压缩气体气瓶的水压试验方法_中文.doc

CGA C-1-2009 压缩气体气瓶的压力试验方法压缩气体气瓶的压力试验方法目录 1.介绍 2.范围 3.定义 4.概述 4.1 水套法 4.2 直接膨胀法 4.3 验证压力法 4.4 气瓶重新试验的注册审批 4.5 重新试验期间气瓶的外观检测 5.水套法 5.1 适用范围 5.2 要求 5.3 试验系统组成 5.4 标准瓶 5.5 试验系统精确度核实 5.6 试验过程 5.7 气瓶重新试验 6.直接膨胀法 6.1 适用范围 6.2 试验系统组成 6.3 标准瓶 6.4 试验系统和其组成部件的膨胀量测定 6.5 试验系统精确度的核实 6.6 试验过程 7.验证压力法 7.1 适用范围 7.2 试验系统组成 7.3 试验系统精确度核实 7.4 试验过程 8.参考文献 图图 图 1 —— 水套法试验设备的典型示意图 图 2 —— 全膨胀量 图 3 —— 永久膨胀量 图 4 —— 零点 图 5 —— 读取膨胀量时量管内水平面的调整 图 6 —— 量管型膨胀指示装置的要求举例 图 7 —— 典型的非量管膨胀指示装置系统 图 8 —— 典型的微机型膨胀指示装置系统 图 9 —— 直接膨胀法试验设备的典型示意图 图 10 —— 水的压缩系数 图 11 —— 液基型验证压力试验法设备的典型示意图 附录附录 附录 A —— 规范信息的来源（参考性） 附录 B —— 试验系统组成部件的校准（标准性） 附录 C —— 水套法或直接膨胀法重复试验的气瓶的钢印标记（参考性） 附录 D —— 气瓶重复试验的样表（参考性）附录 E —— 试验故障（参考性） 附录 F —— 核对表（参考性） 附录图附录图 图 C-1 —— DOT 气瓶钢印标记举例 图 C-2 —— TC 气瓶钢印标记举例 附录表附录表 表 D-1 —— 水套容积膨胀法气瓶试验的实验设备校定校准数据 表 D-2 —— 气瓶直接膨胀水压重复试验 表 D-3 —— 重复试验数据记录表 表 F-1 —— 试验系统精确度核对表（直接膨胀法） 表 F-2 —— 试验系统和组成的膨胀量确定核对表（直接膨胀法） 表 F-3 —— 气瓶水压试验的核对表（直接膨胀法）1. 介绍介绍 压缩气体气瓶的压力试验是许多最新制造的气瓶以及气瓶的再次试验过程中都需要的一种 试验。

每个试验单位应保存好美国联邦规程（CFR）第 49 篇中美国运输部（DOT）的规定 的最新版本，以及加拿大标准 CSA B339《危险货物运输用的气瓶、球罐和长管》作为引 用的《危险货物运输规程》中加拿大运输部（TC）的规定的最新版本，或者拥有司法管辖 权的机构规定，以便查阅 按特许规范进行制造的气瓶的试验或再次认可，特需规范的最新版本复印件都应保存，以 便参考（特许规范办理地址见附录 A） 2. 范围范围 该标准规定了正确进行压缩气瓶压力试验的操作和设备要求3. 定义定义 本标准采用以下术语： 3.1 精确度 测量值或计算值与其实际值（真实值）之间的符合度 3.2 精确度级别 设备的内在质量 注 —— 精确度级别表示该设备的任何一个读数所允许的最大偏差，并且精确度级别 也是该设备全刻度的百分值 3.3 实际试验压力 真实压力，以及记录压力都应用于气瓶试验中 3.4 巴（bar）用于标记工作压力的米制单位量值， （1bar =14.5psi） 3.5 校准 按已知标准调整机械设备，从而使得表的指示数符合在规定的精确度范围内，这一过 程为校准 注 —— 校准设备的信息可见附录 B 3.6 校准验证通过与已知标准的比较对个别设备或实验设备进行检验，以测定在标尺的规定点所存 在的误差。

