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汽车用压缩天然气钢瓶检验及缺陷评定分析

作者:赵红义  来源:成都六菱高压气瓶检测有限责任公司 
评论: 更新日期:2013年02月03日
摘要:概述了汽车用压缩天然气钢瓶定期检验的重要性和检验工艺流程,介绍了钢瓶检验质量控制要点、钢瓶判废情况及检出缺陷评定分析,并对标准实施过程中存在的问题提出探讨。
关键词:压缩天然气;CNG;钢瓶;检验;评定
1 汽车用CNG钢瓶
    四川有着丰富的天然气资源,十多年来在使用压缩天然气作为汽车的清洁能源方面有了很大的发展,现已有十多万辆公交车、出租车在使用压缩天然气,并不断发展的势头。
    天然气在常温下是气态,储存和运输不便。将天然气在常温下加压至于20MPa、压缩储存在钢质气瓶内,成为压缩天然气(简称CNG),作为汽车燃料。盛装压缩天然气的钢瓶称为压缩天然气钢瓶(简称CNG钢瓶),压缩天然气钢瓶安装在汽车上则称为汽车用压缩天然气钢瓶(简称汽车用CNG钢瓶)。根据GBl7258-1998《汽车用压缩天然气钢瓶》CNG车用钢瓶常用规格型号有 CNP20-50-229、CNP—70—273、CNP20—90—335等几种。(规格型号说明,例如CNP20—50—229钢瓶: CNP—压缩天然气钢瓶,20—工作压力20MPa,50—容积50L,229—瓶体外直径229mm。)
2 汽车用CNG钢瓶定期检验
2.1 汽车用CNG钢瓶定期检验的重要性
汽车用CNG钢瓶工作压力为20MPa,安装在出租车的尾部或公交车的底部,汽车在公路上行驶,钢瓶使用状况繁杂多变,使用一定时间后钢瓶内、外表面造成一定的损伤,因此必须对钢瓶进行定期检验,CNG钢瓶检验的标准为GB 19533-2004《汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定》。适用于按GBl7258设计制造的公称工作压力16~20MPa,容积30~120L的CNG钢瓶。
2.2 CNG钢瓶定期检验的资质条件
    根据《气瓶安全监察规程》的规定,承担气瓶定期检验的单位应符合相应的条件,包括具有相应的特种设备检验检测机构核准资格证书,从事定期检验工
作的人员,须经考核并获得相应的资格证书等内容。
2.3 CNG钢瓶检验质量控制要点
 按照TSG Z7003-2004《特种设备检验检测机构质量保证体系》相关要求,检测单位应有健全的CNG钢瓶检验质量体系,建立各级质量管理责任制,编制 CNG钢瓶检验质量手册,及各检验工序有作业指导书;钢瓶检验的主要工序和关键工序如内外观检验、超声波测厚、磁粉探伤、内窥镜检查、容积测量、水压试验设立控制点,应有专人负责把关;主要工序的检验人员应持证上岗;每个工序应有记录见证资料,检验结果应具有可追溯性。
3 CNG钢瓶检验工艺流程
    按照GB19533-2004标准的要求,CNG钢瓶检验的工艺流程见图1。


4 CNG钢瓶报废的主要表现
    从2000年至今,我公司检测了各种CNG钢瓶累计5万只,造成CNG钢瓶报废主要原因为:
    (1) 使用期超过5年的出租车用钢瓶及使用期超过10年的其他车辆用CNG钢瓶,按报废处理;
    (2) 测厚壁厚小于设计壁厚;
    (3) 表面损伤、腐蚀、凹陷、鼓包超标;
    (4) 有表面裂纹;
    (5) 水压试验残余变形率超标;
    (6) 其他情况判废。
 一般CNG车用钢瓶报废率约6%。
5 缺陷评定分析
    按照GBl9533—2004标准检验CNG钢瓶,对检出的缺陷应进行有效的评定,作为是报废的依据。
    检验内容包括如下7项:
    (1) 超声波测厚(图2)
    瓶体实测厚度以不小于设计厚度为合格,小于设计厚度报废。要求超波测厚仪应有较高的精度并定期校验。超声波测厚时,对于冲拨钢瓶不能仅限于规定的12个测点,应增大测量点,特是瓶肩和瓶体的过渡部位,此处达不到设计厚度较多,占壁厚达不到要求而报废的CNG气瓶总量的40%。


  (2) 磁粉探伤(图3)

    检验的裂纹主要集中在瓶肩和钢瓶与支架的接合部,瓶体上的裂纹方向基本与冲拨方向平行,瓶体出现裂纹占检验量的1.5%;瓶肩上出现裂纹较多,占检验量的10.8%,这种情况主要以冲拨方式生产的CNG钢瓶较多。
    对磁粉探伤检出裂纹进行修磨,需进行磁粉探伤复验,无裂纹且厚度大于设计壁厚为合格;仍有裂纹或修磨后壁厚达不到设计壁厚的CNG气瓶按报废处理,约占总检验量的2.2%

 

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