Q-ZKB03-2019 车用纤维全缠绕储氢气瓶_第1页
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文档简介

Q/ZKB浙江凯博压力容器有限公司企业标准车用纤维全缠绕储氢气瓶FullyWrappedCompositeHydrogenCylinderforLandVe浙江凯博压力有限公司发布IQ/ZKB03—2019 I 12规范性引用文件 3术语、定义和符号 24型式和基本参数 35技术要求 46试验方法及合格标准 67检验规则 8标志、包装、运输和贮存 附录A(资料性附录)螺纹剪切应力安全系数计算方法 附录B(规范性附录)气瓶阀装配扭矩 附录C(资料性附录)车用纤维全缠绕储氢气瓶批量检验质量证明书 Q/ZKB03—2019本标准规定了车用纤维全缠绕储氢气瓶的型式、规格、适用条件、材料、设计、纤维缠绕、试验要求、检验规则、标志包装、存储等。本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准编制参考了ISO11119-2:2020《气瓶--可重复充装的复合材料气瓶和管道--设计、制造和测试》第二部分:《容积450L以下纤维全缠绕增强承载金属内胆复合材料气瓶和管道》和美国DOTCFFC:2007《碳纤维全缠绕铝内胆气瓶的基本要求》两项标准。标准符合《气瓶安全监察规定》的有关规定。本标准由浙江凯博压力容器有限公司提出并归口。本标准起草单位:浙江凯博压力容器有限公司。本标准起草人:董智勇、陆国安、朱豪吉、吴苗成。Q/ZKB03—20191车用纤维全缠绕储氢气瓶本标准规定了车用纤维全缠绕储氢气瓶(以下简称储氢瓶)的形式、规格、使用条件、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存等。本标准适用于公称水容积0.5L~450L,公称工作压力35MPa,许用温度-40℃~65℃的纤维全缠绕铝合金内胆复合气瓶。气瓶的设计使用寿命不少于15年。按本标准制造的储氢瓶用于充装符合GB/T3634.1-2006中优等品的氢气。用作汽车燃料电池的燃料,固定在汽车上使用;使用条件中不包括因外力等引起的附加载荷。下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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。普通螺纹基本尺寸普通螺纹公差GB/T228金属拉伸试验法GB/T231金属布氏硬度试验GB/T1458纤维缠绕增强塑料环形试样力学性能试验方法GB/T1461纤维缠绕增强塑料环形试样剪切试验方法GB/T2578纤维缠绕增强塑料环形试样制作方法GB/T3362碳纤维复丝拉伸性能试验方法GB/T3246铝及铝合金加工制品显微组织检验方法GB/T3247铝及铝合金加工制品低倍组织检验方法GB/T3934普通螺纹量规GB/T6519变形铝合金产品超声波检验方法GB/T20975铝及铝合金化学分析方法GB/T7690.3增强材料纱线试验方法第3部分:玻璃纤维断裂强力和断裂伸长的测定(GB/T7690.GB/T9251GB/T9252GB15385气瓶水压试验方法气瓶疲劳试验方法铝合金无缝气瓶气瓶气密性试验方法气瓶水压爆破试验方法气瓶术语GB/T19466.2塑料差示扫描量热法(DSC)第2部分:玻璃化转变温度的测定(GB/T19466.2:GB/T3634.1-2006氢气第一部分工业氢Q/ZKB03—20192本标准采用下列术语和符号。