GOST R 51753-2001
GOST R 51753-2001 Bouteilles haute pression pour gaz naturel comprimé utilisé comme carburant dans les véhicules à moteur. Spécifications générales
GOST R 51753−2001
Groupe B66, D24*
__________________________________________
* Dans l'index "National Standards" 2007
groupe B66. — Note du fabricant de la base de données.
NORME D'ÉTAT DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE
BOUTEILLES HAUTE PRESSION POUR GAZ NATUREL COMPRIMÉ,
UTILISÉ COMME CARBURANT MOTEUR
SUR LES VÉHICULES AUTOMOBILES
Spécifications générales
Bouteilles haute pression pour le gaz naturel comprimé comme carburant pour véhicules automobiles.
Spécifications générales
OKS 43.020
OKP 14 1200
14 1300
22 9652
45 9137
Date de lancement 2002-01-01*
___________________________
* Date d'introduction pour les bouteilles,
mis en production avant le 01/01/2002,
installé depuis le 01.01.2004.
Avant-propos
1 DÉVELOPPÉ PAR DAO Orgenergogaz OAO Gazprom, ZAO Tekhnomash, ZAO NPP Mashtest, FSUE NAMI
INTRODUIT par le Comité technique de normalisation TC N 56 "Transport routier", le Département de la gazéification et de l'utilisation du gaz d'OAO Gazprom
2 ADOPTÉ ET INTRODUIT PAR Décret de la norme d'État de Russie du 29 mai 2001 N 217-st
3 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS
1 domaine d'utilisation
Cette norme s'applique aux bouteilles d'une capacité de 20 à 500 litres, conçues pour une pression de service ne dépassant pas 40,0 MPa, installées sur des véhicules à moteur et destinées au transport, au stockage et à l'utilisation de gaz naturel comprimé comme carburant conformément à
La norme s'applique aux bouteilles :
acier sans soudure (type 1) ;
- constitué d'un liner métallique et d'une coque en matériau composite sur la surface cylindrique du liner (type 2) ;
- constitué d'un liner métallique et d'une coque en matériau composite sur toute la surface du liner (type 3) ;
- constitué d'un liner non métallique, d'une coque en matériau composite sur toute la surface du liner et d'éléments métalliques noyés (type 4).
La norme ne s'applique pas aux bouteilles :
tout métal soudé ;
— tout métal à partir d'alliages d'aluminium;
tout métal à partir d'aciers résistants à la corrosion ;
— avec un chemisage en aciers résistant à la corrosion.
Toutes les exigences de la norme sont obligatoires.
2 Références normatives
Cette norme utilise des références aux normes suivantes :
GOST 9.019-74 (ISO 9591-89) Système unifié de protection contre la corrosion et le vieillissement. Alliages d'aluminium et de magnésium. Méthodes d'essai accélérées pour la fissuration par corrosion sous contrainte
GOST 9.021−74 Système unifié de protection contre la corrosion et le vieillissement. Aluminium et alliages d'aluminium. Méthodes d'essai accélérées pour la corrosion intergranulaire
GOST 4784−97 Aluminium et alliages d'aluminium corroyés. Timbres
GOST 6611.2-73 (ISO 2062-72, ISO 6939-88) Fils textiles. Méthodes de détermination de la charge de rupture et de l'allongement à la rupture
GOST 6943.10−79 Matériaux en verre textile. Méthode de détermination de la charge de rupture et de l'allongement à la rupture
GOST 6996−66 Joints soudés. Méthodes de détermination des propriétés mécaniques
GOST 9012-59 (ISO 410-82, ISO 6506-81) Métaux. Méthode de dureté Brinell
GOST 9150−81* Normes de base d'interchangeabilité. Le filetage est métrique. Profil
________________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
GOST 9454−78 Métaux. Méthode d'essai pour la flexion par impact à des températures basses, ambiantes et élevées
GOST 9731−79 Bouteilles en acier sans soudure de grand volume pour gaz de 24,5 MPa (250 kgf/cm ). Caractéristiques
GOST 9909−81 Normes de base d'interchangeabilité. Filetage conique pour vannes et bouteilles de gaz
GOST 10006-80 (ISO 6892-84) Tubes métalliques. Méthode d'essai de traction
GOST 11262−80 Plastiques. Méthode d'essai de traction
GOST 12247−80 Bouteilles en acier sans soudure de grand volume pour gaz de 31,4 et 39,2 MPa (320 et 400 kgf/cm ). Caractéristiques
GOST 14249−89 Navires et équipements. Normes et méthodes de calcul de la résistance
GOST 17410−78 Essais non destructifs. Tuyaux métalliques cylindriques sans soudure. Méthodes de détection de défauts par ultrasons
GOST 21553−76 Plastiques. Méthode du point de fusion
GOST 24297−87 Contrôle d'entrée des produits. Points clés
GOST 24705−81* Normes de base d'interchangeabilité. Le filetage est métrique. Dimensions principales
________________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
GOST 27577−87* Gaz combustible naturel comprimé pour véhicules GPL. Caractéristiques
______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
GOST 30432−96 Tuyaux métalliques. Méthodes d'échantillonnage, blancs et échantillons pour essais mécaniques et technologiques
GOST R 15.201−2000 Système de développement et de production de produits. Produits à usage industriel et technique. La procédure de développement et de mise en production des produits
GOST R 50599−93 Récipients et appareils en acier soudés à haute pression. Contrôles non destructifs pendant la fabrication et le fonctionnement
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes suivants s'appliquent avec leurs définitions respectives :
3.1 autofrettage: Opération technologique consistant à charger une bouteille avec une chemise métallique par pression, à la suite de laquelle, après suppression de la pression, des contraintes de compression sont créées dans la chemise et des contraintes de traction sont créées dans l'enveloppe d'un matériau composite.
