ChinaAutoRegs｜GB/T 42612-2023英文版翻译《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》
Fully-wrapped carbon fiber reinforced cylinders with a plastic liner for on-board storage of compressed hydrogen as a fuel for land vehicles

GBT 42612-2023英文版翻译（样页预览）

CONTENTS

Foreword
1 Scope
2 Normative References
3 Terms, Definitions and Symbols
4 Types, Parameters, Categories, and Model Designation
5 Technical Requirements and Test Methods
6 Inspection Rules
7 Installation and Protection
8 Marking, Packaging, Transportation and Storage
9 Product Certificate and Batch Inspection Quality Certificate
Annex A (Normative) Permissible Deviations for Test Parameters
Annex B (Normative) Routine Maintenance Inspection for Cylinders
Annex C (Normative) Methods for Evaluating the Compatibility of Cylinder’s Plastic Liner with Hydrogen
Annex D (Normative) Methods for Evaluating the Properties of O-Rings for Cylinders
Annex E (Normative) Methods of Welding Procedure Qualification for Cylinder Plastic Liners
Annex F (Informative) Visual Ultrasonic Phased Array Testing and Quality Rating Methods for Welded joints of Cylinder Plastic Liners
Annex G (Normative) Interlaminar Shear Test Procedure
Annex H (Normative) Methods of Helium Leak Testing for Cylinders
Annex I (Normative) Cylinder Fire Test Procedure
Annex J (Informative) Batch Inspection Quality Certificate for Fully-Wrapped Carbon Fiber Reinforced Cylinders with a Plastic Liner for On-Board Storage of Compressed Hydrogen for Land Vehicles
Bibliography

1 范围

本文件规定了车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶（以下简称气瓶）的型式、参数、分类和型 号、技术要求和试验方法、检验规则以及安装、防护、标志、包装、运输和储存等要求。
本文件适用于设计和制造公称工作压力 35 MPa 和 70 MPa、公称容积大于等于 20 L 且不大于 450 L、 工作温度不低于-40 ℃且不高于 85 ℃、固定在机动车辆上用于盛装氢气燃料的可重复充装气瓶。
氢燃料电池城市轨道交通、氢能船舶、氢能飞行器、氢能发电装置等供氢用气瓶可参照本文件。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。
GB/T 192 普通螺纹 基本牙型
GB/T 196 普通螺纹 基本尺寸
GB/T 197 普通螺纹 公差
GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
GB/T 223.4 钢铁及合金 锰含量的测定 电位滴定或可视滴定法
GB/T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法
GB/T 223.11 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
GB/T 223.25 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮肟重量法测定镍量
GB/T 223.28 钢铁及合金化学分析方法 α-安息香肟重量法测定钼量
GB/T 223.59 钢铁及合金 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法
GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量
GB/T 223.61 钢铁及合金化学分析方法 磷钼酸铵容量法测定磷量
GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠（钾）光度法测定锰量
GB/T 223.64 钢铁及合金 锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法
GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量
GB/T 223.72 钢铁及合金 硫含量的测定 重量法
GB/T 223.85 钢铁及合金 硫含量的测定 感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 223.86 钢铁及合金 总碳含量的测定 感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温拉伸试验方法
GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定
GB/T 533—2008 硫化橡胶或热塑性橡胶 密度的测定
GB/T 1040.1 塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则
GB/T 1040.2 塑料 拉伸性能的测定 第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件
GB/T 1220 不锈钢棒
GB/T 1458 纤维缠绕增强塑料环形试样力学性能试验方法
GB/T 1633—2000 热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定
GB/T 1636—2008 塑料 能从规定漏斗流出的材料表观密度的测定
GB/T 1677 增塑剂环氧值的测定
GB/T 2941—2006 橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序
GB/T 3190 变形铝及铝合金化学成分
GB/T 3191 铝及铝合金挤压棒材
GB/T 3362 碳纤维复丝拉伸性能试验方法
GB/T 3452.2 液压气动用O形橡胶密封圈第2部分:外观质量检验规范
GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验
GB/T 3682.1—2018 塑料 热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的测定 第1部分：标准方法
GB/T 3934 普通螺纹量规 技术条件
GB/T 4612 塑料 环氧化合物 环氧当量的测定
GB/T 5720 O形橡胶密封圈试验方法
GB/T 6031 硫化橡胶或热塑性橡胶 硬度的测定
GB/T 7758 硫化橡胶 低温性能的测定 温度回缩法(TR试验)
GB/T 7759.1 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定 第1部分：在常温及高温条件下
GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法
GB/T 9251 气瓶水压试验方法
GB/T 9252 气瓶压力循环试验方法
GB/T 11170 不锈钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法）
GB/T 13005 气瓶术语
GB/T 13262 不合格品百分数的计数标准型一次抽样检验程序及抽样表
GB/T 13264 不合格品百分数的小批计数抽样检验程序及抽样表
GB/T 13979 质谱检漏仪
GB/T 15385 气瓶水压爆破试验方法
GB/T 15823 无损检测 氦泄漏检测方法
GB/T 19466.2 塑料 差示扫描量热法(DSC) 第2部分：玻璃化转变温度的测定
GB/T 19466.3 塑料 差示扫描量热法(DSC) 第3部分：熔融和结晶温度及热焓的测定
GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）
GB/T 20668 统一螺纹 基本尺寸
GB/T 20975 铝及铝合金化学分析方法
GB/T 21060—2007 塑料 流动性的测定
GB/T 21843 塑料 氯乙烯均聚和共聚树脂用机械筛测定粒径
GB/T 32249 铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件 通用技术条件
GB/T 33215 气瓶安全泄压装置
GB/T 37244 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气
GB/T XXXXX 车用高压储氢气瓶组合阀门
GB/T YYYYY 高压氢气瓶塑料内胆和氢气相容性试验方法
HG/T 4280 塑料焊接工艺评定
JJG 539—2016 数字指示秤检定规程
NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件
NB/T 47013.8 承压设备无损检测 第8部分 泄漏检测
TSG D0001 压力管道安全技术监察规程 工业管道
YS/T 479 一般工业用铝及铝合金锻件

