今天给各人带来的分享是关于汽车用液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写 LNG)气瓶(以下简称气瓶)安全机能试验的内容。
1、安全机能试验项目及要求
1.1 安全机能试验项目蕴含:
a)振动试验;
b)火烧试验;
c)跌落试验。
1.2 切合以下情况的,应进行安全机能试验:
a)新设计的产品,应进行安全机能试验。
b)因设计、造作有沉大调换时,应依照表1的划定进行安全机能试验。
表 1 设计调换时安全机能试验项目
| 调换内容 | 安全机能试验项目 | ||
| 振动试验 | 火烧试验 | 跌落试验 | |
| 支持结构扭转 | △ | △ | |
| 内胆名义壁厚扭转 | △ | △ | |
| 公称直径变大 | △ | △ | |
| 绝热资料类型或包扎方式扭转 | △ | ||
| 公称容积变大 a | △ | △ | |
| 公称容积变幼 a | △ | ||
| 管路系统;と虮;ふ峙ぷ b | △ | ||
注:"△"暗示要做的项目。 | |||
a 暗示一样的内胆直径、内胆壁厚,仅仅是公称容积的变动。 b 当仅管路系统;と虮;ふ峙ぷ,仅需进行对管路系统端的 3m 跌落试验。 | |||
1.3 安全机能试验用的产品,应经过检验合格后进行,试验了局应具体纪录,资料存入技术档案,至该类型产品不再出产以来 15 年。
1.4 安全机能试验应在首批出产的气瓶中肆意拔取,数量应满足下列项目试验要求:
a)振动试验;
b)火烧试验;
c)3m 高度跌落试验;
d)10m 高度跌落试验。
1.5 若气瓶加装表置增压器,则该增压器、连收受路及气瓶的固定支座,还应与气瓶一起进行安全机能试验。固定支座应拥有足够的强度和刚度,以便对衔接在气瓶表部的装置、管路和附件起到;ぷ饔。
进行 3m 跌落试验时,应选取措施使气瓶着地时固定支座接受地面撞击力,必要时可加装试验工装,试验工装沿长度方向应超出;と虮;ふ种辽 250mm。试验工装应与固定支座刚性衔接,使气瓶着地时通过试验工装将地面撞击力传导至固定支座。试验工装应拥有足够的强度和刚度,以预防试验时试验工装产生显著的变形影响试验了局。
1.6 经安全机能试验合格的,增压器、连收受路以及气瓶和增压器与固定支座的栓固方式不应扭转,如更改则应沉新进行安全机能试验。
对于加装表置增压器的气瓶已通过安全机能试验的,可不再进行同规格气瓶的振动试验、火烧试验。
2、安全机能试验步骤及评定要求
2.1 振动试验
2.1.1 试验主张
执行振动试验的主张是仿照检验气瓶在汽车运行前提下,内胆与表壳的支持结构、管路系统等的耐久性。
2.1.2 试验前提
振动试验前气瓶中充装与装满 LNG 等沉的液氮,气瓶处于齐全冷却状态,压力为 0MPa(表压)。
2.1.3 试验规程
试验规程要求如下:
a)对于客车用气瓶:振动加快率为 3g(3 倍沉力加快率),对于沉型货车用气瓶(不蕴含半挂牵引车):振动加快率为 5g(5 倍沉力加快率);
b)振动方向为高低垂直方向(见图 1);

注明:1——气瓶;2——振动台。
图 1 振动试验示意图
c)振动试验在 8Hz~40Hz 领域内扫频,扫频时发现有共振的,应更改气瓶设计,而后沉新进行型式试验;
d)振动频率的改观步骤及加振功夫,依照表2划定的振动频率和功夫加振。
e)对于运行路况出格恶劣的沉型货车用气瓶,试验参数可由供需双方协商确定。
表 2 振动频率与加振功夫对照表
| 振动频率 /Hz | 8 | 11 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
| 加振功夫 /min | 170 | 122 | 89 | 67 | 54 | 45 | 38 | 34 |
2.1.4 试验评定
试验了局应同时满足以下要求为合格:
a)振动结束后,任何部位不得出现泄漏;
b)振动结束后,静置 30min 以上气瓶表壳不应有结露或结霜景象(内胆与表壳衔接支持部位之表)。
2.2 火烧试验
2.2.1 试验主张
执行火烧试验的主张是检验气瓶在表部高温环境下气瓶绝热系统机能的安全靠得住性。
2.2.2 试验前提
火烧试验前,装满与 LNG 等高度的液氮,气瓶处于放空或瓶内维持 0.8MPa 的鼓和蒸气压,且齐全冷却状态,试验前关关放空阀。加装表置增压器的气瓶进行火烧前,应开启增压阀,火烧时增压阀应维持开启状态。气瓶应水平架起或吊装固定好,禁绝许火焰直接烧到安全阀、截止阀、压力表、调压阀等附件。允许选取金属板作为管路系统的;ふ。瓶体底部沿轴向安插不少于 3 只热电偶用以监测气瓶表表表温度,热电偶距离气瓶底部不应大于 10mm,热电偶间距不大于 0.75m。应选取适当的方式监测气瓶内压力。温度或压力应至少 30s 纪录一次。仪表及表线蹬爪引到荫蔽体或防护樊篱内,保障万一气瓶爆炸不会给试验人员带来危险并保障试验过程中能正常测定温度和压力的变动。
2.2.3 试验规程
试验选取天然气(或液化石油气)为燃料。在颠倒的气瓶正下部搁置燃气管路、点火装置等,保障气瓶的最低点距点火装置 120mm~130mm,点火装置大幼应足以使气瓶的主体边缘齐全置于火焰之中,因而点火装置长杜纂宽杜爪至少超出气瓶在水平面投影长杜纂宽度的 100mm;保障足够点火功夫。
试验场所的风快不应超过 2.2m/s。
试验功夫要求在气点火 10min 内,肆意一只热电偶测得的温杜爪不低于 590℃,此时起头计时;并节造热电偶温度在 590℃ 左近,火烧功夫应满足表 3 的划定。
表 3 气瓶火烧功夫对照表
| 瓶内初始压力 /MPa | 0 | 0.8 |
| 安全阀起跳功夫 /min | ≥30 | ≥15 |
当满足功夫要求后,持续进行试验,直至安全阀开启,而后堵截火源。纪录安全阀开启的压力。
2.2.4 试验评定
气瓶内压力达到安全阀开启压力后,安全阀应能正常作为,且开启时的火烧功夫应满足表 3 划定。
2.3 跌落试验
2.3.1 试验主张
执行跌落试验主张是检验气瓶在冲击前提下的齐全性。跌落试验蕴含:对气瓶的最关键部位(自行指定,管路系统端之表)进行 10m 高的跌落试验和对管路系统端 3m 高的跌落试验。
2.3.2 试验前提
跌落试验前,气瓶应装满与 LNG 等沉量的液氮,气瓶处于放空且齐全冷却状态,试验前关关放空阀。跌落平面应为牢固、平坦的水平水泥地面。
2.3.3 试验规程
将气瓶升高前测定气瓶的沉量、环境温度、风快,填入相应的表内。
用防冻液体断根待冲击部位的霜和水。
将气瓶升高到划定的高度,而后开释气瓶,让气瓶做自由落体活动。在开释气瓶时,要求所有固定点应同时开释。
待气瓶落地后,用拍照机将气瓶的落点、在水泥地面上的方向、地位等情况纪录下来。
2.3.4 试验评定
跌落试验结束后的 1h 内,任何部位不得出现泄漏,气瓶表壳不得有大面积结露或结霜景象(内胆与表壳衔接支持部位之表)。