GB/T 24160-2022 英文版(www.GB-GBT.cn): Hoop-wrapped composite cylinders with steel liner for the on-board storage of compressed natural gas as a fuel for automotive vehicles

GB/T 24160-2022: 車用壓縮天然氣鋼質內膽環(huán)向纏繞氣瓶

1 范圍

(資料圖片)

本文件規(guī)定了車用壓縮天然氣鋼質內膽環(huán)向纏繞氣瓶(以下簡稱“纏繞氣瓶”)的型式和參數、技術

要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、涂敷、包裝、運輸和儲存等要求。

本文件適用于設計、制造公稱工作壓力為20MPa、25MPa、30MPa,公稱容積為30L~450L,工

作溫度為-40℃~65℃,設計使用壽命為15年的纏繞氣瓶。

按本文件制造的纏繞氣瓶,僅用于固定在汽車上、充裝符合GB 18047的用作汽車燃料的車用壓縮

天然氣儲存容器;使用條件中不包括因外力等引起的附加載荷。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文

件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于

本文件。

GB/T 222 鋼的成品化學成分允許偏差

GB/T 223(所有部分) 鋼鐵及合金化學分析方法

GB/T 224 鋼的脫碳層深度測定法

GB/T 226 鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法

GB/T 228.1 金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法

GB/T 229 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法

GB/T 230.1 金屬材料 洛氏硬度試驗 第1部分:試驗方法

GB/T 231.1 金屬材料 布氏硬度試驗 第1部分:試驗方法

GB/T 232 金屬材料 彎曲試驗方法

GB/T 1458 纖維纏繞增強塑料環(huán)形試樣力學性能試驗方法

GB/T 3362 碳纖維復絲拉伸性能試驗方法

GB/T 4157 金屬在硫化氫環(huán)境中抗硫化物應力開裂和應力腐蝕開裂的實驗室試驗方法

3 術語、定義和符號

3.1 術語和定義

GB/T 13005界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1.1

批量

內膽批量:采用同一設計、同一爐罐號材料、同一制造工藝、同一熱處理工藝規(guī)程連續(xù)制造的內膽的

限定數量。

纏繞氣瓶批量:采用同一尺寸規(guī)格、同一設計、同一制造工藝、同一復合材料型號連續(xù)制造的纏繞氣

瓶的限定數量。

3.2 符號

下列符號適用于本文件。

A 內膽材料斷后伸長率,%;

ao 拉伸試樣的原始厚度,mm;

bo 拉伸試樣的原始寬度,mm;

Do 內膽公稱外直徑,mm;

Df 冷彎試驗彎心直徑,mm;

E 人工缺陷長度,mm;

lo 拉伸試樣的原始標距,mm;

P 公稱工作壓力,MPa;

4 型式和參數

4.1 型式

纏繞氣瓶瓶體結構應符合圖1所示的型式。

4.2 參數

4.2.1 纏繞氣瓶的公稱工作壓力P(20℃)應為20MPa、25MPa或30MPa。

4.2.2 公稱容積和內膽公稱外直徑應符合表1的規(guī)定。

4.3 型號標記

5 技術要求

5.1 一般要求

5.1.1 設計使用壽命

以本文件中規(guī)定的使用條件為基礎的纏繞氣瓶,其設計使用壽命為15年。

5.1.2 許用壓力

在充裝和使用過程中,纏繞氣瓶許用壓力Pm 為公稱工作壓力P 的1.3倍。

5.1.3 溫度范圍

在充裝和使用過程中,纏繞氣瓶的溫度應不低于-40℃且不高于65℃。

5.2 材料

5.2.1 內膽材料

5.2.1.1 應是電爐或氧氣轉爐冶煉的無時效性鎮(zhèn)靜鋼。

5.2.1.2 應選用優(yōu)質鉻鉬鋼(30CrMo或34CrMo4)。

5.2.1.3 應符合其相應的國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定,并有質量合格證明書。纏繞氣瓶制造單位應按

爐罐號進行各項指標的驗證分析。

5.4 制造

5.4.1 內膽和纏繞氣瓶制造應符合本文件的規(guī)定,并應符合產品圖樣和有關技術文件的規(guī)定。

5.4.2 內膽一般采用下列制造方法:

a) 以鋼坯、鋼錠、鋼棒為原材料,經擠壓、拉伸或旋壓減薄、收口制成;

b) 以無縫鋼管為原材料,經收底、收口制成;

c) 以鋼板為原材料,經沖壓、拉伸或旋壓減薄、收口制成。

5.4.3 內膽制造前應以材料的爐罐號對化學成分進行驗證,分析方法按 GB/T 223(所有部分)或

GB/T 4336執(zhí)行,結果應符合5.2.1的要求。

5.4.4 內膽不應進行焊接處理。

6 試驗方法

6.1 內膽

6.1.1 壁厚和制造公差

內膽壁厚應按附錄C進行超聲波全覆蓋壁厚測量。內膽制造公差應采用標準量具或專用的量具、

樣板進行檢查。

6.1.2 底部密封性試驗

采用適當的試驗裝置對內膽底部內表面中心區(qū)加壓,加壓面積至少應為內膽底部面積的1/16,且

加壓區(qū)域直徑至少為20mm,試驗介質可為潔凈的空氣或氮氣。加壓到密封性試驗壓力后,至少應保

壓1min,保壓期間在內膽底部外表面中心區(qū)涂刷肥皂液,觀察是否有泄漏發(fā)生。

6.1.3 內、外觀

目測檢查,可借助于內窺燈或內窺鏡檢查內表面。

6.1.4 瓶口內螺紋

目測和用按GB/T 8336或相應標準的量規(guī)檢查。

6.1.5 內膽熱處理后各項性能指標測定

6.1.5.1 取樣

取樣要求如下:

