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ISO/TR 12391-2:2002 ガスボンベ — 詰め替え可能なシームレス鋼 — 性能試験 — Part 2: 破壊性能試験 — 単調破裂試験 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令で指定された規則に従って起草されます。 2.

技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

例外的な状況で、技術委員会が、国際規格として通常公開されているものとは異なる種類のデータ (たとえば、「最新技術」) を収集した場合、参加メンバーの単純多数決により、次のことを決定することができます。テクニカルレポートを発行します。テクニカル レポートは、本質的に完全に有益であり、提供するデータがもはや有効または有用でないと見なされるまで、レビューする必要はありません。

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。

ISO/TR 12391-2 は、技術委員会 ISO/TC 58, ガスシリンダー、小委員会 SC 3, シリンダー設計によって作成されました。

ISO/TR 12391 は、次の部分で構成されており、一般的なタイトルはガスシリンダー — 詰め替え可能なシームレス鋼 — 性能試験:

  • Part 1: 哲学、背景、結論
  • Part 2: 破壊性能試験 — 単調バースト試験
  • Part 3: 破壊性能試験 — 周期的破裂試験
  • Part 4: 欠陥のあるシリンダー サイクル テスト

序章

ISO 9809-1 で指定されているガスボンベは、最大引張強度が 1 100 MPa 未満の鋼で構成されています。取鍋冶金または二次精錬と呼ばれる 2 段階プロセスを使用した製鋼の技術的変化により、機械的特性の大幅な改善が達成されました。これらの改善された機械的特性は、より高い引張強度を持ち、ガス重量に対する鋼の重量の比率がより低いガスボンベを製造する機会を提供します。引張強度が高く、それに対応して設計壁応力が高い鋼を使用する際の主な関心事は、ガスボンベの寿命全体にわたる安全性です。

ISO/TC 58/SC 3 が ISO 9809-2 の起草を開始したとき、ワーキング グループ 14 は、1 100 MPa を超える引張強度を持つスチール製ガス シリンダーの製造に対する追加の管理の必要性を研究するために結成されました。

ISO/TR 12391 のこの部分では、引張強度が 750 MPa 未満から 1 210 MPa 超までの範囲のシリンダーの破壊性能を評価するために実施された単調な欠陥シリンダー破裂試験の特定のテスト結果をすべて示します。

1 スコープ

ISO/TR 12391 のこの部分は、「Flawed-Cylinder Burst Test」の開発中に得られたテスト結果の要約と編集です。 ISO/TR 12391-1 には、欠陥のあるシリンダー破裂試験の概念と開発が記載されています。この試験は、高圧の圧縮ガスを輸送するために使用される鋼製シリンダーの破壊性能を評価する方法です。 ISO/TR 12391 のこの部分では、引張強度が 750 MPa 未満から約 1 400 MPa までの範囲のシームレス鋼シリンダーで実施された、数百の欠陥のあるシリンダー バースト テストのテスト結果が報告されています。

この試験方法は、シームレス スチール シリンダーの破壊性能を確実に予測することが示されています。この試験方法は、新しいシリンダー設計の開発における材料と設計パラメーターの選択、およびシリンダーの製造中に使用される効率的な品質管理テストの両方に使用されることを目的としています。

2 参考文献

  • ISO 148:1983, スチール — シャルピー衝撃試験 (V ノッチ)
  • ISO 6892:1998, 金属材料 - 周囲温度での引張試験
  • ISO 9809-1:1999, ガスボンベ — 詰め替え可能な継ぎ目のない鋼製ガスボンベ — 設計、製造および試験 — 1: 引張強度が 1 100 MPa 未満の焼入れ焼戻し鋼シリンダー
  • ISO 9809-2:2000, ガスボンベ — 詰め替え可能な継ぎ目のない鋼製ガスボンベ — 設計、製造および試験 — 2: 引張強度が 1 100 MPa 以上の焼入れ焼き戻し鋼シリンダー
  • ISO/TR 12391-1, ガスボンベ — 詰め替え可能なシームレス鋼 — 性能試験 — Part 1: 哲学、背景、および結論
  • ISO/TR 12391-3, ガスボンベ — 詰め替え可能なシームレス鋼 — 性能試験 — 3: 破壊性能試験 — 周期的破裂試験

