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GB 17258-2011 英文版(www.GB-GBT.cn): [GB/T 17258-2011] Steel cylinders for the on-board storage of compressed natural gas as a fuel for automotive vehicles

GB 17258-2011: 汽车用压缩自然气钢瓶

ICS 23.020.30

J74

中华东谈主民共和国国度尺度

代替GB 17258-1998

2011-12-30发布

2012-12-01实施

中华东谈主民共和国国度质料监督测验检疫总局

中国国度尺度化贬责委员会发布

1 鸿沟

本尺度端正了汽车用压缩自然气钢瓶(以下简称钢瓶)的型式和参数、手艺要求、试验要领、测验规

则、记号、涂敷、包装、运输和储存等。

本尺度适用于想象、制造公称使命压力为20MPa(本尺度压力指表压),公称水容积为30L~

300L,使命温度为-40℃~65℃,想象使用寿命为15年的钢瓶。

按本尺度制造的钢瓶仅用于充装相宜GB 18047的车用压缩自然气,用作汽车的燃料,固定在汽车

上使用;使用条目中不包括因外力等引起的附加载荷。

本尺度不适用于压缩自然气充气站用的贮气钢瓶,也不适用于焊合结构的钢瓶。

5 手艺要求

5.1 瓶体材料一般端正

5.1.1 瓶体材料应弃取电炉或吹氧碱性转炉冶真金不怕火的无时效性冷静钢。

5.1.2 瓶体材料应选定优质铬钼钢。

5.1.3 瓶体材料应相宜干系尺度的端正,并有质料及格讲明注解书。钢瓶制造单元在钢瓶制造前应按炉罐

号对材料进行化学身分分析,分析要领按GB/T 223或GB/T 4336履行。

5.1.4 瓶体材料可选定招牌为34CrMo4或30CrMo两种材料。若选定其他材料,其化学身分限定见

表2,其允许偏差应相宜GB/T 222的端正。关于非独特加入的合金元素钒、铌、钛、硼、锆的总含量不得卓越0.15%。

5.1.5 钢坯

5.1.5.1 钢坯的局势尺寸和允许偏差应相宜GB 13447的联系端正。

5.1.5.2 应按材料的炉罐号对钢坯的低倍组织进行分析,分析要领按GB/T 226进行,低倍组织的评

定应相宜GB/T 1979的端正。钢坯的低倍组织不允许有白点、残余缩孔、分层、气泡、异物和混合;中心

疏松不大于1.5级,偏析不大于2.5级。

5.1.6 无缝钢管

5.1.6.1 无缝钢管的尺寸外形、表里名义质料和允许偏差应相宜GB 18248的端正。

5.1.6.2 无缝钢管的壁厚偏差不应卓越其最小壁厚的+25%。

5.1.6.3 无缝钢管应由钢厂逐根探测交货,探测应按 GB/T 5777或 GB/T 12606进行,及格级别为L2。

5.2 想象

5.2.1 一般端正

5.2.1.1 筒体的壁厚设蓄意计应以水压试验压力ph为准。水压试验压力应为公称使命压力的1.5倍。

5.2.1.2 设蓄意计筒体壁厚所选定的屈服应力保证值不得大于抗拉强度保证值的90%。

5.2.1.3 吩咐筒体材料的最大抗拉强度进行限定,钢瓶瓶体材料的实测抗拉强度不宜大于880MPa。

要是想象端正的抗拉强度上限大于880MPa,气瓶制造企业吩咐其限定的最高硫、磷含量的材料进行耐

硫化物应力腐蚀试验,在提供充分灵验的试验数据前提下,报气瓶想象执意机构批准后,可稳妥升迁材

