Q/ZY 1002-2016 汽车用大容积液化天然气气瓶

以下是对《长春致远新能源设备有限责任公司企业标准 Q/ZY1002-2016 汽车用大容积液化天然气气瓶》核心内容的详细总结：

​​一、标准适用范围​​

1. ​​产品类型​​：适用于公称容积 ​​501L~1000L​​、公称工作压力 ​​1.0MPa~3.5MPa​​ 的汽车用焊接绝热液化天然气（LNG）气瓶。
2. ​​使用条件​​：
   • 环境温度：-40℃ ~ 60℃
   • 设计温度：≤ -196℃
   • 介质：液化天然气（LNG）
   • 可重复充装，卧式安装。

​​二、关键术语与定义​​

1. ​​内胆​​：贮存LNG并承受工作压力的内壳体（材料：奥氏体不锈钢）。
2. ​​外壳​​：形成和保护真空绝热层的外壳体。
3. ​​静态蒸发率（η）​​：≤ 2.4%/d（液氮测试，公称工作压力1.0~1.6MPa）。
4. ​​真空夹层性能​​：
   • 漏率 ≤ 6×10⁻⁸ Pa·m³/s
   • 漏放气速率 ≤ 6×10⁻⁷ Pa·m³/s
5. ​​安全空间​​：内胆预留的气相容积，用于容纳LNG热膨胀（≥10%内胆容积）。

​​三、设计与结构要求​​

1. ​​内胆设计​​：
   • 封头形状：半球形或标准椭圆形（长短轴比2:1）。
   • 壁厚计算：基于壁应力公式（公式见标准6.2.2），最小壁厚满足强度要求。
   • 开孔限制：仅封头开孔，直径≤1/3内径，需全焊透管接头。
2. ​​外壳设计​​：
   • 壁厚校核：需承受0.21MPa外压（公式见6.3.2~6.3.3）。
   • 泄放装置：开启压力≤0.1MPa，泄放面积≥0.34 mm²/L×公称容积。
3. ​​管路系统​​：
   • ​​充液管路​​：设防尘盖或截止阀。
   • ​​出液管路​​：必须设手动截止阀和限流装置（防泄漏自动关闭）。
   • ​​泄压管路​​：主副双安全阀（主阀开启压力≤1.2倍工作压力，副阀≤1.8倍）。
   • ​​监测仪表​​：压力表（量程1.5~3倍工作压力）、液位计（剩余5%容积时警示）。
4. ​​绝热设计​​：
   • 真空多层绝热，总热传导系数 ≤ 2.09 kJ/(h·m²·℃)。
   • 维持时间 ≥ 5天（GB/T 18443.7）。

​​四、材料要求​​

1. ​​内胆材料​​：
   • 奥氏体不锈钢（如S30408），符合GB 24511。
   • 化学成分（%）：C≤0.08、Cr 18.00~20.00、Ni 8.00~10.50 等（详见表3）。
   • 力学性能：抗拉强度≥520MPa，断后伸长率≥40%。
2. ​​焊接材料​​：熔敷金属强度≥母材下限，化学成分匹配。
3. ​​外壳材料​​：奥氏体不锈钢。
4. ​​绝热材料​​：阻燃材料。

​​五、制造与检验​​

1. ​​焊接工艺​​：
   • 纵/环焊缝全焊透对接，100%射线检测（NB/T 47013.2 II级）。
   • 焊接工艺评定要求：-196℃低温冲击试验（焊缝冲击功≥20.4J）。
2. ​​尺寸公差​​：
   • 筒体圆度误差≤0.01Di，错边量≤0.1Sn（Sn为名义壁厚）。
   • 封头成形公差：表面凹凸量≤2mm，曲面间隙≤3mm（表7）。
3. ​​清洁度​​：
   • 内胆及接触介质表面脱脂（JB/T 6896），真空层无油污。
4. ​​试验要求​​：
   • ​​压力试验​​：试验压力=2倍工作压力，保压≥30秒（无泄漏）。
   • ​​气密性试验​​：工作压力下保压1分钟（无泄漏）。
   • ​​容积与重量​​：实测容积≥公称容积，净重逐只测定。
   • ​​真空性能​​：夹层真空度≤2×10⁻²Pa，氦质谱检漏合格。

​​六、型式试验与安全性能​​

1. ​​安全性能试验（附录A）​​：
   • ​​振动试验​​：5g加速度扫频（8~40Hz），无泄漏，外壳无结霜。
   • ​​火烧试验​​：590℃火焰持续≥20分钟，安全阀正常开启。
   • ​​跌落试验​​：
     • 10m高度跌落（关键部位）：1小时内无泄漏。
     • 3m高度跌落（管路端）：无泄漏。
2. ​​型式试验触发条件​​：
   • 新设计产品、材料/壁厚/绝热结构重大变更（表A.1）。
   • 变更后需复验静态蒸发率、真空漏率等（表9）。

​​七、检验规则​​

1. ​​出厂检验​​：
   • 逐只检验：外观、尺寸、压力试验、真空检漏等（表8）。
2. ​​批量检验​​：
   • 每批≤200只内胆，抽样测焊接接头力学性能、静态蒸发率。
   • 不合格时加倍复验，仍不合格则整批拒收。
3. ​​材料复验​​：
   • 每炉号复验化学成分，每批号复验力学性能。

​​八、标志与使用管理​​

1. ​​铭牌内容​​：
   • 制造单位、气瓶型号、容积、工作压力、最大充装量、安全空间等。
2. ​​安全警示​​：
   • 外壳压制“LNG”符号（≥60mm），设置“远离火源、集中排放”标牌。
3. ​​使用规定​​：
   • 真空失效、车祸后气瓶需专业检测。
   • 禁止私自维修，每年定期检查。
   • 停放时泄压管需接至安全位置。

​​九、附录核心内容​​

• ​​附录B​​：安全泄放量及安全阀排放能力计算公式（基于CGA S-1.1）。
• ​​附录C​​：焊接工艺评定规范（试件制备、试验项目）。
• ​​附录D​​：安全空间设计计算（考虑LNG密度变化）。
• ​​附录G​​：自动限充功能试验方法（确保安全空间预留）。

​​总结要点​​

1. ​​安全为核心​​：双安全阀、限流装置、严格的安全性能试验（火烧/跌落）。
2. ​​材料与工艺​​：高标不锈钢、全焊透焊缝、-196℃冲击韧性保障。
3. ​​性能指标​​：静态蒸发率≤2.4%/d、真空漏率≤6×10⁻⁸ Pa·m³/s。
4. ​​可追溯性​​：材料批号、焊接记录、检验数据保存≥15年。
5. ​​用户责任​​：定期检查、专业维修、泄压管安全排放。

此标准全面覆盖了LNG气瓶的设计、材料、制造、检验及使用全生命周期要求，强调安全性与可靠性。