汽车用压缩天然气钢瓶通用技术条件解析

答：按照GB 17258—2011《汽车用压缩天然气钢瓶》的规定，目前汽车用压缩天然气钢瓶（以下简称钢瓶）的天然气替代汽油作为燃料，为汽车用油开辟了一个新的途径，由于我国成品油严重短缺，采用天然气替代汽油具有重大意义，而管理天然气钢瓶显得十分重要。汽车用压缩天然气钢瓶通用技术条件（部分内容与要求和钢质无缝气瓶相同，本处不再重复）如下。

（1）钢瓶技术条件 设计、制造公称工作压力为20MPa（标准压力均指表压），公称容积为30～300L，工作温度为-40～65℃，设计使用寿命为15年的钢瓶。

按标准制造的钢瓶，只允许充装符合有关标准的，且经脱水、脱硫和脱轻油处理后，每标准立方米水分含量不超过8mg和硫化氢含量不超过20mg的作为燃料的天然气。

（2）形式和参数

1）钢瓶瓶体结构一般应符合图8-24所示形式。

图8-24 钢瓶瓶体结构形式

2）钢瓶的公称工作压力应为16MPa或20MPa。公称水容积和公称外径一般应符合表8-23的规定。

表8-23 钢瓶的水容积和外径

3）钢瓶型号由以下部分组成。

型号示例：公称工作压力为20MPa，公称水容积为60L，公称外径为229mm，结构型式为A的钢瓶，其型号标记为“CNG1-229-60-20A”。

（3）瓶体材料一般规定

1）瓶体材料应是碱性平炉、电炉或吹氧碱性转炉冶炼的无时效性镇静钢。

2）钢种应选用优质铬钼钢。

3）瓶体材料应具有良好的低温冲击性能。

4）瓶体材料的化学成分限定见表8-24，化学成分允许偏差应符合表8-24的规定。

表8-24 瓶体材料化学成分 （质量分数，%）

（4）设计

1）一般规定

①钢瓶设计所依据的内压力应为水压试验压力。水压试验压力应为公称工作压力的1.5倍。

②设计计算瓶体壁厚所选用的屈服应力保证值不得大于抗拉强度保证值的90%。

③应对材料的实际抗拉强度进行限制，钢瓶瓶体材料实际抗拉强度不应大于880MPa。(www.xing528.com)

2）筒体设计壁厚S按下式计算：

式中：F取或0.71的较小值。

式中：S为筒体设计壁厚（mm）；D₀为筒体外径（mm）；F为设计应力系数；R_e为材料热处理后的屈服应力保证值（MPa）；R_g为瓶体材料热处理后的抗拉强度保证值（MPa）；p_h为水压试验压力（MPa）。

3）端部结构，钢瓶端部结构有以下几种形式：

①带瓶口半球形如图8-25a所示。

②半球形如图8-25b所示。

③碟形如图8-25c所示。

④凹形如图8-25d所示。

4）碟形端部结构应满足下列要求：

r≥0.075D₀。

H/D₀≥0.22；或H/D₀≥0.40。

δ₁≥1.5δ；δ₁≥δ。

δ₂≥1.5δ；δ₂≥δ。

图8-25 钢瓶端部结构型式图

a）带瓶口半球形 b）半球形 c）碟形 d）凹形

5）凹形端部的公称尺寸应满足下列要求。凹形端部若其中参数不能满足下列要求者，应以循环疲劳试验来验证。

（5）热处理

1）钢瓶应进行整体热处理，热处理应按评定合格的热处理工艺进行。

2）淬火温度不应大于930℃，回火温度不应小于538℃，

3）不准在没有添加剂的水中淬火，以水加添加剂作为淬火介质时，瓶体在介质中的冷却速度应不大于在20℃水中冷却速度的80%。

4）瓶体热处理后应逐个进行硬度测定和无损检测。