3.2 matériau de renforcement
3.3 bouteille: Récipient scellé avec un ou deux trous filetés pour l'installation de vannes d'arrêt, conçu pour le transport, le stockage et l'utilisation de gaz comprimé.
3.4 explosion
3,5 capacité
3.6 perméabilité aux gaz
3.7 étanchéité: propriété d'une bouteille d'empêcher le passage de gaz ou de liquide à travers les parois et les raccords avec vannes d'arrêt.
3.8 goulot: Élément structurel d'une bouteille avec un trou pourvu d'un filetage pour la fixation de vannes d'arrêt.
3.9 pression d' essai pression hydraulique à laquelle le cylindre est soumis à l'essai de résistance.
3.10 pression de service: pression de gaz maximale dans la bouteille à une température de 20 °C.
3.11 pression d'éclatement : La pression maximale atteinte lorsqu'une bouteille ou une chemise est testée jusqu'à l'échec.
3.12 pression d'éclatement de conception
3.13 matériau composite (composite): matériau constitué de fibres continues et d'un liant polymère.
3.14 doublure
3.15 visite : Contrôle périodique des bouteilles en service.
3.16 lot de bouteilles : un groupe de bouteilles de mêmes dimensions, fabriquées selon une même documentation de conception et technologique, sur le même équipement technologique, à partir de métal de la même chaleur, de matériaux non métalliques de la même marque et selon un même traitement thermique mode.
3.17 défaillance du ballon
3.18 liant: matériau polymère qui assure la solidité du composite et le transfert de charge entre les fibres.
3.19 durée de vie estimée : Durée de fonctionnement d'une bouteille, calculée à partir de la date de fabrication (date d'acceptation par le service de contrôle technique).
4 Exigences techniques générales
4.1 Caractéristiques
4.1.1 Exigences de conception
4.1.1.1 La conception des bouteilles doit être conforme aux exigences de [1] et garantir l'opérabilité sous une charge de pression statique et cyclique.
Version climatique des cylindres - U2 conformément à
4.1.1.2 L'état de contrainte-déformation du cylindre doit être calculé pour des parois d'épaisseur minimale. Les contraintes doivent être calculées pour une pression nulle, de travail, d'essai et de défaillance de conception.
Les cylindres types 2 et 3 peuvent être précontraints par autofrettage. L'autofrettage doit être effectué avant de tester les bouteilles par pression d'épreuve.
4.1.1.3 La forme des fonds des bouteilles de types 1 et 2 doit être conforme aux exigences de 2.3 [1] et
La forme des fonds des cylindres types 3 et 4 est déterminée par le développeur. Les fonds des bouteilles de type 4 peuvent être réalisés à l'aide d'éléments encastrés.
4.1.1.4 Les bouteilles peuvent avoir un ou deux cols situés dans les fonds. Lors de la formation du col, le revêtement métallique n'est pas autorisé.
Les cols des vérins de type 4 sont réalisés à partir d'éléments métalliques noyés.
4.1.1.5 Le filetage doit être réalisé dans l'élément métallique de la bouteille. L'axe du trou fileté doit coïncider avec l'axe longitudinal du cylindre.
Les bouteilles en acier et les bouteilles avec des chemises en acier ou des éléments encastrés doivent avoir un filetage conique interne W27.8 conformément à
Pour les bouteilles en acier et les bouteilles avec chemises en acier ou éléments encastrés d'une capacité de 80 litres ou plus, le filetage interne est autorisé conformément aux
Le filetage des revêtements et des éléments encastrés en alliages d'aluminium doit être métrique selon
Les contraintes de cisaillement dans les filetages métriques à la pression d'essai ne doivent pas dépasser 25 % de la résistance au cisaillement du matériau du filetage.
Le fil doit être coupé proprement, sans éclats.
4.1.1.6 Les joints soudés des chemises des bouteilles des types 2 et 3 doivent satisfaire aux prescriptions de 2.4, 4.3, 4.5 [1].
Il est interdit d'utiliser des soudures longitudinales, ainsi que des revêtements restants.
Pour les bouteilles de type 1, le soudage électrique n'est autorisé que pour le soudage des fonds ou des bouchons toujon.
La technologie de soudage appliquée doit être certifiée conformément aux exigences de [2].
4.1.1.7 Les bouteilles de type 1 et les culasses métalliques des bouteilles de type 2 doivent être peintes en rouge.
Une coque constituée d'un matériau composite et d'éléments métalliques noyés avec un revêtement anti-corrosion ne peut être peinte.
Un revêtement protecteur peut être utilisé pour protéger la coque composite des influences extérieures.
4.2 Exigences matérielles
4.2.1 Tous les matériaux utilisés dans la fabrication de la bouteille doivent être compatibles et avoir des documents de qualité délivrés par les fabricants des matériaux. Le fabricant de bouteilles doit effectuer un contrôle entrant des matériaux utilisés et des produits semi-finis conformément à
L'utilisation de matériaux périmés n'est pas autorisée.
4.2.2 Aciers
4.2.2.1 Pour la fabrication des bouteilles et des chemises, les nuances d'acier spécifiées dans [1] (Appendice 5, Tableau 9) ou autorisées par un permis spécial du Gosgortekhnadzor de Russie sont utilisées.
4.2.2.2 Les teneurs recommandées en soufre et phosphore dans les aciers sont données dans le tableau 1.
Tableau 1
| Valeur supérieure de la plage de résistance temporaire, MPa | Contenu, %, pas plus | ||
| soufre | phosphore | total | |
| Jusqu'à 950 TTC | 0,020 | 0,020 | 0,030 |
| Rue 950 | 0,010 | 0,020 | 0,025 |
4.2.2.3 Les bouteilles et chemises en acier sont soumises à un durcissement avec revenu ou normalisation conformément à [1] (Appendice 5, Tableau 9). Le traitement thermique local n'est pas autorisé.