3 术语、定义和符号

3.1 术语和定义

GB/T 13005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
塑料内胆 plastic liner
外部缠绕碳纤维增强层，用于密封气体、按不承受压力载荷进行设计的内层塑料壳体。
3.1.2
无缝塑料内胆 seamless plastic liner
采用一体成型、没有拼接焊缝的塑料内胆。

3.1.3
焊接塑料内胆 welded plastic liner
含有拼接焊缝的塑料内胆。

3.1.4
TPRD 端塞 thermally-activated pressure relief device（TPRD）end plug
安装在双头口结构气瓶的一端，装有温度驱动安全泄压装置（以下简称TPRD），并具备盲堵功能 的端塞。

3.1.5
全缠绕 fully-wrapping
用浸渍树脂基体的碳纤维连续在塑料内胆上进行螺旋和环向缠绕，以增强气瓶环向和轴向强度的缠 绕方式。
3.1.6
全缠绕气瓶 fully-wrapped cylinder
对带瓶阀座的塑料内胆（以下简称内胆）全缠绕后并经加热固化成型的气瓶。

3.1.7
公称工作压力 nominal working pressure
气瓶在基准温度（15 ℃）下的限定充装压力。
3.1.8
许用压力 allowable pressure

充装和使用过程中，气瓶所允许承受的最大压力。

3.1.9
气瓶批量 batch of gas cylinders
采用同一设计，具有相同材料和结构尺寸塑料内胆及瓶阀座，具有相同复合材料，且制造工艺相同 的气瓶的限定数量。
3.1.10
塑料内胆批量 batch of liners
采用同一设计，带有相同材料和结构尺寸瓶阀座，具有相同结构尺寸，且具有同一塑料材料批号和 制造工艺的塑料内胆的限定数量。
3.1.11
O 形密封圈批量 batch of O-rings
采用同一设计，具有相同结构尺寸，且具有同一材料批号和制造工艺的O形密封圈的限定数量。
3.1.12
设计使用年限 service life
在规定使用条件下，气瓶允许使用的年限。

3.1.13
纤维应力比 fiber stress ratio
气瓶在最小设计爆破压力下的碳纤维应力与公称工作压力下的碳纤维应力之比。

3.1.14
极限弹性膨胀量 rejection elastic expansion（REE）
在每种规格型号气瓶设计定型阶段，由制造单位规定的气瓶弹性膨胀量的许用上限值。该数值应小 于或等于设计定型批相同规格型号气瓶在水压试验压力下弹性膨胀量平均值的1.1倍。
注：以毫升（mL）为单位。

3.1.15
内胆屈曲 liner buckling
在压应力作用下，内胆失去原有规则几何形状而导致的失效。

3.1.16
渗漏 permeation
气瓶中的氢气通过塑料内胆材料空隙或分子间隙渗透到大气的过程。

3.1.17
泄漏 leakage
气瓶中的氢气通过界面间隙或穿透壁厚缺陷释放到大气的过程。

3.2 符号

下列符号适用于本文件。
b 错边量，mm；
K 焊缝卷边中心高度，mm；
Nd 气瓶设计循环次数，次；
Nieq 镍当量，%；
P 气瓶公称工作压力，MPa；
Pbmin 气瓶最小设计爆破压力，MPa；
Pb0 气瓶爆破压力期望值，MPa；
Ph 气瓶水压试验压力，MPa；
Pm 气瓶许用压力，MPa；
t 塑料内胆厚度，mm；
V 气瓶公称容积，L；
WC 碳元素在钢中的质量分数，%；
WCr 铬元素在钢中的质量分数，%；
WSi 硅元素在钢中的质量分数，%；
WMo 钼元素在钢中的质量分数，%；
WMn 锰元素在钢中的质量分数，%；
WNi 镍元素在钢中的质量分数，%。

4 型式、参数、分类和型号

4.1 型式

气瓶结构型式如图1所示，其中T型为单头口结构，S型为双头口结构。

标引序号说明：

T 型 S 型

1——瓶阀座； 3——塑料内胆；
2——碳纤维缠绕层； 4——玻璃纤维保护层。
注：S 型气瓶一端为瓶阀座，另一端为盲堵或用于安装 TPRD 端塞的阀座。

图1 气瓶结构型式
4.2 参数

4.2.1 气瓶公称工作压力应为 35 MPa 或 70 MPa。
4.2.2 气瓶公称容积及允许偏差应符合表 1 的规定。
4.3 分类

4.3.1 气瓶分为 A 类气瓶和 B 类气瓶。A 类气瓶的公称工作压力为 35 MPa；B 类气瓶的公称工作压 力为 70 MPa。A 类气瓶又分为 A1 类气瓶和 A2 类气瓶；B 类气瓶又分为 B1 类气瓶和 B2 类气瓶。 4.3.2 A1 类和 B1 类气瓶仅适用于至少有四个车轮、车长不超过 8 m 且座位数不超过 19 座的载客车 辆。
4.3.3 A1 类和 B1 类气瓶不推荐用于运动型多功能乘用车（SUV）和越野车。
4.4 型号

气瓶型号标记应由以下部分组成：
示例：气瓶公称外直径为380 mm，公称容积为70 L，公称工作压力为70 MPa，结构型式为S型的B1类车用压缩氢 气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶，其型号标记为：CHG4-380-70-70-S/B1。

