YSP118设计.docx

YSP-50设计
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目录
1 YSP-50设计参数
2 钢瓶的设计计算
3 护罩设计
4底座设计
5 瓶阀座设计
6 瓶阀的要求
7 YSP118主要尺寸
8钢瓶钢印标记
9 YSP118技术特性
10制造技术工艺要求
11钢瓶的使用管理

1. YSP-50设计参数
1.1设计依据

GB5842《液化石油气钢瓶》或GBl5380州、容积液化石油气钢瓶》
GB8335《气瓶专用螺纹》
GB7144《气瓶颜色标记》
GB6653《焊接气瓶用钢板》
2000版《气瓶安全监察规程》

1.2气钢瓶基本设计参数
材料
内径/mm
水压试验压力Pn(MPa)
适用环境温度（℃）
材料强度δs(MPa)
公称容积（L）
气密试验压力Ps(MPa)
充装系数F(kg/L)
HP325
400
3.2
－40～60
≥325
≥118
2.1
0.42

1.3 HP325钢材参数
材料牌号
化　学　成　分　　　%
机　械　性　能
C
Si
Mn
S
P
Al
δsMPa
δbMPa
δ5%
弯曲180o
HP325
≤0.2
≤0.35
≤1.50
≤0.035
≤0.035
≥0.015
≥325
≥440
≥26
d=2a

1.4附件材料的选择
护罩、底座：Q235普碳钢
瓶阀座：20号优质碳素钢
瓶阀：液化石油气瓶阀(GB7512)

注：P＋S＜0.04％
d—直径　　
a—试样厚度

2 钢瓶瓶体的设计计算
按照GB5842-1996《液化石油气钢瓶》标准进行设计计算。
2.1 瓶体设计壁厚 S0
S0=Ph·Di2σ∅1.3-Ph=3.2x4002x325x0.91.3-3.2=2.86mm
2.2 封头计算壁厚
S02=Ph∙Di2σs1.3-Ph∙k=3.2x4002x3251.3x1.8=2.06mm
2.2瓶体名义厚度s
考虑钢板厚度的负偏差和拉伸时工艺减薄量，初选钢板厚度为3.5mm。
钢板厚度负偏差：0.21mm
工艺减薄量：3.5×10％=0.35mm
S=2.86+0.21＋0.35＝3.42mm
故选取瓶体板材名义壁厚S=3.5mm
2.3 瓶体刚度校核
S0≥D0250+1=Di+2S250+1=400+2x3.5250+1=2.628mm
故选用设计壁厚S0=3mm能够满足刚度需求

2.4瓶体高度设计
H=v/s=(118/4x3.14)x100=939.5mm

2.5钢瓶允许最大充装量W计算
W=FV=0.42x118=49.56Kg
为避免瓶内液化石油气体因受热膨胀而导致发生事故，钢瓶最大充装量的确定应在60℃环境温度下瓶内所充装的液化石油气不会为液相所充满，应仍保留3％以上的气相空间。

按GBlll74规定(37.8℃蒸气压＜1380kPa)的液化石油气组分，求出在60℃丙烷、丁烷混合气体的饱和液体密度d：

d=0.947d丙烷＋0.053d丁烷=0.947×0.4329＋0.053×0.505=0.4367kg/L

V=V/d=49.56÷0.4367=113.488L＜118 L
即在60℃时，充装kg液化石油气的钢瓶内尚有气相空间VG为：
VG=V-V49.5V=118-113.488118=3.8%>3%
故选取最大充装量W=14.9kg，充装符合GBlll74规定的液化石油气在

S。=2.86mm

S02=2.06mm

取S。=3mm

式中：d丙烷——丙烷在60℃时饱和液体密度

d丁烷——丁烷在60℃时饱和液体密度

VG=3.8%

GB5842规定的环境温度下使用，钢瓶是安全的。
2.6 强度校核
水压试验
钢瓶热处理后，从每批(500只)中抽取一只进行水压试验
σr=Pr（Dr+σs）2σs=3.2x(400+3)2x3=214.9MPa
0.9∅σ=0.8x325x0.9=234MPa>σr 安全
气压试验
σr=Pr（Dr+σs）2σs=2.1x(400+3)2x3=141.05MPa
0.8∅σ=0.8x325x0.9=234MPa>σr 安全
3 护罩设计
护罩的作用一是保护瓶阀，二是便于钢瓶的提携，YSP118钢瓶护罩外径Φ190mm，高150mm，厚度3mm，材料采用Q235普碳钢，用模具冷冲压成形，上圈为半圆弧卷边，以增强刚性，挽手为半圆弧形，便于提携，装配时护罩焊接在上封头上，不可拆卸。