4.2.2.4 Les valeurs de dureté mesurées conformément au 7.6, ainsi que les caractéristiques de résistance du métal de base et du joint soudé, déterminées conformément au 7.1, doivent être conformes aux exigences de la conception et de la documentation technologique.
L'allongement relatif du métal de base, déterminé selon 7.1, ne doit pas être inférieur à 14 %.
La résistance aux chocs du métal de base, déterminée selon 7.2 à une température de moins 50 °C, ne doit pas être inférieure aux valeurs indiquées dans le tableau 2.
Tableau 2
| Épaisseur de l'échantillon, mm | Résistance aux chocs, J/cm | |
| échantillon séparé | moyenne de trois échantillons | |
| De 2,0 à 5,0 incl. | 24 | trente |
| St. 5.0 "7.5" | 28 | 35 |
| » 7.5 « 10.0 « | 32 | 40 |
La résistance aux chocs du joint soudé doit répondre aux exigences du tableau 8 [1].
L'angle de flexion du joint soudé lorsqu'il est testé pour la flexion statique selon 7.1 doit être conforme aux exigences du Tableau 7 [1].
4.2.2.5 L'essai de fissuration par corrosion sous contrainte au sulfure d'hydrogène selon 7.3 ne doit être appliqué qu'aux aciers dont la plage supérieure de résistance ultime dépasse 950 MPa.
4.2.3 Alliages d'aluminium
4.2.3.1 Pour la fabrication des éléments de bouteilles, on doit utiliser des alliages d'aluminium qui ont passé avec succès les essais de résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte en 7.4 et de corrosion intergranulaire en 7.5.
4.2.3.2 La composition chimique des alliages d'aluminium doit être conforme aux exigences de
4.2.3.3 Les éléments de cylindre en alliage d'aluminium doivent être soumis à une trempe et à un vieillissement artificiel selon le régime assurant la résistance à la corrosion sous contrainte et la ténacité à la rupture les plus élevées.
Le traitement thermique local n'est pas autorisé.
4.2.3.4 Les valeurs de dureté, mesurées selon 7.6, ainsi que les caractéristiques de résistance du métal de base et du joint soudé, déterminées selon 7.1, doivent être conformes aux exigences de la conception et de la documentation technologique.
L'allongement relatif du métal de base, déterminé selon 7.1, ne doit pas être inférieur à 12 %.
Pour les bouteilles à chemise soudée, lors de la réalisation d'un essai technologique de flexion selon 7.1 sur la surface d'échantillons découpés dans un joint soudé, les fissures ne sont pas autorisées lorsqu'une charge est appliquée à la fois des côtés extérieur et intérieur de la soudure.
4.2.4 Matériau composite
4.2.4.1 Le matériau composite pour bouteilles de types 2 à 4 est formé par l'enroulement d'un matériau de renforcement imprégné d'un liant sur une chemise ou un mandrin technologique, suivi d'un traitement thermique (polymérisation).
L'enroulement doit être effectué sous tension contrôlée du matériau de renforcement.
4.2.4.2 Des matériaux thermoplastiques ou polymères thermoplastiques peuvent être utilisés comme liant.
La température de durcissement (polymérisation) du liant utilisé pour la fabrication des bouteilles de type 4 doit être inférieure d'au moins 10 °C à la température de ramollissement du matériau de revêtement non métallique.
4.2.4.3 Des fibres continues de verre, d'aramide ou de carbone doivent être utilisées comme matériau de renforcement. Le matériau composite peut être constitué de fibres de deux ou plusieurs des types mentionnés ci-dessus (composite hybride).
La résistance à la traction du matériau de renforcement doit être conforme aux exigences de la conception et de la documentation technologique.
4.2.5 Matériau de revêtement non métallique
Le matériau de revêtement non métallique, lorsqu'il est testé conformément à 7.7, ne doit présenter aucune rupture fragile à moins 50 °C.
Le point de ramollissement du matériau, déterminé selon 7.8, doit être d'au moins 100 °C.
4.3 Marquage
4.3.1 La bouteille doit être marquée avec les données suivantes :
- marque du fabricant ;
- désignation du cylindre ;
numéro de bouteille et numéro de lot de bouteilles ;
— date (mois, année) de fabrication et premier examen ;
- pression de service ( ) et la pression d'épreuve (
) en mégapascals ;
— cylindrée en litres* ;
— la masse du cylindre en kilogrammes*.
________________
* Indiquez les valeurs réelles de masse et de capacité pour les bouteilles d'une capacité allant jusqu'à 55 litres inclus ; valeurs de capacité nominale et valeurs de poids réel avec une précision de 0,3 kg pour les bouteilles d'une capacité de plus de 55 à 80 litres inclus et avec une précision de 1 kg pour les bouteilles d'une capacité de plus de 80 litres.
4.3.2 La hauteur des lettres de marquage doit être d'au moins 6 et 8 mm sur les bouteilles d'une capacité allant jusqu'à 55 et plus de 55 litres, respectivement. Les lignes de marquage doivent être au moins circonférence du ballon.
4.3.3 Les bouteilles de type 1 sont marquées par un impact sur le fond au col.
Le marquage des bouteilles de types 2 à 4 est appliqué sans impact sur une surface cylindrique. Le numéro de bouteille, le numéro de lot et l'année de fabrication doivent être dupliqués par impact sur l'élément métallique de la bouteille.
Les bouteilles de type 2 dont le fond a une épaisseur supérieure à 5 mm peuvent être estampées sur le fond au niveau du col.
