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GB17258-1998汽车用压缩天然气钢瓶2.doc

GB17258-1998汽车用压缩天然气钢瓶2

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2011-06-30 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《GB17258-1998汽车用压缩天然气钢瓶2doc》,可适用于工程科技领域

GB汽车用压缩天然气钢瓶Steelcylindersfortheonboardofcompressednaturalgasasafuelforvehicles自    起执行前言  本标准是在原机械电子部通用机械行业内部标准JBTQ《汽车用压缩天然气高压钢瓶规范》的基础上进行编制的。  本标准对JBTQ的重要改动如下:取消了公称工作压力MPa这档增大了容积系列及直径系列材料取消锰钢一律用铬钼钢壁厚计算采用Mises公式对抗拉强度予以上限限制取消爆破试验容积变形率修订了爆破安全系数。  本标准参考文献:GB《钢质无缝气瓶》美国联邦规程第章《压缩天然气燃料容器规范》(Compressednaturalgasfuelcontainerintegrity)(年)及ISOCD《车用高压天然气瓶》(Highpressurecylindersfortheonboardstorageofnaturalgasasafuelforvehicles)(年)。  本标准的附录A是标准的附录。  本标准由中华人民共和国劳动部提出。  本标准由全国气瓶标准化技术委员会归口。  本标准由北京市天海工业有限公司起草。  本标准主要起草人:秋长鋆、吴如元。  范围  本标准规定了汽车专用压缩天然气钢瓶(以下简称钢瓶)的型式和参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、涂敷、包装、运输和贮存等。  本标准适用于设计、制造公称工作压力为~MPa(本标准压力均指表压)公称容积为~L工作温度为℃~℃的钢瓶。  按本标准制造的钢瓶只允许充装符合有关标准的且经脱水、脱硫和脱轻油处理后每标准立方米水分含量不超过mg和硫化氢含量不超过mg的作为燃料的天然气。  本标准不适用于压缩天然气充气站用的贮气钢瓶也不适用于复合材料气瓶。  引用标准  下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。  GB钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差  GB钢铁及合金中碳量的测定  GB钢铁及合金中硫量的测定  GB钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量  GB钢铁及合金化学分析方法硝酸铵氧化容量法测定锰量  GB钢铁及合金化学分析方法草酸硫酸亚铁硅钼蓝光度法测定硅量  GBT钢铁及合金化学分析方法中和滴定法测定硼量  GB合金及铁粉中铁量的测定  GB钢的脱碳层深度测定法  GB钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法  GB金属拉伸试验法  GBT金属夏比缺口冲击试验方法  GB金属洛氏硬度试验方法  GB金属布氏硬度试验方法  GB金属弯曲试验方法  GB结构钢低倍组织缺陷评级图  GB无缝钢管超声波探伤方法  GB金属拉伸试验试样  GB气瓶颜色标记  GB输送流体用无缝钢管  GB气瓶专用螺纹  GBT气瓶专用螺纹量规  GBT气瓶水压试验方法  GB气瓶疲劳试验方法  GBT钢管及圆钢棒的漏磁探伤方法  GB气瓶气密性试验方法  GBT金属显微组织检验方法  GBT钢的显微组织评定方法  GB无缝气瓶压扁试验方法  GB无缝气瓶用钢坯  GB气瓶水压爆破试验方法  JB压力容器无损检测  YBT金属平均晶粒度测定方法  术语和符号  本标准采用下列定义。  