碳纤维缠绕氣瓶檢測

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摘要

複合氣瓶定期檢驗項目包括外觀檢查、內部檢查、瓶口檢查、水壓試驗、內部幹燥、瓶閥檢驗和氣密性試驗。

産品介紹

檢驗項目

  複合氣瓶定期檢驗項目包括外觀檢查、內部檢查、瓶口檢查、水壓試驗、內部幹燥、瓶閥檢驗和氣密性試驗。

  檢驗周期

  1.複合氣瓶的定期檢驗周期一般每三年檢驗一次。使用年限按産品標准所規定的設計使用壽命執行。

  2.在使用過程中,若發現複合氣瓶有嚴重腐蝕、損傷或對其安全可靠性有懷疑時,應提前進行檢驗。

  3.庫存或停用時間超過一個檢驗周期的複合氣瓶,啓用前應進行檢驗。

  概述

  本裝置適用于各種高壓氣瓶做外測法水壓試驗,采用工控機對氣瓶進行空瓶稱重、注水、排氣、滿瓶稱重、水壓試驗等整套操作試驗。通過試驗,可測出氣瓶的容積殘余變形率,以保證氣瓶的安全使用。産品依據GB/T9521《氣瓶水壓試驗方法》設計、制造。適用于設計、制造公稱工作壓力爲16-25MPa,公稱容積爲30-200L,滿足壓縮天然氣鋼瓶與不同類型、規格的鋼質內襯環向纏繞氣瓶定期檢驗。

  原理

  氣瓶外測法水壓測試機主要用于對受試氣瓶進行耐壓試驗同時獲得受試瓶的容積殘余變形率,采用計算機控制。其工作原理爲:將受試瓶置于一個特制的水套內,采用高壓泵對受試瓶進行增壓,達設定壓力後自動進入保壓狀態,對受試瓶進行耐壓試驗,與此同時,氣瓶在試驗壓力下體積膨脹,把水套內的一部分水擠壓到量杯中,這部分水量就是受試驗瓶的容積變形量,通過水量采集系統傳輸至工控機中,氣瓶卸壓後,彈性變形消失,于是量杯中的水又返回至水套內,未返回的水量是受試瓶的容積殘余變形量,通過水量采集系統傳輸至工控機,容積殘余變形量與全變形量的百分比就是氣瓶的容積殘余變形率。

  主要技術參數

  (1)測試壓力:0-40MPa

  (2)測試範圍:氣瓶外徑:φ219-φ426mm氣瓶長度:600-2000mm

  (3)工作氣源壓力:0.6-0.8MPa

  (4)工作氣源流量:≥1m3/min

  (5)外接電源電壓:220V/50Hz

  (6)控制采用:工控機+數據采集卡(美國NI)+控制軟件

  1檢驗准備

  1.1標記檢查與記錄

  1.1.1逐只檢查、登記複合氣瓶制造標記和檢驗標記。並在《複合氣瓶外觀檢查評估表》上詳細記錄如下內容:氣瓶使用單位、檢驗日期、氣瓶編號、氣瓶水容積、公稱工作壓力、制造日期、水壓試驗日期、螺紋規格等。

  1.1.2對未取得國家特種設備安全監督管理部門制造許可的制造企業生産的複合氣瓶、制造標記和檢驗標記模糊不清或關鍵項目不全又無據可查的複合氣瓶登記後不予檢驗,按報廢處理。

  1.1.3對超過設計使用年限的複合氣瓶登記後不予檢驗,按報廢處理。

  1.1.4對提前送檢的複合氣瓶,應查明原因,並作好記錄。

  1.1.5複合氣瓶內介質應爲空氣、氧氣或氮氧混合氣,對于瓶內介質不明、瓶閥無法開啓的氣瓶,應與待檢瓶分別存放以待另行妥善處理。對于充裝氧氣的氣瓶,試驗時應嚴格禁油或試驗後做脫脂處理。

