车用CNG全复合材料气瓶内胆鼓包的成因与预防

根据近年来对车用压缩天然气(CNG)全复合材料气瓶定期检验的实际经验,对检验中发现的该类气瓶塑料内胆向内鼓包现象的原因进行了分析,且通过了一定的实验验证。根据鼓包成因分析,从气瓶设计、使用、检验等方面提出了相应的预防措施,对提高气瓶的安全性能有一定的参考价值和实际意义。     

环向缠绕气瓶金属内胆表面裂纹的应力强度因子计算

本文利用弹塑性理论对环向缠绕气瓶自紧及服役工况进行应力分析,推导得出不同工况下,气瓶的复合材料和内胆的应力、应变计算公式,并展开讨论。以金属内胆应力计算公式为基础,借鉴平板椭圆形表面裂纹应力强度因子公式,给出了金属内胆表面椭圆形裂纹应力强度因子的计算方法。通过算例表明,内胆裂纹的应力强度因子除与裂纹几何参量、气瓶内压相关,还与气瓶制造时自紧工艺相关,同一气瓶设计,最小、最大自紧引起的应力强度因子相差36%。     

车用CNG2气瓶金属内胆低周疲劳行为分析

在对CNG2气瓶进行有限元分析的基础上,对应变集中区域的应力进行了分析。运用Manson-Coffin公式,结合气瓶内胆的应变疲劳性能计算得到疲劳寿命,计算结果与气瓶疲劳试验寿命相符。制造过程中使用预紧工艺或过载方式产生塑性变形和残余压应力,可以提高应力强度范围门槛值,使裂纹启裂减慢,从而延长了气瓶的疲劳寿命。     

空气呼吸器复合气瓶及定期检验

本文介绍了铝内胆碳纤维缠绕气瓶类型、结构、材料以及应力分布,并对该类瓶定期检验技术进行了探讨,提出了缺陷评定的技术要求。     

基于ANSYS对车用全复合材料CNG气瓶的安全研究

基于车用全复合材料CNG气瓶近年发生爆炸事故和定期检验中合格率偏低,主要问题在于气瓶内胆存在裂纹、开裂等缺陷。应用ANSYS有限元软件对现役全复合材料气瓶进行模拟,采用自上而下的建模方法,对全复合材料CNG气瓶进行建模,计算、分析全复合材料CNG气瓶在工作压力、试验压力、爆破压力下的应力、应变分布。模拟计算结论为现役全复合材料CNG气瓶出现的裂纹、开裂等缺陷与内胆材料强度不足和气瓶结构设计密切相关。全复合材料CNG气瓶的设计制造阶段要充分考虑内胆材料强度,合理选材,进一步完善气瓶瓶身与瓶阀过渡区域的结构设计,提出改进检验工艺方案。     

车用CNG2气瓶低周疲劳的微观损伤机理研究

车用CNG2气瓶在反复充放气过程中易造成气瓶疲劳断裂失效,而目前关于金属内胆的微观损伤机理尚不清晰。在对某型号CNG2气瓶开展20000次循环加压疲劳试验基础上,运用场扫描电镜(SEM)观察了内胆不同部位的微观组织结构,探讨了其疲劳微观损伤机理。研究结果表明:金属内胆由于发生循环软化,在基体中形成了大量的局部循环塑性变形区,且随塑性应变累积而沿晶界或相界扩展;同时,位错运动诱导下的碳化物偏聚促进了晶界粗化,削弱了晶界的连接强度,最终局部循环塑性变形区彼此连接并逐步与基体脱离,从而萌生裂纹。最后基于微观损伤机理提出,金属内胆的材料冶金、成型及热处理后形成的碳化物颗粒细化及均匀分布程度,对于提高金属内胆的疲劳寿命具有重要意义。     

在用车用全复合缠绕气瓶安全性分析

本文通过全复合材料气瓶性能试验、用工业CT方法以及充气时瓶内温度场动态监测，讨论气瓶的内胆、接嘴部位质量以及复合材料强度层质量对气瓶安全性能的影响，并且用统计及实验方法对气瓶的使用环节进行评估，使用1O年以上的气瓶仍具有良好的整体安全性能。     

CNG2气瓶爆破机理分析与自紧压力优化设计

针对CNG2气瓶频繁出现安全事故,以及相关国家标准尚未给出设计公式、计算方法和如何确定自紧压力的现状,分析讨论了CNG2气瓶的失效模式及机理,并考虑内胆材料的非线性和几何大变形,建立了三维非线性有限元分析模型,对内胆和复合层应力分布进行机理分析,提出以尽可能降低内胆在工作压力下的Von-Mises应力幅值为判据可以确定CNG2气瓶的最佳自紧压力。     

车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶凸瘤缺陷产生原因分析

对某单位生产的车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶进行定期检验,发现钢瓶底部存在凸瘤缺陷,判定为不合格,并对钢瓶进行解剖,通过磁粉检测和金相检验,发现凸瘤边缘存在放射状裂纹;进行硬度检测,发现瓶底凸瘤边缘表面硬度平均值介于凸瘤处和内表面之间。通过分析,裂纹是由于制造工艺不当而产生的热应力裂纹。     

基于氢气充放试验及数值模拟的储氢气瓶安全评价

储氢气瓶是新能源汽车的重要储能设备,其可靠性直接关系到汽车的安全性。研究了不同环境温度下,35 MPa铝合金内胆车用储氢III型气瓶在充放气时的最终温度和应力分布情况,并对其安全性进行了评价。借助试验测试平台,在不同温度下进行了实际充放试验。试验过程中无漏气现象,且最终温度符合要求,表明储氢气瓶在试验条件下是安全的。由此,在获得了储氢气瓶充放时热响应规律的基础上,对不同温度下的氢气充放过程进行了数值模拟,得到其应力分布情况。结果表明,储氢气瓶复合层的应力远小于其材料抗拉强度,即内胆和复合层的强度均可视为满足要求。研究结果可为储氢气瓶的试验开展、安全评价、寿命预测提供依据。     