4.3.4 Les inscriptions suivantes doivent être apposées sur la partie cylindrique de la bouteille en utilisant la méthode d'impression à plat (hauteur des caractères d'au moins 25 mm) :
- "GAZ NATUREL"
- "NE PAS UTILISER APRÈS… (mois et année de fabrication plus date de péremption)"
— "UTILISER UNIQUEMENT AVEC UN DISPOSITIF DE SÉCURITÉ"
5 Exigences de sécurité
5.1 Chaque bouteille doit être testée avec une pression hydraulique d'essai d'au moins 1,5 (
- pression de service).
Lors de l'essai des bouteilles des types 1 à 3 conformément à 7.10, la déformation volumétrique résiduelle ne doit pas dépasser 5 % de la déformation volumétrique totale à la pression d'essai.
Pour les bouteilles de type 4, la déformation volumétrique admissible à la pression d'épreuve doit être déterminée par le concepteur.
5.2 La pression d'éclatement de conception de tous les types de bouteilles doit être d'au moins 2,6 .
La pression d'éclatement de conception des chemises de cylindre de type 2 doit être d'au moins 1,3 (
- pression de service).
La pression d'éclatement déterminée conformément à 7.12 ne doit pas être inférieure à la pression d'éclatement de conception.
La destruction des bouteilles ne doit pas s'accompagner de la séparation de fragments métalliques ou d'éléments structuraux.
La rupture des chemises de cylindre de type 2 doit se présenter sous la forme d'une fissure longitudinale. La séparation de fragments métalliques n'est pas autorisée.
5.3 La ressource de durée de vie est déterminée sur la base d'au moins 1000 cycles de pression pour chaque année de la durée de vie estimée (
- Durée de vie estimée en années).
Lors de l'essai de durabilité cyclique selon 7.13, la bouteille doit résister à au moins 1000 cycles de chargement de pression, après quoi une rupture sous forme de fissure est autorisée, accompagnée d'une fuite.
Les bouteilles de types 2 à 4 doivent en outre réussir les essais de durée de vie du 7.14 à des températures de moins 45 et plus 65 °C.
Les bouteilles de type 4 doivent en outre réussir l'essai de cycle de gaz naturel de 7.22.
5.4 La durée de vie estimée des bouteilles est déterminée par le concepteur et ne doit pas dépasser 20 ans.
5.5 Les bouteilles de type 4, ainsi que les bouteilles d'autres types, obtenues à partir d'une billette tubulaire, ayant des joints soudés et/ou des fonds borgnes, doivent être étanches lors de l'essai selon 7.11 avec une pression pneumatique égale à .
5.6 La perméabilité au gaz naturel des bouteilles de type 4 lorsqu'elles sont testées conformément à 7.21 ne doit pas dépasser 0,25 cm /h pour chaque litre de cylindrée.
5.7 Les bouteilles à chemise soudée, lorsqu'elles sont soumises à l'essai de durabilité cyclique selon 7.13 et 7.14, ne doivent pas fuir du joint soudé.
5.8 Les bouteilles de type 4 avec inserts métalliques doivent réussir l'essai de torsion de 7.23.
5.9 Les bouteilles exposées aux flammes de 7.15 ne doivent pas exploser. Lors de l'essai conformément à 7.15, le gaz de la bouteille doit sortir par le dispositif de sécurité.
5.10 L'impact d'une balle dans des bouteilles sous pression de service, lorsqu'elles sont testées selon 7.16, ne doit pas conduire à une explosion.
5.11 Les bouteilles des types 2 à 4, après impact avec une surface en béton lorsqu'elles sont essayées conformément à 7.19, doivent résister à 3000 cycles de pression conformément à 7.13.
5.12 Types 2-4 cylindres après trempage à 65 °C et 1,3 pression pendant 1000 h lors de l'essai selon 7.18 doit avoir une pression égale à au moins 85 % de la pression d'éclatement de calcul.
5.13 Les bouteilles des types 2 à 4, après exposition à l'acide sur leurs surfaces externes, lorsqu'elles sont essayées conformément à 7.20, doivent avoir une pression égale à au moins 85 % de la pression d'éclatement de conception.
5.14 Les bouteilles des types 2 à 4 présentant des défauts à la surface de l'enveloppe composite selon 7.17 doivent résister à au moins 3 000 cycles de pression lors de l'essai selon 7.13.
6 Règles d'acceptation
6.1 Essais d'acceptation
6.1.1 Des tests sont effectués afin de résoudre le problème de l'opportunité de mettre en production des bouteilles d'une nouvelle conception conformément à GOST R 15.201.
Les tests de réception doivent être effectués par un organisme compétent indépendant.
6.1.2 Les bouteilles fabriquées dans le cadre d'un lot pilote sont autorisées pour les essais d'acceptation. La liste des essais de réception des matériaux utilisés pour la fabrication des bouteilles est donnée dans le tableau 3, la liste des essais de réception des bouteilles est donnée dans le tableau 4.
