般将重度小于6(克力厘米3)的金属称为轻金属，重度大于6(克力厘米3)的金属称为重金属。 2、熔点：金属或合金的熔化温度，称为熔点。金属都有固定的熔点。属于难熔的金属有钨、钼、铬、钒等，属于易

2、熔的金属有锡、铅、锌等。3、热膨胀 ：金属和合金受热时，它的体积会增大，冷却时则收缩。金属的这种性能称为热膨胀性。热膨胀的大小，用线胀系数或体胀系数来表示。线胀系数的计算公式如下式中L0膨胀前长度(厘米)L1膨胀后长度(厘米)T一升高的温度()；线膨胀系数(厘米厘米)4、导热性：金属在加热或冷却时能够传导热能的性质称力导热性。 为比较金属的导热性，设导热最好的银的导热率为l，则铜的导热率为09，铝为0.5，铁为018，汞为002等。5.导电性 金属能够传导电流的性能，称为导电性。导电性的好坏，用电阻系数表示，电阻系数越小，导电性就越好。导电性最好的是银，其次是铝，工业上常用铜、铝或它们的合金做

3、导电结构材料.二、化学性能术语1、耐腐蚀性 金属材料在常温下抵抗氧、水蒸汽等介质腐蚀的能力，称为耐腐蚀性。2，抗氧化性：金属在高温下对氧化的抵抗能力称为抗氧化性。3、化学稳定性：耐腐蚀性和抗氧化性的总和。三、 金属的力学（机械）性能（一）气瓶在使用过程中，受到不同形式外力的作用，所谓金属的机械性能，是指金属抵抗外力的能力。1、机械性能的基本指标有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等；2、当金属材料受外力作用时，这种外力称为载荷(或称负荷、负载)。3、受外力后形状改变，称为变形。4、载荷因其作用性质不同，可以分为静载荷、冲击载荷和交变载荷等。静载荷 是指大小不变或变动很慢的载荷。冲击载荷 是指

4、突然增加的载荷。交变载荷 是指大小或方向作周期性变换的载荷。5、材料受载荷作用后的变形，可分为拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲等。 （二）、拉伸试验 1、拉伸试样 进行拉伸试验时，采用如图1-3所示的拉伸试样。试样可分为长短两种，长试样Lo/d0=10；短试样Lo/d0=5。一般工厂采用的试样直径dO=10毫米，Lo=100毫米2、拉伸试样放在拉伸试验机上，按规定标准加载，随着载荷增加，试样经过弹性变形，塑性变形伸长变形直至断裂，低碳钢的拉伸曲线图 、弹性变形（弹性变形：外力卸去后能够恢复的变形）阶段。当作用在试样上的裁荷在一定限度之内时，载荷与伸长量成正比例，外力去除后，试样恢复原来的形状和尺寸

5、。当载荷超过Pp而不大于Pe时，试样的伸长不再与外力成正比关系，但还属于弹性变形阶段，即当外力去除后变形立即消失。 、弹性变形塑性变形（塑性变形外力卸去后不能恢复的变形）阶段。s点出现的水平线段表示在载荷不变的情况下试样继续伸长；即材料丧失了抵抗塑性变形的能力，称为材料的屈服，发生塑性变形后，由于内部结构变化，产生加工硬化，要使金属继续变形，必须再增加载荷，这样载荷继续增加，试样则均匀伸长。达到b点开始出现缩颈变形,变形集中在缩颈处。 、塑性变形断裂阶段。由于缩颈出现后截面剧烈减小；试样不足以抵抗外力的作用，因此在z点发生断裂（三）强度：所谓强度就是指受外力作用下抵抗变形和破坏的能力。1、应力

6、：为了便于比较各种材料的强度。常用单位面积上材料的抗力（内力：内力的大小和外力相等）来表示，称为应力。应力的计算为：= p/ F式中：应力(公斤力毫米2)；p外力(公斤力)； F横截面面积(毫米2)。b = pb/ F02、抗拉强度：试样拉断前承受的最大标称拉应力式中; b应力(公斤力毫米2)； pb外力(公斤力)； F0横截面面积(毫米2)。+ 承压设备在选用金属材料时不允许超过它的抗拉强度。 材料的强度极限越高，能承受的应力越大。 3、屈服强度：在载荷不增加的情况下仍能发生明显塑性变形时的应力 计算公式如下 s Ps/ F0（公斤力毫米2）s 屈服强度公斤力毫米2 Ps试样受载与变形发生明

7、显塑性变形时的载荷(公斤力)外力； F0横截面面积(毫米2)（四）塑性 ：金属材料在受力时能够产生显著的变形而不破裂的性能称为塑性。1.延伸率 延伸率是试样拉断后标距增长量与原始标距长度之比值的百分率，即= (L1-L0)/L0100%式中 L0试样的原始标距长度(毫米)； L1试样拉断后标距长度(毫米)； 2.断面收缩率：是试样断口面积的缩减量与原截面面积之比值的百分率。即式中 Fo拉伸前试样的截面积毫米2) F1试样断后细颈处最小截面积(毫米2) 断面收缩率。 3、冷弯试验：用冷弯试验衡量材料在室温时的塑性。试验时，试样在规定的冷弯条件下弯到规定的角度，一般根据试样弯曲表面有无裂纹或折断等