公称工作压力  钢瓶在基准温度(℃)时的限定充装压力。  屈服应力  对材料试件拉伸试验呈明显屈服现象的取屈服点或下屈服点无明显屈服现象的取屈服强度。  实测抗拉强度  按本标准所测得实际的抗拉强度值。  批量  系指采用同一设计条件具有相同的公称直径设计壁厚用同一炉罐号钢同一制造方法制成按同一热处理规范进行连续热处理的钢瓶限定的数量。  应力集中系数  钢瓶某部位局部最大应力与瓶体的薄膜应力的比值。  符号  Do钢瓶筒体外径mm  Df冷弯试验弯心直径mm  HrS、SS端部结构尺寸mm  Ph水压试验压力MPa  Py爆破试验过程中屈服压力MPa  S钢瓶筒体设计壁厚mm  Sao钢瓶筒体实测平均壁厚mm  T压扁试验压头间距mm  V公称水容积L  ao弧形扁试样的原始厚度mm  bo扁试样的原始宽度mm  d破口环向撕裂宽度mm  lo试样原始标距mm  ak冲击韧性值Jcm  δ伸长率  σe瓶体材料热处理后的屈服应力保证值Nmm  σea屈服应力实测值Nmm  σb瓶体材料热处理后的抗拉强度保证值Nmm  σba抗拉强度的实测值Nmm  型式和参数  钢瓶瓶体结构一般应符合图所示型式。    图钢瓶瓶体结构型式  钢瓶的公称工作压力应为MPa或MPa。  公称水容积和公称外径一般应符合表的规定。  表钢瓶的水容积和外径    钢瓶型号由以下部分组成:    型号示例:公称工作压力为MPa公称水容积为L公称外径为结构型式为A的钢瓶其型号标记为“CNPA”。  技术要求  瓶体材料一般规定  瓶体材料应是碱性平炉、电炉或吹氧碱性转炉冶炼的无时效性镇静钢。  钢种应选用优质铬钼钢。  瓶体材料必须符合其相应国家标准或行业标准的规定并有质量合格证明书。钢瓶制造厂应按炉罐号进行各项验证分析。  瓶体材料应具有良好的低温冲击性能。  瓶体材料的化学成分限定见表化学成分允许偏差应符合GB中表的规定。  表瓶体材料化学成分    钢坯  钢坯的形状尺寸和允许偏差应符合GB的有关规定。  低倍组织  a)不允许有白点、残余缩孔、分层、气泡、异物和夹杂  b)中心疏松不大于级偏析不大于级。  无缝钢管  钢管的外形公差应不低于GB的规定。  钢管的壁厚偏差不应超过最小壁厚的。  钢管应由钢厂逐根探伤交货探伤应按GB或GBT进行合格级别为C或N。  设计  一般规定  钢瓶的设计所依据的内压力应为水压试验压力。水压试验压力应为公称工作压力的倍。  设计计算瓶体壁厚所选用的屈服应力保证值不得大于抗拉强度保证值的。  应对材料的实际抗拉强度进行限制钢瓶瓶体材料实际抗拉强度不应大于Nmm。  筒体设计壁厚按式()计算:    同时应满足式()的要求:    端部结构  端部结构有四种型式  a)带瓶口半球形见图a)  b)半球形见图b)  c)碟形见图c)  d)凹形见图d)。    碟形端部结构应满足下列要求:  r≥Do  HDo≥或HDo≥  S≥SS≥S  S≥SS≥S  凹形端部的公称尺寸应满足下列要求。凹形端部若其中参数不能满足下列要求者应以循环疲劳试验来验证。  S=(~)S  S=(~)S  S=(~)S  r=(~)Do  H=(~)Do。  凹形端部的环壳与筒体之间应有过渡段过渡段与筒体的连接应圆滑过渡。  凹形端部应按水压试验压力Ph下的弹性有限元进行计算且在凹形端部公称尺寸的公差值范围内进行校核调整应力集中系数应不大于。  钢瓶瓶口的厚度,自螺纹沟槽处算起,不得小于筒体的设计壁厚且保证在承受紧阀的力偶矩和铆合颈圈的附加外力时不变形。  附件  瓶阀上应有安全泄压装置型式应为爆破片易熔塞组合式。爆破片的公称爆破压力为水压试验压力允许偏差为±。易熔塞的动作温度为℃±℃其排放面积必须使钢瓶能通过条规定的火烧试验合格。  瓶阀上的安全泄压装置应符合有关标准的要求。  