料的抗拉强度上限,但应不大于950MPa。

5.2.2 壁厚想象

筒体的想象壁厚S应按公式(1)臆度,同期应相宜公式(2)的要求,且不得小于1.5mm。

5.2.3.4 钢瓶凹形端部的环壳与筒体之间应有过渡段,过渡段与筒体的畅达应圆滑过渡。

5.2.4 瓶口想象

5.2.4.1 钢瓶瓶口螺纹应弃取锥螺纹,锥螺纹应相宜GB 8335或干系尺度的端正,灵验螺纹数不小于8扣。

5.2.4.2 钢瓶瓶口的厚度,应保证有有余的强度,且应保证瓶口在承受上阀力矩和铆合颈圈的附加外

力时不产生塑性变形。

5.2.5 附件

5.2.5.1 瓶阀上应设有安全泄放安装,安全泄放安装应相宜联系尺度的要求。

5.2.5.2 瓶阀上的安全泄放安装型式应为爆破片-易熔合金组合式。爆破片的爆破压力为水压试验压

力,允许偏差为+10%-0 。易熔塞的动作温度为110℃±5℃。安全泄放安装的排放才气应能知足7.1.14

端正的火烧试验的要求。

5.2.5.3 瓶阀与瓶口的螺纹互助应保证在装配阀后留有2~5螺距螺纹。

5.3 制造

5.3.1 一般端正

5.3.1.1 钢瓶制造除应相宜本尺度端正外,还应相宜居品图样和干系尺度的端正。

5.3.1.2 钢瓶瓶体一般弃取下列制造要领:以钢坯为原料,经冲拔拉伸、收口制成或以无缝钢管为原

料,经旋压收底、收口制成。在底部封合经过中,不应添加任何金属物。

5.3.1.3 钢瓶制造应分批贬责,瓶体按热处理法例,以不大于200只加上自便性试验用瓶体数目为一个批量。

5.3.1.4 经冲拔拉伸制成的瓶体,其凹形端部深度应相宜想象端正值,端部球壳和环壳的厚度均应相宜想象要求。

5.3.1.5 无缝钢管经旋压制成的瓶坯应进行工艺评定;瓶体端部内名义不应有肉眼可见的凹孔、皱褶、

凸瘤和氧化皮;端部的残障允许断根,但应保证端部想象厚度;瓶体不允许作念补焊处理。

5.3.1.6 对瓶体的名义残障允许弃取专用器具进行修磨,修磨后应相宜7.1.2的要求。

5.3.2 热处理

5.3.2.1 钢瓶瓶体应进行全体热处理,热处理当按经评定及格的工艺进行。

5.3.2.2 淬火温度不应大于930℃,回火温度不应小于538℃。

5.3.2.3 可用油或水基淬火剂当作淬火介质。用水基淬火剂当作淬火介质时,瓶体在介质中的冷却速

度应不大于在20℃水中冷却速率的80%。

5.3.3 无损检测

钢瓶瓶体热处理后应逐只进行无损检测。

5.3.4 瓶体内名义处理

钢瓶瓶体在水压试验后,应进行内名义干燥处理。

5.3.5 附件

5.3.5.1 颈圈如需装配,颈圈与瓶体的装配谢却用焊合样子。

5.3.5.2 瓶帽如需装配,瓶帽宜弃取可卸式结构。

5.3.5.3 弃取螺纹畅达的附件,其螺纹牙型、尺寸和公役应相宜GB 8335或干系尺度的端正。

6 试验要领

6.1 壁厚和制造公役

6.1.1 瓶体厚度应弃取超声波测厚仪测量。

6.1.2 瓶体制造公役用尺度量具或专用的量具、样板进行测验,测验神情包括筒体的平均外径、圆度、

垂直度和直线度。

6.2 内、外名义

目测查验,查验环境应保证有余的亮度;内名义查验时可借助于内窥灯或内窥镜。

6.3 瓶口螺纹

目测和用相宜GB/T 8336或干系尺度的螺纹量规查验。

6.4 瓶体热处理后各项性能方针测定

6.4.1 取样

6.4.1.1 试样应从筒体中部截取,弃取什物扁试样,试样的截取部位见图3所示。

6.4.1.2 取样数目

a) 取纵向拉伸试验试样2件;

b) 取横向冲击试验试样3件;

