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。     

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。     

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。     

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。     

乙烯裂解炉炉管变形及开裂原因分析

某石化公司乙烯装置一炉管发生泄露,造成装置非计划停车,经切割取样后发现炉管不同部位发生蠕胀变形及开裂,该炉管服役5年,还未达到设计寿命。本文通过对比分析炉管变形区及非变形区宏观形貌、金相组织、微观形貌及裂纹、面扫描能谱分析以及腐蚀产物XRD分析等,对其变形及开裂原因进行研究。结果表明,炉管内表面渗碳严重,基体中大量碳铬化合物析出导致基体软化,晶界脆化,高温持久强度降低,炉管内壁结焦会引起局部过热,由于热膨胀系数不同造成蠕胀变形,同时装置频繁开停车产生的热疲劳,促进裂纹的形成与扩展,最终导致开裂。     

高压压缩氢气塑料内胆复合气瓶内胆选材的探讨

高压压缩氢气塑料内胆复合气瓶是目前国际上氢燃料电池汽车主要的储氢容器.国内制造商缺乏对该类气瓶的生产经验,技术储备有限,开发难度较大.本文通过整理国际及国内产品标准对塑料内胆的要求、分析在气瓶整个生命周期中内胆可能发生的变化两方面内容,探讨了作为技术难点之一的塑料内胆选材问题,对该类气瓶未来的制造及内胆材料开发工作具有...     

一线

CNG气瓶实时电子监管系统在南充试验成功一种先进的CNG气瓶实时动态监管集成系统,近日在四川省南充市CNG充装站安装完毕并单机试验成功。CNG(天然气)气瓶当前被广泛运用于公共交通运输车辆,安全监管难度比较大。而实时动态监管集成系统的研发运用,将有效地防止人为充装不合格气瓶而产生的事故     

出租车CNG气瓶安装监检中的相关问题

随着国内外形势的发展,天然气的开发利用,燃油价格的不断上涨,以及燃油导致大量尾气排放所致的恶劣环境,油改气的汽车数量也不断攀升,而CNG气瓶的安装质量是"油改气"工程的关键,要确保CNG汽车安全运行,就必须对CNG气瓶安装监检中的相关问题进行严格把关。本文通过对CNG气瓶使用中主要的安全问题进行分析,得出了安装单位的资质、气瓶、加气口、气密性试验是出租车CNG气瓶安装过程中的关键监检项目。     

不同渗碳状况对KHR45A钢渗碳动力学与微观组织影响分析

本文利用电子天平、光学显微镜、扫描隧道显微镜和能谱仪对两种渗碳温度下经过不同渗碳时间后KHR45A裂解炉管材料的渗碳动力学、微观组织进行了特征研究和原因分析．结果显示：渗碳后，渗碳层区域初始枝晶间骨架状共晶碳化物结构转变为块状或者条状，晶界处的碳化物出现剥离。KHR45A的渗碳层出现了富Ni、Fe和贫Cr区，碳浓度与试样中心区域呈梯度分布造成炉管径向组织不均匀，对热疲劳和热冲击的敏感性增加。合金的非渗碳层区域析出了大量弥散的二次碳化物，碳化物的密度随其与试样表面距离的增加而降低。     

公路隧道内CNG管束气瓶车泄漏天然气扩散CFD仿真

气体管束气瓶车是运输压缩天然气(Compressed Natural Gas, CNG)的重要工具,针对CNG管束气瓶车运输过程中在公路隧道内发生追尾导致泄漏问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立CNG管束气瓶车遭追尾致泄漏后果预测与评估模型,对公路隧道内风场条件下泄漏天然气的扩散过程进行模拟与分析,研究CNG管束气瓶车泄漏天然气在隧道内的扩散规律和形成的危险区域范围。仿真结果表明:泄漏天然气扩散具有极速泄漏、外力作用、初期膨胀增长和稳定收缩等特征;喷射气云团能够覆盖肇事车辆前部,可能导致驾驶人员窒息或引发火灾、爆炸事故;实例工况下,泄漏气体扩散至稳态以后,形成爆炸极限浓度范围内的气云分布在肇事车辆前部1.5m至肇事车辆中部之间的区域;进行事故应急响应时,应封锁事故隧道,加强隧道内通风,在消防水枪的稀释掩护下对管束气瓶车进行堵漏作业。     

