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向纏繞氣瓶

1 范圍

(資料圖片)

本文件規定了車用壓縮天然氣鋼質內膽環向纏繞氣瓶(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 規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規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、同一熱處理工藝規程連續制造的內膽的

限定數量。

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

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靜鋼。

5.2.1.2 應選用優質鉻鉬鋼(30CrMo或34CrMo4)。

5.2.1.3 應符合其相應的國家標準或行業標準的規定,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定,并應符合產品圖樣和有關技術文件的規定。

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加壓,加壓面積至少應為內膽底部面積的1/16,且

加壓區域直徑至少為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涂刷肥皂液,觀察是否有泄漏發生。

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執行。

7 檢驗規則

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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