  2氣瓶閥拆除

  如果複合氣瓶內有壓縮氣體,應緩慢打開氣瓶閥,進行放氣,直至確認瓶內氣體壓力與環境壓力一致時,將複合氣瓶放在氣瓶夾具上夾緊,用適當的方法卸下氣瓶閥。

  3複合氣瓶內外表面清洗

  可用中性的清洗劑和水溫不超過60℃的潔淨水清洗複合氣瓶內外表面的汙垢、腐蝕物、疏松的表面保護層等有礙表面檢查的雜物。

  4複合氣瓶外部清理

  檢驗人員應能看到整個複合氣瓶的外表面情況。如果粘貼物掩蓋了複合氣瓶的損傷或可疑的損傷,應去除粘貼物。可疑損傷的迹象包括:標牌或粘貼物有劃痕、明顯的受沖擊痕迹、機油等。有些粘貼物在水中會膨脹或吸水影響測試結果,必須清除。

  5複合氣瓶內部清理

  5.1清除複合氣瓶內部的任何雜物。

  5.2檢查從複合氣瓶中取出的所有雜物並記錄在《複合氣瓶外觀檢查評估表》中。

  6外觀檢查與評定

  6.1在水壓試驗前應進行外觀檢查,並在《複合氣瓶外觀檢查評估表》中記錄檢查結果。

  6.2損傷程度分級

  損傷程度分爲三級:

  一級損傷:指輕微的損傷,如保護層磨損或少量的玻璃纖維磨損、細微劃傷和不明顯的撞擊痕迹。此類損傷不會對複合氣瓶的安全性和繼續使用産生不良影響,是正常和容許的,可繼續使用。(如圖F.2、圖F.5、圖F.7和圖F.10)

  二級損傷:指磨損、劃傷等比一級損傷更大的損傷,如圖F.3所示的磨損。此類損傷應進行修補,修補後進行水壓試驗。如果水壓試驗時保護層修補處出現明顯鼓包或脫落的複合氣瓶應報廢。

  三級損傷:指超過二級損傷的磨損、劃傷以及複合氣瓶受撞擊損傷或熱損傷引起的結構損壞、化學品腐蝕損傷。此類損傷的複合氣瓶應報廢。(如圖F.1、圖F.4、圖F.6、圖F.8、圖F.9和圖F.11)

  6.3判別標准

  6.3.1磨損

  一級:深度小于0.25mm。(如圖F.2)

  二級:深度大于0.25mm,達到玻璃纖維層,但碳纖維層未受損傷。(如圖F.3)

  三級:超過二級損傷程度、碳纖維層受損傷。(如圖F.4)。

  6.3.2劃傷

  一級:不管數量或方向,深度小于0.25mm。(如圖F.5)

  二級:深度大于0.25mm,達到玻璃纖維層,但碳纖維層未受損傷。

  三級:超過二級損傷程度、碳纖維層已暴露或已損傷。(如圖F.6)

  6.3.3撞擊損傷

  一級:玻璃纖維層出現白斑或出現面積不大于50mm2的分層。(如圖F.7)

  二級:玻璃纖維外露,但碳纖維層未受損傷。

  三級:表面産生面積較大的分層,碳纖維層暴露或複合氣瓶的結構變形。(如圖F.8和圖F.9)

  6.3.4分層

  一級:發白斑痕局限于玻璃纖維層表面,且其面積不大于50mm2。

  二級:發白斑痕深度大于0.25mm,但碳纖維層未受損傷。

  三級:超過二級損傷程度、碳纖維層已損傷。

  6.3.5結構損傷

  三級:複合氣瓶的原始結構發生改變,如複合氣瓶圓弧面或筒體出現任何凹進、凸出的現象;內部目檢顯示金屬內膽變形;與氣瓶閥連接部分顯現出扭曲變形等。(如圖F.9)

