DOT-178.35&37规范要求

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钢瓶规范

§178.35 规范钢瓶的一般要求:

(a）一致性：气瓶必须符合本章各项相应规定。 (b) 检验和分析：

在本节要求的化学分析和试验应在美国进行，除按本资料的107部分Ⅰ节要求有联合管理机构书面批准外，检验和评定必须由下述机构进行。

(1) 按本规范107部分的Ⅰ节要求，必须是由联合管理机构书面批准的独立的检验机构。 (2) 对在美国制造的如下规范的DOT气瓶：3B，3BN，3E，4B，4BA，4D（水容量小于1100立方英寸）， 4B240ET，4AA480，4L，8，8AL，4BW，39（使用压力900表压 磅/英寸2表压或低于这个压力）和4E，可由制造商的有资质的检验员。 (c) 检验员的职责：

监检员必须确认生产的每一只气瓶均符合相应的规范，除相应规范另有要求外，监检员应当履行下列职责：

(1)检验所有的材料并可拒收所有不符合要求的材料。对于冲拔拉伸法制造的气瓶，坯料在下料后应经检验且无缩孔、裂纹、过度疏松及其他有害缺陷； (2)采用下列方法确认材料符合相关规范规定：

ⅰ按炉号进行化学分析。

ⅱ从钢厂取得的每炉号材料的化学分析合格证（炉前分析合格也可接受）。

ⅲ如果钢厂不提供每炉材料的化学分析报告，检验人员应从每炉号材料中取一个样品（一张、

一卷、一根）化学分析检验。

(3) 采用下列方法确认气瓶符合相应规范的规定：

ⅰ检查材料标记号是否符合。

ⅱ 在端部封口之前检查钢瓶的内部情况。 ⅲ 检查热处理是否符合。

ⅳ 取得所有试样并进行化学分析（注意：从焊接的钢瓶提取的试样位臵见附录C 1-5图）。

ⅴ 目击所有的试验。 ⅵ 用螺纹规检查螺纹。

ⅶ 用报告形式报告出容量和皮重和钢瓶的最小壁厚。 ⅷ 检查每个钢瓶的标记是否符合使用的规范要求。

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(4) 提交整套的钢瓶试验报告给买方。这些试验报告必须由检验人员从钢瓶原始检验日期算起保存15年。

(d).缺陷和附件。钢瓶必须符合下述要求：

(1) 钢瓶材料结构不能有裂缝，裂纹、夹层或其它损伤缺陷.

(2) 钢瓶的金属附件必须是圆型的或切角型的，防止划坏或损坏其它物品。这些要求是对那些装在钢瓶上永久或临时附件。

(e).安全装臵. 压力泄放装臵和阀的保护装臵，安全装臵和其它连接装臵，如果使用，必须符合使用的规范要求和本资料的173.301节要求。

(f).标记. 在DOT规范钢瓶上的标记必须符合使用标准规范要求。 (1)每个钢瓶必须标有下述标记：

ⅰ首先是DOT规范标记，接着是使用压力。如：DOT-3A1800。 ⅱ系列号必须放在其下面或接着DOT规范标记。

ⅲ 在下面必须是一个标记（字母），或接着系列号。其它标记按标记顺序在钢瓶的空白处摆放。标记和号码都是制造商的。这标记必须经过注册，不能有重复标记出现。

ⅳ 检验员章和试验日期（如1995.5可写为5-95）必须放在系列号附近。这是必须要求做的，这样可以添加接下来是试验日期。下面是标记示例：

DOT-3A1800 1234 XY AB5-95

或：DOT-3A1800-1234-XY

AB5-95

其中：DOT-3A=规范号 1800=使用压力 1234=系列号 XY=制造商标记 AB=检验员盖章 5-95=试验日期

(2) 气瓶的附加要求标记如下：

ⅰ ―spun‖或―plug‖这个字必须放在DOT规范标记附近，如果钢瓶封头用旋转工艺或用塞焊工

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艺焊接完后。

ⅱ 3HT（178.44节）或3T规范（178.45节）要求的标记。 (3) 标记免除：DOT 3E钢瓶不必有检验员章或系列号。

(4) 除在相应的规范内另有规定外，每个钢瓶上的标记必须清楚而且永久性地打印在钢瓶的肩部、顶部或颈部。

(5) 标记的尺寸至少是0.25英寸或根据允许的空间。

(6) 其它允许的标记可放在侧壁之外的低应力区，且尺寸和深度不要增加应力危险。这些标记不应与任何DOT要求的标记发生冲突。

(g) 检验员的报告. 每个检验员要准备检验气瓶的试验报告，报告内容至少满足CGA C-11内所列内容。其它附加说明和标记，也就是使用规范内要求的，必须在试验报告上出现。检验人员要在证明钢瓶制造工艺和热处理工艺没有任何问题的试验报告上签字。

