汽車用壓縮天然氣鋼瓶

汽車用壓縮自然氣鋼瓶GB17258—1998Steelcylindersfortheon-boardofcompressednaturalgasasafuelforvehicles范圍本標準規(guī)定了汽車專用壓縮自然氣鋼瓶(以下簡稱鋼瓶)的型式和參數(shù)、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)章、標志、涂敷、包裝、運輸和貯存等。本標準適用于設計、制造公稱工作壓力為16—20MPa(本標準壓力均指表壓)，公稱容積30—120L，工作溫度為－50℃—60℃的鋼瓶。按本標準制造的鋼瓶，只允許充裝符合有關標準的，且經脫水、脫硫和脫輕油處理后，8mg20mg的作為燃料的自然氣。本標準不適用于壓縮自然氣充氣站用的貯氣鋼瓶，也不適用于復合材料氣瓶。引用標準以下標準所包含的條方，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，的可能性。GB222—84 鋼的化學分析用試樣取樣漢及成品化學成分允許偏差GB223.1—81 鋼鐵及合金中碳量的測定GB223.2—81 鋼鐵及合金中硫量的測定GB223.3—88 鋼鐵及合金化學分析方法二安替比林甲烷磷鉬酸重量法測定磷量GB223.4—88 鋼鐵及合金化學分析方法硝酸銨氧化容量法測定錳量GB223.5—88 鋼鐵及合金化學分析方法*酸硫酸亞鐵硅鉬藍光度法測定硅量GB/T223.6—94 鋼鐵及合金化學分析方法中和滴定法測定硼量GB223.7—81 鋼鐵及狐粉中鐵量的測定GB224—87 鋼的脫碳層探度測定法GB226—91 鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法GB228—87 金屬拉伸試驗法GB/T229—94 金屬夏比缺口沖擊試驗方法GB230—91 金屬洛氏硬度試驗方法GB231—91 金屬布氏硬度試驗方法GB232—88 金屬彎曲試驗方法GB1979—80 構造鋼低倍組織缺陷評級圖GB5777—86 焊接接頭拉伸試驗方法GB6397—86 金屬拉伸試驗試樣GB7144—86 氣瓶顏色標記GB8163—87 輸送流體用無縫鋼管GB8335—1998 氣瓶專用螺紋GB8336—1998 氣瓶專用螺紋量規(guī)GB/T9251—1997 氣瓶水壓試驗方法GB9252—88 氣瓶疲乏試驗方法GB/T12606—90 鋼管及圓鋼棒的漏磁探傷方法GB12137—89 氣瓶氣密性試驗方法GB/T13298—91 金屬顯微組織檢驗方法GB/T13299—91 鋼的顯微組織評定方法GB/T13440—92 無縫氣瓶壓扁試驗方法GB/T13447—92 無縫氣瓶用鋼坯GB15385—94 氣瓶水壓爆破試驗法JB4730—94 壓力容器無損檢測YB/T5148—93 金屬平均晶粒度測定方法術語和符號本標準承受以下定義公稱工作壓力鋼瓶在基準溫度(20℃)時的限定充裝壓力。屈服應力對材料試件拉伸試驗，呈明顯屈服現(xiàn)象的取屈服點或下屈服點；無明顯屈服現(xiàn)象的，取屈服強度。實測抗拉強度6.3.2所測得實際的抗拉強度值。批量系指承受同一設計條件，具有一樣的公稱直徑、設計壁厚，用同一爐罐號鋼，同一制造方法制成，按同一熱處理標準進展連續(xù)熱處理的鋼瓶限定的數(shù)量。應力集中系數(shù)鋼瓶某部位局部最大應力與瓶體的薄膜應力的比值。