Tableau 3 — Essais de réception des matériaux
| Nom de l'épreuve | Matériel | |||
| Acier | Aluminium | Fibre | Matériau du revêtement non métallique | |
| Méthode d'essai | ||||
| Détermination des propriétés mécaniques | 7.1 | 7.1 | 7.9 | 7.7 |
| Essai de choc | 7.2 | - | - | - |
| Essai de résistance à la fissuration par corrosion dans l'environnement du sulfure d'hydrogène* | 7.3 | - | - | - |
| Essai de fissuration par corrosion sous contrainte | - | 7.4 | - | - |
| Test de corrosion intergranulaire | - | 7.5 | - | - |
| Détermination du point de ramollissement** | - | - | - | 7.8 |
| * Seuls les aciers dont la résistance à la traction est supérieure à 950 MPa sont testés. ** Seuls les matériaux thermoplastiques sont soumis au test. | ||||
Tableau 4 — Essais de réception des bouteilles
| Nom de l'épreuve | Méthode d'essai | Nombre de cylindres | Type de cylindre | |||
| une | 2 | 3 | quatre | |||
| Détermination de la pression d'éclatement du ballon | 7.12 | 3 | X | X | X | X |
| Détermination de la pression d'éclatement de la chemise | 7.12 | une | X | X | ||
| Essai de cycle de vie | 7.13 | 3 | X | X | X | X |
| Test de cycle de température extrême | 7.14 | une | X | X | X | |
| Essai à la flamme | 7.15 | 2 | X | X | X | X |
| Test de tir | 7.16 | une | X | X | X | X |
| Test de résistance aux défauts sur une coque en matériau composite | 7.17 | une | X | X | X | |
| Test de résistance à long terme | 7.18 | une | X | X | X | |
| Essai de choc | 7.19 | une | X | X | X | |
| Test de résistance aux acides | 7.20 | une | X | X | X | |
| Test de perméabilité aux gaz | 7.21 | une | X | |||
| Test de durée de vie du cycle du gaz naturel | 7.22 | une | X | |||
| Essai de torsion | 7.23 | une | X | |||
| REMARQUE Un "X" indique que le test est en cours. | ||||||
6.1.3 Lors de modifications de la documentation approuvée, des essais doivent être effectués, dont la liste est donnée dans le tableau 5. Les modifications sont rédigées et effectuées de la manière prescrite.
Tableau 5 - Essais de modification de conception
| Changer | Méthode d'essai | |||||||||
| 7.12 | 7.13 | 7.15 | 7.16 | 7.17 | 7.18 | 7.19 | 7.20 | 7.21, 7.22 | 7.23 | |
| Matériau du cylindre métallique ou de la chemise | X | X | X | X* | ||||||
| Matériau du revêtement non métallique | X | X | X | |||||||
| matériau de renfort | X | X | X | X | X | X | ||||
| Matériau liant | X | X | ||||||||
| Diamètre: | ||||||||||
| jusqu'à 20% | X | X | ||||||||
| St. vingt% | X | X | X | |||||||
| Longueur: | ||||||||||
| jusqu'à 50% | X | |||||||||
| St. cinquante% | X | X | X** | |||||||
| Pression de travail (jusqu'à 20%) | X | X | ||||||||
| Forme inférieure, conception d'éléments intégrés | X | X* | X | |||||||
| Type ou matériau du revêtement extérieur | X | |||||||||
| Paramètres de processus | X | X | ||||||||
| * Sauf pour les bouteilles de type 1. ** Le test est effectué en cas d'augmentation de la longueur du cylindre. REMARQUE Un "X" indique que le test est en cours. | ||||||||||
6.2 Essais d'acceptation
6.2.1 Les bouteilles sont acceptées en lots. Le nombre de cylindres dans un lot ne doit pas dépasser 200 pièces. (hors bouteilles pour essais destructifs).
Les tests d'acceptation comprennent les tests et l'inspection de chaque bouteille, ainsi que des tests aléatoires des bouteilles de chaque lot.
6.2.2 Chaque bouteille d'un lot doit être soumise à :
— contrôle des défauts de surface et des défauts du métal de base des bouteilles de type 1 et des chemises des bouteilles de types 2 et 3 par détection de défauts par ultrasons selon
- contrôle des joints soudés selon GOST R 50599 ;
- détermination de l'épaisseur de paroi, des dimensions globales, du poids et de la capacité des cylindres ;
contrôle de la qualité des surfaces internes et externes, des filetages et des marquages ;
mesurer la dureté des cylindres ou des chemises selon 7.6 ;
- essai de résistance par pression d'épreuve selon 7.10 ;
— essai d'étanchéité des bouteilles de type 4 et des bouteilles à chemise soudée selon 7.11.
Les bouteilles de type 1, ainsi que les bouteilles à chemises sans soudure de types 2 et 3, sont soumises à un essai d'étanchéité uniquement lorsqu'elles sont fabriquées à partir de tubes et/ou fournies avec une soupape.
Il est permis d'utiliser d'autres méthodes de contrôle non destructif en accord avec le Gosgortekhnadzor de Russie. L'étendue des défauts autorisés est déterminée par le développeur.
6.2.3 Deux bouteilles sont sélectionnées dans chaque lot pour les essais de rupture et d'endurance cyclique. L'essai d'éclatement est également soumis à une chemise d'un lot de bouteilles de types 2 et 3.
Pour la découpe des échantillons destinés aux essais mécaniques, une chemise est sélectionnée dans un lot de bouteilles de types 2, 3 et une bouteille dans un lot de bouteilles de type 1.
Une liste d'essais pour chaque type de bouteille est donnée dans le tableau 6.
Tableau 6
| Nom de l'épreuve | Méthode d'essai | Type de cylindre | |||
| une | 2 | 3 | quatre | ||
| Détermination des caractéristiques mécaniques des métaux | 7.1 | X | X | X | |
| Essais d'impact des aciers | 7.2 | X | |||
| Détermination des propriétés mécaniques du revêtement non métallique | 7.7 | X | |||
| Détermination de la pression d'éclatement du ballon | 7.12 | X | X | X | X |
| Détermination de la pression d'éclatement de la chemise | 7.12 | X | X | ||
| Test de durée de vie du cylindre | 7.13 | X | X | X | X |
| REMARQUE Un "X" indique que le test est en cours. | |||||
6.2.4 Les documents originaux avec les résultats des essais et du contrôle des matériaux et des bouteilles doivent être conservés par le fabricant pendant la durée de vie estimée de la bouteille.
Pour chaque bouteille, un passeport doit être délivré sous la forme de l'annexe A.
6.2.5 En cas d'obtention de résultats de contrôle et d'essai insatisfaisants en raison d'un dysfonctionnement de l'équipement ou d'une erreur de mesure, des essais répétés sont effectués sur la même bouteille ou la même chemise. Si les résultats des retests et des contrôles sont satisfaisants, les résultats initiaux ne sont pas pris en compte.