  6.3.6熱損傷

  一級:僅保護層被煙熏黑,可對外表面進行清洗處理。(如圖F.10)

  三級:複合氣瓶局部鼓包,碳纖維層有明顯的熱損傷、外形發生變形,金屬內膽變形等。(如圖F.11)

  6.3.7化學品腐蝕損傷

  三級:纏繞層受化學品的腐蝕損傷,應檢查複合氣瓶的外表面是否有化學品腐蝕的痕迹。如纏繞層部分變色、有汙點或樹脂發粘、不明化學品殘留在複合氣瓶的內外表面等。(如F.1)

  7內部檢查與評定

  7.1逐只檢查複合氣瓶內部對安全使用有影響的缺陷,凡屬下列情況之一的受檢瓶,按報廢處理:

  a)在內表面有裂紋的複合氣瓶;

  b)在內部有線性變形的複合氣瓶;

  c)點腐蝕凹坑的估計深度大于0.7mm的複合氣瓶;

  d)線狀腐蝕凹坑的估計深度大于0.5mm的複合氣瓶;

  e)分散性點腐蝕凹坑的估計深度大于0.5mm的複合氣瓶。

  7.2在《複合氣瓶外觀檢查評估表》中記錄上述缺陷存在的位置和檢驗結果

  8瓶口檢查與評定

  8.1取下密封圈,用肉眼或低倍放大鏡逐只檢查瓶口端面、密封圈的環槽和瓶口螺紋。凡屬下列情況之一待試瓶,按報廢處理:

  a)瓶口端面有裂紋的複合氣瓶;

  密封圈的環槽有裂紋、凹坑等影響密封效果的損傷的複合氣瓶;

  c)從瓶口開始計數,連續有效螺紋數少于12牙的複合氣瓶;

  d)有效螺紋中有裂紋或裂紋性缺陷的複合氣瓶;

  e)有效螺紋中有超過2牙的缺口,且缺口長度已超過圓周的1/5,深度已超過牙高的1/3的複合氣瓶;

  f)缺口超過一條全螺紋的複合氣瓶;

  g)缺口使有效螺紋數目少于12牙的複合氣瓶。

  8.2瓶口螺紋的修複

  瓶口螺紋存在輕度腐蝕、劃傷和毛刺,可用符合GB/T3464.1的M18×1.5-6H絲錐進行修複,然後用符合GB/T3934的M18×1.5-6H螺紋塞規檢驗。對于其它規格的螺紋,應用符合相應標准的絲錐和螺紋塞規進行修複和檢驗。檢驗結果不合格時該氣瓶應報廢。

  8.3在《複合氣瓶外觀檢查評估表》中記錄瓶口的檢查結果。

  9水壓試驗

  9.1待試瓶注滿水後應在試驗裝置的室內靜置8小時以上。試驗前應用橡膠錘輕擊待試瓶瓶體,排盡附著于瓶內壁的氣泡,並用水注滿。

  9.2待試瓶應逐只按GB/T9251的要求進行外測法水壓試驗。

  9.3試驗前測出待試瓶內與水套內試驗用水的溫度,待試瓶內與水套內試驗用水的水溫差應不大于3C。

  9.4水壓試驗壓力應爲待試瓶上標記的水壓試驗壓力的100%-103%,保壓時間至少60秒。

  9.5水壓試驗過程中,瓶體出現滲漏、保壓期間壓力有回降現象的複合氣瓶,應報廢。

  9.6在水壓試驗時,應同時測定容積殘余變形率,對容積殘余變形率超過5%的複合氣瓶應報廢。對氣瓶標記中有氣瓶容積彈性變形量(REE)的,水壓試驗時應測定該氣瓶的容積彈性變形量(EE),EE值超過氣瓶標記上的REE值的氣瓶應報廢。