符號D0—鋼瓶筒體外徑，mm；Df—冷彎試驗彎心直徑，mm；H，r，S1，S2，S3—端部構造尺寸，mm；Ph—水壓試驗壓力，MPa；Py—爆破試驗過程中屈服壓力，MPa；S—鋼瓶筒體設計壁厚，mm；Sao—鋼瓶筒體實測平均壁厚，mm；T—壓扁試驗壓頭間距，mm；V—公稱水容積，L；a0—弧形扁試樣的原始厚度，mm；b0—扁試樣的原始寬度，mm；D—破口環(huán)向撕裂寬度，mm；L0—試樣原始標距，mm；ak—沖擊韌性值，J/cm2；δ5—伸長率，%；σe—瓶體材料熱處理后的屈服變力保證值，N/mm2；σea—屈服應力實測值，N/mm2；σb—瓶體材料熱處理后的抗拉強度保證值，N/mm2；σba—抗拉強度的實測值，N/mm2。型式和參數(shù)1所示型式。鋼瓶的公稱工作壓力應力16MPa或20MPa。公1的規(guī)定。鋼瓶型號由以下局部組成型號例如：公稱工作壓力20MPa56L，公稱外徑為229，構造型式為A的CNP2—60—229技術要求瓶體材料一般規(guī)定瓶體材料應是堿性平爐、電爐或吹氧堿性轉爐冶煉的無時效性冷靜鋼。鋼種應選用優(yōu)質鉻鉬鋼。造廠應按爐罐號進展各項驗證分析。瓶體材料應具有良好的低溫沖擊性能。2GB222—842的規(guī)定。鋼坯鋼坯的外形尺寸和允許偏差應符合GB13447的有關規(guī)定。低倍組織ａ)不允許有白點、剩余縮孔、分層、氣泡、異物和零部件雜；ｂ)1.52.5級。無縫鋼管GB8163的規(guī)定。鋼管的壁厚偏差不應超過最小壁厚的＋22.5%。鋼管應由鋼廠逐根探傷交貨，探傷應按GB5777或GB/T1260 GB/T12606進展，合格級別為C5或N5。設計一般規(guī)定5/3倍。設計計算瓶體壁厚所選用的屈服應力保證值不得大于抗拉強度保證值的85%。應對材料的實際抗拉強度進展限制，鋼瓶瓶體材料實際抗拉強度不應大于880N/mm2筒體設計壁厚按式(1)計算：同時應滿足式(2)的要求：端部構造端部構造有四種型式帶瓶口半球形［見圖b)半球形［見圖2b；c)碟形［見圖2c；D)凹形［見圖2碟形端部構造應滿足以下要求：r≥0.075D0；H/D0≥0.22H/D0≥0.40S1≥1.5S；S1≥SS2≥1.5S；S2≥S凹形端部的公稱尺寸應滿足以下要求。凹形端部假設其中參數(shù)不能滿足以下要求者，應以循環(huán)疲乏試驗來驗證。S1＝(2．0—2．6)S；S2＝(1．8—2．2)S；S3＝(2．0—2．8)S；r＝(0．07—0．09)D0；H＝(0．13—0．16)D0；凹形端部的環(huán)殼與筒體之間應有過渡段，過渡段與筒體的連接應圓滑過渡。凹形端部應按水壓試驗壓力PH下的彈性有限元進展計算，且在凹形端部公稱尺寸1.80。鋼瓶瓶口的厚度，自螺紋溝槽處算起，不得小于筒體的設計壁厚，且保證在隨緊閥的力偶矩和鉚合頸圈的附加外力時不變形。附件瓶閥上應有安全泄壓裝置，型式應為爆破牌易熔塞組合式。爆破片的公稱爆破壓力為水壓試驗壓力，允許偏差為±5%。易熔塞的動作溫度為100℃±5℃，其排放面積必需7.13.2條規(guī)定的火燒試驗合格。瓶閥上的安全泄壓裝置應符合有關標準的要求。瓶閥上應標明制造廠名稱或代號、重量、水壓試驗壓力及用途。例如：M(制造工廠代號)、W(重量)、PH(水壓試驗壓力)、CNG(用途)。2—5個螺距螺紋。制造一般規(guī)定鋼瓶制造應符合本標準規(guī)定，并應符合產品圖樣和技術文件的規(guī)定。鋼瓶瓶體的制造方法應是：以鋼坯為原料，經沖壓拉伸制造或以無縫鋼管為原料經旋壓制成。203只為一個批量。經沖拔拉伸制成的瓶體，其凹形端部深度應符合設計規(guī)定值，端部球殼和環(huán)殼的厚度均應符合設計要求。