术语和定义公称工作压力nominalworkingpressure储氢瓶在基准温度(20℃)时的限定充装压力。对充装的气体起密封作用,并在其外表面进行纤维缠绕操作的金属容器。金属胆可按部分承载进行批(金属胆)batch按照同一设计、同一炉罐号材料、同一制造工艺一级同一热处理规范同炉或连续进行热处理为条件进行分批所所限定的数量。此处,若采用间歇炉则必须为同炉,若采用连续炉则必须连续进行热处理。批(气瓶)batch用合格的金属胆,采用相同的设计、相同材料、相同制造工艺,连续生产的储氢瓶的限定数量。全缠绕fully-wrappedcylinder在金属胆外表面进行缠绕,缠绕纤维对环向和轴向起增强作用。在制造金属内胆储氢瓶过程中,通过施加压力使金属内胆的应变超过其屈服点,使其产生永久变形。自紧压力auto-frettagepressure自紧过程中施加的压力。该压力依据金属胆和缠绕层之间的应力分布而确定。纤维应力比fiberstreSSratio储氢瓶最小设计爆破压力下纤维的应力与公称工作压力下纤维的应力之比。符号下列符号用于本标准。Do储氢瓶公称外径,㎜L储氢瓶长度,㎜Pw公称工作压力,MPaPh水压试验压力,MPaPb爆破压力,MPaPmax最大许用压力,MPaRg内胆材料热处理后的抗拉强度保证值,MPaRe内胆材料热处理后的屈服强度保证植,MPaA内胆材料断裂伸长率,%3Q/ZKB03—2019结构型式储氢瓶一般应符合图1或图2所示的结构型式。允许气瓶二端开口或一端开口。储氢瓶结构A型示意图储氢瓶结构B型示意图参数储氢瓶的公称工作压力Pw为35MPa,以20℃为基准温度。公称水容积0.5L~450L。4.2.3疲劳次数:不低于11250次。4.2.4型号标记气瓶型号标记如下:气瓶型式(A或B)公称工作压力MPa公称容积L气瓶公称外径mm压缩氢气铝内胆储氢瓶其型号标记为:CHA3C-400-80-35B4Q/ZKB03—2019一般要求设计使用寿命以本标准中规定的使用条件为基础的储氢气瓶,其设计使用寿命不少于15年。最大许用压力wm筹w设计使用温度设计储氢瓶时应考虑气瓶材料及气体温度的变化:a)储氢瓶的正常工作温度范围为-40℃~65℃;b)在充装和排放时,气体瞬时温度的变化范围可以达到-40℃~85℃。氢气组成按本标准制造的储氢瓶用于充装符合GB/T3634.1-2006中优等品的氢气材料内胆材料应采用6061铝合金,材料的化学成分应符合表2的规定6061铝合金化学成分FeCuMnMgCrZnTiPbBiAl%余量检验方法按GB/T6987.1~6987.32执行。应符合相应的国家标准的规定,并有质量合格证明书。内胆制造厂应按材料炉罐号进行复验。内胆设计5.2.2.1肩部和底部应采用凸形结构。5.2.2.2肩部或底部的厚度应满足气瓶水压试验和疲劳试验的要求。5.2.2.3为获得合理的应力分布,内胆肩部或底部应采用渐变厚度设计,筒体与肩部和筒体与底部应圆滑过渡。5.2.2.4通过应力分析验证内胆设计壁厚。5.2.2.5瓶口仅允许开在肩部或底部,且在内胆轴线上。5.2.2.6瓶口的外径和厚度应满足瓶阀装配时的扭矩要求。见附录B。5.2.2.7瓶口螺纹应采用直螺纹并贯穿口部,在水压试验压力下的剪切应力安全系数至少为10,且螺纹剪切应力安全系数计算方法见附录A。5.2.2.8进行固溶时效热处理。热处理后的力学性能应满足表2的规定。