(h) 报告保存. 钢瓶制造商应保存检验报告15年，从钢瓶试验日期计算。

§ 178.37 3AA和3AAX钢质无缝气瓶规范

(a) 型式、规格和工作压力

作为§ 178.35规定的补充，气瓶必须符合下列规定：

（1）DOT—3AA气瓶是指（公称）水容积小于1000磅且工作压力不小于150psig的无缝气瓶。 （2）DOT—3AAX气瓶是指（公称）水容积不小于1000磅且工作压力不小于500psig的无缝气瓶。

气瓶还应满足下列条件：

（ⅰ）如果气瓶两端被水平撑起，并在气瓶整个长度上均匀加载——载荷包括充满水后气瓶简体部

分单位长度的重量和加压到规定的试验压力，则底部结构由于弯曲而产生2倍的最大抗拉应力，加上由于水压试验压力的纵向应力的总和，其最大应力不得大于钢材的最小屈服应力的80％。必要时，应增加壁厚以满足此项规定。 （ⅱ）由于弯曲而产生的最大抗拉应力，按下式计算：

S ＝ Mc/ I

（ⅲ）由于水压试验压力而产生的最大纵向应力，按下式计算：

S ＝ A1 P / A2

上述两式中，

S —— 抗拉应力，psi；

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M —— 弯矩，英寸·磅，（W l2）/ 8 ； W —— 充满水后气瓶单位长度重量； l —— 气瓶长度，in ； c —— 气瓶半径（D / 2），in；

I —— 惯性矩，英寸4，I ＝ 0.04909（D4 －d4）； D —— 气瓶外径，in ； d —— 气瓶内径，in ；

A1 —— 气瓶内腔的横载面积，英寸2 ； A2 —— 气瓶横载面金属面积，英寸2 ； P —— 水压试验压力，psig。

(b) 许用钢材

应选用质量均匀的平炉钢、吹氧碱性转炉钢或电炉钢。本规范（b）节表1规定的钢种的任一炉钢，如果其他方面均符合规定，则允许其化学成分有微量偏差，但不得超出（b）节表2规定的偏差值。当选用碳硼钢时；必须对每炉钢的首、尾端作淬透性试验。试验结果必须记入§178.35中规定的气瓶材料化学分析记录表中。硬度测试应在距末端淬火法试棒淬火端5/16英寸处进行，其硬度值应不小于Rc33且不大于Rc53。 许用钢材的化学成分见下表。

表 1 许用钢材 （％）

牌号 C Mn P S Si Cr Mo Zr Ni B —— —— —— ≤0.05 0.15 ~ 0.35 0.80 ~ 1.10 0.20 ~ 0.35 0.40 ~0.60 4130X* 0.25 ~ 0.33 0.40 ~ 0.90 NE – 8630* 0.28 ~ 0.33 0.70 ~ 0.90 ≤0.04 ≤0.04 0.60 ~ 0.90 0.50 ~ 0.65 —— 0.05 ~ 0.15 —— —— —— —— —— 9115* 0.10 ~ 0.20 9125* 0.20 ~ 0.30 碳硼钢 0.27 ~ 0.37 0.80 ~ 1.40 ≤0.035 ≤0.045 ≤0.30 —— —— —— —— 0.0005 ~0.003 中锰钢 ≤0.40 1.35 ~ 1.65 ≤0.04 ≤0.05 0.10 ~ 1.30 —— —— —— —— —— 0.50 ~ 0.75 0.15 ~ 0.25 —— 0.40 ~ 0.70 —— 注1： * 钢材牌号不受限制，但化学成分应符合表中所列。

表2 化学分析偏差 （％）

元 素

范围或最大值 允许偏差 4

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低于下限值 C ≤0.15 >0.15～0.40 ≤0.60 Mn P* S Si Ni Cr Mo Zr >0.60～1.15 >1.15～2.50 全部范围 全部范围 ≤0.30 >0.30～1.00 ≤1.00 ≤0.90 >0.90～2.90 ≤0.20 >0.20～0.40 全部范围 0.02 0.03 0.03 0.04 0.05 / / 0.02 0.05 0.03 0.03 0.05 0.01 0.02 0.01 高于上限值 0.03 0.04 0.03 0.04 0.05 0.01 0.01 0.03 0.05 0.03 0.03 0.05 0.01 0.02 0.05 注1：*过磷化钢不必作磷的分析。 (c) 材料标记