無縫鋼管經旋壓制成的瓶坯，應進展工藝評定；瓶體端部內外表不應有肉眼可見的凹孔、皺褶、凸瘤氧化皮；端部的缺陷允許去除，但必需保證端部設計厚度；端部不允許作補焊處理。熱處理鋼瓶應進展整體熱處理，熱處理應按評定合格的熱處理工藝進展。930℃，回火溫度不應小于538℃。不準在沒有添加劑的水中淬火，以水加添加劑作為淬火介質時，瓶體在介質中的冷2080%。瓶體熱處理后應逐只進展硬度測定和無損檢測。試驗方法瓶體材料技術指標驗證GB222GB223執(zhí)行。GB226GB1979的規(guī)定。瓶體制造公差應用標準的或專用的量具樣板進展檢查，應用測厚儀檢查瓶體厚度，用專用工具對瓶體內外外表進展修磨。瓶體熱處理后各項性能指標測定取樣3所示；試樣應從筒體中部縱向截取，承受實物扁試樣；取親戚數(shù)量：拉伸試驗試樣不少于2個，沖擊試驗試樣不少于3個，冷彎試驗試樣不4個。拉伸試驗a)拉伸試驗的測定工程應包括：抗拉強度、屈服應力、伸長率；b)4；c)拉伸試樣外形尺寸的一般要求按GB6397執(zhí)行；D)GB228執(zhí)行。沖擊試驗規(guī)定以3mm×10mm×55mm或5mm×10mm×55mm帶有Ｖ型缺口的試樣作為標準試樣；GB/T229執(zhí)行；沖擊試驗方法按GB/T229執(zhí)行；冷彎試驗試樣截取的部位見圖3，圓環(huán)應從拉伸試樣的瓶體上用機械方法橫向截取；425mm，將其等分成四條，任取一塊試樣12.5μｍ，2mm;試樣制作和冷彎試驗方法按GB2325進展彎曲。壓扁試驗GB13440執(zhí)行。將瓶體的中部放進垂直于瓶體軸線的兩個頂角為60°、半徑為13mm的壓頭中間，20—50mm/miNT；壓頭的長度應不小于瓶體已經壓扁的寬度，見圖6。GB230GB231執(zhí)行。金相試驗金相試樣應從位伸試驗的瓶體上截取，試樣的制備、尺寸和方法應按GB/T13298執(zhí)行；YB/T5148執(zhí)行；脫碳層深度按GB224執(zhí)行；D)GB/T13299執(zhí)行。端部解剖端部解剖［圖2，b)、c)、D)］試樣應從拉伸試驗的瓶體上截取，試樣的剖面應在瓶體的軸線上。試樣的高度尺寸應保證留有瓶體端部過渡段以上的筒體局部。GB226執(zhí)行。JB4730執(zhí)行。用目測和符合GB/T8336的標準塞規(guī)檢查瓶田內螺紋。爆破試驗GB15385執(zhí)行。a)管路中不得存有氣體；升壓速度不應超過0.5MPa/S；測出試驗過程中瓶體的屈服壓力值；D)測出從開頭升至鋼瓶爆破瞬間水的總壓入量；e)繪制出壓力進水量曲線。GB/T9251執(zhí)行。GB12137執(zhí)行。循壞疲乏試驗按GB9252執(zhí)行。循環(huán)壓力的上限為水壓試驗壓力。7.13.2條執(zhí)行。7.13.3條執(zhí)行。檢驗規(guī)章瓶體允許的制造公差筒體的壁厚偏差不應超過設計壁厚的＋22.5%。筒體的外徑的公差不應超過設計的±1%。2%。筒體的時線度不應超過瓶體長度的2‰。瓶體的垂直度不應超過其長度的8‰。瓶體的高度的制造公差不應超過±15mm。瓶體內外觀要求筒體內、外外表應光滑圓整，不得有肉眼可見的裂紋、折疊、波浪、重皮、零部件雜保證筒體設計壁厚。瓶體底部內外表不得不肉眼可見的凹孔、皺褶、凸瘤和氧化皮；底部缺陷允許用機加工方法去除，但必需保證瓶底設計厚度。瓶肩和瓶底與筒體必需圓滑過渡；瓶肩上不允許有溝痕存在。瓶口內螺紋紋的牙型、尺寸和公差應符合GB8335的規(guī)定。螺紋不允許有倒牙、平牙、牙雙線、牙底平、牙尖、牙闊以及螺紋外表上的明顯跳動波浪。