5 技术要求和试验方法

5.1 一般要求

5.1.1 设计使用年限

气瓶的设计使用年限为15年。
5.1.2 设计循环次数

气瓶的设计循环次数为11 000次。
5.1.3 许用压力

在充装和使用过程中，气瓶的许用压力为公称工作压力的1.25倍。
5.1.4 试验参数允差

除特别注明外，试验参数允差应符合附录A的规定。
5.1.5 温度范围

在充装和使用过程中，气瓶的温度应不低于-40 ℃且不高于85 ℃。
5.1.6 氢气品质

充装气瓶的压缩氢气应符合GB/T 37244的规定。
5.1.7 工作环境

气瓶设计应考虑其连续承受机械损伤或化学侵蚀的能力，其外表面至少应适应下列工作环境：
a) 间断地浸入水中或道路溅水；
b) 车辆在海洋附近或在用盐融化冰的路面上行驶；
c) 阳光中的紫外线辐射；
d) 车辆振动或碎石冲击；
e) 接触酸溶液、碱溶液和肥料；
f) 接触汽车用液体，如汽油、液压油、电池酸、乙二醇和其他油脂；
g) 接触排放的废气。
5.1.8 日常保养检查

气瓶使用寿命内应进行日常保养检查，检查的基本方法和技术要求应符合附录B的规定。
5.2 材料

5.2.1 一般要求

5.2.1.1 材料性能应符合相应国家标准或行业标准的规定。
5.2.1.2 材料应有材料制造单位提供的质量证明书原件，或加盖了材料经营单位公章且有经办人签字
（章）的质量证明书复印件。
5.2.1.3 材料应经气瓶制造单位复验合格后方可使用。

5.2.2 塑料内胆

5.2.2.1 塑料内胆材料宜选用聚乙烯（包括改性聚乙烯）或聚酰胺（包括改性聚酰胺），其与氢气相 容性应满足附录 C 的要求。
5.2.2.2 塑料内胆材料的熔融峰温应大于或等于设计文件的规定值。
5.2.2.3 塑料内胆原材料为粒状时，聚乙烯（包括改性聚乙烯）熔体质量流动速率和聚酰胺（包括改 性聚酰胺）熔体体积流动速率应满足设计文件的要求。
5.2.2.4 塑料内胆原材料为粉状时，表观密度、粉体流动性和粒度分布应满足设计文件的要求。
5.2.2.5 气瓶制造单位应按批对塑料内胆材料进行复验。熔融峰温按 GB/T 19466.3 规定的试验方法测 定，其中，聚乙烯（包括改性聚乙烯）的升降温速率为 10℃/min，聚酰胺（包括改性聚酰胺）的升降 温速率为 20℃/min。当塑料内胆原材料为粒状时，熔体质量流动速率或熔体体积流动速率按 GB/T 3682.1
—2018 的方法 A 测定，试验温度和负荷根据设计文件确定。当塑料内胆原材料为粉状时，表观密度按 GB/T 1636—2008 规定测定，采用 A 型漏斗；粉体流动性按 GB/T 21060—2007 规定的方法 A 测定；粒 度分布按 GB/T 21843 的规定测定。
5.2.3 瓶阀座
5.2.3.1 瓶阀座应采用铝合金 6061 或奥氏体不锈钢 S31603 的棒材或锻件。铝合金挤压棒材应符合
GB/T 3191 的规定，锻件应符合 GB/T 32249、YS/T 479 的规定；奥氏体不锈钢棒材应符合 GB/T 1220
的规定，锻件应符合 NB/T 47010 的规定。
5.2.3.2 铝合金 6061 的化学成分应符合表 2 的规定，其偏差应满足 GB/T 3190 的要求。
5.2.3.3 奥氏体不锈钢 S31603 的镍含量应大于或等于 12%、镍当量应大于或等于 28.5%、断面收缩率 应大于或等于 70%。镍当量按公式（1）计算：
5.2.3.4 气瓶制造单位应按材料炉号进行化学成分复验。铝合金 6061 化学成分复验按 GB/T 7999 或 GB/T 20975 的规定执行。奥氏体不锈钢 S31603 化学成分复验按 GB/T 11170、GB/T 20123 或 GB/T 223
（见第 2 章）的规定执行。
5.2.3.5 铝合金 6061 的拉伸性能、奥氏体不锈钢 S31603 的拉伸和冲击性能应满足气瓶制造单位保证 值要求。
5.2.3.6 气瓶制造单位应按材料批号对奥氏体不锈钢 S31603 进行拉伸和冲击性能复验，对铝合金 6061 进行拉伸性能复验。奥氏体不锈钢 S31603 的拉伸和冲击试验分别按 GB/T 228.1 和 GB/T 229 的规定执 行；铝合金 6061 的拉伸试验按 GB/T 228.1 的规定执行。
5.2.4 O 形密封圈
5.2.4.1 O 形密封圈的材料应采用硅橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、氟碳橡胶、三元乙丙橡胶或氢化丁腈 橡胶等与高压氢气具有良好相容性的聚合物。
5.2.4.2 O 形密封圈材料的适用温度范围应满足-50℃～85℃的要求。
5.2.4.3 O 形密封圈材料性能应满足附录 D 中 D.2 的要求。
5.2.5 树脂

5.2.5.1 浸渍树脂基体应采用环氧树脂或改性环氧树脂。树脂的环氧值或环氧当量应符合设计文件要 求，玻璃化转变温度应大于或等于 105℃。
5.2.5.2 气瓶制造单位应按批对树脂进行复验。环氧值按 GB/T 1677 测定；环氧当量按 GB/T 4612 测 定；玻璃化转变温度按 GB/T 19466.2 测定，其中，聚乙烯（包括改性聚乙烯）的升降温速率应为 10℃/min， 聚酰胺（包括改性聚酰胺）的升降温速率应为 20℃/min。
5.2.6 纤维

5.2.6.1 碳纤维

5.2.6.2 碳纤维力学性能应符合气瓶设计文件的规定。
5.2.6.3 气瓶制造单位应按批对碳纤维进行复验。碳纤维线密度和纤维浸胶拉伸强度按 GB/T 3362 测 定，试样制备应不加捻。