3.7 标准瓶 具有相应膨胀值的已证实压力的校准点的气瓶 注 —— 这是一个用于验证和证明试验系统精确度和完整性的二次衍生标准 3.8 报废判定一个气瓶不能再连续进行危险货物的运输，且该气瓶不能通过修理，再加工，再次评定或其他程序进行修复 3.9 气瓶最小设计内压为 276kPa（abs，2.8bar，abs，40psi）的压力容器类型，并且用于运输 压缩气体，压缩气体须按监管机构要求进行压力试验 3.10 缺陷 一个会影响到气瓶被丢弃或废弃的缺陷 3.11 弹性膨胀由于内压的作用使气瓶的容积暂时增大，内压消除后能恢复的那部分内容积增大量 3.12 误差在指示值和被测量的真正数值之间的差异 3.13 膨胀指示装置（EID）在压力试验过程中，用于直接或间接测量气瓶膨胀值的设备装置 3.14 水压试验 以水作为增压介质的气瓶压力试验方法 3.15 独立检验机构按 49CFR 107.803 要求，由 DOT 批准的检验企业 3.16 标准规（校准规）即作为校准标准的压力指示装置（PID） ，具有比试验设备中的压力指示装置同等或 更高等的精确度级别 3.17 永久性膨胀百分值 永久性膨胀量与全膨胀量的比值，以百分值表示。

注 —— 永久性膨胀百分值的计算为永久性膨胀值除以全膨胀值，乘以 100 转化为百 分值 3.18 定期再次检验在一定期间内，按监管机构所描述的要求再一次进行试验，该试验作为气瓶再次评定 的一部分 3.19 永久性膨胀由于内压作用使气瓶内容积增大，内压消失后没有恢复的那部分内容积增大量 3.20 气压试验 以气体作为增压介质的气瓶压力试验方法 3.21 压力指示装置（PID） 在试验过程中，用于测量压力的装置 3.22 验证压力试验包括对气瓶增加内压，而不测量气瓶膨胀量的气瓶评定试验 3.23 校准量规用于对验证试验系统进行日常核对的压力指示装置（PID） ，具有比须进行校对的压 力指示装置同等或更高等的精确度级别要求 3.24 再评定员的身份识别由 DOT 指定的代码，称为再次评定识别代码（RIN） ；由加拿大运输部（TC）指定， 称为注册标记；用于唯一识别气瓶进行再次认可、修理和再造单位的标记注 —— 气瓶上的再次评定识别代码钢印的信息可见附录 C 3.25 丢弃 如果不经过修理或重新评定，不能再继续运输危险品货物的气瓶 3.26 工作压力 标记在气瓶上的额定压力 3.27 测试压头 将水套密封的封闭装置。

3.28 试验压力 按照规程进行验证气瓶工作承受度所施加的最小压力 3.29 全膨胀量 由于气瓶内压的增加，气瓶内容积的全增加量3.30 外观检验作为气瓶评定过程之一进行的内部和/或外部检查 3.31 容积膨胀试验即水压试验，在所给压力的基础上用以测量气瓶的全膨胀量，永久性膨胀量，弹性膨 胀量注 —— 该试验采用水套法或直接膨胀法 3.32 水容积一个容器在 15℃和在 101.325kPa abs（14.7psia）条件下所能包含的水的总质量或容 积4. 概述概述 4.1 水套法水套法 本方法适合于所有要求测定容积膨胀量的水压试验这种方法是将充了水的气瓶放进注了 水的试验套内然后往气瓶内加压，引起气瓶膨胀用先后测量受压气瓶膨胀时所排出水 套内的水量和压力卸除后气瓶所排出水套内的水量的方法，来测定气瓶的全膨胀量和永久 膨胀量弹性膨胀量的计算为全膨胀量减去永久膨胀量按照 DOT 规范，这是唯一的对充 装超过标记工作压力 10%的气瓶进行认可的水压试验方法 如何判定一个气瓶的充装是否超过标记工作压力的 10%的方法可见 49CFR 或 CSA B339（视情况而定[1,2]） 更多信息可参考附录 C。