8個螺距。螺紋基面位置的軸向變動量為±1.5mm。機械性能試驗3規(guī)定。硬度試驗瓶體熱處理后的硬度值應符合材料強度值的要求。冷彎和壓扁試驗冷彎試驗和壓扁試驗以無裂紋為合格，彎心直徑和壓頭間距的要求就符合表4規(guī)定。抗拉強度實測值超過保證值10%的，應以壓扁試驗代替冷彎試驗。金相組織檢查瓶體組織體應呈回火索氏體。瓶體的脫碳層深度，外壁不得超過0.3mm0.25mm。端部［2，b)、c)、D)］解剖經酸蝕后，斷面試樣上不得有肉眼可見的縮孔、氣泡、5.4.3條要求。水壓試驗5.4.1.16.101miN內，壓力表指針不得回降，3%；瓶體泄漏或明顯變形即為不合格。水壓試驗后，鋼瓶內部應烘干。氣密試驗氣密試驗壓力為公稱工作壓力。試驗時瓶體消滅泄漏，即為不合格。確因裝配不緊而引起瓶口泄漏，允許返修后重做試驗。爆破試驗2.4倍。實測爆破試驗中瓶全塑性變形的壓力應大于等于0.77PH。實測屈服壓力與爆破壓力的比值，應與瓶體材料實測屈服應力與抗拉強度的比值相接近。瓶全爆破口應無碎片，破口必需在筒全上。瓶體上的破口外形與尺寸應符合圖7的規(guī)定。瓶體主破口應為塑性斷裂，即斷口邊緣應有明顯的剪切唇，斷口上不得有明顯的金20%。無損探傷瓶體熱處理后應進展無損探傷，無損探傷應使用磁粉檢測(A型高靈敏度試片)或超聲檢JB4730，合格標準均為Ⅰ級。出廠檢驗逐只檢驗5規(guī)定工程進展逐只檢驗。批量檢驗5規(guī)定工程進展批量檢驗。抽樣規(guī)章5.5.1.3的要求，從中隨機抽出三只鋼瓶進展各項性能測定。復驗規(guī)章假設對抽樣瓶體測定的試驗結果不符合規(guī)定要求時，應對不合格工程進展加倍復驗；假設復驗結果符合規(guī)定，認為合格，假設復驗仍不合格，允許該批鋼瓶重熱處理；經重復熱處理的該批鋼瓶，應作為批對待并應重進展批量檢驗；在質量檢驗記錄中，應寫明重復熱處理的鋼瓶編號、緣由及結論；D)重復熱處理次數(shù)不得多于兩次。型式試驗鋼瓶制造廠凡遇以下狀況之一者，即須進展型式試驗。制造廠設計的鋼瓶；制造廠因轉變原制造工藝而生產的鋼瓶；轉變瓶體材料牌號而生產的鋼瓶；D)變更瓶體直徑和設計壁厚生產的鋼瓶；e)變更熱處理方式而生產的鋼瓶；f)60N/mm2而生產的鋼瓶。5規(guī)定?；馃囼炘囼炑b置鋼瓶充裝壓縮自然氣至公稱工作壓力，將瓶體水平架起，燃燒裝置長1650mm，與鋼瓶對中，放在鋼瓶下側約100mm處。為防止火焰直接觸及瓶閥、連接件和安全裝置，應使用30miN0.75ｍ，應使用金屬護板防止火焰直接觸及熱電偶。試驗方法5miN內，全部熱電偶應顯示不低于650℃650℃的溫度。合格標準鋼瓶到達以下結果之一為合格：經30miN火燒試驗不爆破或安全裝置泄放。但假設安全5miN5miN。爆炸沖擊試驗試驗方法200克左右硝胺炸藥，然后引爆。合格標準5mm為合格。循環(huán)疲乏試驗6.12執(zhí)行。12023次循環(huán)，不破壞為合格。抽樣規(guī)章5中規(guī)定的逐只檢查的工程，都應按工程逐只檢驗。53只進展檢驗。5只，其中3只時行疲乏試驗，1只進展爆炸沖擊試驗，1只進展火燒試驗。假設按7.13條進展的型式試驗不合格，則不得投入批量生產，不得投入使用。標志、涂敷、包裝、儲存標志鋼印標記8所示工程、位置打鋼印標記。8中的指引號挨次，但工程不行缺少。鋼印必需明顯、完整、清楚。8mm0.3—0.5mm。容積和瓶重的鋼印標記應保存一位小數(shù)。例如：容積或瓶重的實測值100.675容積應表示為100.6瓶重應表示為100.7顏色標記GB714