瓶阀上应标明制造厂名称或代号、重量、水压试验压力及用途。例如:M(制造工厂代号)、W(重量)、Ph(水压试验压力)、CNG(用途)。  瓶阀与瓶口的螺纹配合应保证在装配瓶阀后留有~个螺距螺纹。  制造  一般规定  钢瓶制造应符合本标准规定并应符合产品图样和技术文件的规定。  钢瓶瓶体的制造方法应是:以钢坯为原料经冲压拉伸制造或以无缝钢管为原料经旋压制成。  钢瓶制造应分批管理按热处理顺序以不大于只为一个批量。  经冲拔拉伸制成的瓶体其凹形端部深度应符合设计规定值端部球壳和环壳的厚度均应符合设计要求。  无缝钢管经旋压制成的瓶坯应进行工艺评定瓶体端部内表面不应有肉眼可见的凹孔、皱褶、凸瘤和氧化皮端部的缺陷允许清除但必须保证端部设计厚度端部不允许作补焊处理。  热处理  钢瓶应进行整体热处理热处理应按评定合格的热处理工艺进行。  淬火温度不应大于℃回火温度不应小于℃。  不准在没有添加剂的水中淬火以水加添加剂作为淬火介质时瓶体在介质中的冷却速度应不大于在℃水中冷却速度的。  瓶体热处理后应逐只进行硬度测定和无损检测。  试验方法  瓶体材料技术指标验证  化学成分:应以材料的炉罐号按GB和GB执行。  低倍组织:应以材料的炉罐号按GB进行低倍组织的评定应符合GB的规定。  瓶体制造公差应用标准的或专用的量具样板进行检查应用测厚仪检查瓶体厚度用专用工具对瓶体内外表面进行修磨。  瓶体热处理后各项性能指标测定。  取样  a)取样部位见图所示  b)试样应从筒体中部纵向截取采用实物扁试样  c)取样数量:拉伸试验试样不少于个冲击试验试样不少于个冷弯试验试样不少于个。    图试验取样部位图  拉伸试验  a)拉伸试验的测定项目应包括:抗拉强度、屈服应力、伸长率  b)拉伸试样制备形状见图  c)拉伸试样形状尺寸的一般要求按GB执行  d)拉伸试验方法按GB执行。    图拉伸试样图  冲击试验  a)规定以mm×mm×mm或mm×mm×mm带有V型缺口的试样作为标准试样  b)试样的形状尺寸及偏差应按GBT执行  c)冲击试验方法按GBT执行。  冷弯试验  a)试样截取的部位见图圆环应从拉伸试样的瓶体上用机械方法横向截取  b)圆环的宽度应为瓶体壁厚的倍且不小于mm将其等分成四条任取一块试样进行侧面加工其表面粗糙度不低于μm圆角半径不大于mm  c)试样制作和冷弯试验方法按GB执行试样按图进行弯曲。    图冷弯试验示意图  压扁试验  压扁试验应按GB执行。  a)将瓶体的中部放进垂直于瓶体轴线的两个顶角为°、半径为mm的压头中间以~mmmm的速度对瓶体施加压力在负荷作用下测量压头间距T  b)压头的长度应不小于瓶体已经压扁的宽度见图。    图压扁试验示意图    图(完)  硬度测定应按GB或GB执行。  金相试验  a)金相试样应从拉伸试验的瓶体上截取试样的制备、尺寸和方法应按GBT执行  b)晶粒度按YBT执行  c)脱碳层深度按GB执行。  d)带状组织和魏氏组织的评定按GBT执行。  端部解剖  端部解剖图b)、c)、d)试样应从拉伸试验的瓶体上截取试样的剖面应在瓶体的轴线上。  试样的高度尺寸应保证留有瓶体端部过渡段以上的筒体部分。  检查方法按GB执行。  无损探伤JB执行。  用目测和符合GBT的标准塞规检查瓶口内螺纹。  爆破试验  爆破试验按GB执行。  a)管路中不得存有气体  b)升压速度不应超过MPas  c)测出试验过程中瓶体的屈服压力值  d)测出从开始升至钢瓶爆破瞬间水的总压入量  e)绘制出压力时间或压力进水量曲线。  水压试验按GBT执行。  气密试验按GB执行。  循环疲劳试验按GB执行。循环压力的上限为水压试验压力。  火烧试验按条执行。  爆炸冲击试验按条执行。  检验规则  瓶体允许的制造公差  筒体的壁厚偏差不应超过设计壁厚的。  筒体的外径的制造公差不应超过设计的±。  筒体的圆度在同一截面上测量其最大与最小外径之差不应超过该截面平均外径的。  筒体的直线度不应超过瓶体长度的‰。  