c) 取环向冷弯试验试样2件或压扁试验试样瓶1只或压扁试验试样环1件。

6.4.2 拉伸试验

6.4.2.1 拉伸试验的测定神情应包括:抗拉强度、屈服应力、伸长率。

6.4.2.2 拉伸试样制备局势见图4,取L0=5.65 S0。

6.4.2.3 拉伸试样局势尺寸和拉伸试验要领应按GB/T 228履行。

6.4.3 冲击试验

6.4.3.1 冲击试样弃取宽度大于就是3mm且小于就是10mm带有V型缺口的试样作念横向冲击。

6.4.3.2 冲击试样应从瓶体上截取,V型缺口应垂直于瓶壁名义,见图5所示。关于瓶体厚度小于

10mm的横向冲击试样加工四个面,瓶体表里壁圆弧名义不进行机加工。关于瓶体厚度大于10mm

的试件,若能通过对表里名义的加工使试样宽度为10mm,则该试样宽度取10mm;若因壁厚不成最终

将试样加工成10mm的厚度,则试样的宽度应尽可能接近运转厚度。

6.4.3.3 除按6.4.3.2端正的要求外,试样的局势尺寸及偏差和冲击试验要领应按GB/T 229履行。

6.4.3.4 瓶体壁厚不及以加工尺度试样时,可免作念冲击试验。

6.4.4 冷弯试验

6.4.4.1 冷弯试验试样的宽度应为瓶体壁厚的4倍,且不小于25mm,试样只加工4个面,瓶体表里

壁圆弧名义不进行机加工。

6.4.4.2 试样制作和冷弯试验要领按GB/T 232履行,试样按图6所示进行逶迤。

6.4.5 压扁试验

6.4.5.1 压扁试验要领按附录A履行。

6.4.5.2 关于试样环的压扁试验,应从瓶体上截取宽度为瓶体壁厚的4倍且不小于25mm的试样环,

只可对试样环的边际进行机加工,对试样环弃取平压头进行压扁。

6.4.6 硫化物应力腐蚀试验

硫化物应力腐蚀试验按附录B履行。

6.5 端部剖解

6.5.1 端部剖解[图2b)、c)、d)]试样应从力学性能试验的瓶体上截取,试样的高度尺寸应保留有瓶体

端部过渡段以上的筒体部分。

6.5.2 试样的剖面应在瓶体的轴线上,用5到10倍放大镜不雅察抛光后的剖切名义,并用尺度量具或专

用的量具、样板对底部尺寸进行测验。

6.6 金相试验

6.6.1 金相试样可从拉伸试验的瓶体上截取,试样的制备、尺寸和要领应按GB/T 13298履行。

6.6.2 显微组织的评定按GB/T 13320履行。

6.6.3 脱碳层深度按GB/T 224履行。

6.7 无损检测

应弃取在线自动纪录的超声检测或在线磁粉检测,超声检测按附录C履行,磁粉检测按附录D捏

行。关于抗拉强度保证值大于880MPa的钢瓶应弃取超声检测。

6.8 水压试验

水压试验应弃取外测法进行容积残余变形率测试,按GB/T 9251中的外测法试验履行。

6.9 气密性试验

气密性试验按GB/T 12137履行。

6.10 水压爆破试验

6.10.1 水压爆破试验按GB 15385履行。

6.10.2 水压爆破试验升压速率不应卓越0.5MPa/s。

6.10.3 应自动绘画出压力-时分和压力-进水量弧线,以服气瓶体的屈服压力和爆破压力值。

6.11 倦怠试验

6.11.1 倦怠试验按GB/T 9252履行。

6.11.2 轮回压力上限应不低于气瓶的水压试验压力ph,轮回压力下限应不高于2MPa,压力轮回速

率不应卓越每分钟10次轮回。

6.12 火烧试验

6.12.1 钢瓶的扬弃

钢瓶应水平扬弃,并使瓶体下侧在火源上方约100mm处。应弃取金属挡板防护火焰平直斗争瓶

阀和泄压安装。金属挡板不应平直斗争泄压安装和瓶阀。

6.12.2 火源

火源长度1.65m,火焰散播均匀。在火源长度鸿沟内,火焰应能涉及钢瓶下部及两侧的外名义。

6.12.3 温度和压力测量

至少用3只热电偶沿钢瓶下侧均匀建筑,以监控名义温度,其拆开距离不小于0.75m。同期应配

置测量和监控瓶内压力的压力表。

用金属挡板防护火焰平直斗争热电偶,也不错将热电偶镶嵌边长小于25mm的金属块中。试验过

程中应每拆开不大于30s的时分,纪录一次热电偶的温度和钢瓶内的压力。

6.12.4 一般试验要求

用自然气或空气将钢瓶加压到公称使命压力。

火烧试验时,应弃取驻扎钢瓶眨眼间发生爆炸的行动。

焚烧后,火焰应速即布满1.65m的长度,并由钢瓶的下部及两侧将其环绕。

焚烧后5min内,至少应有1只热电偶开导温度达到590℃,并在随后的试验经过中不得低于这一温度。

关于长度≤1.65m的钢瓶,其中心位置应置于火源中心的上部。

关于长度>1.65m的钢瓶,按下列要求扬弃:

a) 要是钢瓶的一端装有泄压安装,火源入手于钢瓶的另一端;