5Q/ZKB03—2019内胆热处理后力学性能保证值试验项目保证值抗拉强度RgMPa≥262屈服强度ReMPa≥242断后伸长率A%铝胆厚度≥5mm铝胆厚度<5mm内胆制造5.2.3.1应符合设计图样及相关技术文件的要求。5.2.3.2应采用挤压、冲压拉伸或旋压成型的制造方法,经收口制成。5.2.3.3制造过程应分批管理。以不大于200只内胆为一个批量(不含破坏性试验用内胆)。内胆热处理应按工艺评定合格的热处理制度进行热处理。瓶口螺纹应满足设计要求,螺纹牙型、尺寸及制造公差应符合GB/T196和GB/T197的要求;气瓶要求气瓶缠绕层材料纤维应为玻璃纤维、芳纶纤维或者碳纤维,纤维供应商应提供产品质量合格证明书,纤维性能须满足储氢瓶生产厂家的要求。气瓶制造厂应对纤维强度进行复验。如果采用碳纤维,应防止其对铝合金的电化学腐蚀。5.3.1.2树脂树脂可采用热固性树脂或热塑性树脂。适合的基体材料有:环氧、改性环氧、聚脂和乙烯类热固性树脂和聚乙烯、聚酰胺热塑性树脂。性能和技术指标应符合相应的国家标准或行业标准的规定,并有质量合格证明书。树脂的玻璃化转变温度应满足生产厂家的要求。气瓶设计5.3.2.1储氢瓶公称工作压力Pw,在任何情况下最大充装压力不超过Pmax。5.3.2.2储氢瓶水压试验压力Ph为公称工作压力Pw的1.5倍。5.3.2.3储氢瓶最小设计爆破压力不应小于表4中的给定值。为保证在承受持续载荷和循环载荷条件下缠绕材料缠绕层的设计具有高度可靠性,纤维应力比应满足表3规定。储氢瓶纤维应力比和最小设计爆破压力纤维类型纤维应力比最小设计爆破压力/MPa玻璃纤维≥3.5芳纶纤维≥3.02.9Pw碳纤维≥2.02.0PwQ/ZKB03—201965.3.2.4应力分析应采用有限元技术,并建立气瓶的适当模型,计算自紧后在零压力、工作压力、试验压力及爆破压力下,内胆和缠绕层中的最大应力及各点的应力分布。分析模型应基于薄壳理论,并考虑材料非线性和结构的几何非线性特性,同时计算环向和纵向应力分布。5.3.2.5应力分布要求通过应力分析验证最小设计壁厚,并判定胆体和纤维的应力水平。对于已经过自紧的气瓶,应分别计算零压力、工作压力、水压试验和设计爆破压力下,缠绕材料和内胆在气瓶环向和径向的应力。计算保持内胆不失稳的最大自紧压力。应力分布要求:a)零压力下内胆的环向压应力应在内胆屈服应力的60-95%之间。b)工作压力下内胆的环向拉应力应不超过内胆屈服应力的60%。c)工作压力下纤维应力应不超过要求最小爆破压力下纤维应力的30%。d)用于内胆防电蚀与气瓶防损伤的玻璃纤维,其净载荷分担能力应不超过气瓶要求最小爆破压力e)气瓶的纵向应力应小于环向应力,起爆点应在瓶体侧壁上。气瓶制造5.3.3.1内胆和储氢瓶制造应符合本标准规定,并应符合设计图样及相关技术文件的要求。5.3.3.2制造过程应分批管理。以不大于200只内胆为一个批量(不含破坏性试验用气瓶)。5.3.3.3进行碳纤维铝内胆储氢瓶设计时,在铝内胆与碳纤维加强层之间应增加绝缘保护层,以防止铝内胆与碳纤维的电化学腐蚀。可采用下列任一种方法:a)绝缘树脂涂层;b)玻璃纤维/树脂缠绕层。允许对铝合金内胆内表面增加防腐蚀保护层。5.3.3.4缠绕时不允许纤维混合,每层只允许采用一种纤维。在使用过程中,所有保护层不得对储氢瓶的力学性能产生不利影响。5.3.3.5缠绕和固化应按评定合格的工艺进行。5.3.3.6水压试验前应按规定的自紧压力进行自紧处理,使内胆应力值符合气瓶设计中应力分布的要求。a)内表面、瓶口螺纹及密封面应清洁,不得有残留物。b)外表面应光滑、平整,不得有纤维裸露、纤维断裂、树脂积瘤及纤维分层等影响性能的缺陷。目测检验外表面,内表面可用内窥镜或内窥灯进行检测。