Si le traitement thermique est la cause du résultat insatisfaisant, le fabricant peut effectuer un nouveau traitement thermique de l'ensemble du lot de bouteilles. Pour les aciers, deux traitements thermiques répétés sont autorisés, pour les alliages d'aluminium - un. L'opération de revenu n'est pas un traitement de réchauffage,
Dans les autres cas, toutes les bouteilles défectueuses identifiées doivent être rejetées ou envoyées pour révision. Les bouteilles renvoyées pour être retravaillées doivent être traitées comme un nouveau lot et doivent être retestées. Si les résultats des essais et du contrôle du lot après reprise ne sont pas satisfaisants, toutes les bouteilles de ce lot doivent être rejetées et détruites.
Si des défauts sont trouvés dans le revêtement extérieur, il peut être réparé.
7 Méthodes d'essai
7.1 Détermination des propriétés mécaniques des métaux
Les propriétés mécaniques des métaux en tension sont déterminées selon
Les propriétés mécaniques des joints soudés sont déterminées selon
Les joints soudés pour la flexion statique sont vérifiés selon
Le matériau d'une bouteille/chemisage d'une capacité de 80 litres ou plus peut être contrôlé sur des échantillons témoins prélevés sur le même métal en fusion, traité thermiquement avec ces cylindres/chemisages.
7.2 Essais d'impact des aciers
L'acier pour la flexion par impact est vérifié selon
Les surfaces latérales des échantillons, coïncidant avec les surfaces extérieures et intérieures du cylindre ou de la chemise, ne doivent pas être usinées et/ou redressées. L'encoche doit être perpendiculaire à la surface extérieure du cylindre.
Les joints soudés sont vérifiés selon la même méthode sur des échantillons coupés perpendiculairement au joint soudé conformément à
Le matériau d'une bouteille/chemisage d'une capacité de 80 litres ou plus peut être vérifié sur des échantillons témoins prélevés sur le même métal en fusion, traité thermiquement avec ces cylindres/chemisages.
7.3 Essais des aciers pour la résistance à la fissuration par corrosion dans un environnement de sulfure d'hydrogène
Le test est réalisé selon la méthode [4].
Les éprouvettes doivent avoir une forme cylindrique et un diamètre de partie travaillante de 3,81 mm.
Dans le cas où l'épaisseur de paroi du cylindre ou de la chemise est insuffisante pour la fabrication d'échantillons de la taille spécifiée, il est permis d'utiliser des échantillons avec un diamètre de partie travaillante de 2,54 mm.
Le nombre d'échantillons à tester doit être d'au moins trois.
Des échantillons à blanc sont découpés dans la partie cylindrique du cylindre ou de la chemise. À partir du joint soudé, des ébauches sont découpées dans la direction perpendiculaire à la soudure, de sorte que la partie travaillante de l'échantillon comprend toutes les zones du joint soudé.
Dans les échantillons d'un diamètre de 3,81 et 2,54 mm, une contrainte de traction doit être créée, s'élevant respectivement à 60 et 20% de la limite d'élasticité minimale de l'acier.
Les échantillons d'un diamètre de 3,81 et 2,54 mm doivent être conservés dans un environnement de sulfure d'hydrogène pendant 144 et 720 heures, respectivement.
L'acier est considéré comme résistant à la fissuration par corrosion sous contrainte si tous les échantillons ont réussi le test sans défaillance.
7.4 Essai de fissuration par corrosion sous contrainte pour les alliages d'aluminium
Le test est effectué selon
Six ébauches annulaires sont découpées dans la partie cylindrique de la chemise pour réaliser des échantillons. La largeur du flan doit être égale à la plus grande des deux valeurs : 25 mm ou quatre épaisseurs de paroi de liner. Un secteur d'angle au centre d'environ 60° est découpé dans l'ébauche annulaire. Les surfaces des éprouvettes qui coïncident avec les surfaces intérieures et extérieures du revêtement doivent être conservées dans leur état d'origine.
Trois éprouvettes doivent être comprimées de façon à ce que la surface extérieure soit sous tension, et les trois autres doivent être étirées de façon à ce que la surface intérieure soit sous tension. La déformation de l'échantillon est calculée selon
Tous les échantillons doivent être complètement immergés dans une solution aqueuse de NaCI pH 6,4 à 7,2.
Après 10 minutes, les échantillons sont prélevés et maintenus 50 minutes à l'air. Ce cycle doit être répété pendant 30 jours ou jusqu'à l'apparition de fissures. La nature des dommages dus à la corrosion sur tous les échantillons doit être la même.
Un alliage d'aluminium est reconnu acceptable pour la fabrication de revêtements si, dans les 30 jours, aucun échantillon ne s'est effondré et aucune fissure visible à l'œil nu ou à un grossissement de 30 fois maximum ne s'est formée.
7.5 Essai des alliages d'aluminium pour la corrosion intergranulaire
La sensibilité des alliages d'aluminium à la corrosion intergranulaire est évaluée selon
Les ébauches d'échantillons sont coupées uniformément le long de la section transversale du revêtement à partir du milieu de la partie cylindrique et du bas au milieu de la hauteur (y compris le col). Pour les essais, quatre éprouvettes de 20 mm de large et 30 mm de long sont réalisées. Les surfaces des spécimens qui coïncident avec les surfaces intérieures et extérieures des revêtements doivent être conservées dans leur état d'origine.
Les essais sont effectués dans la solution corrosive II dont la température doit être de (30 ± 1) °C. Le rapport du volume de la solution à la surface de l'échantillon doit être d'au moins 10 cm /cm
.
L'évaluation est effectuée par la méthode métallographique.
