气瓶检验员培训讲稿车用CNG缠绕气瓶制造部分教学文案.ppt

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1、气瓶检验员培训讲稿车用CNG缠绕气瓶制造部分1车用CNG缠绕气瓶简介2车用CNG缠绕气瓶结构特征3车用CNG缠绕气瓶设计4车用CNG缠绕气瓶制造及制造过程中常见缺陷5车用CNG缠绕气瓶检验6车用CNG缠绕气瓶出厂文件和制造原始标志1车用CNG缠绕气瓶简介3一、车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶与汽车用压缩天然气钢瓶相比具有以下优点：气瓶重量轻、刚性好、强度高、气密性好、可靠性高。二、金属材料的疲劳破坏通常是没有明显预兆的突发性破坏，而复合材料中的增强物与基体的结合既能有效地传递载荷，又能阻止裂纹的扩展，提高了气

2、瓶的断裂韧性。三、复合材料中的大量增强纤维使得材料过载而少数纤维断裂时，载荷会迅速重新分配到未破坏的纤维上，使整个气瓶在短期内不至于失去承载能力。四、复合材料气瓶在受到撞击或高速冲击发生破坏时不会产生具有危险性的碎片，从而减少或避免了对人员的伤害；无需特殊处理就能满足耐腐蚀性能。452车用CNG缠绕气瓶结构特征7车用CNG缠绕气瓶结构分类一般分为二种型式：双口型（型式A）和单口型（型式B），见下图所示。8车用CNG缠绕气瓶的规格参数GB24160-2009《车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶》的规定：适用于设

3、计、制造公称工作压力为20MPa或25MPa，公称水容积为30～450L，使用温度一般地区为-40℃～65℃，设计使用寿命为15年的环向缠绕气瓶。9车用CNG缠绕气瓶型号的表示方法示例：公称工作压力为20MPa，公称水容积为50L，内胆公称外径为325mm，纤维采用玻璃纤维，结构型式为A型的车用压缩天然气钢质内胆玻璃纤维环向缠绕气瓶，其型号标记为：CNG2-G-325-50-20A。103车用CNG缠绕气瓶设计11盛装可燃气体的高压缠绕气瓶内胆应当选用钢或者铝合金等金属材料；缠绕气瓶钢质内胆用材，应当是电炉或氧气

4、转炉冶炼的无时效性镇静钢；钢内胆用材料抗拉强度大于880MPa，应当满足相应要求。缠绕材料应当选用玻璃纤维、芳纶纤维或者碳纤维；缠绕气瓶承载层应当采用单一纤维环向缠绕或者全缠绕，不得采用两种以上(包括两种)类型的纤维混缠。《气瓶安全技术监察规程》中对于材料和设计的规定12气瓶的实际爆破安全系数：车用钢质内胆玻璃纤维环向缠绕气瓶：2.5车用钢质内胆碳纤维及芳纶纤维环向缠绕气瓶：2.35瓶体金属材料屈服强度的设计选用值与抗拉强度的比值：0.90设计使用年限：15年13对设计的一般要求根据薄膜应力理论，通过计算可以求得

5、，气瓶筒体的环向应力是纵向应力的2倍，所以环向是气瓶的薄弱环节，气瓶的破裂一般是沿筒体的纵向开裂，即是由于作用在筒体的环向应力达到材料的抗拉强度极限所引起的。由于纤维是环向缠绕，因此缠绕层只承担环向应力；钢质内胆除承担完全的纵向应力外，还与缠绕层共同承担环向应力。环向缠绕气瓶的设计应遵守“未爆先漏”（Leak-before-break，LBB）准则，即气瓶材料具有足够的韧性，快速断裂前裂纹已穿透壁厚，导致泄漏发生，可避免突发快速断裂，减少损失。14（1）设计使用寿命GB24160-2009《车用压缩天然气钢质内胆

6、环向缠绕气瓶》的规定的使用寿命为15年。疲劳次数依据使用年限×1000次确定，即以平均每年1000次的使用次数模拟气瓶的疲劳使用寿命。（2）最大许用工作压力公称工作压力P是以20℃为基准温度的限定充装压力，环向缠绕气瓶允许达到的大许用工作压力Pm为公称工作压力P的1.3倍。这个压力与内胆小设计爆破压力相等，由此可见环向缠绕气瓶的安全系数是非常高的。15（3）温度范围①气体温度：设计环向缠绕气瓶时应考虑气体温度变化的影响：a）在静止条件下，环向缠绕气瓶内气体的温度变化应处于-40℃～65℃范围之内。b）在充装和排放

7、时，气体温度的变化可以超过-40℃～65℃的范围。②缠绕气瓶温度：设计环向缠绕气瓶时应考瓶体虑材料温度变化的影响：a）环向缠绕气瓶材料的温度变化应处于-40℃～82℃范围之内；b）当温度超过65℃时，应仅限于瓶体局部，或在相当短的时间内。除了在充装和排放时的条件下，环向缠绕气瓶的温度不得超过65℃。16（4）气体成分应符合GB18047《车用压缩天然气》的规定要求。（5）外表面设计环向缠绕气瓶时，应考虑其连续承受机械损伤或化学侵蚀的能力。环向缠绕气瓶外表面应能适应下列工作环境：①间断地浸入水中，或者道路溅水；②车

8、辆在海洋附近行驶，或者在用盐融化冰的路面上行驶；③阳光中的紫外线辐射；④砾石的冲击；⑤接触酸和碱溶液、肥料；⑥汽车用液体的侵蚀，包括汽油、液压油、电池酸、乙二醇和油；⑦接触排放的废气17对气瓶材料的选择1．内胆材料的选用（1）内胆材料的基本要求：车用压缩天然气钢质内胆纤维环向缠绕气瓶材料应具有较高强度、良好的塑性和足够的韧性，以保证气瓶的安全可靠。由于环向缠绕气瓶所充装的