4底座设计
底座焊接在下封头底部，以保持钢瓶直立平稳。YSP118钢瓶底座外径Φ240mm，高48mm，厚度3mm，材料采用Q235普碳钢，用模具冷冲压成形，下圈为半圆弧卷边，以增强刚性，下圈底部钻有小孔，在使用中以排出冷凝水。

5 瓶阀座设计
瓶阀座为下托式焊接结构，采用外部单面气体保护焊接方式，材料为20号优质碳素钢，具有良好的可焊性。YSP118钢瓶的瓶阀座螺纹为PZ27.8，应符合GB8335《气瓶专用螺纹》的要求，圆锥度为3:25

6 瓶阀的要求

在国内通用的钢瓶，通常采用GB7512标准规定的角式液化石油气瓶阀，阀体及主要零部采用HPb59-1棒材，YSP118型钢瓶采用瓶阀的进气螺纹为PZ27.8，圆锥度为3:25。瓶阀重量通常为0.350±0.010kg。
7 YSP118主要尺寸

钢瓶总高
瓶体总高
外径
护罩外径
护罩高度
底座外径
底座高度
1200．5
935.5
407
190
150
400
115

8钢瓶钢印标记

为了加强对钢瓶制造监督和使用管理，便以跟踪追溯，新《瓶规》规定应在钢瓶护罩的外表中部压印钢印标记，标记内容应具有唯一性和永久性。钢印标记内容包括制造单位的制造许可证号、制造单位代码、制造年月、充装介质、钢瓶编号以及钢瓶主要技术参数，钢印印深度为0.3～0.6mm,带X标记为待护罩与瓶体焊后在组装现场压印，其他内容可预先在护罩上压印。YSP118钢瓶的钢印标记如图2所示：

钢印中LPG表示充装介质为液化石油气，以防错充装其他介质。2002年3月6日全国气瓶标准化技术委员会公布了全国各气瓶制造单位的代码，钢瓶制造单位代码具唯一性。各制造厂可以根据实际情况
在护罩上压印企业名称，注册商标和保险标记。

9 YSP118技术特性

钢瓶技术特性汇总表
序号
项目名称
钢瓶型号
YSP118
1
公称工作压力
2.1
2
使用温度℃
－40～60
3
充装介质
液化石油气(LPG)
4
公称容积L
≥118
5
钢瓶内直径mm
400
6
允许最大充装量Kg
49.5
7
水压试验压力MPa
3.2
8
气密试验压力MPa
2.1
9
钢瓶主体材料
HP325
10
钢瓶重量Kg
47±1.5
11
瓶体设计最小壁厚mm
≥2.9
12
技术标准
GB5842
10制造技术工艺要求
10．1制造工艺
液化石油气钢瓶的制造工艺按GB5842标准制订。
10.2瓶体
瓶体由两个
椭圆形封头、底座、瓶阀座和护罩组成，上下封头采用缩口插入式装配，主要焊缝采用自动焊接方法施焊。主要焊缝焊接工艺应符合CJ/32《液化石油气钢

瓶焊接工艺评定》规定要求，同—条焊缝宽窄之差不大于4mm。
10.3 阀门

钢瓶的阀门GB7512《液化石油气阀门》标准中的YSF型角向阀。YSP118钢瓶选用的瓶阀螺纹应符合GB8335《气瓶专用螺纹》中的PZ27.8 规格的要求。
10.4瓶阀座

瓶阀座采用自动保护气体焊接方法施焊，焊缝应焊透，表面无缺陷，几何形状应平滑过渡于母材表面。
10.5 钢印标记

护罩焊于上封头顶部，且护罩外面钢印标记应符合《气瓶安全监察规程》附录1规定。
10.6 焊材

焊接用的焊丝、焊条、焊剂应分别符合GB/T14957《熔化焊钢丝》、GB/T14958《气体保护焊钢丝》、GB5117《碳钢焊条》以及GB5293《碳钢埋弧焊剂》规定的焊接材料。

10．7热处理

钢瓶在全部焊接完成后，进行整体正火或消除应力的热处理，热处理工艺应符合CJ/33《液化石油气钢瓶热处理工艺评定》规定要求。
10.8角阀安装
安装角阀时，瓶阀与瓶阀座之间须用气瓶密封材料进行密封，密封材料应与盛装的液化石油气不发生化学反应。
0.9表面喷涂
钢瓶表面喷涂一层银灰色环氧树脂涂层（或油漆），钢瓶正面丝印“液化石油气钢瓶”红色字样，背面按客户专用瓶要求丝印相应的图案和字样。
10.10成品检验
钢瓶成品检验合格后，每只钢瓶需抽真空，真空度为－0.086MPa。
10.11主要检验要求