a) 取樣部位見圖2所示;

b) 試樣應從筒體中部截取,采用實物扁試樣;

c) 取樣數量:拉伸試樣1件,橫向沖擊試樣3件,冷彎試樣4件。

6.1.5.2 拉伸試驗

拉伸試驗應符合以下要求:

a) 試驗的測定項目包括:抗拉強度、屈服強度和斷后伸長率;

b) 拉伸試樣采用實物扁試樣,試樣制備形狀見圖3;

c) 拉伸試樣尺寸偏差和拉伸試驗方法按GB/T 228.1執(zhí)行。

7 檢驗規(guī)則

7.1 試驗和檢驗判定依據

7.1.1 內膽

7.1.1.1 壁厚和制造公差

壁厚和制造公差應符合以下要求:

a) 壁厚偏差不應超過設計壁厚的+17 0%;

b) 筒體的平均外直徑不應超過公稱外直徑D 的±1%;

c) 筒體的圓度在同一截面上測量其最大與最小外直徑之差,不應超過該截面平均外直徑的2%;

d) 筒體直線度不應超過筒體長度的0.3%。

7.1.1.2 底部密封性試驗

底部密封性試驗壓力為纏繞氣瓶的公稱工作壓力P,保壓時間不少于1min,內膽底部不應有

泄漏。

注:僅限采用旋壓收口成型底部的結構型式B類,該試驗也可用整體氣密性試驗代替。

7.1.1.3 內、外觀

內膽內外表面應符合以下要求:

a) 內膽筒體內、外表面應光滑圓整,不應有肉眼可見的裂紋、折疊、波浪、重皮、夾雜等影響強度的

缺陷,對氧化皮脫落造成的局部圓滑凹陷和修磨后的輕微痕跡允許存在,但應保證筒體設計

壁厚;

b) 內膽端部內、外表面不應有肉眼可見的縮孔、皺褶、凸瘤和氧化皮,端部缺陷允許用機械加工方

法清除,但應保證端部設計厚度;

c) 內膽的端部與筒體應圓滑過渡,肩部不應有溝痕存在。

7.1.1.4 瓶口內螺紋

瓶口內螺紋應符合以下要求:

a) 螺紋的牙型、尺寸和公差應按GB/T 8335或相關標準的規(guī)定;

b) 螺紋的螺距、牙型角、牙頂、牙底以及螺紋表面粗糙度應符合標準要求;

c) 自瓶口基面起有效螺距數不應少于8個螺距;

d) 螺紋基面位置的軸向變動量不應大于1.5mm。

8 標志、涂敷、包裝、運輸、儲存

8.1 標志

8.1.1 內膽的材料移植號、熱處理批號應永久性標記在瓶膽的口部或端部。

8.1.2 應對每只纏繞氣瓶作清晰的永久性標記,字高不小于8mm,標記可在纏繞氣瓶瓶肩部分打鋼印

標記或使用植入樹脂層內的標簽。

8.1.3 纏繞氣瓶的標記項目應至少包括下列內容:

a) 氣瓶編號;

b) 產品文件編號;

c) 充裝介質;

d) 公稱容積,L;

8.1.4 標記應明顯、完整、清晰。

8.1.5 出廠的每只纏繞氣瓶,均應在醒目的位置裝設牢固、不易損壞的電子識讀標識(如二維碼、電子

芯片等),作為纏繞氣瓶產品的電子合格證。纏繞氣瓶產品電子合格證所記載的信息應在氣瓶安全追溯

信息平臺上有效存儲并對外公示,存儲與公示的信息應做到可追溯、可交換、可查詢和防篡改。

8.2 涂敷

8.2.1 纏繞氣瓶在涂敷前,應清除其外表面的油污、銹蝕等雜物,且在干燥條件下涂敷。

8.2.2 涂層應均勻牢固,不應有氣泡、漆痕、龜裂紋和剝落等缺陷。

8.3 包裝

8.3.1 根據用戶需要,如不帶瓶閥出廠,則瓶口應采取可靠措施加以密封,以防止沾污。

8.3.2 應采取保護纏繞層和瓶閥的有效措施。

8.4 運輸

8.4.1 纏繞氣瓶的運輸應符合運輸部門的有關規(guī)定。

8.4.2 纏繞氣瓶在運輸和裝卸過程中,應防止碰撞、受潮和損壞附件,尤其要防止纏繞層的劃傷。

8.5 儲存

纏繞氣瓶應分類存放整齊。出廠前如儲存六個月以上,則應采取可靠的防潮措施。

9 產品合格證、產品使用說明書和批量檢驗質量證明書

9.1 產品合格證

9.1.1 出廠的每只纏繞氣瓶均應附有產品合格證(含紙質合格證和電子合格證),且應向用戶提供產品

使用說明書。

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