1、lCS 2302030J 74 雷雪中华人民共和国国家标准GB 241622009汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶定期检验与评定Periodic inspection and evaluation of hoop wrapped fibre reinforcedcomposite gas cylinders with metal liners ofcompressed natural gas for automotive vehicles2009-06-25发布 2010-01-01实施中华厶县共和国国塞质量监督检验检疫总局毋布中国国家标准化管理委员会厘111GB 241622009目
2、次前言一1范围2规范性引用文件3术语和定义4检验机构、检验周期与检验项目5检验准备6外观检查与评定7瓶口螺纹检查与评定8水压试验9内部干燥10瓶阀检验与装配11气密性试验12检验后的工作-附录A(资料性附录) 气瓶定期检验与评定报告1l12338889990刖 昌GB 241622009本标准的全部技术内容为强制性。为确保汽车用天然气气瓶的安全使用，本标准参考采用了ISO 19078：2006汽车燃料用压缩天然气高压气瓶定期检验、评定与安装有关术语表达和表面缺陷分类及检测方法，以及GB 19533-2004汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定有关瓶口螺纹检查、水压试验、瓶阀检验和气密性试验等检验
3、方法。本标准的附录A为资料性附录。本标准由全国气瓶标准化技术委员会(SACTC 31)提出并归口。本标准起草单位：大连市锅炉压力容器检验研究所、重庆益峰高压容器有限责任公司、成都天然气化工总厂。本标准主要起草人：杨明高、胡军、赵红义、李斌、赵云峰。汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶定期检验与评定GB 2416220091范围本标准规定了汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶(以下简称：气瓶)的定期检验与评定的基本方法和技术要求。本标准适用于公称工作压力为20 MPa或25 MPa，公称水容积为30 L450 L，工作温度为-4065的气瓶。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而
4、成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 7144气瓶颜色标志GB 8335气瓶专用螺纹GBT 8336气瓶专用螺纹量规GBT 9251气瓶水压试验方法GBT 10878气瓶锥螺纹丝锥GB 12135气瓶定期检验站技术条件GBT 12137气瓶气密性试验方法GBT 13005气瓶术语GB 15382气瓶阀通用技术条件TSG Z7001特种设备检验检测机构核准规则气瓶安全监察规程3术语和定义GBT 13005确立的
5、以及下列术语和定义适用于本标准。31磨损abrasion因磨擦使材料磨损或擦伤而引起气瓶或附件的损坏。32冲击伤impact强烈地撞击气瓶表面，可能会导致表面划伤、凿伤和凹痕等冲击伤。冲击也可能导致缠绕层出现分层损伤，这种损伤在外观检查时很难被发现。33龟裂crazing树脂部分出现不透明的“霜状”细裂纹。】GB 24162200934划伤cut由尖锐器物进入气瓶表层而引起的损伤。35分层delamination在缠绕层之间发生分离的损伤。分层通常是由于过大的载荷垂直冲击缠绕层材料表面而引起的损伤。36外涂层external coating气瓶表面透明的或有颜色的用于防护瓶体或改善外观的涂层。
