高低温对碳纤维/环氧树脂复合材料高压气瓶的性能影响

为了获得T1000碳纤维/环氧树脂复合材料高压气瓶环境适应能力,有效地掌握气瓶高低温适应性固有规律,以容积50 L、工作压力30 MPa的复合材料气瓶(钛为内衬、碳纤维/环氧树脂为复合层)为研究对象,首先介绍了高低温循环下带压气瓶(在-40~80℃范围内成功通过热真空、热循环验证,具备高压承载能力)的热真空、热循环试验数据,然后采用与气瓶相同复合材料的拉伸试样(缠绕角分别为0°和90°),通过高低温极限摸底试验获得了复合材料经历不同梯度高低温后的拉伸性能数据,通过数据比对分析获得了高低温影响拉伸强度衰减的规律。同时,提出了一种高低温极限摸底试验的可靠性评估方法。结果表明,在-50~100℃范围内,试样拉伸强度及断裂伸长率变化较小;当温度高于100℃时,纤维和树脂的性能发生衰减,导致拉伸强度明显降低;当温度低于-50℃时,树脂的性能发生衰减,纤维受到的影响较小。试样高低温极限摸底试验的可靠度大于0.999,表明采用拉伸试样高低温拉伸强度数据的替代方式具有较高的等效性。

地铁气体灭火系统气瓶微变形监测技术研究

市场上使用的部分消防气瓶已远超年限,存在潜在的安全隐患,容易发生气瓶爆炸事故。因此,为保障消防气瓶安全,研究开发了以检测消防气瓶微变形为基础的安全监测技术,采取在气瓶表面缠绕线型传感器的方法检测变形。通过气瓶爆破试验,验证了该技术可有效探测高压气瓶的微变形,并利用以太网将信息传输至大数据平台集中管理,实现主动监管功能。

淬火温度对气瓶用Fe-Cr-Ni-Mo钢组织和力学性能的影响

为了优化一种气瓶用Fe-Cr-Ni-Mo钢的淬火工艺,采用SEM,TEM,EBSD和拉伸、冲击等观察和检测手段,研究了淬火温度对一种气瓶用Fe-Cr-Ni-Mo钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,不同淬火温度处理后的合金钢,均呈现为板条马氏体组织,其碳化物析出和板条亚结构基本保持不变,而原始奥氏体晶粒则随淬火温度的提高而出现明显的粗化,由800℃的4.3µm长大到930,1200℃的29.6,371.1µm,同时有效晶粒尺寸(EGS)也逐渐增加,800,930,1200℃的EGS分别为0.60,1.20,3.22µm。淬火温度对合金钢的室温抗拉、屈服强度和断后伸长率影响较小,而随着淬火温度的提高,冲击吸收能量则出现了显著的下降,由800℃的119 J,下降到930,1200℃的68,38 J。EGS增大导致冲击断裂时出现解理断裂,是较高淬火温度合金钢冲击吸收能量下降的主要原因。淬火温度为800~860℃时,Fe-Cr-Ni-Mo钢具有良好的强韧性匹配,该研究结果对Fe-Cr-Ni-Mo钢制气瓶的工业化生产具有指导意义。

气瓶安全监察规定

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令第46号《气瓶安全监察规定》已经2003年4月3日国家质量监督检验检疫总局局务会议审议通过,现予公布,自2003年6月1日起施行。

浅谈如何做好海外油田的工业气瓶管理与使用

工业气瓶是工业生产领域中常用的一种设备。海外石油化工企业在企业各类生产作业过程中,广泛使用到各种工业气瓶。目前,中企在海外不发达国家工作时,由于这些国家大都工业基础设施薄弱,法律法规制度不健全,工业气瓶市场供应混乱,本地员工安全意识淡薄,造成气瓶类事故频发。文章以中东某油田的工业气瓶管理过程中遇到的问题为例,分析了工业气瓶在海外管理和使用中存在的主要问题,并结合多年气瓶管理经验针对性给出了气瓶管理建议,有效减少了气瓶类事故的发生,为同类海外项目的工业气瓶管理提供了参考。

智慧矿山中氧气瓶与乙炔气瓶距离监测技术的实现

智慧矿山检修区内氧气瓶与乙炔气瓶距离过近易造成严重安全事故,针对氧气瓶与乙炔气瓶距离预警依靠人工检查效率较低的问题,提出一种单目视频下氧气瓶与乙炔气瓶安全距离监测方法。该方法基于改进的DeepLabv3+语义分割模型对氧气瓶与乙炔气瓶图像进行分割处理,根据氧气瓶与乙炔气瓶自标定后计算得到监测距离,最终构建实时安全预警的算法,对智慧矿山中不合规场景进行报警处理。结果表明,当氧气瓶与乙炔气瓶实际间距分别为350,450,550cm条件下,目标算法测试结果的平均误差分别为2.37%,4.93%5.18%。这种方法的实际应用提高了单目视觉下氧气瓶与乙炔气瓶距离的自动监测效率,降低了人力成本,避免发生安全事故。