参考文献

[1]米国連邦規則集、タイトル 49, 輸送、 178, 包装の仕様、サブパート C, シリンダーの仕様、連邦官報局、国立公文書記録管理局、ワシントン DC, 1998 年
[2]The Steel Products Manual — Standard Steels 、The Iron and Steel Society, ウォーレンデール、PA, USA, 1999
[3]Rana, MD and Selines, RJ, Structural Integrity Assurance of High-Strength Steel Gas Cylinders Using Fracture Mechanics, Engineering Fracture Mechanics , Vol. 30, pp. 877-894, Pergamon Press, Oxford, 1988
[4]ダフィー、AR, マクルーア、GM, アイバー、RJ, マクシー。 WA, Fracture Design Practices for Pressure Piping, Fracture, An Advanced Treatise 、ed.、H. Liebowitz, Vol V, pp. 160-231, Academic Press, ニューヨーク、1969 年
[5]Rana, MD, Smith, JH and Tribolet,RO , Technical Basis for Flawed-Cylinder Test Specification to Assure Adequate Fracture Resistance of ISO High-Strength Steel Cylinders, ASME Journal of Pressure Vessel Technology , Vol. 119, pp. 475 -480 、1997年
[6]ASTM E23-02:金属材料のノッチ付きバー衝撃試験の標準試験方法、American Society for Testing and Materials, ウェスト コンソホッケン、PA
[7]ASTM E813 1) 、 JIC の試験方法、破壊靭性の測定、American Society for Testing and Materials, ウェスト コンソホッケン、ペンシルベニア州
[8]Kiefner 、JF, Maxey 、WA, Eiber 、RJ, およびDuffy 、AR, 加圧シリンダーの欠陥の破損応力レベル、ASTM 特別技術刊行物 STP 536, American Society for Testing and Materials, West Consohocken, ペンシルベニア州、1973 年
[9]B ruhl -S chreiner 、H.、 Busch, K.、Duren, C.およびMarkhoff, K .、欧州標準化に関連するケーススタディ - シームレススチールガスシリンダーの安全コンセプト、Markhoff, Vulkan-Verlag, 1992年5月
[10]Duren 、C.およびJunker 、G.、引張強度値が1 100 N/ mm 2を超える鋼のシームレス鋼ガスシリンダーの靭性要件、未公開、ISO/ TC 58/ SC 3/ WG 14に提示、 1993年7月
[11]ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement 、第 1 版、国際標準化機構、ジュネーブ、1993 年

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

In exceptional circumstances, when a technical committee has collected data of a different kind from that which is normally published as an International Standard ("state of the art", for example), it may decide by a simple majority vote of its participating members to publish a Technical Report. A Technical Report is entirely informative in nature and does not have to be reviewed until the data it provides are considered to be no longer valid or useful.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO/TR 12391-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 58, Gas cylinders, Subcommittee SC 3, Cylinder design.

ISO/TR 12391 consists of the following parts, under the general title Gas cylinders — Refillable seamless steel — Performance tests:

  • Part 1: Philosophy, background and conclusions
  • Part 2: Fracture performance tests — Monotonie burst tests
  • Part 3: Fracture performance tests — Cyclical burst tests
  • Part 4: Flawed-cylinder cycle test

Introduction

Gas cylinders as specified in ISO 9809-1 have been constructed of steel with a maximum tensile strength of less than 1 100 MPa. With the technical changes in steel-making using a two-stage process, referred to as ladle metallurgy or secondary refining, significant improvement in mechanical properties have been achieved. These improved mechanical properties provide the opportunity of producing gas cylinders with higher tensile strength and which achieve a lower ratio of steel weight to gas weight. The major concern in using steels of higher tensile strength with correspondingly higher design wall stress is safety throughout the life of the gas cylinder.