6、37螺旋缠绕helical与气瓶轴向有一定夹角的圆周方向的缠绕。38环向缠绕hoop direction在气瓶圆柱部分进行环向缠绕。增强纤维束的缠绕方向与气瓶的纵向约成90。39一级损伤level 1 damage在正常使用中发生的微小损伤。这种损伤对气瓶的安全没有构成有害的影响，可继续使用。在金属表面的涂层划伤或划痕没有明显深度，或缠绕层表砸涂层和树脂有较小损伤，但没有明显纤维破损的现象均可判定为这类损伤。310二级损伤level 2 damage损伤程度比一级损伤严重，但可以进行修复。311三级损伤level 3 damage三级损伤的气瓶不能再继续使用也不能进行修复。312增强纤维rei
7、nforcing fibres在复合材料中的连续纤维束，如：碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维，在压力作用下起承载作用。313修复repair修理气瓶使其复原或达到一级损伤的程度。314树脂resin用于粘接和固定纤维在指定位置的材料。树脂通常是热塑性或热固性树脂。315应力腐蚀裂纹SCC，stress corrosion cracking由载荷和恶劣环境共同作用造成材料开裂。缠绕层会出现垂直于纤维的裂纹或裂纹群。4检验机构、检验周期与检验项目41检验机构及设备从事气瓶定期检验的单位必须符合GB 12135的要求，并按TSG Z7001经国家特种设备安全监督2GB 241622009管理部门核准。场地
8、、检验检测仪器和设备以及检测工具如内窥镜、灯、深度测厚仪、低倍放大镜、直角尺、卡尺、螺纹塞规和环规等应能满足所从事的检验检测工作。42检验周期421气瓶的定期检验周期不得超过三年。422在使用过程中，如遇到下列情况应提前进行检验：a)气瓶遇明火；b) 气瓶长期暴露在高于65的环境温度下；c)气瓶受到冲击；d)天然气汽车遭受碰撞；e) 气瓶接触化学物质；f)发生异常的声响；g)确信气瓶已受到某种方式的损伤；h)对气瓶的安全可靠性产生怀疑。423库存或停用时间超过一个检验周期的气瓶，启用前应进行检验。43检验项目气瓶定期检验项目包括外观检查、瓶口螺纹检查、水压试验、瓶阀检验、气密性试验。5检验准备
9、51气瓶拆卸气瓶的拆卸应由检验机构或有资质的安装单位负责。52记录521逐只检查记录气瓶制造标志和检验标志。记录内容包括国别、制造单位许可证号或单位代码、气瓶编号、制造年月、公称工作压力、水压试验压力、公称水容积、上次检验日期。522对未取得特种设备安全监督管理部门制造许可的制造企业生产的气瓶、制造标志不符合相应规程或制造标准规定的气瓶、制造标志模糊不清或项目不全导致无法评定的气瓶、有关政府文件规定不准再用的气瓶，登记后不予检验按报废处理。523 自气瓶制造之日起，超过设计使用寿命的气瓶，登记后不予检验，按报废处理。对于按照规定办理使用登记的新投用气瓶，可以按其使用登记日期作为气瓶设计使用寿命
10、的起始日期。53瓶内介质处理对瓶内的介质，在保证安全、卫生和不污染环境的条件下，采用适当的方法(如抽真空或氮气置换等)将气体排净。54瓶阀拆卸与表面清理541确认瓶内压力与大气压力一致时，由检验机构负责拆下瓶阀。542对于瓶阀无法开启或拆下的气瓶，应与待检瓶分别存放以待另行妥善处理。543用不损伤瓶体金属以及缠绕层树脂和纤维的适当方法，将气瓶内外表面的污垢、腐蚀产物、沾染物等有碍外观检查的杂物以及外表面的疏松涂敷物清除干净。6外观检查与评定61检查与评定62表1列出了气瓶缠绕层的外观检查与评定要求。表2列出了气瓶金属部分的外观检查与评定要求。GB 241622009表1 缠绕层外观检查与评定评
