呼吸器用复合气瓶介绍.ppt
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1、上海鹰格上海鹰格Shanghai Inguard2017培训讲师培训讲师: 陈陈 超超目录第一章:气瓶概述第一章:气瓶概述第二章:气瓶定期检验与评定第二章:气瓶定期检验与评定第三章:瓶阀检验与安装第三章:瓶阀检验与安装第四章:气瓶水压试验第四章:气瓶水压试验规范性引用文件uGB 28053-2011 呼吸器用复合气瓶uGBT 13005-2011 气瓶术语uGB 24161-2009 呼吸器用复合气瓶定期检验与评定uGBT 12137-2002 气瓶气密性试验方法uGB 12135-1999 气瓶定期检验站技术条件uGBT 9251-2011 气瓶水压试验方法uGBT 15385-2011 气
2、瓶水压爆破试验方法第一章:气瓶概述第一章:气瓶概述 一:定义、用途、术语和特点 二:型式和参数 三:结构和技术要求 四:出厂检验及型式试验第一章_第一节_定义、用途、术语和特点全称:铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶简称:复合气瓶英文名称:fully wrapped carbon-fiber reinforced aluminium liner composite cylinders定义:以无缝铝合金容器为内胆,在其外表面全缠绕浸渍树脂基体的碳纤维增强层,经加温固化制成的气瓶。用途:是用来储存高压压缩空气的装置。u内胆:能进行外表面纤维缠绕增强且能承受部分压力载荷的无缝无缝密闭容器;u全缠绕:用浸渍树
3、脂基体的纤维连续在内胆上螺旋和环向缠绕,使其在气瓶的纵向和环向纵向和环向都得到增强的缠绕方式;u自紧自紧:通过对气瓶施加内压力,使内胆产生塑性变形,使得气瓶在零压力下,内胆承受压应力,纤维承受拉应力;u极限弹性膨胀量极限弹性膨胀量(REE)(REE):气瓶设计定型阶段,由制造单位规定的气瓶弹性膨胀量的合格上限值,单位为毫升,该数值不能超过在水压试验压力下弹性膨胀量平均值的1.1倍;u最小爆破压力:水压爆破试验应满足的最低爆破压力值;u剩余爆破压力:气瓶在经过疲劳、热循环、跌落等试验后所测得的实际爆破压力值第一章_第一节_复合气瓶术语第一章_第一节_复合气瓶特点铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶是以无缝
4、铝合金为内胆,在其外表层环向和是以无缝铝合金为内胆,在其外表层环向和纵向全缠绕浸渍树脂基体的碳纤维增强层,经加温固化制成的气瓶。纵向全缠绕浸渍树脂基体的碳纤维增强层,经加温固化制成的气瓶。1. 重量轻2. 耐腐蚀、耐冲击3. 安全性好4. 使用寿命长它与钢质气瓶相比具有耐腐蚀、重量轻、安全性好及使用寿命长等优点,可以使佩戴者在使用空呼实施灭火、救援等作业过程中降低其体能消耗,从而提高作业效率。第一章_第二节_型式和参数_型式气瓶结构应符合下面2种型式:说明:1瓶口螺纹;2碳纤维缠绕层3内胆沿气瓶轴线设计一个或两个瓶口第一章_第二节_型式和参数_型号标记气瓶型号标记表示如下:CRP -XXX -
5、XX -XX -X表示缠绕复合气瓶表示全缠绕内胆公称外径,mm气瓶公称容积,L气瓶公称工作压力,MPa气瓶型式(T或S)示例:内胆公称外径145mm,气瓶公称容积6.8L,气瓶公称工作压力30MPa,单头口,其气瓶型号为:CRP -145-6.8-30-T铝合金内胆层铝合金内胆层超薄壁,无缝内涂层内涂层光滑、惰性环氧树脂基体层环氧树脂基体层隔离层隔离层防止内胆与缠绕层间发生腐蚀玻璃纤维增强塑料保护层玻璃纤维增强塑料保护层多层,高强度,抗冲击,耐磨碳纤维层碳纤维层采用聚丙烯腈T700碳纤维,高性能瓶体上印制公称容积、重量、工作压力、水检压力、检测周期、设计使用寿命、生产日期、气瓶编号等技术数据,