瓶阀应有安全泄压装置,其要求应符合相关标准的规定。瓶阀上安全泄压装置的安全泄放量及泄放通径应按GB16918进行设计计算,并应能保证储氢瓶在5.5.2.6所规定的火烧试验条件中安全泄压。试验方法制造公差应采用标准的或专用的量具、样板进行检查,应用超声波测厚仪检查瓶体厚度。合格标准a)筒体壁厚不小于设计壁厚;Q/ZKB03—20197b)筒体外径不应超过设计值的±1%;c)筒体的圆度在同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2%;d)筒体直线度不应超过瓶体长度的3‰。6.1.2内外观试验试验方法目视法检查,可用借助于不高于12V电压的内窥灯检查内表面。合格标准a)内胆筒体内、外表面应光滑圆整,不应有肉眼可见的裂纹、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磨后的轻微痕迹允许存在,但必须保证筒体设计壁厚;b)内胆端部内表面不应有肉眼可换的凹孔、褶皱、凸瘤和氧化皮,端部缺陷允许用机械加工方法清除,但必须保证端部设计厚度;c)内胆的端部与筒体必须圆滑过渡。6.1.3瓶口螺纹不允许采用锥螺纹。试验方法目测和用符合GB/T3934的螺纹规检查螺纹。合格标准螺纹牙型、尺寸及制造公差应符合GB/T196和GB/T197的要求并且螺纹不应有倒牙、平牙、牙双线、牙底平、牙尖、牙阔以及螺纹表面的明显跳动波纹。6.1.4拉伸试验试验方法从胆的筒体部分沿轴向切取3个试件,试件尺寸从下列规定中选取一种:a)如果铝内胆厚度大于等于5mm,试件尺寸采用标距长度50mm,宽度38mm。b)如果铝内胆厚度小于5mm,试件尺寸采用标距长度为厚度的24倍,宽度不大于厚度6倍。拉伸试验方法按照GB/T228执行。合格标准符合表3的规定。6.1.5硬度试验试验方法按GB/T230或GB/T231执行。合格标准硬度值不得超出气瓶制造厂规定的范围。6.1.6金相试验试验方法在内胆的肩部取样。试样的制备、尺寸及试验方法按GB/T3246.1执行。合格标准无过烧组织。6.1.7化学成分检验试验方法按GB/T6987执行。合格标准符合表2的规定。6.2气瓶6.2.1缠绕层层间剪切强度试验方法采用按GB/T2578规定制作的具有代表性的缠绕层试样,试验有效试样数不应少于三个。在沸水中煮24小时后,按GB1461执行。合格标准剪切强度≥13.8MPa。Q/ZKB03—201986.2.2缠绕拉伸强度试验方法采用按GB/T2578规定制作的具有代表性的缠绕层试样,试验有效试样数不应少于三个。按GB/T1458执行。合格标准缠绕层拉伸强度不应低于制造单位制造保证值。6.2.3水压爆破试验试验方法按照GB15385进行试验。储氢瓶加压至设计爆破压力的80%以上时加压速度应不超过1.4MPa/s,在设计爆破压力的80%以上时加压速度大于0.35MPa/s,则气瓶应置于压力源和压力测量装置之间,或在设计爆破压力时保压5s,随后继续加压至破坏。合格标准在任何情况下实际爆破压力都不得小于最小设计爆破压力。破坏部位无论在储氢瓶的筒体或封头均属正常,爆破模式符合LBB模式。6.2.4疲劳试验试验方法按照GB/T9252进行试验。在储氢瓶中充入非腐蚀性液体(油、去离子水或乙二醇)。循环压力范围2MPa~43.75MPa。循环频率不大于每分钟10次。记录破坏时的循环次数以及破坏位置和初始破坏形式。合格标准经11250次疲劳,储氢瓶不应泄漏和破裂。继续试验至33750次,其间允许气瓶出现泄漏但不能破裂。