11、定损伤类型 定义 一级二级 三级备注合格 不合格划伤、攘 由尖锐物体导 深度小于025 mm，探度025 mm且 如果缠绕气瓶无纤维曝露、割断和 小于125 mm的损 深度大于125 mm 的纤维没有割伤、凿伤致的材料损伤 伤，但可根据制造厂 断或分离，是可分离的现象的要求进行修复 以修复的由于磨擦导致深度小于025 mm，深度025 mm且 深度大于等于 如果缠绕气瓶磨损 没有纤维曝露、割断 小于125 1111：11的损 125 mm或纤维 的纤维没有割的区域磨薄 伤，但可根据制造厂 断或分离，是可和分离 外露的要求进行修复 以修复的确认气瓶承受了过热和火烧。缠绕层已永久碳化、褪色，气瓶只
12、被烟熏、气瓶 并出现如下现象缠绕层没有燃烧，缠 之一：绕气瓶被确认完好 缠绕层变色、变热、 火 区域发黑或成没有或能清洗掉 无损后，可继续使 黑、积碳和烧焦；损伤 褐色用；少量的褪色，可 树脂材料缺损或按制造厂的建议 是缠绕层纤维松动；判定 表面涂层和标识因被火烧，变色、变黑；阀座扭曲变形气体泄漏 从缺陷处泄漏 元泄漏现象 试验确认有泄漏现象气瓶受到能引 能清洗掉、没有残留 如果不能判别所接材料永久变色；材料化学品 起材料分解或 物或影响，并且能够 触化学品，对瓶体材 断裂或损伤；确认化浸蚀 破坏的化学品 确认该化学品对瓶 料的影响也不清楚， 学品对气瓶材料有影响；或不能确定材的作用 体材料没
13、有损害 应判定为三级损伤料是否已受影响按制造厂的指太阳紫外光线 失去少量的光泽或 只涂层受影响而对 纤维及树脂材料受 导，重新涂覆后自然老化 纤维及树脂材料无的影响 者粉化 影响 可复原或判定影响，可以修复为一级损伤发生碰撞、事故 汽车发生事故、气瓶在事故或或着火；处于着火环境 在气瓶上没有可见 车主已知道并报告 汽车出现严重的损 暴露于火或热气瓶经 或在着火环境 的痕迹；车主知道未 了碰撞、事故、着火伤痕迹，或气瓶出现 环境之后应立受高热 和高热源附近 发生事故、着火或热 或可能的热损伤；气冲击和热损伤痕迹 刻进行全面或不明 (汽车出现事故 源辐射 瓶需要测试 检查热 的 痕迹或热损伤)作用
14、4表1(续)GB 241622009评定损伤类型 定义 一级二级 三级备注合格 不合格缠绕气瓶材料受到冲击；在树 损伤区小于I cm2， 气瓶或内胆永久变冲击伤 脂上出现“霜 并且没有其他的 损伤不明显，需要制状”状态和“击 损伤 造厂的建议形，或者霜状损伤区域大于1 cIn2碎”状态材料接触化学应力腐品发生浸蚀，在 材料与化学品接触， 已知气瓶与化学品应力作用下，纤 但外观检查没发现 有接触，若判断纤维 鉴别出纤维有应力蚀裂纹 可能发生开裂，应判 腐蚀裂纹维可能发生开 影响裂或断裂 定为三级损伤表2金属部分外观检查与评定评定损伤类型 定义 一级二级 三级备注合格 不合格由尖锐物体导致瓶划伤、
15、擦 体材料损伤，也包括 大于1级的损伤 深度大于05mm锈损斑点之间的间 深度小于025 mnl 可以根据制造厂 或剩余壁厚小于伤、凿伤 距小于锈损斑点宽的要求打磨修复 设计壁厚度的线腐蚀出现可见的气瓶 可能出现弓状变 可见或可检出的凸起 没有膨胀 形，但不是凸起 凸起化学品、氧化或材料腐蚀处剩余壁厚点腐蚀 大于等于设计 无法确定腐蚀处 腐蚀处剩余壁厚的锈蚀引起凹点剩余壁厚 小于设计壁厚壁厚一系列的腐蚀点形 腐蚀处剩余壁厚 腐蚀处剩余壁厚成的一条窄线，腐蚀 大于等于设计壁 无法确定腐蚀处 小于设计壁厚或线腐蚀设计壁厚应由制点间的距离比腐蚀 厚且腐蚀长度小 剩余壁厚 腐蚀长度大于等造厂提供点宽度