b) 要是钢瓶的两头王人装有泄压安装,则火源应处于泄压安装间的中心位置。

要是钢瓶弃取了绝热层附加保护,应在使命压力下进行两次火烧试验:一次是火源中心处于钢瓶长

度中间;另一次是用另外一只钢瓶,使火源肇始于钢瓶两头中的一端。

6.13 枪击试验

用直径至少为7.62mm的穿甲弹,穿透以压缩自然气或空气充压到20MPa±1MPa的钢瓶。子

弹至少应透顶穿透钢瓶的一个侧壁。

7 测验法则

7.1 试验和测验判定依据

7.1.1 壁厚和制造公役

7.1.1.1 实测壁厚应不小于想象壁厚,且筒体的壁厚偏差不应卓越最小壁厚的+22.5%。

7.1.1.2 筒体外径的制造公役不应卓越想象外径的±1%。

7.1.1.3 筒体的圆度,在并吞截面上测量其最大与最小外径之差,不应卓越该截面平均外径的2%。

7.1.1.4 瓶体的垂直度应不卓越其长度的10‰(见图7)。

7.1.1.5 筒体的直线度应不卓越瓶体长度的3‰(见图7)。

7.1.2 内、外名义

7.1.2.1 钢瓶筒体内、外名义应光滑圆整,不应有肉眼可见的凸瘤、凹下、裂纹、折叠、分层、混合等影响

强度的残障。对氧化皮零星变成的局部圆滑凹下和修磨后的眇小踪迹允许存在,但应保证筒体想象壁厚。

7.1.2.2 钢瓶端部内、外名义不应有肉眼可见的凹孔、皱褶、凸瘤和氧化皮,端部残障允许用机械加工

要领断根,但应保证端部想象厚度。

7.1.2.3 钢瓶端部与筒体应圆滑过渡,肩部不允许有沟痕存在。

7.1.3 瓶口螺纹

7.1.3.1 螺纹的牙型、尺寸和公役应相宜GB 8335或干系尺度的端正。

7.1.3.2 螺纹不允许有倒牙、平牙、牙双线、牙尖、牙阔以及螺纹名义上的昭着高出波纹。

7.1.3.3 锥螺纹从瓶口基脚起灵验螺纹数应不少于8个螺距。

7.1.3.4 锥螺纹基脚位置的轴向变动量应不卓越+1.5mm。

7.1.4 瓶体热处理后各项性能方针测定效果应相宜表3端正。

7.1.5 冷弯或压扁试验

7.1.5.1 在批量和型式试验中,可任选冷弯和压扁试验中的一项进行试验。

7.1.5.2 按6.4.4或6.4.5进行冷弯试验或压扁试验,以无裂纹为及格,弯心直径和压头间距应相宜表4端正。

7.1.6 硫化物应力腐蚀试验

试验效果应相宜附录B的要求。

7.1.7 端部剖解

按6.5不雅察剖切面上不应有缩孔、气泡、未熔合、裂纹、夹层等残障,且底部尺寸应相宜5.2.3要求。

7.1.8 金相试验

7.1.8.1 组织应呈回火索氏体,按GB/T 13320第三组评级图评定,1级~4级及格。

7.1.8.2 瓶体的脱碳层深度,外壁不得卓越0.3mm,内壁不得卓越0.25mm。

7.1.9 无损检测

钢瓶瓶体热处理后按6.7进行无损检测,超声检测效果应相宜附录C的要求,磁粉检测效果应符

合附录D的要求。

7.1.10 水压试验

7.1.10.1 按6.8要求进行水压试验,在水压试验压力ph下,保压时分不少于1min,压力表指针不应

回降,瓶体不应裸露或昭着变形。容积残余变形率不应大于5%。

7.1.10.2 水压试验论说中应包括钢瓶实测水容积和分量,水容积和分量应保留一位少许。

举例:水容积或分量的实测值为100.675,水容积应暗示为100.6,分量应暗示为100.7。

7.1.11 气密性试验

气密性试验压力应为公称使命压力,保压时分应不少于1min,瓶体、瓶阀、瓶体和瓶阀聚会处均不

应裸露。因装配而引起的裸露时势,允许再行作念试验。

7.1.12 水压爆破试验

7.1.12.1 查验水压爆破试验压力-时分弧线或压力-进水量弧线,服气钢瓶瓶体的实测屈服压力py和

实测爆破压力pb应相宜下列要求:

7.1.12.2 钢瓶瓶体爆破后应无碎屑,爆破口应在筒体上,瓶体上的破口局势与尺寸应相宜图8的端正。

7.1.12.3 瓶体主破口应为塑性断裂,即断口边际应有昭着的剪切唇,断口上不得有昭着的金属残障;

破口破绽不得引伸卓越瓶肩高度的20%。

7.1.13 倦怠试验

按6.11端正履行,钢瓶承受15000次轮回的经过中,瓶体不应裸露或爆破。

7.1.14 火烧试验

在按6.12端正进行火烧试验中,钢瓶内气体应通过安全泄压安装泄放,且入手泄放压力应不小于

26MPa,钢瓶不应发生爆炸。

7.1.15 枪击试验

在按6.13端正枪击试验经过中j9九游会真人,枪弹至少穿过一侧瓶壁,瓶体不应败坏。

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