6、便于使用者统一管理。瓶体外侧有瓶体防护套,减少外界碰撞损坏,保护气瓶。第一章_第三节_气瓶瓶体六层结构示意图一、气瓶六层结构从内向外:1. 内涂层内涂层2. 铝合金内胆层铝合金内胆层3. 隔离层隔离层4. 碳纤维层碳纤维层5. 玻璃纤维增强塑料保护层玻璃纤维增强塑料保护层6. 环氧树脂基体层环氧树脂基体层二、气瓶技术参数1. 工作压力:工作压力:30Mpa2. 水压试验压力:水压试验压力:50Mpa(5/3倍)倍)3. 爆破压力:爆破压力:102Mpa (3.4倍)倍)4. 设计使用寿命:设计使用寿命:15年年5. 水压检测周期:水压检测周期:3年年6. 重量:重量:3.4-3.8KG7. 瓶
7、口螺纹:瓶口螺纹:M18*1.5根据GB28053-2011GB28053-2011即由中国质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布的呼吸器用复合气瓶的国家标准。第一章_第三节_气瓶技术参数第一章_第三节_复合气瓶横切图第一章_第三节_结构和技术要求_内胆要求一内胆材料:采用6061-T6铝合金材料二内胆设计:1.肩部和底部采用凸形结构2.厚度满足气瓶水压爆破试验和疲劳试验要求3.瓶颈厚度在承受装气瓶瓶阀的附加外力时不产生变形4.瓶口螺纹采用直螺纹并贯穿口部,螺纹长度不少于6个螺距三内胆制造:1.采用挤压、冲压拉伸或旋压成型的制造方法,经收口制成2.表面应光滑,不应进行焊接处理3.内胆应
8、进行固溶时效热处理,热处理后的力学性满足规定。一气瓶缠绕层材料:1.碳纤维:采用T700聚丙烯腈(PAN)碳纤维,其力学性能和材料的抗拉强度满足标准;2.玻璃纤维:采用S型或E型玻璃纤维,材料的强度满足标准;3.树脂基体:采用环氧树脂或改性环氧树脂,材料适宜纤维缠绕工艺,满足性能要求二气瓶设计:1.水压试验压力应为公称工作压力的5/3倍,即50MPa2.最小爆破压力应为公称工作压力的3.4倍,即102MPa3.气瓶设计使用寿命为15年三气瓶制造:第一章_第三节_结构和技术要求_气瓶要求1.为避免内胆与碳纤维复合层之间的电腐蚀,内胆外表面应有聚合物涂层2.缠绕时不可将不同种类的纤维混合在一起,每
9、层应采用一种纤维,玻璃纤维只作为保护层3.气瓶外表面打磨不可损伤到碳纤维层第一章_第四节_出厂检验及型式试验试验步骤如下:a. 气瓶充压缩空气至公称工作压力b. 气瓶直径120mm以上用7.62mm的穿甲弹(小于或等于120mm可用5.6mm或7.62mm普通弹),射击距离不大于45mc. 气瓶放置的位置应使弹头撞击点在筒体侧壁,入射方向与瓶体轴线成45,并保证子弹击中并穿透气瓶合格标准:试验后的气瓶不应爆破。合格标准:试验后的气瓶不应爆破。第一章_第四节_型式试验_枪击试验第一章_第四节_型式试验_火烧试验试验步骤如下:a. 将装有安全膜片的气瓶充装压缩空气至公称工作压力b. 火源采用浇有煤
10、油的干燥木材,气瓶垂直放置在火源上方约100mm处c. 点火后火源应能包裹住气瓶的全部表面,气瓶应暴露在火焰中直到气瓶中全部气体排空为止合格标准:气瓶不应发生爆合格标准:气瓶不应发生爆炸,瓶内气体可通过瓶阀上炸,瓶内气体可通过瓶阀上的安全膜片泄放,气瓶应保的安全膜片泄放,气瓶应保持完整。持完整。第二章:气瓶定期检验与评定第二章:气瓶定期检验与评定 一:概述 二:外观检查与评定和修复方法 三:内部检查与评定 四:瓶口检查与评定第二章_第一节_概述_术语u磨损:复合气瓶表面与其他粗糙物体反复磨擦而引起的一种表面损伤。表现为复合气瓶表面粗糙以及保护层或缠绕层厚度的减少等;u分层:撞击引起的缠绕层纤维