瓶体的垂直度不应超过其长度的‰。  瓶体的高度的制造公差不应超过±mm。  瓶体内外观要求  筒体内、外表面应光滑圆整不得有肉眼可见的裂纹、折叠、波浪、重皮、夹杂等影响强度的缺陷对氧化皮脱落造成的局部圆滑凹陷和修靡后的轻微痕迹允许存在但必须保证筒体设计壁厚。  瓶体底部内表面不得有肉眼可见的凹孔、皱褶、凸瘤和氧化皮底部缺陷允许用机加工方法清除但必须保证瓶底设计厚度。  瓶肩和瓶底与筒体必须圆滑过渡瓶肩上不允许有沟痕存在。  瓶口内螺纹  螺纹的牙型、尺寸和公差应符合GB的规定。  螺纹不允许有倒牙、平牙、牙双线、牙底平、牙尖、牙阔以及螺纹表面上的明显跳动波纹。  瓶口基面起有效螺纹距数不得少于个螺距。  螺纹基面位置的轴向变动量为±mm。  机械性能试验  瓶体热处理后的机械性能应符合表规定  表瓶体的机械性能    硬度试验  瓶体热处理后的硬度值应符合材料强度值的要求。  冷弯和压扁试验  冷弯试验和压扁试验以无裂纹为合格弯心直径和压头间距的要求应符合表规定。  抗拉强度实测值超过保证值的应以压扁试验代替冷弯试验。  表冷弯试验和压扁试验的弯心直径和压头间距要求mm    金相组织检查  瓶体组织体应呈回火索氏体。  瓶体的脱碳层深度外壁不得超过mm内壁不得超过mm。  端部图b)、c)、d)解剖经酸蚀后断面试样上不得有肉眼可见的缩孔、气泡、未熔合、裂缝、夹杂物或白点且满足条要求。  水压试验  按条及条要求进行水压试验在保压min内压力表指针不得回降容积残余变形率不得大于瓶体泄漏或明显变形即为不合格。  水压试验后钢瓶内部应烘干。  气密试验  气密试验压力为公称工作压力。  试验时瓶体出现泄漏即为不合格。确因装配不紧而引起瓶口泄漏允许反修后重做试验。  爆破试验  实际爆破压力不得小于公称工作压力的倍。  实测爆破试验中瓶体塑性变形的压力应大于等于Ph。  实测屈服压力与爆破压力的比值应与瓶体材料实测屈服应力与抗拉强度的比值相接近。  瓶体爆破后应无碎片破口必须在筒体上。瓶体上的破口形状与尺寸应符合图的规定。  瓶体主破口应为塑性断裂即断口边缘应有明显的剪切唇断口上不得有明显的金属缺陷破口裂缝不得引伸超过瓶肩高度的。    图破口形状与尺寸示意图  无损探伤  瓶体热处理后应进行无损探伤无损探伤应使用磁粉检测(A型高灵敏度试片)或超声检测的方法不得有裂纹或裂纹性缺陷。按JB合格标准均为I级。  出厂检验  逐只检验  凡出厂的钢瓶应按表规定项目进行逐只检验。  批量检验  凡出厂的钢瓶应按表规定项目进行批量检验。  抽样规则  按的要求从中随机抽出三只钢瓶进行各项性能测定。  复验规则  a)若对抽样瓶体测定的试验结果不符合规定要求时应对不合格项目进行加倍复验若复验结果符合规定认为合格若复验仍不合格允许该批钢瓶重新热处理  b)经重复热处理的该批钢瓶应作为新批对待并应重新进行批量检验  c)在质量检验记录中应写明重复热处理的钢瓶编号、原因及结论  d)重复热处理次数不得多于两次。  型式试验  钢瓶制造厂凡遇下列情况之一者即须进行型式试验。  a)制造厂新设计的钢瓶  b)制造厂因改变原制造工艺而生产的钢瓶  c)改变瓶体材料牌号而生产的钢瓶  d)变更瓶体直径和设计壁厚生产的钢瓶  e)变更热处理方式而生产的钢瓶  f)变更最小屈服应力保证值超过Nmm而生产的钢瓶。  型式试验项目按表规定。  表检验项目表    火烧试验  试验装置  钢瓶充装压缩天然气至公称工作压力将瓶体水平架起燃烧装置长mm与钢瓶对中放在钢瓶下侧约mm处。为防止火焰直接触及瓶阀、连接件和安全装置应使用金属护板且金属护板不应与上述部件直接接触。燃烧装置应使规定的试验温度持续时间不小于min。三个热电偶固定在钢瓶的下侧部彼此间隔不大于m应使用金属护板防止火焰直接触及热电偶。  试验方法  点火后火焰应环绕钢瓶整个环向点火后min内所有热电偶应显示不低于℃并持续保持不低于℃的温度。  合格标准  钢瓶达到下列结果之一为合格:经min火烧试验不爆破或安全装置泄放。