5.2.6.4 玻璃纤维

气瓶玻璃纤维保护层应采用 S 玻璃纤维或 E 玻璃纤维。
5.3 设计

5.3.1 碳纤维、塑料内胆和瓶阀座

5.3.1.1 碳纤维应采用连续无捻且强度级别相同的碳纤维。
5.3.1.2 塑料内胆应无纵向焊接接头，且环向焊接接头应小于或等于两道。
5.3.1.3 瓶阀座静强度、疲劳寿命及其与塑料内胆连接接头的静强度、疲劳强度和密封性能应满足气 瓶全寿命期内的安全要求。
5.3.1.4 瓶阀座应在塑料内胆端部，且应与塑料内胆同轴。
5.3.1.5 瓶口螺纹应与瓶阀螺纹相匹配，瓶口螺纹宜采用符合 GB/T 192、GB/T 196、GB/T 197 或 GB/T
20668 规定的直螺纹。螺纹长度应大于瓶阀螺纹的有效长度。
5.3.1.6 瓶口螺纹在水压试验压力下的切应力安全系数应大于或等于 4。计算螺纹切应力安全系数时，
剪切强度取 0.6 倍的材料抗拉强度保证值。
5.3.1.7 瓶口设计需考虑所装配瓶阀的密封材料、密封形式和密封结构尺寸，应确定合理的尺寸公差 和表面粗糙度，确保瓶口与瓶阀装配之后在 A1 类和 B1 类气瓶全寿命期内、在 A2 类和 B2 类气瓶定期 检验周期内不泄漏。
5.3.2 气瓶

5.3.2.1 气瓶的水压试验压力应大于或等于 1.5 倍公称工作压力。
5.3.2.2 气瓶设计时应建立气瓶有限元分析模型，计算碳纤维缠绕层与瓶阀座在以下压力下的应力和 应变：公称工作压力、水压试验压力和最小设计爆破压力。气瓶有限元分析模型应能表征气瓶的几何特 征、材料特性和边界条件。
注：气瓶采用以有限元分析为基础的试验导向设计方法。
5.3.2.3 气瓶的纤维应力比和最小设计爆破压力应符合表 3 的规定。
5.3.2.4 气瓶两端应设置固定在气瓶肩部的保护罩。

5.4 制造

5.4.1 一般要求

5.4.1.1 气瓶制造应符合产品设计文件的规定。
5.4.1.2 制造应分批管理，内胆成品和气瓶成品均以不大于 200 只（不包括破坏性试验用内胆或气瓶 的数量）为一批，O 形密封圈成品以不大于 1000 个为一批。
5.4.1.3 气瓶生产车间应按工艺文件规定控制环境温度和湿度。

5.4.1.4 塑料内胆成型、纤维缠绕、气瓶固化等过程的所有操作均应由自动化设备和连续工艺协同完 成，且无人为干预工艺条件的操作岗位。
5.4.2 塑料内胆

5.4.2.1 塑料内胆应按评定合格后的成型工艺进行加工，成型工艺应为注塑、吹塑、挤塑或滚塑。
注：注塑成型工艺参数一般包括：注塑温度（包括模具温度、料筒温度和喷嘴温度）、注射及保压压力、注射及冷 却时间等参数；吹塑成型工艺参数一般包括：吹塑温度（包括模具温度和料筒温度）、吹塑压力、吹气速度、 吹胀比、冷却时间等参数；挤塑工艺参数一般包括：挤出温度（包括机头温度和料筒温度）、真空压力、挤出 速度、牵引速度和冷却温度等参数；滚塑成型工艺参数一般包括：滚塑温度、模具旋转速度、冷却时间等参数。
5.4.2.2 采用焊接塑料内胆时，塑料内胆应按评定合格后的焊接工艺进行焊接。塑料内胆焊接工艺评
定应按附录 E 执行。焊接接头质量检测宜采用附录 F 给出的可视化超声检测方法。如采用其他无损检 测方法，其有效性应经试验验证。焊接接头试验方法和合格指标应满足设计文件要求。
5.4.2.3 焊接应连续，外表面卷边切除后，表面不应有未熔合、烧焦、孔洞、肉眼可见的杂质等缺陷。
5.4.2.4 采用焊缝检测尺检查焊接接头的错边量 b 和卷边中心高度 K，测量精度为 0.1 mm。焊接接头 的错边量应小于或等于塑料内胆厚度 t 的 10%，卷边中心高度应大于 0，如图 2 所示。
5.4.2.5 焊接接头不合格的塑料内胆应报废。
5.4.3 瓶口螺纹

螺纹和密封面应光滑平整，不应有倒牙、平牙、牙双线、牙底平、牙尖、牙阔以及螺纹表面上的明 显跳动波纹。螺纹轴线应与气瓶轴线同轴。
5.4.4 纤维缠绕

5.4.4.1 缠绕纤维前，应清洁塑料内胆外表面。
5.4.4.2 缠绕和固化应按评定合格的工艺进行。固化温度不应对塑料内胆性能产生影响。
5.4.4.3 监控缠绕过程并记录工艺要求的定位尺寸、纤维张力、充气压力等。
5.4.4.4 监控固化过程并记录时间、温度和内压。

5.5 附件

5.5.1 瓶阀应符合 GB/T XXXXX（《车用高压储氢气瓶组合阀门》）的规定。
5.5.2 气瓶应安装 TPRD，TPRD 应采用易熔合金塞或玻璃泡，其动作温度为（110±5）℃。易熔合 金塞应符合 GB/T 33215 的规定，玻璃泡应符合有关标准的规定。TPRD 泄放口不应朝向瓶体。

5.5.3 气瓶安全泄放量和泄压装置额定排量应按 GB/T 33215 计算，其中，泄放系数可取 0.975。对于 B 类气瓶和公称容积大于 100 L 的 A 类气瓶，可按实际泄放通径加 1.5 mm 计算泄压装置额定排量，并 通过 5.7.7 规定的火烧试验验证泄压装置额定排量是否满足气瓶安全泄放要求。
5.5.4 气瓶安装其他保护装置、支撑装置、固定装置时，装置不应影响气瓶受力和 TPRD 的正常开启。
5.5.5 A1 和 B1 类气瓶附件在设计和制造时，应充分考虑其在全寿命期内不拆卸检查的安全使用要求。
5.5.6 盲堵材料应与瓶阀座材料相同。

