Vilket stål används för gascylindrar?
Nov 25, 2023
Vilket stål används för gasflaskor?
Gasflaskor används för att lagra komprimerade gaser, såsom syre, koldioxid och propan. De är viktiga för många industrier och applikationer, från hälsovård och svetsning till camping och matlagning. Säkerheten och tillförlitligheten hos gasflaskor beror dock till stor del på deras material och konstruktion, särskilt stålet som används i deras tillverkning. I den här artikeln kommer vi att fördjupa oss i de egenskaper och kvaliteter av stål som vanligtvis används för gasflaskor, samt de standarder och regler som styr deras produktion och användning.
Egenskaper hos stål för gasflaskor
Stål är ett mångsidigt och hållbart material som har använts för olika applikationer i århundraden. När det gäller gasflaskor erbjuder stål flera fördelar, såsom styrka, seghet och motståndskraft mot korrosion och högt tryck. Men inte alla typer av stål är lämpliga eller säkra för gasflaskor, eftersom de måste uppfylla specifika kriterier för sammansättning, mikrostruktur och mekaniska egenskaper. Här är några viktiga egenskaper hos stål för gasflaskor:
Kemisk sammansättning. Stålet som används för gasflaskor måste ha en låg kolhalt, vanligtvis mindre än 0.20 %, för att förhindra sprödhet och korrosion. Det måste också innehålla vissa legeringselement, såsom mangan, krom och nickel, för att förbättra dess styrka, svetsbarhet och duktilitet. Stålets kemiska sammansättning anges vanligtvis av internationella standarder, såsom ISO 9809-1, EN 1964-1 och DOT-39.
Mikrostruktur. Mikrostrukturen av stål hänvisar till dess arrangemang av atomer och faser på mikroskopisk nivå. För gasflaskor måste stålet ha en finkornig och homogen struktur, utan synliga defekter eller inneslutningar, för att säkerställa enhetlig hållfasthet och seghet. Detta uppnås genom att använda speciella bearbetningstekniker, såsom kontrollerad valsning, normalisering och härdning och härdning.
Mekaniska egenskaper. Stålets mekaniska egenskaper hänvisar till dess förmåga att motstå deformation, brott och utmattning under påkänning. För gasflaskor måste stålet ha specifika intervall av draghållfasthet, sträckgräns, töjning och slaghållfasthet, beroende på driftsförhållanden och säkerhetsfaktorer. Dessa egenskaper testas och verifieras vanligtvis med olika metoder, såsom dragprovning, slagprovning och ultraljudsprovning.
Stålkvaliteter för gasflaskor
Det finns flera stålkvaliteter som är lämpliga för gasflaskor, beroende på deras avsedda gaser, tryck och temperaturer. Här är några vanliga stålsorter för gasflaskor och deras egenskaper:
SG255/SG295. Dessa stålsorter används för flytande petroleumgas (LPG), såsom propan och butan, som lagras vid måttliga tryck och temperaturer. De har en relativt låg draghållfasthet (cirka 400 MPa) och sträckgräns (cirka 260 MPa) men en hög töjning (cirka 28%) och slaghållfasthet (cirka 55 J). De tillverkas i allmänhet genom varmvalsning och kontrollerad valsning.
SG325/SG365. Dessa stålsorter används för komprimerad naturgas (CNG) och komprimerad vätgas (CHG), som lagras vid höga tryck och temperaturer. De har högre draghållfasthet (cirka 540 MPa) och sträckgräns (cirka 365 MPa) men lägre töjning (cirka 22%) och slaghållfasthet (cirka 35 J). De tillverkas vanligtvis genom varmvalsning och härdning och härdning.
HP295/HP325. Dessa stålsorter används även för gasol och andra gaser, men med högre tryck och temperaturer. De har en liknande sammansättning och mikrostruktur som SG255/SG295 men en högre draghållfasthet (cirka 590 MPa) och sträckgräns (cirka 440 MPa) och en lägre töjning (cirka 20 %) och slaghållfasthet (cirka 33 J). De tillverkas i allmänhet genom varmvalsning och kontrollerad valsning.
De exakta specifikationerna och toleranserna för dessa stålsorter kan variera beroende på nationella eller internationella standarder och tillverkarnas praxis. De måste dock uppfylla minimikraven för kemisk sammansättning, mikrostruktur och mekaniska egenskaper som specificeras av relevanta myndigheter.
Standarder och föreskrifter för gasflaskor
Gasflaskor är föremål för olika standarder och regler för att säkerställa deras säkerhet, kvalitet och kompatibilitet med användarnas behov och miljön. Några av de viktigaste standarderna och reglerna för gasflaskor är:
ISO 11119-2. Denna standard specificerar kraven och testmetoderna för icke-påfyllningsbara gasflaskor gjorda av metalliska material, såsom stål, aluminium och titan. Den omfattar design, konstruktion, testning, märkning och märkning av cylindrar för olika gaser, såsom väte, syre, kväve och koldioxid. Den ställer också in den högsta tillåtna vikten och volymen för cylindrar för olika applikationer.
SV 1964-1. Denna europeiska norm specificerar kraven och testmetoderna för påfyllningsbara gasflaskor gjorda av sömlöst stål med en vattenkapacitet på upp till 150 liter. Den omfattar design, tillverkning, testning, inspektion och underhåll av cylindrar för olika gaser, såsom gasol, CNG och syre. Den definierar också märkningar, etiketter och dokumentation för cylindrar.
PUNKT-39. Denna förordning från US Department of Transportation (DOT) specificerar kraven och testmetoderna för specifikationscylindrar av sömlöst stål med en vattenkapacitet på upp till 75 liter. Den omfattar design, tillverkning, testning, inspektion och godkännande av cylindrar för olika gaser, såsom propan, helium och acetylen. Den reglerar också märkning, märkning och registrering av cylindrar.
Andra standarder och föreskrifter för gasflaskor kan gälla specifika länder, regioner, applikationer eller industrier. De kan omfatta frågor som kompatibilitet, transport, lagring, fyllning, tömning och kassering av flaskor. Efterlevnad av dessa standarder och föreskrifter är avgörande för säkerheten och lagligheten för gasflaskor och deras användare.
Slutsats
Stål är ett viktigt material för gasflaskor, eftersom det ger styrka, seghet och motståndskraft mot högt tryck och korrosion. Stålets egenskaper och kvaliteter för gasflaskor beror på de specifika gaser, tryck och temperaturer som är inblandade, såväl som de standarder och föreskrifter som styr deras produktion och användning. För att säkerställa säkerheten och tillförlitligheten hos gasflaskor är det viktigt att välja rätt stål och följa relevanta standarder och föreskrifter.