16、更大 于100inm 于100mm化学品、氧化或材料腐蚀处剩余壁厚 腐蚀处剩余壁厚面腐蚀 的锈蚀而引起局部 大于等于设计壁无法确定腐蚀处 小于设计壁厚或厚且腐蚀面积小 剩余壁厚及腐蚀区域材料失去 面积 腐蚀面积大于等于外表面的25 于外表面的25凹陷深度等于或 小而浅的凹陷比在气瓶上出现的既 凹陷深度小于 大于16mm或直 大而浅的凹陷更没有穿透也没有材 16 rllrll，且其直 无法确定凹陷 径或长度小于 需关注。有尖锐凹陷 料损失的变形，其深 径或长度大于 尺寸50 ram(不论深度 的凹陷会使材料度大于外径的1 50mnl 多少)或两个同时 产生应力，降低气存在 瓶的安全性5GB 24
17、1622009表2(续)评定损伤类型 定义 一级二级三级 备注合格 不合格有从缠绕层材料下面泛到表面的缠绕层 在靠近缠绕层材料 腐蚀产物或在缠 缠绕层材料边缘 不要将气瓶腐蚀材料下 边缘，或从缠绕层材没有发现 绕层材料边缘上 上的腐蚀，有三级 产物与来源于汽的金属 料表面判断其下内 有腐蚀产物； 损伤特征的线 车部件的腐蚀沉腐蚀 胆表面有金属腐蚀 发现有腐蚀迹象 腐蚀 积物混淆的气瓶应咨询制造厂63损伤的证据外观检查气瓶表面是确定气瓶损伤的主要方式。可能引起损伤的证据有如下各点：腐蚀；一一划伤；擦伤；凿伤；纤维暴露；凹坑；凸起；破裂；材料损失；气瓶表面褪色(积碳、碳化、化学品浸伤等)；一暴露于
18、热环境的痕迹；冲击或事故；表面材料的损耗。64损伤级别无损伤或一级损伤不要求修复，可继续使用。二级损伤可修复或报废。三级损伤不能修复，三级损伤的气瓶必须报废。65缠绕层651划伤、擦伤和凿伤不管其长度、数量或方向，深度小于025 mm的损伤都判定为一级损伤并可以验收。大于或等于025 innl深度的损伤判定为二级或三级损伤。当深度超过125 mm，应判定为三级损伤。在一级和三级之间的损伤由检验人员判定合格或不合格。损伤深度超过025 inm的划伤或凿伤的二级损伤可以在制造厂的指导下进行修复。652磨损深度大于125 Innl的磨损应判定为三级损伤。二级损伤可以在制造厂的指导下进行修复。653冲
19、击损伤冲击损伤可能引起断裂及缠绕层分层。与冲击载荷有关的表面损伤有凹痕、划伤、凿伤、刮伤、擦伤、剥落、刺穿、纤维断裂、纤维松动、树脂开裂、变色或外形改变等。有上述各种损伤迹象时应对气瓶表面进行仔细检查。6GB 241622009应对已知的受冲击区域及已检测到表面损伤的区域进行检查，以确定内壁是否受到损伤。内壁损伤的证据包含气瓶表面的永久变形，凹痕是严重内损伤的证据。出现这种类型损伤的气瓶要仔细检查，并判定是属于二级或三级损伤。气瓶壁的任何凸起都判定为三级损伤。气瓶颜色出现局部变化。受到冲击的气瓶表面常常出现颜色局部变化。这种变化是由于缠绕层材料的分层、裂纹或开裂、或外部涂层的划伤所导致的颜色变
20、化造成的。出现这类迹象的每个区域都应仔细检查，并判定是属于二级或三级损伤。气瓶局部表面开裂。受到冲击的气瓶可能会在缠绕层材料表面出现圆形、椭圆形或线形的开裂。这种开裂也会导致颜色变化。出现这类损伤的每个区域都应仔细检查，并判定是属于二级或三级损伤。可用硬币敲击来测试气瓶所受到的冲击损伤。使用一元硬币来测试可能受冲击损伤的部位，用手夹住硬币，用硬币边缘敲击缠绕层表面，仔细听所发出的声音。有冲击损伤的部位发出的声音与没有损伤的部位发出的声音会有明显的不同。654烧损和严重热损伤气瓶因火烧或过热引起的严重损伤会使其外表面显现出脱色、变黑、碳化或积碳，甚至会失去树脂，引起缠绕气瓶的纤维松散。也会造成阀