但若安全装置在点火后min内泄放则应继续火烧试验至少min。  爆炸冲击试验  试验方法  钢瓶充装压缩天然气至公称工作压力将钢瓶水平放置地面在钢瓶中部上表面上放置克左右硝胺炸药然后引爆。  合格标准  钢瓶应不破裂测量凹坑深度应不小于mm为合格。  循环疲劳试验  试验方法按执行。  合格标准为钢瓶承受次循环不破坏为合格。  抽样规则  凡表中规定的逐只检查的项目都应按项目逐只检查。  凡表中规定的批量检验的项目每批的抽样数不少于只进行检验。  钢瓶制造厂应另抽取对试验目的有代表性的钢瓶只其中只进行疲劳试验只进行爆炸冲击试验只进行火烧试验。  若按条进行的型式试验不合格则不得投入批量生产不得投入使用。  标志、涂敷、包装、储存  标志  钢印标记  每个钢瓶一般应在瓶肩上按图所示项目、位置打钢印标记。    图钢瓶钢印标记示意图  钢瓶上钢印标记也可在瓶肩部沿圆周线排列各项目的排列可不按图中的指引号顺序但项目不可缺少。  钢印必须明显、完整、清晰。  钢印字体高度不小于mm钢印字体深度为~mm。  容积和瓶重的钢印标记应保留一位小数。  例如:容积或瓶重的实测值  容积应表示为  瓶重应表示为  颜色标记  钢瓶颜色为棕色字样为“天然气”字色白色其他参照GB执行。  涂敷  钢瓶在涂敷前应清除其表面油污、锈蚀等杂物且在干燥的条件下方可涂敷。  涂层应均匀牢固不应有气泡、漆痕、龟裂纹和剥落等缺陷。  包装  根据用户的要求如不带瓶阀出厂则瓶口应采取可靠措施加以密封以防止沾污。出厂时可用捆装、集装或散装。  运输  钢瓶的运输应符合运输部门的规定。  钢瓶在运输和装卸过程中应防止碰撞、受潮和损坏附件。  储存  钢瓶应分类存放整齐。如采取堆放则应限制高度防止受损。  钢瓶出厂前如储存个月以上则应采取可靠的防潮措施。  安装  钢瓶的安装和使用应符合相应的有关国家(行业)标准及气瓶安全监察有关规定。  产品合格证和批量检验质量证明书  出厂的每只钢瓶均应附有产品合格证且应向用户提供使用说明书。  对出厂合格证的要求  a)钢瓶制造厂名称  b)钢瓶编号  c)水压试验压力  d)公称工作压力  e)气密性试验压力  f)材料牌号及其化学成分和机械性能、热处理后工厂保证值  g)热处理状态  h)筒体设计壁厚  i)实际重量(不包括瓶阀、瓶帽和防震圈)  j)实际水容积  k)出厂检验标记  l)制造年、月  m)产品执行的标准  n)钢瓶制造厂生产许可证号。  出厂合格证应用透明塑料袋盛装并固定于瓶阀或瓶帽上。  出厂的每批钢瓶均应附有批量检验质量证明书。该批钢瓶有一个以上用户时所有用户均应有批量检验质量证明书的复印件。  批量检验质量证明书的内容应包括本标准规定的批量检验项目。  制造厂应妥善保存钢瓶的检验记录和批量检验质量证明书的复印件(或正本)保存时间应不少于年。  附录A  (标准的附录)  汽车用压缩天然气钢瓶批量检验质量证明书  钢瓶名称生产批  盛装介质  图号底部结构  制造许可证编号  本批钢瓶共只编号从号到号    主要技术数据  公称容积L公称工作压力MPa  公称直径mm水压试验压力MPa  设计最小壁厚mm气密性试验压力MPa  主体材料化学成分    热处理方法  热处理热处理介质  机械性能试验工厂取用的最小屈服应力值:Nmm    金相检查    底中心解剖检查  结构形状尺寸符合图纸要求低倍组织合格。  爆破试验  瓶号屈服压力MPa实测屈强比  爆破压力MPa。爆炸口为塑性变形无碎片破口形状符合标准要求。  压扁试验结果    经检查和试验符合GB标准的要求是合格产品。  监督检验单位确认制造厂检验专用章  监督检验员检验科长    年月日年月日  发布单位:国家技术监督局提出单位:中华人民共和国劳动部起草单位:北京市天海工业有限公司批准单位:国家技术监督局

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