奥氏体钢容器疲劳损伤与棘轮损伤的非线性超声评价

利用非线性超声纵波技术对奥氏体不锈钢疲劳损伤与棘轮损伤进行了无损评价。研究表明,随着循环周次的增加,棘轮损伤超声非线性参量呈现增加的趋势;相对于疲劳损伤,棘轮损伤超声非线性的数值总体更大,但是超声非线性峰值出现的时间更晚,且无显著的超声非线性下降阶段。这种超声非线性响应的差异与奥氏体不锈钢棘轮损伤和疲劳损伤过程中不同的微观结构演化有关,如棘轮损伤过程中形成的不成熟的位错胞结构和更多的马氏体相。     

自紧压力对玻璃纤维环向缠绕气瓶疲劳性能的影响

运用有限元分析软件,分析了不同的自紧压力对车用玻璃纤维环向缠绕气瓶疲劳性能的影响,采用新的许用应力幅度一循环次数曲线代替JB4752,对不同自紧压力下的疲劳寿命进行了计算,认为不经过自紧只打水压试验是无法满足气瓶疲劳试验要求的。     

基于光纤传感技术的过山车疲劳寿命预测研究

过山车承受复杂随机交变循环载荷,其引起的疲劳损伤是过山车突然失效的主要原因,过山车结构的疲劳及由此引起的安全问题愈来愈突出。本文采用光纤光栅传感器对过山车关键结构的应力进行实时监测。针对实时监测数据,采用双参数四峰谷值雨流快速计数程序,对光纤光栅监测得到的实时应力监测数据进行数据压缩、峰谷值挑选、无效幅值去除等,得到疲劳损伤热点区的有效应力幅。同时采用Miner线性累积损伤理论和名义应力法对过山车热点区的累积损伤和疲劳寿命进行计算与预测。根据热点区2个测点的疲劳寿命分析结果,该过山车轨道的疲劳寿命满足规范基本要求。本文将光纤传感在线实时监测技术与疲劳寿命预测方法相结合,为更加准确的实现过山车的累积损伤及疲劳剩余寿命的实时显示和分析提供了新手段。     

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。     

连续油管疲劳损伤的磁记忆检测试验研究

连续油管工作在大位移塑性变形条件下,受力复杂,工况恶劣。其破坏形式多种多样,尤以疲劳居多。根据连续油管的工作原理,利用磁记忆检测方法,进行连续油管全尺寸疲劳试验,研究连续油管在内压、轴向拉伸及弯曲等交变载荷作用下,疲劳破坏过程的磁记忆特征信号变化规律,采用区域积分面积-寿命关系曲线,分析大位移塑性变形下的连续油管疲劳损伤过程的磁记忆信号特征值的规律。试验表明:磁记忆特征值可以很好的描述连续油管疲劳损伤程度,为现场连续油管服役过程工作寿命及损伤程度的判定提供依据。     

焊接绝热钢瓶爆炸原因分析

针对某气瓶充装站内发生的焊接绝热钢瓶爆炸事故,从宏观分析、微观断口形貌、化学成分、金相等方面进行系统的原因分析。结果表明:钢瓶结构不合理导致内筒与颈管连接角焊缝疲劳开裂,导致纯氧不断泄漏到真空夹层,夹层中易燃的绝热材料在泄漏产生的摩擦热或静电的激发作用下燃烧并引发剧烈爆炸。     

一台原油加热炉火管烧损事故原因分析

通过对事故现场的勘察以及对装置缺陷检验与火管材质成分、性能分析,阐述了原油加热炉火管烧损事故发生的起因。分析认为,由于火管金属局部超温引起的,局部超温能够导致金属过烧甚至产生组织相变,能够导致材料力学性能大大降低,当由于局部膨胀所形成的拘束应力、热应力、结构应力与介质压力产生的薄膜应力相叠加所形成的峰值应力高于由于高温而降低的材料的屈服极限时,就会产生塑性变形从而形成缺陷,最终导致事故发生。     

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。     

浅析车用气瓶安装中存在的问题及建议

1前言 压缩天然气（CompressedNaturalGas,简称CNG）作为汽车燃料,由于其有经济效益显著、社会效益突出、环境污染小、使用方便等特点,已在我国部分城市公交、出租车辆上使用。但随着CNG安装车辆的增多,其安全问题越来越引起社会关注。为此,国家质检总局及时出台了《车用气瓶安全技术监察规程》等安全技术规范、法规,对车用气瓶的安全监管提出了要求。针对嘉兴市压缩天然气车辆安装现状及车用气瓶安装单位主要在资源条件,标准执行不到位等存在的共性问题,本文结合监督检验过程中发现的问题谈一些不成熟的看法和建议,供大家参考。