5.6 内胆合格指标和试验方法

5.6.1 质量、壁厚和制造偏差

5.6.1.1 合格指标

塑料内胆的质量、壁厚和制造偏差应符合以下要求：
a) 质量大于或等于设计质量；
b) 壁厚大于或等于设计壁厚；
c) 筒体外直径平均值与公称外直径之差小于或等于公称外直径的 1%；
d) 筒体同一截面上最大外直径与最小外直径之差小于或等于公称外直径的 2%； e) 筒体直线度小于或等于筒体长度的 3‰。
5.6.1.2 试验方法

塑料内胆质量、壁厚和制造偏差应按以下方法进行检查：
a) 质量应采用电子数字秤等衡器进行测量。衡器的最大称量应为常用称量值的 1.5 倍～3 倍，允 许误差应符合 JJG 539—2016 中表 1 规定的中准确度级要求；
b) 壁厚宜采用超声测厚仪或测量精度与超声测厚仪等同的其他测量仪器/工具进行测量，测量精 度应不低于 0.1 mm；
c) 制造偏差应采用专用量具进行检查。
5.6.2 内外表面

5.6.2.1 合格指标

塑料内胆的内外表面应符合以下要求：
a) 干净无污物；
b) 无鼓包、褶皱、重叠以及边缘尖锐的表面压痕等缺陷。
5.6.2.2 试验方法

在充足光线下对外表面进行目视检查，必要时可采用内窥灯或工业内窥镜对内表面进行检查。

5.6.3 母材拉伸试验

5.6.3.1 合格指标

试样的破坏类型为韧性断裂，拉伸断裂应力和拉伸断裂标称应变应大于或等于制造单位设计保证 值。
注：韧性断裂和脆性断裂有时难以判断；综合考虑拉伸断裂标称应变、断口宏观和微观形貌有助于判断断裂类型。

5.6.3.2 取样

取样部位为沿环向0°、90°、180°、270°四个位置，如图3所示：
a) 无缝塑料内胆：在筒体中部取 12 件轴向拉伸试样，如图 3 a）所示；
b) 焊接塑料内胆：含有一道环向焊接接头时，在筒体两端与焊接接头之间的中间部位各取 12 件 轴向拉伸试样，如图 3 b）所示；含有两道环向焊接接头时，在筒体直筒段中间部位取 12 件轴
向拉伸试样，如图 3 c）所示。
5.6.3.3 试验方法

将试样随机分成3组，按GB/T 1040.1和GB/T 1040.2规定，采用1B型试样，试样厚度为内胆厚度， 分别在（23±2）℃、（-50±2）℃和（90±2）℃下进行拉伸试验。拉伸试验速度为10 mm/min。
5.6.4 焊接接头检测

5.6.4.1 拉伸试验

5.6.4.1.1 合格指标

试样的破坏类型为韧性断裂，拉伸断裂应力和拉伸断裂标称应变应大于或等于制造单位设计保证 值。
5.6.4.1.2 取样

在经无损检测合格后的塑料内胆上制取焊接接头拉伸试样。在每道焊接接头处取12件轴向拉伸试 样，对于含合模线的吹塑内胆，在每道合模线处取3件垂直于合模线的拉伸试样，取样部位如图3 d）所 示。取样时应确保焊缝或合模线位于试样中部。
5.6.4.1.3 试验方法

将试样随机分成3组，按GB/T 1040.1和GB/T 1040.2规定，采用1B型试样，试样厚度为内胆厚度， 分别在（23±2）℃、（-50±2）℃和（90±2）℃下进行拉伸试验。拉伸试验速度为10 mm/min。
5.6.4.2 解剖检查

5.6.4.2.1 合格指标

熔融宽度应满足设计文件要求。

5.6.4.2.2 试验方法

对取完拉伸试样之后的剩余焊接接头部位，先在每条焊接接头部位环向45°、135°、225°和315°四 个位置沿轴向解剖，如图3所示，用带测量系统的光学显微镜观察熔融部位的熔融范围，并测量熔融宽 度，测量精度为0.1 mm。
5.6.5 维卡软化温度

5.6.5.1 合格指标

聚乙烯（包括改性聚乙烯）的维卡软化温度应大于或等于115℃；聚酰胺（包括改性聚酰胺）的维 卡软化温度应大于或等于135℃。
5.6.5.2 试验方法

按GB/T 1633—2000规定的A50法测定。
5.6.6 瓶阀座

5.6.6.1 瓶阀座螺纹

5.6.6.1.1 合格指标

瓶阀座螺纹应符合以下要求：
a) 螺纹的有效螺距数应符合气瓶设计文件的规定；
b) 螺纹牙型、尺寸、公差和表面粗糙度应符合气瓶设计文件的规定。
5.6.6.1.2 试验方法

在充足光线下用量规对瓶阀座螺纹进行目视检查，量规应与瓶阀座螺纹相匹配，宜用符合GB/T 3934
的标准量规检查；表面粗糙度用粗糙度仪进行检查。

5.6.6.2 瓶阀座和塑料内胆连接接头

5.6.6.2.1 合格指标

瓶阀座与塑料内胆连接接头质量检测至少应包括：尺寸（仅针对塑料内胆成型后再与瓶阀座组装的 情况）、低压气密性和解剖检查。瓶阀座与塑料内胆连接接头质量应符合气瓶设计文件的规定。
5.6.6.2.2 试验方法

试验方法如下：
a) 尺寸检查：宜采用光学设备通过非接触测量方法对连接接头进行尺寸检查，测量精度应不低于
0.1 mm；
b) 低压气密性检查：采用无油洁净干燥空气或其他惰性气体进行低压气密性检查。试验压力应小 于或等于 0.2 MPa，保压时间应大于或等于 1 min，其余参数应按气瓶设计文件执行；
c) 解剖检查：按工艺文件要求解剖瓶阀座与塑料内胆连接接头后，在充足光线下进行目视检查。
注：电子计算机断层扫描仪（CT）检查具有不破坏气瓶的优点，是一种未来有可能替代目视检查的方法。