必须采用适当的方法标记材料，除此之外，用于热拔伸的板材和钢坯必须标记炉号。 (d) 制造

必须采用能保证气瓶本规范的设备和工艺生产气瓶。不允许有明显削弱气瓶性能的裂纹或其他缺陷存在，气瓶表面要求光洁、均匀。如果有上述缺陷，允许用机械加工或其他方法去除。通常情况下采用焊接法或旋压成型法制造的气瓶其瓶底厚度不得小于气瓶简体最小壁厚的2倍；瓶底厚度是指气瓶竖立时与地面接触圈内的瓶底厚度。 (e) 熔焊或钎焊

除下列情况外，禁止使用熔焊或钎焊：

(1) 只允许在工作压力≤500磅/英寸2的气瓶的顶部和底部的非受压元件颈圈、底座安装时采用熔

焊或钎焊，除了4130X钢材在采用合适的焊接工艺时可进行焊接外，气瓶、颈圈、底座必须是可焊接材料制成的，材料的含碳量不得超过0.25％。 (2) 本规范(d)中所允许的。 (f)壁 厚

每个气瓶的壁厚必须符合：

(1) 对于工作压力＜900psig的气瓶，其壁应力不得超过24000psi，外径＞5in的任何气瓶，其最

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小壁厚为0.100in。

(2) 对于工作压力≥900psig的气瓶，其最小壁厚应保证在最小的规定试验压力下的壁应力不超过

钢材实测最小抗拉强度的67％，且不得大于70000psi，其最小抗拉强度按本规范（k）和（l）中所规定的机械性能试验来测定。 (3) 按下式公式进行计算：

S ＝［P（1.3D2 ＋ 0.4d2 ）］/ （D2 － d2 ）

式中， S —— 壁应力，psi；

P —— 水套法水压试验所规定的最小试验压力或450psi两者之中取较大值，psi； D —— 气瓶外径，in； d —— 气瓶内径，in。 （g）热处理

已成型的气瓶应在试验前进行均匀的、恰当的热处理。许用材料气瓶的热处理规定如下： (1) 除本规范(g)(5)之规定外，所有气瓶都应在油或其他恰当的介质中淬火。 (2) 淬火温度应按钢材的化学成分确定，但不得超过1750℉。 (3) 所有气瓶必须在对该钢种最恰当的温度下回火。

(4) 除本规范(g)(6)之规定外，最低回火温度不得低于1000℉。

(5) 4130X钢可以在1650℉下用正火来代替淬火，正火处理的气瓶不需要回火。

(6) 中锰钢的回火温度不得低于1150℉，且应在热处理后逐只进行磁粉探伤以检测是否有淬火裂

纹，有裂纹的气瓶必须拒收且应解体处理。

(7) 除本规范(g)(6)之规定外，如果以水为淬火介质或者淬火介质的冷却速度超过水的冷却速度的

80％，则所有气瓶必须经磁粉探伤、着色渗透或超声波检测是否有淬火裂纹。所有按3AA规范生产的气瓶如有淬火裂纹必须拒收,并且不可以修复。而按3AAX规范生产的气瓶如有淬火裂纹必须用机械方法予以彻底清除,如果修复区域经严格检验确认没有缺陷，并且其壁厚符合设计壁厚要求，则这些3AAX规范气瓶是可以接受的。 （h）气瓶开孔螺纹及连接件（ 阀门、易熔塞等 ）螺纹规定 (1) 螺纹在用螺纹规检查前就必须光洁。