7.6 Mesure de dureté
La dureté d'un cylindre ou chemise métallique est mesurée sur la partie cylindrique à l'interface avec le fond. La dureté est mesurée après traitement thermique final par la méthode Brinell conformément à
7.7 Détermination des propriétés mécaniques du métal du revêtement non métallique
Les propriétés mécaniques des matériaux des revêtements non métalliques en tension sont déterminées selon
7.8 Détermination de la température de ramollissement du matériau de revêtement non métallique
La température de ramollissement des matériaux thermoplastiques est déterminée selon
7.9 Essai de traction du matériau de renforcement
Le test est effectué selon
7.10 Essai de pression d'épreuve des bouteilles
Les essais hydrauliques de résistance des cylindres sont effectués à une pression dépassant d'au moins 1,5 fois la pression de service, avec contrôle de la déformation volumétrique du cylindre. La pression doit augmenter à une vitesse ne dépassant pas 1,0 MPa/s et être maintenue pendant au moins 1 min.
La déformation volumétrique des cylindres peut être mesurée par deux méthodes :
1 - en immergeant le cylindre dans un récipient rempli d'eau (chemise d'eau), et en déterminant le volume d'eau déplacé de la chemise d'eau lorsque le ballon se dilate sous l'action de la pression d'épreuve (déformation volumétrique complète), et le volume d'eau qui n'est pas retourné dans la chemise d'eau après la suppression de la pression (déformation du volume résiduel).
2 - en déterminant le volume d'eau pompé dans le cylindre pour atteindre la pression d'essai (déformation volumétrique totale), et le volume d'eau déplacé du cylindre lorsque la pression chute à la pression atmosphérique. La déformation volumétrique résiduelle du cylindre est déterminée par la différence des volumes d'eau. Lors de la mesure, la compressibilité de l'eau à température ambiante doit être prise en compte.
7.11 Test d'étanchéité des bouteilles
Les bouteilles doivent être immergées dans un bain d'eau et chargées d'air à la pression . L'exposition doit être d'au moins 1 min. Pendant le test, aucune bulle d'air ne doit être libérée à la surface de la bouteille ou aux jonctions avec les vannes d'arrêt.
Si une fuite d'air est détectée à la jonction de la bouteille avec les vannes d'arrêt, il est permis de remonter les vannes et de refaire le test.
7.12 Détermination de la pression d'éclatement pour les bouteilles et les chemises
La pression hydraulique à l'intérieur du cylindre ou de la chemise est portée à 80 % de la pression calculée de la défaillance du cylindre ou de la chemise à un taux ne dépassant pas 1,4 MPa/s.
Une nouvelle augmentation de pression doit être effectuée à une vitesse ne dépassant pas 0,35 MPa / s. Lorsque la pression d'éclatement de conception est atteinte, un maintien d'au moins 5 s doit être effectué, puis la pression doit augmenter jusqu'à ce que la bouteille ou la chemise éclate. La pression réelle et le modèle de fracture doivent être enregistrés.
7.13 Essai de durée de vie des cylindres
Le cylindre est chargé avec une pression hydraulique interne ne dépassant pas 0,1 jusqu'à au moins 1,3
à température ambiante avec une fréquence ne dépassant pas 10 cycles par minute. La bouteille doit résister sans destruction à au moins 1000
cycles (
- Durée de vie estimée en années).
Lors des tests d'acceptation après avoir atteint 1000 les cylindres des cycles doivent être détruits.
Lors des tests d'acceptation après avoir atteint 1000 les cycles d'essai doivent être terminés et la bouteille soumise à la destruction conformément au 7.12. La pression doit être d'au moins 85 % de la pression d'éclatement de conception
.
7.14 Essai des cylindres pour l'endurance cyclique à des températures extrêmes
Le ballon est maintenu pendant 48 heures à 65°C et 95% d'humidité relative. Ensuite, dans les mêmes conditions, le cylindre est chargé avec une pression hydraulique ne dépassant pas 0,1 jusqu'à au moins 1,3
avec une fréquence ne dépassant pas 10 cycles par minute. Nombre de cycles - 500
.
Ensuite, le même cylindre, refroidi à une température de moins 45 ° C, est chargé avec une pression hydraulique ne dépassant pas 0,1 jusqu'à la pression de service avec une fréquence ne dépassant pas trois cycles par minute. Nombre de cycles - 500
.
Ensuite, la bouteille doit être pressurisée à au moins 85 % de la pression d'éclatement de conception lors de l'essai en 7.12.
Les bouteilles de type 4 doivent être soumises à un essai d'étanchéité conformément au 7.11 avant d'être soumises à un essai de défaillance.
7.15 Essai à la flamme des bouteilles
L'essai est soumis à des bouteilles assemblées avec un dispositif de sécurité, remplies de gaz naturel ou d'air à pression et 25%
.
Le foyer doit avoir une longueur de 1,65 m et une largeur qui assure l'impact de la flamme sur la surface du cylindre sur tout le diamètre.
Tout combustible peut être utilisé comme source d'incendie en quantité suffisante pour atteindre la température d'essai et la durée de combustion requises avant que le dispositif de sécurité ne fonctionne.
Le cylindre est installé horizontalement à une distance de 100 mm de son fond à la surface du combustible.
Les cylindres d'une longueur de 1,65 m ou moins sont positionnés de sorte que le centre du cylindre soit au-dessus du centre de la source de feu.
Les bouteilles d'une longueur supérieure à 1,65 m, dotées d'un dispositif de sécurité, sont placées au-dessus de la flamme de sorte que le fond sans dispositif de sécurité se trouve au-dessus de la limite de la source d'incendie.
Les bouteilles d'une longueur supérieure à 1,65 m comportant deux dispositifs de sécurité sont positionnées de manière à ce que le centre du foyer soit à égale distance des dispositifs de sécurité.
Les dispositifs de sécurité doivent être protégés contre l'exposition directe aux flammes par des écrans métalliques. Les écrans ne doivent pas entrer en contact avec les dispositifs de sécurité.