钢瓶的检验按标准规定的要求进行。YSP118钢瓶按生产顺序每50只（不足50只时，也应抽取1只）抽取1只，对环焊缝进行100％的X射线照相检验或X射线实时成像检验。检验结果按照JB4730评定，Ⅲ级为合格。
钢瓶测定重量和容积。
每只钢瓶进行水压试验和气密性试验。YSP118钢瓶以不多于500只为一批，从每批钢瓶中选取机械性能试验用瓶和水压爆破试验用瓶各一只，进行机械性能试验和水压爆破试验。

11钢瓶的使用管理

液化石油气钢瓶的充装、运输、储存、使用和检验应严格 遵守《气瓶安全监察规程》的规定。
11.l充装
11.1.1　钢瓶充装单位必须符合《气瓶安全监察规程》第七
章的有关规定。
11.1.2　钢瓶充装前，充装单位应有专人对钢瓶逐只进行充装前的检查，属于下列情况之一的钢瓶，应先进行处理，否则严禁充装：
(1)钢印标记、颜色标记不符合规定，对瓶内介质未确定的；
(2)附件损坏、不全或不符台规定的；
(3)瓶内无剩余压力的；
(4)超过检验期限的(5)经外观检查，存在明显损伤，需进一步检验的；
(6)钢瓶的首次充装或定期检验后的首次充装，未经置换或抽真空处理的。
11.1.3充装液化石油气必须遵守下列规定

（1)实行充装重量逐瓶复检制度，严禁超量充装。充装超量的钢瓶不准出厂（站）；
(2)充装后应逐只检查，发现有泄漏或其他异常
现象，应妥善处理并记录。
(3)严禁从液化石油气储罐车直接向气瓶灌装，不允许瓶对瓶直接倒气。
11.2定期检验
钢瓶的定期检验必须严格遵守《气瓶安全监察规程》第八章的有关规定。

11.2.1 定期检验或评定按GB8334标准执行，在使用过程中发现有严重腐蚀、损伤或对其安全可靠性有怀疑时，应提前进行检验。
库存和停用时间超过一个检验周期的钢瓶，启用前应进行检验。
11.2.2　钢瓶定期检验，必须逐只进行。评定按GB8334标准执行，在使用过程中发现有严重腐蚀、损伤或对其安全可靠性有怀疑时，应提前进行检验。
库存和停用时间超过一个检验周期的钢瓶，启用前应进行检验。
11.2.2　钢瓶定期检验，必须逐只进行。
11.3运输、储存和使用
必须严格遵守《气瓶安全监察规程》第九章的规定。
11.3.1二运输和装卸钢瓶时，应遵守下列要求：
(1)运输工具上应有明显的安全标志；
(2)必须轻装轻卸，严禁抛、滑、滚、碰；
(3)吊装时，严禁使用电磁起重机和金属链绳；
(4)瓶内气体与液化石油气相互接触能引起燃烧、爆炸、产生毒物的气瓶，不得与液化石油气钢瓶同车（厢）运输；易燃、易爆、腐蚀性物品或与液化石油气引起化学反应的物品，不得与液化石油气钢瓶一起运输；
(5)钢瓶装在车上，应妥善固定。空瓶横放时，头部应朝一方，垛高不得超过车厢高度，且不得超过五层；立放时，车厢高度应在瓶的三分之二以上；钢瓶内充装液化石油气并装在车上时钢瓶必须直立；
(6)夏季运输应有遮阳设施，避免曝晒；在城市的繁华地区应避免白天运输；
(7)运输时严禁烟火，运输工具上应备有灭火器林
(8)运输钢瓶的车、船不得在繁华市区、人口密集的学校、剧场、大商场等附件停靠；车、船停靠时，司机与
押运人员不得同时离开。
(9)装有液化石油气的钢瓶，严禁运输距离超过50公里。
9.3.2二钢瓶在使用时应遵守下列规定：
(1)严禁擅自更改钢瓶的钢印标记和颜色标记；
(2)钢瓶在使用前应进行安全状况检查，对盛装气体进行确认；
(3)钢瓶放置地点，不得靠近热源和明火。严禁用温度超过40℃的热源对钢瓶加热；
(4)严禁敲击、碰撞；
(5)严禁在钢瓶上进行电焊引弧；

(6)夏季应防止曝晒；
(7)瓶内气体不得用尽，必须留有不少于0.5－1.0％规定充装量的剩余气体；
(8)对目测明显变形（俗称大肚子）的钢瓶应拒绝充装、运输和使用；
(9)钢瓶必须直立使用；
(10)严禁用户自行处理瓶内的残液。

心得体会
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．
说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这3周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟． 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来．但一想起周伟平教授，黄焊伟总检平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定要养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练． 短短三周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．
最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