(2) 当采用锥螺纹时，螺纹长度不得小于美国标准关于锥管螺纹的规定。

(3) 直螺纹至少应有6个完整螺纹。螺纹应紧密啮合，其计算剪切强度至少应为10倍的气瓶试验

压力，密封物应足以防止泄露。 (i) 水压试验

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每只气瓶必须能成功地经受住按以下规定进行的水压试验：

(1) 试验必须采用水套法或其他适当方法以取得准确的试验数据。压力表的精度必须达到1％。变

形仪必须保证精度为容积全变形值的1％或0.1cm3。

(2) 至少应保持压力30s以确保充分变形。在热处理后和正式水压试验前，瓶内压力不得超过试

验压力的90%。如因试验设备原因导致试验失败，重新试验应将试验压力增加10％或者100磅，取两者中较低值重新试验。

（3）容积残余变形值不得超过试验压力下容积全变形值的10％ （4）每只气瓶的试验压力至少应为工作压力的5/3倍。 （j）压扁试验

必须从每批（≤ 200只）气瓶中随机抽取1只做压扁试验。将气瓶臵于两个顶角为600、圆

角半径为1/2英寸的压头之间。气瓶纵轴线应与压头连线成900角度。对于数量≤30只的生产批，压扁试验可以从与其他气瓶进行了同样热处理的气瓶成品上切取、其长度至少为8英寸的瓶体环上进行。

（K）机械性能试验

通过下列性能试验确定材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。

（1）要求从每批（≤ 200）气瓶中随机抽取1只气瓶，从其上切取2个试样；对于数量≤30只的

生产批，机械性能试验可以用从其他气瓶进行了同样热处理的气瓶成品上切取、长度至少为8英寸的瓶体环上进行。 (2) 试样必须符合下列规定：

(ⅰ) 宽度不超过1.5英寸，标距长度为8英寸；或者宽度不超过1.5英寸，标距长度为2英寸；

或者当气瓶壁厚不大于3/16英寸时，宽度小于6倍壁厚，标距长度至少为壁厚的24倍。 (ⅱ) 试样除夹持部分外不得被压平。夹持部分可以压平至距试样断面减少部位1英寸处。 (ⅲ) 当气瓶尺寸不足以切取直试样时，可以从任何部位和方向上切取试样，并且可以冷压平直，

但不得锤击。对于这样制备的试样，监督员必须在相应机械性能试样报告中详细记录该试样相关资料。

(ⅳ) 无论如何，试样不允许加热

(3) 拉伸时的屈服应力应当是残余变形为标距长度的0.2％时所对应的应力。这里适用下列规定： (ⅰ) 屈服应力应当依据ASTM标准E8(参阅本卷§171.1)中规定的―残余变形法‖或―受载伸长法‖来

测定。

(ⅱ) 当采用―受载伸长法‖时，与产生0.2％的残余变形的应力相对应的总伸长（受载伸长量 ），可

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以通过计算在相应载荷下该标距长度的弹性伸长量再加上标距长度的0.2％来充分精确确定。计算弹性伸长量时弹性模量值取30000000。有争议时，应当绘制出完整的应力-应变曲线图，并根据0.2%的残余变形确定屈服应力。

（ⅲ）为测定应变，应取试样的应力为12000psi时的应变为初始应变，此时应变仪的读数应按相

应的计算应变值设定。

(ⅳ) 测定屈服应力时，试验机十字头的速度不得超过1/8英寸/分钟。 (l) 机械性能和压扁试验可接受的标准

机械性能和压扁试验可接受的标准为：标距长度2英寸的试样的伸长率至少为20%，其他试样的延伸率至少为10%。压头间距为6倍的气瓶壁厚时不产生裂纹。 (m) 气密性试验

所有旋压气瓶和加塞头气瓶都应在内腔清洁和干燥后加压充入气体或空气进行气密性试验，气密性试验压力约等于但不小于工作压力。试验在瓶底端的一个区域（包括塞头，至少占瓶底面积的1/16并且直径不小于3/4英寸）进行，保证时间不少于1分钟，与此同时，瓶底的另一端必须浸于水中并且仔细检查有无泄漏。除了本规范（n）之规定外，任何漏气的气瓶应当拒收。 （1）旋压气瓶是指气瓶的底端是用旋压工艺熔合封口的。 (2)加塞头气瓶是指成品气瓶的底部是用加塞头形成永久封口的。

(3)作为一项安全措施，如果制造商选择在水压试验前进行气密性试验，制造商应将试验设备设计成能使围绕封口部位的试验区域为最小，以期耗用最少量的气体或空气。 (n) 拒收的气瓶

允许不合格气瓶重新热处理，但重新热处理后必须通过全部规定试验项目才能合格，不允许采用焊接或旋压修复气瓶。本规范(m)中规定的不合格旋压气瓶，可以采取用钻孔除去旋压熔合处有缺陷的材料，然后攻丝并加塞头的方法修复。但由此而不再属于旋压熔合类的气瓶。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/z46v.html