铝合金气瓶泄漏原因

在对某铝合金气瓶进行循环压力试验时,气瓶发生泄漏事故。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、扫描电镜及能谱分析、金相检验等方法对气瓶泄漏的原因进行分析。结果表明:铝合金气瓶内壁接触了腐蚀性介质,在气瓶内壁产生了点腐蚀坑,在循环压力试验过程中,点腐蚀坑作为疲劳源,使气瓶内壁发生疲劳开裂,裂纹不断扩展并穿透壁厚,最终导致铝合金气瓶发生泄漏。

工业CT技术在铝内胆碳纤维全缠绕气瓶缺陷检测中的试验研究

由于铝内胆碳纤维全缠绕气瓶(Ⅲ型瓶)具有轻量化、强度高等优点,在氢燃料电池汽车、呼吸器用复合气瓶等领域应用广泛。为实现在不拆卸气瓶条件下检验Ⅲ型瓶的安全状况,本文在试验气瓶上制作了缺陷进行试验研究,验证了工业CT技术用于Ⅲ型瓶缺陷检测的可行性,指出探索工艺参数设置和缺陷识别是下一步的研究方向。

关于钢质无缝气瓶热处理工艺评定规范性的思考

在钢质无缝气瓶的制造工序中,热处理工序对产品的安全性能起着至关重要的作用。TSG 23—2021《气瓶安全技术规程》和钢质无缝气瓶的制造标准均明确提出气瓶的热处理应按评定合格的热处理工艺进行。目前,国内还没有相应的规范或标准能够明确指导钢质无缝气瓶热处理工艺评定的制定过程,各制造厂在生产中的热处理工艺评定制定标准和水平也参差不齐。提出了钢质无缝气瓶的热处理工艺评定涵盖的内容及相应要求,并通过试验进行了举例。

储氢气瓶缠绕层缺陷的多尺度工业CT检测及其成因分析

高压储氢气瓶多采用碳纤维全缠绕方法制备,碳纤维缠绕层通常承担大部分内压载荷,一旦发生损伤将带来严重安全隐患。针对储氢气瓶和碳纤维缠绕层试件,利用工业CT几何放大成像原理,开展缠绕层缺陷的多尺度工业CT检测分析。依据缠绕层分层缺陷厚度对其进行分类,并分析各类分层缺陷的产生原因。利用光镜和扫描电镜技术,表征碳纤维缠绕层试件的显微组织,验证了工业CT开展分层缺陷定性、厚度定量,以及缠绕层缠绕方式判断的准确性。

气瓶的危害及其防护

气瓶是一种应用广泛的流动式压力容器，其自身的特点，决定了它存在的危险性。本文按气瓶内充装气体的化学性质、状态的不同将危险性进行分类，同时介绍预防措施。

车用高压燃料气瓶技术发展趋势和我国面临的挑战

压缩天然气汽车、氢能汽车是汽车工业发展的趋势,盛装高压天然气、高压氢气的高压燃料气瓶是其关键部件之一。在介绍车用高压燃料气瓶特点、发展历史和发展趋势的基础上,对比了国内外研究现状,分析了我国面临的挑战。

压缩气体气瓶超压泄放计算方法及影响因素讨论

科学确定气瓶在超压工况下的安全泄放量和泄放面积,是气瓶超压泄放设计的关键。基于CGA S-1.1—2019《Pressure Relief Device Standards—Part 1—Cylinders for Compressed Gases》探讨了压缩气体气瓶安全泄放量及泄放面积的计算方法,明确了影响泄放面积的因素及影响规律,探讨了降低气瓶泄放口径的可能途径。结果表明,依据CGA S-1.1—2019推导得到的气瓶安全泄放量计算方法与GB/T 33215—2016《气瓶安全泄压装置》给出的安全泄放量计算公式有所不同。影响气瓶泄放口径的因素有气瓶体积、超压泄放装置泄放系数和泄放温度。气瓶体积对泄放口径的影响很显著,泄放温度对泄放口径的影响可以忽略。对任意确定体积的气瓶,当泄放系数由0.63增加至1时,泄放口径的降低率均为20.6%。对确定体积的气瓶,采用更高泄放系数的超压泄放装置、开展火烧试验进行验证是降低气瓶泄放口径的2种途径。