如果经33750次疲劳气瓶仍未破坏,可加压破坏或继续试验直至气瓶破坏,破坏形式允许为破裂。6.2.5火烧试验试验方法将储氢瓶充装压缩氢气至公称工作压力35MPa。储氢瓶的最低部分应在火源上方约100mm处。瓶体在火焰中的停留时间应到充装的气体完全排出或规定的燃料燃烧完为止。试验时储氢瓶应通过压力泄放装置泄放气体。火源长度1650mm,宽度至少要超过储氢瓶水平投影边界,火源应保证均匀。选用燃料应保证加热速度、均匀、稳定、可重复。储氢瓶水平放置,应加装金属护板以避免压力泄放装置与火焰直接接触,但金属护板不可与压力泄放装置直接接触。测试期间因阀和管路破坏得出的试验结果无效。如储氢瓶长度不大于1650mm,应将其放置于火源中部。如其长度大于1650mm,应按下述方式放置:a)如果储氢瓶的一端装有安全装置,试验室将另一端放在火源上方。如果两端均装有安全装置,或沿气瓶长度方向不止一处有安全装置,则火源中心应在沿水平方向间间隔最大的两个安全装置的中心。b)如果储氢瓶已采取隔热保护,应分别对两只储氢瓶进行试验。对第一只进行试验时,火源中心在储氢瓶的中部(沿轴向方向),第二只试验时火源中心在储氢瓶的一端。用传感器测量储氢瓶表面温度,传感器不得少于三个,并沿瓶体底部放置,间距不大于750mm。采用金属护板保护传感器不直接接触火源,或将传感器插入面积小于25mm2的金属块中。记录测量温度和瓶内压力,间隔不超过30s。点火后5min内,至少有一个测量点温度达到590℃,并保持至试验结束。合格标准气体应从压力泄放装置泄出,储氢瓶不应发生爆炸。6.2.6枪击试验试验方法储氢瓶以压缩氢空气为介质充压到公称工作压力35MPa±1MPa。用弹径不小于7.62mm的穿甲弹至少穿透一侧瓶壁。子弹应以45°角方向撞击侧壁。合格标准枪击后储氢瓶应不爆炸。Q/ZKB03—201996.2.7损伤容限试验试验方法在储氢瓶瓶体中段的外壁上沿轴向加工一个长25mm,深度1.25mm和一个长200mm,深度0.75mm的切口。将预制切口的储氢瓶,在2MPa~43.75MPa的循环压力下先进行2250次疲劳试验,再继续进行9000次疲劳试验。试验环境温度为室温。合格标准经2250次疲劳的试验后切口不得有泄漏或破裂,但可以在其后9000次疲劳的测试中出现6.2.8极限温度疲劳试验试验方法用无任何外部防护的储氢瓶进行该项试验。在内外压差为零、温度大于等于85℃、相对湿度大于等于95%条件下将储氢瓶处理48h。此条件可在保持85℃的环境内向气瓶喷洒水珠或水雾的方式来实现。在温度大于等于85℃、相对湿度大于等于95%条件下,向储氢瓶充加2MPa~43.75MPa循环压力,进行5625次疲劳试验.疲劳频率不得超过每分钟10次。将气瓶及所充装的气体降至-40℃以下。在-40℃以下的温度下,向储氢瓶充加2MPa~35MPa循环压力,进行5625次疲劳试验。疲劳频率不得超过每分钟2次。按本标准6.2.3将该瓶增压至爆破。合格标准疲劳中,气瓶不应出现开裂、泄漏或纤维脱层。爆破压力应超过最小设计爆破压力的0.8倍6.2.3所测平均爆破值。6.2.9跌落试验试验方法随机抽取储氢瓶,在室温下进行坠落试验。试验时储氢瓶无内压,也不安装阀门。自由下落到平坦、水平的混凝土基座或地板上。a)水平坠落,符合气瓶底部距地面1800mm;b)垂直坠落,势能488J,但任何情况下底端距地面不大于1800mm;c)45°坠落,符合气瓶重心距地面1800mm,储氢瓶底端距地面大于600mm。也可维持重心距地面高度不变,改变坠落角度至底端距地面600mm.