11、束之间的分离、纤维束本身的分离或缠绕层与金属内胆外表面之间的分离。表现为发白的斑痕、表层下有中空的迹象等。u撞击损伤:由于跌落或钝物击打而造成的缠绕层的裂纹、分层或划伤以及金属内胆变形等。第二章_第一节_概述_检验周期和检验项目检验周期:检验周期:1)复合气瓶的定期检验周期一般每三年三年检验一次;2)在使用过程中,若发现复合气瓶有严重腐蚀、损伤或对其安全可靠性有怀疑时,应提前进行检验;3)库存或停用时间超过一个检验周期的复合气瓶,启用前应进行检验。检验项目包括:检验项目包括:外观检查、内部检查、瓶口检查、水压试验、内部干燥、瓶阀检验、气密性试验。第二章_第一节_概述_检验准备1)逐只检查、登记
12、并认真填写复合气瓶外观检查评估表;2)气瓶阀拆除: 如果复合气瓶内有压缩气体,应缓慢打开气瓶阀,进行放气,直至确认瓶内气瓶压力与环境压力一致时,将复合气瓶放在气瓶夹具上夹具,使用扭力扳手卸下气瓶阀3)复合气瓶内外表面清洗: 可用中性的清洗剂和水温不超过60的洁净水清洗复合气瓶内外表面的污垢、腐蚀物、疏松的表面保护层等有碍表面检查的杂物4)复合气瓶外部清理:5)复合气瓶内部清理:第二章_第二节_外观检查与评定_损伤程度分级损伤程度分级(分为三级):一级损伤:指轻微的损伤,如保护层磨损或少量的玻璃纤维磨损、细微划伤和不明显的撞击痕迹。此类损伤不会对复合气瓶的安全性和继续使用产生不良影响,是正常和容
13、许的,可继续使用。二级损伤:指磨损、划伤等比一级损伤更大的损伤,此类损伤应进行修补,修补后进行水压试验。如果水压试验时保护层修补处出现明显鼓包或脱落的复合气瓶应报废。三级损伤:指超过二级损伤的磨损、划伤以及复合气瓶受撞击损伤或热损伤引起的结构损坏、化学品腐蚀损伤。此类损伤的复合气瓶应报废。第二章_第二节_外观检查与评定_判别标准1 1)磨损)磨损一级:深度小于0.25mm;二级:深度大于0.25mm,达到玻璃纤维层,但碳纤维层未受伤;三级:超过二级损伤程度、碳纤维层受损伤。图图F.2F.2一级磨损(允许的)一级磨损(允许的)图图F.3F.3二级磨损(需修理二级磨损(需修理和水压试验)和水压试验
14、)图图F.4F.4三级磨损(报废)三级磨损(报废)图图F.5F.5一级划伤(允许的)一级划伤(允许的) 第二章_第二节_外观检查与评定_判别标准2 2)划伤)划伤一级:不管数量或方向,深度小于0.25mm;二级:深度大于0.25mm,达到玻璃纤维层,但碳纤维层未受损伤;三级:超过二级损伤程度、碳纤维层已暴露或已损伤。图图F.6F.6三级划伤(报废)三级划伤(报废)第二章_第二节_外观检查与评定_判别标准3 3)撞击损伤)撞击损伤一级:玻璃纤维层出现白斑或出现面积不大于50mm分层;二级:玻璃纤维外露,但碳纤维层未受损伤;三级:表面产生面积较大的分层,碳纤维层暴露或复合气瓶的结构变形。图图F.7
15、 一级撞击损伤(允许的)一级撞击损伤(允许的) 图图F.8 三级撞击损伤(报废)三级撞击损伤(报废)第二章_第二节_外观检查与评定_判别标准4 4)分层)分层一级:发白斑痕局限于玻璃纤维层表面,且其面积不大于50mm;二级:发白斑痕深度大于0.25mm,但碳纤维层未受损伤;三级:超过二级损伤程度、碳纤维层已损伤。5 5)结构损伤)结构损伤 三级:复合气瓶的原始结构发生改变,如复合气瓶圆弧面或筒体出现任何凹进、凸出的现象;内部目检显示金属内胆变形;与气瓶阀连接部分显现出扭曲变形等。图图F.9 F.9 结构损伤(报废)结构损伤(报废)第二章_第二节_外观检查与评定_判别标准6 6)热损伤)热损伤
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