5.6.7 O 形密封圈
5.6.7.1 合格指标

O形密封圈的外观、尺寸、硬度、断裂拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形率、硬度变化和氢气 损伤应符合附录D中D.3的规定。
5.6.7.2 试验方法

按附录D中D.3的规定进行试验。压缩永久变形试验、硬度变化试验和氢气损伤试验应由O形密封圈 制造单位或气瓶制造单位进行并提供试验报告，气瓶制造单位应对O形密封圈外观、尺寸和硬度等进行 复验。
5.7 气瓶合格指标和试验方法

5.7.1 缠绕层力学性能

5.7.1.1 层间剪切试验

5.7.1.1.1 合格指标

缠绕层层间剪切强度应大于或等于34.5 MPa。
5.7.1.1.2 试验方法

按附录G的规定制备试样。试样在沸水中煮24 h，取出冷却至室温，擦干表面水分，再按附录G的 规定进行试验。
5.7.1.2 拉伸试验

5.7.1.2.1 合格指标

拉伸强度应大于或等于设计制造单位保证值。

5.7.1.2.2 试验方法

按GB/T 1458的规定进行试验，有效试样数应不少于6个。
5.7.2 缠绕层外观

5.7.2.1 合格指标

缠绕层应无纤维裸露、纤维断裂、树脂积瘤、分层及纤维未浸透等缺陷。标签应无褪色、文字模糊 等缺陷。
5.7.2.2 试验方法

在充足光线下对缠绕层外观进行目视检查。

5.7.3 水压试验

5.7.3.1 合格指标

瓶体不应泄漏或明显变形，气瓶弹性膨胀量应小于极限弹性膨胀量。

5.7.3.2 试验方法

采用内测法，按GB/T 9251规定进行试验，试验压力Ph为1.5倍公称工作压力，保压时间至少30 s。

5.7.4 气密性试验

5.7.4.1 合格指标

氢气漏率应小于或等于6 mL/(h•L)。
5.7.4.2 试验方法

采用水压试验合格后的气瓶，按附录H的规定进行试验，温度为（15±5）℃。
5.7.5 水压爆破试验

5.7.5.1 合格指标

气瓶爆破压力应为0.9Pb0～1.1Pb0，且大于或等于Pbmin。气瓶爆破压力期望值Pb0及确定依据（含实 测值及其统计分析）应由制造单位提供。

5.7.5.2 试验方法

按 GB/T 15385 的规定进行试验。试验过程中加压速率应同时满足以下要求：
a) 当试验压力大于 1.5 倍公称工作压力时，升压速率应小于或等于 1.4 MPa/s；
b) 当升压速率小于或等于 0.35 MPa/s 时，可加压直至爆破；当升压速率大于 0.35 MPa/s 且小于 1.4 MPa/s 时，如果气瓶处于压力源和测压装置之间，可加压直至爆破，否则应在最小设计爆 破压力下保压至少 5 s 后，再继续加压直至爆破。
5.7.6 常温压力循环试验

5.7.6.1 合格指标

A1类和B1类气瓶在循环次数22 000次内，气瓶不应泄漏或破裂，继续循环至44 000次或至泄漏，气 瓶不应破裂。A2类和B2类气瓶在设计循环次数11 000次内，气瓶不应泄漏或破裂，继续循环至22 000 次或至泄漏，气瓶不应破裂。
5.7.6.2 试验方法

按 GB/T 9252 的规定进行试验，循环压力下限为 2 MPa，上限大于或等于 1.25 倍公称工作压力，
压力循环频率小于或等于 10 次/min。
5.7.7 火烧试验

5.7.7.1 合格指标

火烧试验过程中，热电偶温度应达到附录J规定的范围，从点火到TPRD打开的时间应大于或等于10 min。气瓶内气体通过TPRD泄放，泄放过程应连续，且气瓶不应爆破。
5.7.7.2 试验方法

气瓶安装附件后，按附录J的规定进行试验。
5.7.8 扭矩试验

5.7.8.1 合格指标

氢气漏率应小于或等于6 mL/(h•L)。

5.7.8.2 试验方法

采用卡具固定瓶体后，使用力矩扳手或其他能够设定扭矩的装置对瓶阀座施加2倍设计最大扭矩， 然后按5.7.4.2的规定进行气密性试验。
5.7.9 极限温度压力循环试验

5.7.9.1 合格指标

在压力循环试验过程中应无纤维松开、气瓶泄漏或破裂现象；水压爆破试验时，其爆破压力应大于 或等于1.8倍公称工作压力。
5.7.9.2 试验方法

5.7.9.2.1 高温压力循环试验

试验步骤如下：
a) 将气瓶置于温度大于或等于 85℃、相对湿度大于或等于 90%的环境中直至气瓶外表面温度大 于或等于 85℃；
b) 在此环境中按 GB/T 9252 的规定进行压力循环试验，循环压力下限为 2 MPa，上限大于或等于 1.25 倍公称工作压力，压力循环频率小于或等于 10 次/min，压力循环次数为 4 000 次；
c) 试验过程中应保证气瓶表面及瓶内试验介质的温度大于或等于 85℃。
5.7.9.2.2 低温压力循环试验

试验步骤如下：
a) 将气瓶置于温度小于或等于-40℃的环境中直至气瓶外表面温度小于或等于-40℃；
b) 在此环境中按 GB/T 9252 的规定进行压力循环试验，循环压力下限为 2 MPa，上限大于或等于 0.8 倍公称工作压力，压力循环频率小于或等于 10 次/min，压力循环次数为 4 000 次；
c) 试验过程中应保证气瓶表面及瓶内试验介质的温度小于或等于-40 ℃。
5.7.9.2.3 水压爆破试验