21、座烧熔或变形。轻微的火烧和热作用可能使涂层、标签碳化、脱色。出现了火烧痕迹或过热现象的气瓶应判定为三级损伤。655气体泄漏出现气瓶壁气体泄漏的气瓶应判定为不合格。656化学品的浸蚀化学品浸蚀造成气瓶表面损伤。这种损伤包括腐蚀、脱色、蚀点、凹点、斑点、膨胀、软化、应力腐蚀裂纹和树脂脱落。严重时，缠绕气瓶会出现纤维断裂或者松散。当确认气瓶所沾染的已知化学品不会对气瓶造成损害时，应判定为一级损伤。由化学品浸蚀缠绕气瓶所引起的斑点、膨胀、软化、树脂脱落、纤维松散或断裂都属于三级损伤。气瓶的金属部分由于化学品浸蚀出现凹点、腐蚀及氧化应按表1进行评定。657自然老化气瓶长时间暴露在阳光、雨水和大气环境下，
22、外部涂层会老化，其结果会引起外表面涂层变色退化。如果没有发生金属表面的腐蚀、或缠绕层纤维断裂、溃散，可以判定为一级或二级损伤。在完成了检验程序之后，属于二级损伤的表面应按规定的方法进行涂层修复。禁止使用电动刷子、喷砂或喷丸处理、电动抛光机、砂轮或化学脱层剂处理缠绕气瓶的表面。如果只是要消除松散和变质的表面涂层或只是打光表面，可用细砂纸打磨。66金属部分661腐蚀6611概述金属表面的腐蚀是指由于强酸或碱性的化学作用而引起气瓶壁厚的减小。以下是不同类型腐蚀的描述。6612点腐蚀点腐蚀是在很小的面积上减小壁厚。孤立的小尺寸的凹点不会对气瓶有很大损伤，应按如下标准评定：剩余壁厚大于等于设计壁厚的孤立
23、的凹点属于一级损伤，剩余壁厚小于设计壁厚的凹点属于三级损伤。6613线腐蚀在腐蚀形成连续的状态或者当凹点相连成一条窄条或一条线，则称作线腐蚀。线腐蚀要比孤立的点腐蚀情况严重，并且可能发生在气瓶的任何位置上，应按如下标准评定：腐蚀处剩余壁厚小于设计壁厚或腐蚀长度大于等于100 1zlrz)，应判定为三级损伤。7GB 2416220096614面腐蚀面腐蚀是出现在气瓶比较大的表面区域上的腐蚀，它会减小气瓶的结构强度，应按如下标准评定：腐蚀处剩余壁厚小于设计壁厚或腐蚀面积大于等于外表面的25时，则属于三级损伤。6615缠绕层下的金属腐蚀在缠绕层材料与金属边界上的形成的线状腐蚀，如有三级损伤特征应判定
24、为三级损伤。6616电解腐蚀当气瓶和阀座与其他的导电材料接触时(如碳纤维与钢接触)，可能会引起电解腐蚀。表1所列的腐蚀检测准则可用于判定这类腐蚀。662凸起凸起是一种严重损伤，所有出现这种情况的气瓶应判定为三级损伤。663凹陷大于或等于16 mm深的凹陷，或不管其深度多少，其最大直径或长度小于50 mm，或两种情况都存在，应判定为三级损伤。664磨损应仔细地检查出现磨损痕迹的金属部分来确认磨损处的剩余壁厚不小于设计壁厚，否则应判定为三级损伤。67所有被判定为三级损伤和不合格的气瓶应报废。7瓶口螺纹检查与评定71用目测或低倍放大镜逐只检查螺纹有无裂纹、变形、腐蚀或其他机械损伤。72瓶口螺纹不得有
25、裂纹性缺陷，但允许瓶口螺纹有不影响使用的轻微损伤，即允许有不超过2牙的缺口，且缺口长度不超过圆周的16，缺El深度不超过牙高的13。721对于瓶口锥螺纹的轻度腐蚀、磨损或其他损伤，可用符合GBT 10878规定的丝锥修复。修复后用符合GBT 8336的量规检验，检验结果不符合GB 8335时，该气瓶应报废。722对于直螺纹的轻度腐蚀、磨损或其他损伤可用符合其相应标准的丝锥进行修复。修复后用符合其相应标准的量规检验，检验结果不符合要求时，该气瓶应报废。8水压试验81气瓶必须逐只进行水压试验，水压试验装置、方法和安全措施应符合GBT 9251的要求。注：优选外测法。82试验压力为气瓶标记中气瓶的试
