汽车用压缩天然气钢瓶.doc

中华人民共和国国家标准 汽车用压缩天然气钢瓶GB17258—1998 Steel cylinders for the on-board of compressed natural gas as a fuel for vehicles 1　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16—20MPa(本标准压力均指表压)，公称容积为30—120L，工作温度为－50℃—60℃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，第标准立方米水份含量不超过8mg和硫化氢含量不超过20mg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2　引用标准　　下列标准所包含的条方，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，所示牌本均为有效所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探会使用下列标准最新版本的可能性　　GB222—84　钢的化学分析用试样取样汉及成品化学成分允许偏差　　GB223.1—81　钢铁及合金中碳量的测定　　GB223.2—81　钢铁及合金中硫量的测定　　GB223.3—88　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　　GB223.4—88　钢铁及合金化学分析方法硝酸铵氧化容量法测定锰量　　GB223.5—88　钢铁及合金化学分析方法*酸硫酸亚铁硅钼蓝光度法测定硅量　　GB/T223.6—94　钢铁及合金化学分析方法中和滴定法测定硼量　　GB223.7—81　钢铁及狐粉中铁量的测定　　GB224—87　钢的脱碳层探度测定法　　GB226—91　钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法　　GB228—87　金属拉伸试验法　　GB/T229—94　金属夏比缺口冲击试验方法　　GB230—91　金属洛氏硬度试验方法　　GB231—91　金属布氏硬度试验方法　　GB232—88　金属弯曲试验方法　　GB1979—80　结构钢低倍组织缺陷评级图　　GB5777—86　焊接接头拉伸试验方法　　GB6397—86　金属拉伸试验试样　　GB7144—86　气瓶颜色标记　　GB8163—87　输送流体用无缝钢管　　GB8335—1998　气瓶专用螺纹　　GB8336—1998　气瓶专用螺纹量规　　GB/T9251—1997　气瓶水压试验方法　　GB9252—88　气瓶疲劳试验方法　　GB/T12606—90　钢管及圆钢棒的漏磁探伤方法　　GB12137—89　气瓶气密性试验方法　　GB/T13298—91　金属显微组织检验方法　　GB/T13299—91　钢的显微组织评定方法　　GB/T13440—92　无缝气瓶压扁试验方法　　GB/T13447—92　无缝气瓶用钢坯　　GB15385—94　气瓶水压爆破试验法　　JB4730—94　压力容器无损检测　　YB/T5148—93　金属平均晶粒度测定方法3　术语和符号　　本标准采用下列定义3.1　公称工作压力　　钢瓶在基准温度(20℃)时的限定充装压力。

3.2　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3.3　实测抗拉强度　　按本标准6.3.2所测得实际的抗拉强度值3.4　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3.5　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3.6　符号　　D0—钢瓶筒体外径，mm；　　Df—冷弯试验弯心直径，mm；　　H，r，S1，S2，S3—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；　　a0—弧形扁试样的原始厚度，mm；　　b0—扁试样的原始宽度，mm；　　D—破口环向撕裂宽度，mm；　　L0—试样原始标距，mm；　　ak—冲击韧性值，J/cm2；　　δ5—伸长率，%；　　σe—瓶体材料热处理后的屈服变力保证值，N/mm2；　　σea—屈服应力实测值，N/mm2；　　σb—瓶体材料热处理后的抗拉强度保证值，N/mm2；　　σba—抗拉强度的实测值，N/mm2。