只当难于实现垂直坠落时才进行45°坠落试验。经坠落试验的储氢瓶,先以2MPa~43.75MPa的循环压力进行2250次疲劳试验,观察试验结果,再继续进行9000次疲劳试验,允许在随后的疲劳循环中泄漏失败。合格标准储氢瓶经起始2250次疲劳试验后不得出现泄漏或破坏,但可在随后的疲劳中出现泄漏而不能爆炸。6.2.10水压试验试验方法按GB/T9251进行试验。以不超过1.4MPa/s的加压速度加压至1.5倍公称工作压力,保压时间为至少30s。为保证储氢瓶完全膨胀,可适当延长保压时间。由于试验设备故障,试验压力不能保持恒定时,允许将试验压力增加0.7MPa后重新进行试验。重复试验次数不得大于2次。合格标准在1.5倍公称工作压力下应保持至少30s不泄漏。气瓶容积残余变形应限定合理的上限,且不超过容积全变形的5%。6.2.11化学腐蚀试验试验方法化学腐蚀试验应在储氢瓶瓶成品表面进行,气瓶表面可以涂有胶衣。将气瓶表面(如图)分为5个公称直径100mm的圆面,圆面的中心可以不同轴,但不能有重叠。Q/ZKB03—2019五个圆面分别进行下面五项中的其中一项腐蚀(1)体积分数为19%的硫酸水溶液(2)质量分数为25%的氢氧化钠水溶液(3)体积分数为5%的甲醇汽油溶液(4)重量分数为28%的硝酸铵水溶液(5)体积分数为50%的甲醇水溶液。图三气瓶腐蚀圆面示意图将五片厚度0.5mm直径100mm的玻璃棉分别放置五个圆面,将五种腐蚀液体分别倒向五片玻璃棉,并确保在试验过程中始终保持浸透。然后按照6.2.4在2MPa~43.75MPa进行压力范围疲劳测试,经过6750次疲劳试验后加压至43.75MPa,保压至少24小时合格标准经上述试验后,进行6.2.3爆破测试,爆破压力应不小于1.8倍公称工作压力。6.2.12加速应力试验试验方法在温度85℃,储氢瓶加水压至不低于最大许用工作压力Pmax条件下,储氢瓶静置1000h。然后按本标准6.1.2.3要求进行水压爆破试验。合格标准水压爆破压力应大于0.8倍6.1.2.3中平均爆破值。出厂检验逐只检验气瓶应按表4规定的项目进行逐只检验。批量检验气瓶应按表4规定的项目进行批量检验。抽样7.1.3.1内胆从每批内胆中随机抽取1只,进行拉伸试验、金相试验和化学成分试验。如果批量检验时某项不合格,按下列规定进行处理:a)如果不合格是由于试验操作异常或测量失误所造成,应重做同样数量试样的试验。如重新试验结果合格,则首次试验无效。b)如果确认不合格是由于热处理造成的,允许该批内胆重新热处理,但热处理次数不应多于两次(不包括单纯的人工时效处理次数),经重新热处理的该批内胆应作为新批进行批量检验。c)如果确认不合格是由于其他原因造成的,则整批内胆判废。7.1.3.2气瓶a)从每批气瓶中随机抽取1只,进行疲劳试验。b)从每批气瓶中随机抽取1只,进行水压爆破试验,用于疲劳试验的气瓶可用来进行爆破试验。如果批量检验时某项不合格,允许再随机抽取5只气瓶进行该项试验,5只气瓶全部通过试验,则本批气瓶合格。如果其中有一只未通过试验,则整批气瓶判废。型式试验Q/ZKB03—2019新设计的气瓶应按表5规定的项目进行型式试验。若型式试验不合格,则不得投入批量生产,不得投入使用。用于型式试验的同批气瓶,不应少于50只,从中随机抽取气瓶进行型式试验,各项试验的抽样数量见表4。气瓶出厂检验及型式试验序号1内胆∨2∨—3∨—4—∨1∨5∨—6—∨1∨7∨18气瓶—∨∨9—∨1∨3—∨1∨2∨1——∨1——∨1——∨1——∨3∨——∨1——∨1设计变更设计变更允许减少型式试验项目。