26、验压力。83气瓶在试验压力下的保压时间不少于2 min。84水压试验时，缠绕层缺陷扩展、瓶体出现渗漏、明显变形或保压期间压力有回降现象(非因试验装置或瓶口泄漏引起)的气瓶应报废。85在水压试验时，应同时测定容积残余变形率。容积残余变形率超过lo的气瓶应报废。86在气瓶进行水压试验过程中，当压力升至试验压力的90或90以上时，如因故无法继续进行试验，应将试验压力提高07 MPa对受试瓶重新进行试验，但只能重试一次。试验压力不得超过自紧压力。9内部干燥91干燥方法与要求911经水压试验合格的气瓶，必须逐只进行内部干燥。91。2将瓶口朝下倒立一段时间，待瓶内残留的水沥净，然后采用干燥空气吹扫、内加温
27、或其他适当的8GB 241622009方法进行内部干燥。913 内部干燥时，温度应不超过65；时间应足够长以保证瓶内完全干燥。92干燥状况检查借助内窥镜或小灯泡观察瓶内干燥状况，如内壁已全面呈干燥状态，便可安装瓶阀。10瓶阀检验与装配101应逐只对瓶阀进行检验、清洗，保证开闭自如、不得泄漏。102阀体和其他部件(爆破片和易熔塞等)应完整，不得有严重变形，螺纹不得有严重损伤，其要求可参照72的规定。103瓶阀应装配牢固并应保证其与瓶口连接的有效螺纹牙数和密封性能，其外露螺纹数不得少于(12)牙。扳紧扭矩为200 Nm300 Nm。104当瓶阀损坏时，应更换新的瓶阀。如需更换密封件等易损部件，必须
28、得到瓶阀制造厂的书面授权且在其指导下进行。在装配瓶阀之前，应按GB 15382的要求对瓶阀进行气密性试验。更换的瓶阀，应选用与原瓶阀同一制造单位、同一型号的新瓶阀。或向气瓶制造厂咨询，选用已通过阀门型式试验以及该型号气瓶型式试验(火烧试验)的合格阀门。11气密性试验111气瓶水压试验合格后，应逐只进行气密性试验。试验装置、方法和试验用水应符合GBT 12137的要求，试验压力为气瓶公称工作压力。112应用浸水法进行气密性试验。气瓶浸水保压时间2 min，保压期间不应有泄漏现象。113气瓶气密性试验时，瓶体有泄漏现象的气瓶应报废。114试验过程中若试验装置或瓶阀产生泄漏时，应立即停止试验，待维修
29、或重新装配后再试验。115试验后，气瓶表面的水应立即擦干，并抽真空处理或用氮气置换瓶内空气。12检验后的工作121122123单位。124125定期检验合格的气瓶应按气瓶安全监察规程的规定打上检验标记或粘贴检验标签。检验人员应将气瓶检验与评定结果填人气瓶定期检验与评定报告(见附录A)。报废气瓶由检验单位负责销毁，销毁方式为压扁或锯切并填写气瓶报废通知书通知气瓶产权对于检验合格的气瓶，外露金属部分应按有关标准的规定对气瓶重新喷涂颜色。检验合格的气瓶应由检验机构或有资质的安装单位负责安装。GB 241622009附录A(资料性附录)气瓶定期检验与评定报告根据气瓶安全监察规程和GB 24162 2009汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶定期检验与评定的规定，对你单位汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶共只，进行了检验，其中只合格只报废(对报废气瓶已做破坏性处理，其报废原因见气瓶报废通知书)。检验员：(签字) 检验单位：(盖章)检验单位技术负责人：(签字) 检验日期检验与评定结论标记 装车信息外观检查气瓶公称 上次气瓶车辆 气瓶 螺纹 水压 瓶阀 气密性 备注气瓶 制造 制造 公称水 初始标记 安装 缠绕层金属 检查 试验 检验 试验国别 工作检验 装车 内衬编号 单位年月 压力 容积 日期 号码 单位代码 日期10