车用CNG气瓶安装和使用安全问题分析及对策

近年来,CNG汽车发展很快,根据国家有关法规和标准的要求,结合CNG气瓶工作实际需要,对车用CNG气瓶的安装许可、安装监督检验、定期检验周期、使用管理中存在的问题,进行分析研究。本文认为应加强气瓶安装资质管理,监督检验应包括气瓶和燃气系统。现行国家标准对钢质内胆纤维缠绕气瓶和全钢瓶的要求不一致,应及时完善,出租车用气瓶检验周期应与其他车辆不同。提出气瓶安装中要注意的几个技术问题,包括气瓶数量和布置、气瓶固定方式、非燃气系统检查等。为保证CNG汽车安全使用,指出气瓶安装行政许可、车辆检验和气瓶检验、车辆保险和气瓶保险等需要解决的问题。     

低温绝热气瓶定期检验要求的探讨

低温绝热气瓶的定期检验是近年来新开展的检验工作。 低温绝热气瓶易产生的缺陷或失效通常有以下几种：外壳或内胆泄漏或破裂而使夹层内真空度降低或丧失,焊接接头泄漏或开裂,安全附件失效等。     

复合材料气瓶的自紧设计研究

随着能源结构的变化和环境污染日益加剧,汽车工业研究的重点开始转向清洁能源领域,采用天然气为燃料的汽车越来越受到大家的欢迎,而作为天然气的盛装载体一气瓶的发展必将会迎来新的挑战。自紧压力设计是复合材料气瓶成型工艺的一个重要手段,也是气瓶应力分析中的一个关键环节,本文借助ABAQUS有限元分析软件,对车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶进行了力学分析,建立了有限元分析模型。     

高校实验室气瓶管理问题分析

压力气瓶作为实验室常见的高危特种设备,由它引起的安全事故危害不容忽视。本文通过对国内高校实验室气瓶管理现状的梳理,分析当前高校在气瓶管理方面普遍存在的问题的原因,从安全意识、安全培训、气瓶归口管理及气瓶日常使用管理方面给出防范气瓶安全隐患的管理措施,以期为不能做到集中供气的高校提供气瓶日常管理参考意见。     

一起汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶泄漏的原因分析与对策

1泄漏气瓶基本情况 2011年9月,安徽省某市一出租车驾驶员闻到车内有异样气味．随即将车开到车用气瓶定期检验站进行检查。陔气瓶安装使用仅1年多,在进行气密性试验中,当压力升至8MPa时发现气瓶距端部约300mm处瓶体上纤维环缠绕环向开裂处出现大量气体泄漏（参见图1）。     

气瓶安全监察规程问答

问:对制造气瓶的材料有什么要求? 答:《瓶规》第18条和19条分别对气瓶使用材料提出了明确要求。由于近年来国内各厂家对气瓶材料的使用管理存在模糊认识,加之一些钢厂争相推出“气瓶新钢种”,致使多种未经鉴定或虽经鉴定但未纳标的钢材大量用于气瓶制造,给气瓶安全带来许多问题。针对上述情况,劳动部锅炉压力容器安全监察局和冶金部质量标准司于1992年6月24日发出《关于加强气瓶用钢管理的通知》,对气瓶用钢提出了明确规定。用于制造气瓶的国产钢材必须是正式列入国家标准或行业标准的气瓶用钢,进口材料必须是国外压力容器或气瓶用钢。未列…     

车用LNG气瓶的定期检验现状与思考

通过简述车用LNG气瓶的结构特点,分析了国内车用LNG气瓶的定期检验中的检验标准缺少、检验项目及方法岑差不齐和检验关键技术——静态蒸发率测试方法的适用性不强等方面的现状,并针对定期检验工作中存在的问题,从车用LNG气瓶的检验标准制定、检验项目优化及检验装置研发等方面提出了建议。     

面向物联网的车用气瓶检测系统开发

针对车用气瓶检测环节存在检测效率低下、检测结果不够客观、气瓶漏检等问题,开发基于物联网的车用气瓶检测系统。在系统中,赋予每只气瓶一个唯一标识的射频识别标签,采用射频识别技术将车用气瓶与具体检测环节相关联,并借助WIFI和蓝牙两种无线通信技术将检测结果自动传输至后台服务器,实现检测现场与业务报告管理系统的实时交互。通过该系统的实施,提高了气瓶检测效率,增强了检测结果的准确性,扩大了信息共享范围,提高了气瓶检测的整体信息化水平。     

气瓶充装作业人员实际操作技能培训考试模拟系统方法研制

本文介绍研制气瓶充装培训考核模拟系统。针对目前国内气瓶充装作业人员培训考核需求,设计制作实物样机,真实、完整的模拟充装过程,为提高作业人员培训考核效率提供了先进的教学模式。     

车用LNG气瓶定期检验技术探讨

介绍车用LNG气瓶检验现状以及存在的问题,说明目前检验方法不适应车用LNG气瓶检验。分析该类型气瓶常见问题和失效情况,提出应根据气瓶可能存在的失效类型以及总体状况制定不同检验方案,宜采用在线检验和拆瓶检验相结合的方法,首次检验以在线检验为主,状况不好的气瓶以及第二检验周期气瓶采用拆瓶检验。该检验方法可以保障气瓶安全运行,同时降低检验对气瓶运行时间及成本造成的不利影响,具有科学性和经济性。