对经高温和低温压力循环试验的气瓶，按5.7.5.2的规定进行水压爆破试验。
5.7.10 加速应力破裂试验

5.7.10.1 合格指标

爆破压力应大于或等于1.8倍公称工作压力。
5.7.10.2 试验方法

在温度大于或等于85℃的环境中，将气瓶加水压至1.25倍公称工作压力，并在此温度和压力下静置
1 000 h，再按5.7.5.2的规定进行水压爆破试验。
5.7.11 裂纹容限试验

5.7.11.1 合格指标

A1类气瓶在前7 500次压力循环内，瓶体不应泄漏或破裂；继续循环至设计循环次数Nd之前，瓶体 不应破裂。

A2类气瓶在前3 000次压力循环内，瓶体不应泄漏或破裂；继续循环至设计循环次数Nd之前，瓶体 不应破裂。

5.7.11.2 试验方法

试验步骤如下：
a) 在靠近气瓶端部的筒体外表面沿轴向用宽度 1 mm～1.5 mm 的刀具加工两条裂纹，并符合以下 要求：
1) 一条裂纹位于气瓶的瓶阀端，长度为 25 mm，深度大于或等于 1.25 mm；
2) 另一条裂纹位于气瓶的另一端，长度为 200 mm，深度大于或等于 0.75 mm； b) 按 GB/T 9252 的规定进行压力循环试验，并同时满足以下要求：
1) 循环压力下限为 2 MPa，上限大于或等于 1.25 倍公称工作压力；
2) 压力循环频率小于或等于 10 次/min；
3) 循环次数为设计循环次数 Nd。
5.7.12 环境试验

5.7.12.1 合格指标

气瓶在试验过程中，瓶体不应泄漏；试验后，其爆破压力应大于或等于1.8倍公称工作压力。
5.7.12.2 试验方法

5.7.12.2.1 气瓶放置和区域划分

在气瓶筒体（B类气瓶应在裂纹加工表面的对侧）划分3个明显区域，以进行摆锤冲击和化学暴露， 如图4所示。每个区域的直径应为100 mm。3个区域可不在一条直线上，但不应重叠。
标引序号说明：

1——摆锤冲击和化学暴露区域；
2——裂纹加工表面。

图4 气瓶冲击和化学暴露区域图

5.7.12.2.2 摆锤冲击预处理

在3个区域各自的中心附近用摆锤进行冲击预处理。摆锤为钢制正四棱锥体，其侧面为等边三角形， 顶点和棱的圆角半径为3 mm。摆锤冲击中心与锥体重心的连线应在气瓶撞击点法线上，摆锤的冲击能 量应大于或等于30 J。在摆锤冲击过程中，应保持气瓶固定且始终无内压。
5.7.12.2.3 暴露用环境液体

在3个经摆锤冲击预处理的区域表面，分别放置厚度为1.0 mm、直径为100 mm的玻璃棉衬垫。分别 向衬垫加入足够的化学试剂溶液，确保试验过程中化学试剂溶液均匀地由衬垫渗透到气瓶表面。化学暴 露区域应朝上，可加盖塑料薄膜，以防化学试剂溶液蒸发。3种化学试剂溶液为：
a) 体积分数为19%的硫酸水溶液； b) 体积分数为10%的乙醇汽油溶液； c) 体积分数为50%的甲醇水溶液。
5.7.12.2.4 压力循环

按GB/T 9252的规定进行压力循环试验，循环压力下限为2 MPa，循环压力上限大于或等于1.25倍公 称工作压力，升压速率小于或等于2.75 MPa/s，压力循环次数为3 000次。
5.7.12.2.5 保压

将气瓶加压至1.25倍公称工作压力，在此压力下保压，并同时满足以下要求：
a) 保压时间至少 24 h；
b) 化学溶液腐蚀时间（保压时间与 5.7.12.2.4 中压力循环时间之和）至少 48 h。
5.7.12.2.6 水压爆破试验

按5.7.5.2的规定进行试验。
5.7.13 跌落试验

5.7.13.1 合格指标

气瓶跌落后，肩部保护罩不应脱落。A1类气瓶在前7 500次常温压力循环内，不应破裂或泄漏；继 续循环至设计循环次数Nd之前，瓶体不应破裂。A2类气瓶在前3 000次常温压力循环内，不应破裂或泄 漏；继续循环至设计循环次数Nd之前，瓶体不应破裂。
5.7.13.2 试验方法

采用无内压、不安装瓶阀、保留肩部保护罩的气瓶进行试验。跌落面应为水平、光滑的水泥地面或 类似的坚硬表面。试验过程如图 5 所示。试验步骤如下：
a) 水平跌落：下表面距跌落面 1.8 m，跌落 1 次；
b) 垂直跌落：若气瓶为 T 型，则两端分别垂直跌落 1 次；若气瓶为 S 型，则仅垂直跌落 1 次。 跌落高度（气瓶较低端距跌落面的距离）大于或等于 0.1 m 且小于或等于 1.8 m，使气瓶跌落
势能大于或等于 488 J。当 1.8 m 跌落高度下气瓶跌落势能不足 488 J 时，以 1.8 m 为跌落高度。 为保证气瓶能够自由跌落，可采取措施防止气瓶翻倒；
c) 45°角跌落：气瓶瓶口向下与竖直方向成 45°角跌落 1 次。若气瓶低端距跌落面小于 0.6 m，则 应改变跌落角度以保证最小高度为 0.6 m，同时应保证气瓶重心距跌落面的高度为 1.8 m；
d) 气瓶跌落后，按 5.7.6.2 的规定进行常温压力循环试验，循环次数为气瓶设计循环次数 Nd。
5.7.14 氢气循环试验

5.7.14.1 合格指标

在氢气循环过程中，气瓶不应泄漏或破裂；在气密性试验中，氢气漏率应小于或等于6 mL/(h•L)； 解剖后塑料内胆、塑料内胆和瓶阀座连接处应无疲劳裂纹、塑料内陷、O形密封件（含挡圈）老化或静 电放电造成的损伤。
5.7.14.2 试验方法