4.2 直接膨胀法直接膨胀法 本方法适用于所有要求测定容积膨胀量的水压试验然而在实际应用中，它具有一定的限 制这种方法是将可测量出容积的水，压入盛有已知温度和重量的水的气瓶内，当压力释 放后，测量从气瓶中排出的水的容积从压入气瓶的水的容积中，减去排出的水的容积， 就可计算出气瓶的容积永久膨胀量将压力升到预定试验压力时所压入气瓶的水容积，减 去水在气瓶内的压缩量，即得到气瓶的容积全膨胀量虽然这种方法可测量出容积弹性膨 胀量，但 DOT 规程不允许以这种试验方法对充装量超过瓶上所标的工作压力的 10%的气 瓶进行认可 4.3 验证压力法验证压力法 当 DOT 规程不要求测定全膨胀量和永久膨胀量时允许使用该方法本方法对气瓶内施压至 试验压力，并用于检验气瓶受内压时是否有泄漏，鼓包和其它可见的缺陷水套试验设备 或直接膨胀试验设备中的水泵可被用于验证压力试验中 此外，49CFR 或 CSA B339 的其他章节规定，允许按某些规范进行制造的气瓶，可以用这 种方法对仅仅充装非腐蚀性气体的气瓶，进行服股中的再次检验 4.4 气瓶重新试验的注册审批气瓶重新试验的注册审批 所用试验设备和装置应进行型式和运作认可。

DOT 规格气瓶的再次检验过程中所用的每个 设备都应具有按独立检验机构（IIA）的相关推荐，由 DOT 发布的再次检验识别代码 （RIN） 在加拿大，所有的再检验设备都应向 TC 注册（更多信息参考 CSA B339 和 CSA B340，第 二类危险货物运输用的气瓶、球罐、长管和其它压力容器的选择和使用） 4.5 重新试验期间气瓶的外观检测重新试验期间气瓶的外观检测 联邦规程规定，本标准中不论采用哪种试验方法，气瓶的定期再次检验应该包括气瓶的外 部和内部外观检验可参考所要求外观检测的相关规格进行再次检验的检验员被要求必 须遵循参考 49CFR 的下列 CGA 标准所规定的外观检验程序，气瓶合格、不合格和报废准 则；倘若气瓶在加拿大进行再次检验，参考 CSA B339[1,2]： —— CGA C-6，钢质压缩气体气瓶的外观检验标准； —— CGA C-6.1，高压铝制压缩气体气瓶的外观检验标准； —— CGA C-6.2，纤维加强高压气瓶的外观检验和再次评定指南； —— CGA C-6.3，低压铝制压缩气体气瓶的外观检验和再次评定指南； —— CGA C-8，DOT-3HT，CTC-3HT 和 TC-3HTM 无缝钢瓶的再次评定标准； 建议在压力试验之前进行初步的外观检测。

5. 水套法水套法 5.1 适用范围适用范围 水套法是美国和加拿大的压缩气体工业中高压气瓶进行试验的最常用方法该方法包括对 一只存放在封闭式的充水容器（水套）内的充满水的气瓶进行施压，并测量气瓶膨胀变化 值以及膨胀最终值见图 1，水套法试验设备的典型示意图符号说明 A气瓶 B装有超压泄放和密封盖和高、低压连接头的水套 C试验连接器 D压力接头 E泵（人工 — 空气 — 电 — 电驱动电机） F泄压阀 G压力指示装置（PID） H校准规（非强制性的） I压力记录曲线图（非强制性的） J膨胀值（非强制性的） K膨胀指示装置（量管或天平秤） L标准瓶 M隔离阀 N安全泄放阀 水/电/空气控制阀；手动操作或通过可编程控制器或计算机控制自动操作；图 1 —— 水套法试验设备的典型示意图 因为气瓶在内压的作用下发生膨胀，所以水套内气瓶周围的水被挤出水套，排入膨胀指示 装置（EID）内这些排出的水的容积表示气瓶的全膨胀量（见图 2） 试验压力泄放后， 气瓶收缩，排出的水从膨胀指示装置回到水套内膨胀指示装置内遗留的排出的水表示气 瓶的永久膨胀量（见图 3） 压力泄放时，回到水套内的排出的水的容量表示气瓶的弹性膨 胀量。

各种装置都可用于测量膨胀量和压力膨胀液体可以通过量管目测读数，也可以通过电子 测重得出压力可以通过使用模拟计或电子数字装置读数试验系统本身可以通过手工或电脑控制进行操作图 2 —— 全膨胀量 图 3 —— 永久膨胀量 注 —— 图 2 和图 3 仅是为了说明问题的目的这些图用以表示测定气瓶膨胀量的方法和 膨胀指示装置中水平面升或降的方法，并不意味着严格的原理 5.2 要求要求 DOT 和 TC 规范和特许规范的气瓶，其再次检验压力，再次检验周期和所有膨胀量不合格 准则由 49CFR，CSA B399 和最新版特许规范规定 倘若弹性膨胀量超过 CGA C-5《高压钢。