基于5G通信技术的变电站SF_(6)气瓶智能管理系统设计

为确保变电站六氟化硫(SF_(6))气瓶智能管理的时效性和可靠性,设计基于5G通信技术的变电站SF_(6)气瓶智能管理系统。通过SF_(6)气体采集器等装置,感知并采集变电站SF_(6)气瓶的状态数据。将该数据通过由5G通信技术构建的5G传输模块,传送至管理模块,并采用5G切片技术划分网络,以实现按需通信。管理模块接收经由5G传输模块传送的数据后,基于非分光红外差分检测方法,在线智能检测SF_(6)气瓶的泄漏浓度,并校核SF_(6)气体在线监测结果,以实现SF_(6)气瓶的智能管理。测试结果表明:网络传输平均速率在8~10 Gbit/s之间,极大程度接近传输速率峰值,通信的实时性良好;能够实时监测SF_(6)气瓶运行状态,在线监测精度较高,平均偏移程度低于0.035。该系统可全面呈现气体的泄漏情况,以及发生泄漏的时间和泄漏气体的浓度情况。

高压气瓶非接触压力测量系统设计

常规状态下气瓶压力测量,在气瓶出口管路上开口进行引压测量,对于高压气瓶在长期贮存的情况下,开口引压存在开口部位压力泄漏的隐患;为克服气瓶开口引压泄漏问题,对气瓶非接触压力测量系统进行分析研究,基于气瓶壁在压力下产生形变的情况,通过对气瓶壁进行应变测量关键技术,建立气瓶壁的应变量与内部压力之间的关系计算模型,经多次实验验证,积累不同温度及压力下的相关数据参数,运用数据模型拟合具有温度补偿的压力计算公式,通过编程写进便携式测试仪,实现对高压气瓶在不接触介质的情况下非接触压力测量的目的,并满足了气瓶在高压下进行长期贮存时随机测量的应用需求。

纤维缠绕复合材料气瓶的发展及其标准情况

纤维缠绕复合材料气瓶用于呼吸器、车用压缩天然气燃料气瓶及航空航天等领域。本文对复合材料气瓶的发展、标准进展情况以及其关键技术和型式试验等问题作了全面介绍。

宝钢高强度气瓶管的开发与组织性能研究

开发抗拉强度1100 MPa及以上的高强度高韧性无缝气瓶管是实现气瓶轻量化的重要基础。在传统34CrMo4气瓶钢的基础上,通过采用增Mo、加Ni辅助微合金化控制以及控制夹杂物等级和N含量等技术手段,成功开发了抗拉强度≥1100 MPa,延伸率≥14%,-50℃低温横向冲击韧性≥60 J/cm^(2)的高强度高韧性气瓶管,并在国内首次实现批量商业化应用。热处理试验结果表明,随着回火温度的升高,高强度气瓶钢的强度逐渐降低,塑性和低温韧性逐渐改善,这主要与组织中板条粗化和析出相发生粗化、聚集等的变化有关。为获得良好的强韧性匹配,推荐淬火温度为860℃,回火温度为520~560℃。

复合材料气瓶缠绕层的内部缺陷检测

复合材料气瓶具备质量轻、强度高、耐腐蚀与疲劳性能好等优势,但目前针对复合材料气瓶检验的国家标准主要以宏观检查为主,内外表面缺陷以及缠绕层的内部缺陷难以检出。分析了内部缺陷对复合材料气瓶的影响,对比并分析了3种缠绕层内部缺陷的检验方法,以期为复合材料气瓶的定期检验提供一定参考。

基于动态传热模型的车载LNG气瓶日蒸发率检测

车载LNG气瓶是一种储存低温液化气体的低温绝热气瓶装置,其标准日蒸发率测试过于耗时,给使用单位的正常运行带来很大困扰。将辐射传热简化为热传导传热,建立了静置阶段和测试阶段的传热模型,求解了日蒸发率的解析式,并与实际检测数据进行了对比。结果表明,模型与检测数据相符合,提高充装量可以缩短静置时间,气瓶内胆材料的热容是产生长静置时间的原因。

气瓶二氧化硫高效利用装置的应用研究

针对气瓶二氧化硫自动化程度低,无固定气化热源,无法自动控制气化压力及温度,输送高压橡胶管及钢瓶外层结霜气化不充分、管道内二氧化硫压力降低现象,二氧化硫利用率低、人员劳动强度大、安全系数降低等问题,设计一套由自增压气化器、称重装置、调压稳压阀组、电气控制系统有机组合起来的二氧化硫高效利用装置解决以上问题,社会效益较好,具有很好的推广价值。