  10內部幹燥

  10.1幹燥方法和要求

  10.1.1水壓試驗合格的複合氣瓶,必須逐只進行內部幹燥。

  10.1.2複合氣瓶經水壓試驗合格後,將瓶口朝下倒立一段時間,待瓶內殘留的水瀝淨,可采用溫度不高于70C不含油脂的幹淨空氣吹掃,時間應足夠長以保證瓶內完全幹燥。

  10.2幹燥狀況檢查

  借助內窺鏡觀察瓶內幹燥狀況,如內壁已呈幹燥狀態,便可裝配瓶閥。

  11瓶閥檢驗與安裝

  11.1瓶閥檢驗

  11.1.1應對瓶閥螺紋的完整性進行檢查,如有缺口、裂紋、螺紋不完整或斷裂,該瓶閥應報廢。

  11.1.2應對閥體進行檢驗,如有異常變形,該氣瓶閥應報廢。

  11.1.3螺紋變形的修複

  與瓶口連接的螺紋由于跌落、撞擊等造成螺紋變形,應使用符合GB/T970.1的M18×1.5-6h圓板牙對瓶閥螺紋進行修複,然後用符合GB/T3934的M18×1.5-6h螺紋環規檢驗。對于其它規格的螺紋應用符合相應標准的圓板牙和螺紋環規進行修複和檢驗。檢驗結果不合格時該瓶閥應報廢。

  11.1.4瓶閥氣密性試驗

  11.1.4.1應逐只對瓶閥進行-氣密性試驗。如有泄漏,應更換新的瓶閥。如需更換密封件等易損部件,必須得到瓶閥制造廠的授權,並且應對閥門重新做氣密性試驗。

  11.1.4.2瓶閥的閥體泄漏,該瓶閥應報廢。

  11.2瓶閥裝配

  在瓶閥螺紋和密封圈上塗適量矽脂後,先用手把瓶閥旋入瓶口螺紋中,然後用氣瓶夾夾緊複合氣瓶,再用力矩扳手旋緊氣瓶閥,力矩爲80-100N.m。

  注:對旋不進的瓶閥,不能強行旋入,應檢查瓶閥螺紋。

  12氣密性試驗

  12.1瓶閥安裝結束後的複合氣瓶,應逐只進行-氣密性試驗。

  12.2試驗裝置和試驗方法應符合GB/T12137的浸水法的要求。

  12.3氣密性試驗用的介質爲空氣,試驗壓力爲複合氣瓶的公稱工作壓力。

  12.4氣密性試驗時,在試驗壓力下瓶體泄漏的複合氣瓶,應報廢。

  注:因瓶閥裝配不當産生泄漏的複合氣瓶,允許重新裝配後再對其進行試驗。

  13檢驗後的工作

  13.1檢驗標記

  13.1.1檢驗合格的複合氣瓶,應參照《氣瓶安全監察規程》逐只做好檢驗標記。

  13.1.2檢驗標記采用39mm×22mm的標簽紙。

  13.1.3檢驗標記內容:

  a)檢驗單位代號;

  b)檢驗色標;

  c)檢驗日期;(年、月)

  d)下次檢驗日期。(年、月)

  13.1.4檢驗色標應符合《氣瓶安全監察規程》的規定。

  13.1.5檢驗標記位置應在筒體上靠近瓶肩一端,呈圓周分布。各期的檢驗標記應有適當間隔。排列整齊。

  13.1.6檢驗標記字高5-10mm,應與制造標記大體一致,字迹應清晰。

  13.1.7檢驗標記粘貼方法

  嚴禁在複合氣瓶上用打鋼印的方法做檢驗標記。在複合氣瓶上作檢驗標記的方法如下:

  a)用400#水砂紙在13.1.5條規定位置的表面上輕微打磨,其面積約45mm×25mm;

  b)把檢驗標簽貼在打磨處,用透明的環氧樹脂覆蓋檢驗標簽。

  13.2檢驗記錄與報廢處理

  13.2.1檢驗記錄的保存


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