设计变更除应按表4规定项目进行批量试验和逐只检验外,还应按表5规定的项目重新进行型式试验。设计变更后的储氢瓶,应按照表6所确定的项目进行试验。设计变更应进行的试验项目Q/ZKB03—2019切验验验限验蚀√√√───√√─√√√√√√√√√─√√√√√√√√√───√√√√√─√√───√─>20%─√√√√√─√──√────────√√√───√──√√───────√√──────────────√─√√──────7.4报废气瓶的处理报废的气瓶,用下述方法之一破坏,使其不能保压。a)用机械方法压扁。b)将瓶体锯切或打孔破坏。c)水压爆破。标志、包装和贮存标志基本要求:1)标签标记应当准确、清晰、完整2)标记应当印刷在标签上,标签字体大小应当符合相应标准的规定。标记方式:应当在每只气瓶缠绕层的表面层或者防护层下面植入标签,形成永久性标记。制造标签标记的项目和排列,应如图四所示:图四气瓶制造标签标记的项目和排列包装每个储氢瓶瓶口应用防潮材料密封或拧紧阀门,以防连接螺纹损坏。储氢瓶装入包装箱并固定,同时装入批量检验质量证明书和产品使用说明书。包装相应牢固可靠。包装运输标志应符合GB191的有关规定。贮存Q/ZKB03—2019储氢瓶应贮存在干燥、通风、荫凉的地方,避免日光曝晒、高温、潮湿,严禁接触强酸、强碱、严禁切割和刻字。产品合格证和批量检验质量证明书合格证每只储氢瓶均应附有产品合格证。且应向用户提供使用说明书。产品合格证的内容应包括:a气瓶型号b气瓶编号c气瓶实测水容积Ld气瓶实测重量kge气瓶充装介质或代号f气瓶公称工作压力MPag气瓶水压试验压力MPah制造厂名称或代号i气瓶制造年月j气瓶设计使用寿命k监督检验标记l气瓶制造厂许可证编号m产品执行标准n内胆材料牌号o纤维材料牌号p树脂材料牌号批量检验质量证明书出厂的每批储氢瓶,均因附有批量检验质量证明书(见本标准附录B),该批储氢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。应妥善保存储氢瓶的检验记录和批量检验质量证明书的正本,保存时间不少于20年。Q/ZKB03—2019(资料性附录)螺纹剪切应力安全系数计算方法本附录规定了瓶口螺纹的螺纹剪切应力安全系数计算方法,适用于气瓶瓶口螺纹的剪切强度校核。螺纹剪切应力安全系数即材料剪切强度(τm)与螺纹剪切应力的比值。铝合金材料剪切强度(τm)取0.6倍的材料抗拉强度。螺纹剪切应力计算公式分别如下:式中,τn、τw为内、外螺纹的剪切应力;Fw为最大轴向外载荷,N;z为啮合的螺纹牙数;An、Aw为内、外螺纹牙的受剪面积,mm2。最大轴向外载荷Fw=PA,其中,P为气瓶内压力,MPa;A为瓶口内螺纹开孔受压面积(取内螺纹的大径),mm2。螺纹牙的受剪面积计算公式分别如下:式中,D1max为瓶口内螺纹最大小径,mm;D2max为瓶口内螺纹最大中径,mm;dmin为螺塞外螺纹最小大径,mm;d2min为螺塞外螺纹最小中径,mm;P为螺纹的螺距,mm;α为螺纹的牙形角,(°)。瓶口内螺纹和螺塞外螺纹的啮合情况和计算取值见下图,且有以下关系式成立:Q/ZKB03—2019瓶口内螺纹和螺塞外螺纹啮合尺寸及受力部位示意图计算示例:气瓶采用铝合金内胆,材料抗拉强度保证值为290MPa,气瓶公称工作压力35MPa,水压试验压力52.5MPa,瓶口螺纹为M18×1.5-6H,有效螺纹13牙,计算气瓶水压试验压力下螺纹剪切应力

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