采用氢气，对安装附件后的气瓶进行氢循环试验，并同时满足以下要求：
a) 循环压力的下限为 2 MPa，上限大于或等于 1.25 倍公称工作压力；
b) 充氢速率小于或等于 60 g/s，充氢过程中瓶内气体温度小于或等于 85℃；
c) 放氢速率大于或等于实际使用时气瓶最大放氢速率，放氢过程气瓶表面温度大于或等于-40℃；
d) 氢气循环次数为 1 000 次，分两组进行，每组 500 次。第一组在常温环境中进行，循环后将气
瓶加压至 1.15 倍公称工作压力，并在 55℃环境中静置至少 30 h；第二组在环境温度为-30℃和
50℃条件下分别进行 250 次循环；
e) 按 5.7.4.2 的规定对气瓶进行气密性试验；
f) 解剖气瓶，检查塑料内胆、塑料内胆与瓶阀座连接处是否有可见损伤。
5.7.15 枪击试验

5.7.15.1 合格指标

气瓶不应破裂。

5.7.15.2 试验方法

试验步骤如下：
a) 采用氢气或氮气将气瓶加压至公称工作压力；
b) 从下列两种方法中任选一种进行射击：
1) 采用直径为 7.62 mm 的穿甲弹以 850 m/s 的速度射击气瓶，射击距离小于或等于 45 m；

2) 采用维氏硬度大于或等于 870 HV、直径为 6.08 mm～7.62 mm、质量为 3.8 g～9.75 g 的锥
形钢制弹头（锥角为 45°）以 850 m/s 的速度射击气瓶，射击能量大于或等于 3 300 J。 c) 子弹应以 90°角射击气瓶一侧瓶壁。
5.7.16 常温渗透试验

5.7.16.1 合格指标

稳定状态下氢气漏率（含气瓶及其附件的泄漏）应小于或等于6 mL/(h•L)。
5.7.16.2 试验方法

将安装附件后的气瓶置于温度为（15±5）℃的密闭容器中，缓慢充氢至公称工作压力，并在此压 力下静置至少12 h后，测量1次氢气渗透量。之后，每隔12 h以上测量1次氢气渗透量，至少连续测量3 次，直至两次测量值之差小于或等于前一次测量值的±10%，结束试验，记录气瓶氢气渗透量随时间变 化曲线。
5.7.17 耐久性试验

5.7.17.1 合格指标

在水压试验、跌落试验、表面损伤试验、环境试验、加速应力破裂试验、极限温度压力循环试验和 常温静压试验过程中，气瓶不应泄漏或破裂；在剩余强度液压爆破试验中，气瓶爆破压力应大于或等于 0.8Pb0。
5.7.17.2 试验方法

5.7.17.2.1 总体要求

随机抽取 1 只气瓶按 5.7.17.2.2～5.7.17.2.9 的规定顺序进行试验，如图 6 所示。

5.7.17.2.2 水压试验

按5.7.3.2的规定进行水压试验，将气瓶加压至1.5倍公称工作压力并保压至少30 s。制造单位已做过 水压试验的气瓶可不进行此项试验。

5.7.17.2.3 跌落试验

按5.7.13.2中a）、b）、c）规定进行跌落试验。
5.7.17.2.4 表面损伤试验

试验步骤如下：
a) 先按 5.7.11.2 中 a）规定对气瓶进行裂纹制备；
b) 将气瓶在小于或等于-40 ℃的环境中至少静置 12 h；
c) 静置完成后应立即对气瓶按 5.7.12.2.1 和 5.7.12.2.2 的规定进行摆锤冲击。
5.7.17.2.5 环境试验

试验步骤如下：
a) 按 5.7.12.2.3 的规定进行化学暴露，气瓶的总浸渍时间应大于 48 h，并保持气瓶内压为 1.25 倍 公称工作压力，环境温度为（20±5）℃；
b) 在循环压力下限为 2 MPa、上限大于或等于 1.25 倍公称工作压力，环境温度为（20±5）℃条
件下对气瓶进行压力循环，压力循环频率应小于或等于 10 次/min，循环次数为 0.6Nd。在进行 最后 10 次循环前，应将压力上限升高为 1.5 倍公称工作压力。压力循环结束后，移走玻璃棉 衬垫并用清水冲洗气瓶表面。
5.7.17.2.6 加速应力破裂试验

将气瓶置于温度大于或等于85℃的高温环境中，将气瓶加水压至1.25倍公称工作压力，并在此温度 和压力下静置1 000 h。
5.7.17.2.7 极限温度压力循环试验

先将气瓶置于温度小于或等于-40℃的低温环境中，在压力下限为2 MPa、上限大于或等于0.8倍公 称工作压力的条件下进行压力循环试验，压力循环频率应小于或等于10次/min，循环次数为0.2Nd，试 验过程中应保证气瓶表面及瓶内试验介质的温度小于或等于-40℃。再将气瓶置于温度大于或等于85℃、 相对湿度大于或等于90%的环境中，在压力下限为2 MPa，上限大于或等于1.25倍公称工作压力条件下 进行压力循环试验，循环次数为0.2Nd，试验过程中应保证气瓶表面及瓶内试验介质的温度大于或等于 85℃。
5.7.17.2.8 常温静压试验

按5.7.3.2的规定进行水压试验，试验压力为1.8倍公称工作压力，保压时间为4 min。
5.7.17.2.9 剩余强度液压爆破试验

按5.7.5.2的规定进行水压爆破试验。
5.7.18 使用性能试验

5.7.18.1 合格指标

在水压试验、常温和极限温度气压循环试验、极限温度渗透试验和常温静压试验过程中，气瓶不应 泄漏或破裂；在极限温度渗透试验中，渗透达稳定状态的时间应小于或等于500 h，测得稳定状态时的 氢气漏率（含气瓶及其附件的泄漏）应小于或等于46 mL/(h•L)，且每个泄漏点的氢气漏率均应小于或等 于3.6 mL/min (0.005 mg/s)；在剩余强度液压爆破试验中，气瓶爆破压力应大于或等于0.8Pb0。

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