When ISO/TC 58/SC 3 began drafting ISO 9809-2, Working Group 14 was formed to study the need for additional controls for the manufacture of steel gas cylinders having a tensile strength greater than 1 100 MPa.

This part of ISO/TR 12391 presents all of the specific test results of the monotonic, flawed-cylinder burst tests that were conducted in order to evaluate the fracture performance of cylinders ranging in tensile strength from less 750 MPa to greater than 1 210 MPa.

1 Scope

This part of ISO/TR 12391 is a summary and compilation of the test results obtained during the development of the"Flawed-Cylinder Burst Test". The concept and development of the flawed cylinder burst test is described in ISO/TR 12391-1. The test is a method for evaluating the fracture performance of steel cylinders that are used to transport high pressure, compressed gases. In this part of ISO/TR 12391, test results are reported for several hundred flawed cylinder burst tests that were conducted on seamless steel cylinders ranging in tensile strength from less than 750 MPa up to about 1 400 MPa.

This test method has been shown to reliably predict the fracture performance of seamless steel cylinders. The test method is intended to be used both for the selection of materials and design parameters in the development of new cylinder designs as well as for an efficient quality control test to be used during the production of cylinders.

2 References

  • ISO 148:1983, Steel — Charpy impact test (V-notch)
  • ISO 6892:1998, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
  • ISO 9809-1:1999, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing — 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
  • ISO 9809-2:2000, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing — 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa
  • ISO/TR 12391-1, Gas cylinders — Refillable seamless steel — Performance tests — Part1: Philosophy, background and conclusions
  • ISO/TR 12391-3, Gas cylinders — Refillable seamless steel — Performance tests — 3: Fracture performance tests — Cyclical burst tests

Bibliography

[1]U. S. Code of Federal Regulations, Title 49, Transportation, 178, Specifications for Packaging, subpart C, Specifications for Cylinders, Office of the Federal Register, National Archives and Records Administration, Washington, DC, 1998
[2]The Steel Products Manual — Standard Steels, The Iron and Steel Society, Warrendale, PA, U.S.A., 1999
[3]Rana, M. D. and Selines, R. J., Structural Integrity Assurance of High-Strength Steel Gas Cylinders Using Fracture Mechanics, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 30, pp. 877-894, Pergamon Press, Oxford, 1988
[4]Duffy, A. R., McClure, G. M., Eiber, R. J. and Maxey. W. A., Fracture Design Practices for Pressure Piping, Fracture, An Advanced Treatise, ed., H. Liebowitz, Vol V, pp. 160-231, Academic Press, New York, 1969
[5]Rana, M. D., Smith, J. H. and Tribolet, R. O., Technical Basis for Flawed-Cylinder Test Specification to Assure Adequate Fracture Resistance of ISO High-Strength Steel Cylinders, ASME Journal of Pressure Vessel Technology, Vol. 119, pp. 475-480, 1997
[6]ASTM E23-02: Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials, American Society for Testing and Materials, West Consohocken, PA
[7]ASTM E813 1) , Test Method for JIC, A Measure of Fracture Toughness, American Society for Testing and Materials, West Consohocken, PA
[8]Kiefner, J. F., Maxey, W. A., Eiber, R. J. and Duffy, A. R., Failure Stress Levels of Flaws in Pressurized Cylinders, ASTM Special Technical Publication STP 536, American Society for Testing and Materials, West Consohocken, PA., 1973
[9]Bruhl-Schreiner, H., Busch, K., Duren, C. and Markhoff, K., A Case Study in relation to European Standardization — Safety concept for Seamless Steel Gas Cylinders, Markhoff, Vulkan-Verlag, May, 1992
[10]Duren, C. and Junker, G., Toughness Requirements for Seamless Steel Gas Cylinders of Steels with Tensile Strength Values over 1 100 N/mm2, unpublished, presented to ISO/TC 58/SC 3/WG 14, July, 1993
[11]ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, 1st Edition, International Organization for Standardization, Geneva, 1993

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