8、破坏情况来评定材料的质量。 例题：有一根钢试棒，原始长度100毫米，直径10毫米。作拉伸试验时，载荷增加至2669公斤力时开始出现屈服现象；载荷达4710公斤力时，试样被拉断。结果测得在变形后长度是116毫米，细颈处直径是7.75毫米。 试求钢试样的屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。 解 ：(1)求试样的截面积（2）求屈服强度(3) 求抗拉强度(4)求延伸率(5) 求断面收缩率先求收缩细颈面积四、 金属的工艺性能工艺性能是指金属材料是否易于加工成形的性能，包括铸造性，锻压性、可焊性、切削加工性等。 五、含碳量对机械性能的影响 (二)碳素钢：1.低碳钢(C025)；2中碳钢(C0。25-0

9、60)：3高碳钢(C060)。（三）合金钢 1低合金钢(合金元素总含量5)2中合金钢(合金元素总含量5-10) 3高合金钢(合金元素总含量10)。（四）气瓶常用材料1 瓶体材料一般规定1 必须采用碱性平炉、电炉或吹氧碱性转炉冶炼的无时效性镇静钢。2 制造钢瓶的钢种必须经国家或国际有关部门鉴定认可，应选用优质锰钢、铬钼钢或其他合金钢。3 制造钢瓶的材料，必须符合其相应国家标准或行业标准的规定，并有质量合格证明书。钢瓶制造厂应按炉罐号进行各项验证分析。4 钢瓶的瓶体材料，应具有良好的冲击性能。5 钢瓶瓶体材料的化学成分限定见表钢种成分，碳锰钢铬钼钢或其他合金钢MnMnHCrMoC0.400.400

10、.260.340.320.40Mn1.401.751.700.400.700.400.70Si0.370.370.170.370.170.37S0.0300.0350.0350.035P0.350.0350.0300.030S+P0.060.060.0550.055V0.12Cr0.801.100.801.10Mo0.150.250.150.25采用热处理方式正火或正火后回火淬火后回火6 制造小容积的钢瓶若选用正火处理方法，可选用碳钢材料，若选用调质处理，可选用合金钢材料。第二节 气瓶的分类气瓶按其结构、用途、制造方法、承受压力、使用要求及形状等七个方面进行分类。一、从结构上分类（一）无缝气瓶

11、： 1、定义：瓶体上没有焊缝的气瓶，不是用焊接方法制造的，可以承受较高的充装压力。2、瓶装气体氧、氮、氢（O2、N2、H2）公称工作压力15MPa 3：结构图2 凹形底和带底座凸形底钢瓶的典型结构（二）焊接气瓶1、定义：用焊接方法制造的气瓶，可以承受的压力较低。2、结构（三）汽车用压缩天然气钢瓶1、定义：瓶体没有焊缝的气瓶，不是用焊接方法制造的，可以承受较高的充装压力。2、瓶装气体天然气（CH4）公称工作压力20MPa 3：结构1结构2、1、2、（三）乙炔气瓶1、结构见焊接气瓶2、乙炔气瓶的公称直径和公称容积见表3、钢印标记4、颜色标记乙炔气瓶表明为白色，“乙炔”“不可近火”等字样为红色。5、

12、使用条件（1）15时最大限定压力为1.56Mpa.(2) 最高许用温度40（3）一般充装压力为1.5 Mpa.第四节 气瓶的主要技术参数一、公称工作压力（一）、我国气瓶的公称工作压力1、对于盛装压缩气体的气瓶，是指气体在基准温度下（一般为20）的充装压力；2、对于盛装液化气体的气瓶，是指按规定的充装系数完装，温度为 60时瓶内介质的压力；3、对于溶解乙炔气瓶，是指基准温度15时最大限定压力为1.56MPa，最高许用温度40。4、常用气瓶的公称工作压力见书上56页。5、天然气钢瓶的公称工作压力一般为20MPa二、公称容积与直径（一）钢质无缝气瓶的容积见57页表3-6（二）钢质焊接气瓶的容积见58

13、页表3-7（三）液化石油气瓶的容积见58页表3-8三、出厂钢印标记第五节 气瓶附件一、瓶帽:瓶帽是瓶阀的防护装置，它可避免气瓶在搬运过程中因碰撞而损坏瓶阀，保护出气口螺纹不被损坏，防止灰尘、水分或油脂等杂物落人阀内。二、瓶阀、瓶阀是控制气体出入的装置，一般是用黄铜或钢制造。充装可燃气体的钢瓶的瓶阀，其出气口螺纹为左旋；盛装助燃气体的气瓶，其出气口螺纹为右旋。瓶阀的这种结构可有效地防止可燃气体与非可燃气体的错装。 三、安全泄压装置车用压缩天然气瓶阀1手轮；2出气口；3安全装置；4进气口；5阀体气瓶的安全泄压装置，是为了防止气瓶在遇到火灾等高温时，瓶内气体受热膨胀而发生破裂爆炸。气瓶常见的泄压附件

14、有爆破片和易熔塞。(1)爆破片装在瓶阀上，其爆破压力略高于瓶内气体的最高温升压力。爆破片多用于高压气瓶上，有的气瓶不装爆破片。气瓶安全监察规程对是否必须装设爆破片，未做明确规定。气瓶装设爆破片有利有弊，一些国家的气瓶不采用爆破片这种安全泄压装置。(2)易熔塞一般装在低压气瓶的瓶肩上，当周围环境温度超过气瓶的最高使用温度时，易熔塞的易熔合金熔化，瓶内气体排出，避免气瓶爆炸。四、防震圈1、作用：防止气瓶在冲装、运输、使用过程中对瓶体的震动，减少事故的发生。2、防震圈一般两只，分别安装在瓶体上下部。第六节 颜色标志和钢印标志一、气瓶的颜色标志见70页表3-17 出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩

15、殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

16、亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。今当远离，临表涕零，不知所言。