4　型式和参数4.1　钢瓶瓶体结构一般应符合图1所示型式4.2　钢瓶的公称工作压力应力16MPa或20MPa　　公称水容积和公称外径一般应符合表1的规定4.3　钢瓶型号由以下部分组成　　型号示例：公称工作压力20MPa，公称水容积56L，公称外径为229，结构型式为A的钢瓶，其型号标记为：“CNP20—60—229A”5　技术要求5.1　瓶体材料一般规定5.1.1　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5.1.2　钢种应选用优质铬钼钢5.1.3　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5.1.4　瓶体材料应具有良好的低温冲击性能5.1.5　瓶体材料的化学成分限定见表2，化学成分允许偏差应符合GB222—84中表2的规定5.2　钢坯5.2.1　钢坯的形状尺寸和允许偏差应符合GB13447的有关规定5.2.2　低倍组织　　ａ)不允许有白点、残余缩孔、分层、气泡、异物和零部件杂；　　ｂ)中心疏松不大于1.5级，偏析不大于2.5级5.3　无缝钢管5.3.1　钢管的外形公差应不低于GB8163的规定5.3.2　钢管的壁厚偏差不应超过最小壁厚的＋22.5%。

5.3.3　钢管应由钢厂逐根探伤交货，探伤应按GB5777或GB/T1260　GB/T12606进行，合格级别为C5或N55.4　设计5.4.1　一般规定5.4.1.1　钢瓶的设计所依据的内压力应力水压试验压力水压试验压力应为公称工作压力的5/3倍5.4.1.2　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85%5.4.1.3　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880N/mm25.4.2　筒体设计壁厚按式(1)计算：　　同时应满足式(2)的要求：5.4.3　端部结构5.4.3.1　端部结构有四种型式　　a)带瓶口半球形［见图2a］；　　b)半球形［见图2b］；　　c)碟形［见图2c］；　　D)凹形［见图2D］5.4.3.2　碟形端部结构应满足下列要求：　　r≥0.075D0；　　H/D0≥0.22；或H/D0≥0.40　　S1≥1.5S；S1≥S　　S2≥1.5S；S2≥S5.4.3.3　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　　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；5.4.3.4　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。

5.4.3.5　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1.805.4.3.6　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，且保证在随紧阀的力偶矩和铆合颈圈的附加外力时不变形5.4.4　附件5.4.4.1　瓶阀上应有安全泄压装置，型式应为爆破牌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±5%易熔塞的动作温度为100℃±5℃，其排放面积必须使钢瓶能通过7.13.2条规定的火烧试验合格5.4.4.2　瓶阀上的安全泄压装置应符合有关标准的要求5.4.4.3　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)5.4.4.4　瓶阀与瓶口的螺纹配合应保证在装配瓶阀后留有2—5个螺距螺纹5.5　制造5.5.1　一般规定5.5.1.1　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5.5.1.2　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5.5.1.3　钢瓶制造应分批管理，按热处理顺序以不大于203只为一个批量。

5.5.1.4　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5.5.1.5　无缝钢管经旋压制成的瓶坯，应进行工艺评定；瓶体端部内表面不应有肉眼可见的凹孔、皱褶、凸瘤氧化皮；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5.5.2　热处理5.5.2.1　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5.5.2.2　淬火温度不应大于930℃，回火温度不应小于538℃5.5.2.3　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20℃水中冷却速度的80%5.5.2.4　瓶体热处理后应逐只进行硬度测定和无损检测6　试验方法6.1　瓶体材料技术指标验证6.1.1　化学成分：应以材料的炉罐号按GB222和GB223执行6.1.2　低倍组织：应以材料的断罐号按GB226进行，低倍组织的评定应符合GB1979的规定6.2　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6.3　瓶体热处理后各项性能指标测定6.3.1　取样　　a)取样部位见图3所示；　　b)试样应从筒体中部纵向截取，采用实物扁试样；　　c)取亲戚数量：拉伸试验试样不少于2个，冲击试验试样不少于3个，冷弯试验试样不少于4个。

6.3.2　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4；　　c)拉伸试样形状尺寸的一般要求按GB6397执行；　　D)拉伸试验方法按GB228执行6.3.3　冲击试验　　a)规定以3mm×10mm×55mm或5mm×10mm×55mm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GB/T229执行；　　c)冲击试验方法按GB/T229执行；6.3.4　冷弯。