La température de surface du cylindre est contrôlée par au moins trois thermocouples situés le long du fond du cylindre à une distance maximale de 0,75 m l'un de l'autre. 5 minutes après l'allumage, la température de surface de la bouteille doit être d'au moins 590 °C.
La bouteille doit libérer du gaz à travers le dispositif de sécurité.
Après essai, les bouteilles doivent être détruites.
7.16 Essai de perméation des bouteilles
L'essai est effectué sur une bouteille chargée d'air ou de gaz naturel à la pression de service. Une balle d'un calibre de 7,62 mm, avec une vitesse initiale de 850 m/s, doit percer une ou les deux parois du cylindre dans la partie cylindrique.
Dans les cylindres de types 2-4, la balle doit entrer sous un angle d'environ 45 °. Les dimensions des trous de balle et leur emplacement doivent être enregistrés.
7.17 Essai de résistance aux défauts des bouteilles sur une gaine composite
Sur l'enveloppe du matériau composite, deux risques sont appliqués dans le sens longitudinal.
Taille minimale du risque :
- le premier - longueur 25 mm, profondeur 1,25 mm;
- le second - longueur 200 mm, profondeur 0,75 mm.
La bouteille striée doit résister à au moins 3000 cycles de pression sans défaillance lorsqu'elle est testée conformément à 7.13.
Après l'essai, la bouteille doit être détruite.
7.18 Essai des cylindres pour les contraintes à long terme
Le cylindre est chargé avec une pression hydraulique de 1,3 et maintenue à 65 °C pendant 1000 h. La bouteille est ensuite soumise à l'essai d'éclatement de 7.12.
7.19 Essai de choc du cylindre
Une bouteille vide sans vannes est lâchée sur une surface horizontale lisse en béton d'une hauteur de 1,8 m à partir du bas de la bouteille dans les positions suivantes :
- horizontalement ;
- verticalement sur chaque fond ;
- à un angle de 45° sur le fond avec un col.
Après avoir été lâchée, la bouteille doit résister à 3000 cycles de pression lors de l'essai en 7.13. Après essai, la bouteille doit être détruite.
7.20 Test du cylindre pour la résistance à l'acide
Une surface d'un diamètre de 150 mm sur la partie cylindrique du cylindre est exposée à de l'acide sulfurique à 30 % pendant 100 h (acide de batterie avec une densité de 1,219 g/cm ). La pression dans le cylindre doit être de 1,3
.
La bouteille est ensuite soumise à l'essai d'éclatement de 7.12.
7.21 Essai de perméabilité au gaz de la bouteille
La surface intérieure du cylindre de type 4 est séchée, remplie à la pression gaz naturel et placé dans une chambre étanche à température normale selon
La perméabilité au gaz est surveillée pendant 500 heures.
7.22 Essai de cyclage des bouteilles avec du gaz naturel
La bouteille de type 4 est remplie d'une pression de gaz naturel d'au moins 0,1 jusqu'à la pression
dans les 1000 cycles. La durée de remplissage du ballon dans chaque cycle ne doit pas dépasser 5 minutes. La bouteille doit ensuite réussir l'essai d'étanchéité de 7.11.
Après l'essai, la bouteille doit être découpée pour inspecter la surface intérieure de la chemise et l'interface entre la chemise et l'élément encastré à la recherche de défauts.
REMARQUE Lors des essais, des précautions de sécurité particulières doivent être prises. Les bouteilles avant vérification doivent résister aux essais de 7.11-7.13, 7.21.
7.23 Essai de torsion des cylindres
Le cylindre de type 4 doit être fixé dans la partie cylindrique contre la torsion. Chaque élément encastré avec un filetage intérieur doit être soumis à une force double de la force de serrage de la vanne spécifiée dans la documentation de conception. La force doit être appliquée d'abord dans le sens de vissage de la valve, puis dans le sens opposé et de nouveau dans le sens de vissage.
La bouteille doit alors réussir l'essai d'étanchéité de 7.11.
8 Transport et stockage
8.1 Le stockage des bouteilles doit être effectué dans des pièces de catégorie non inférieure à 2 conformément à
8.2 Les bouteilles sont transportées par des transports de tous types conformément aux règles de transport des marchandises. Le transport doit être effectué dans des wagons couverts, des conteneurs, des véhicules couverts, des cales
9 Mode d'emploi
9.1 Les bouteilles doivent être utilisées conformément à 10.3 [1] et aux instructions du fabricant.
9.2 Les bouteilles doivent être installées sur les véhicules à des endroits spécialement adaptés.
Les bouteilles de types 2 à 4 doivent être protégées du rayonnement solaire direct, des précipitations atmosphériques et des influences routières (émissions de gravier, de sel, etc.).
Le placement et la fixation des bouteilles sur les véhicules doivent être effectués conformément aux exigences de [3].
Le soudage n'est pas autorisé pour la fixation des bouteilles.
9.3 Les bouteilles doivent être équipées de dispositifs de sécurité pour relâcher la pression en cas d'incendie. Le remplissage des bouteilles avec des dispositifs de sécurité est effectué par une entreprise qui installe des bouteilles sur un véhicule.
9.4 Les bouteilles ne peuvent pas être réparées.
10 Inspection des bouteilles
10.1 Les bouteilles en service doivent faire l'objet d'une visite périodique :
- au moins une fois tous les cinq ans - bouteilles de type 1 en acier allié ;
— au moins une fois tous les trois ans — bouteilles de type 1 en acier au carbone;
- au moins une fois tous les trois ans - bouteilles de types 2-4.
La certification des bouteilles comprend :
- inspection des surfaces internes et externes ;
– essai de pression hydraulique 1.5 ;
— Vérification de la masse et de la capacité des bouteilles de type 1 et des bouteilles de types 2 et 3 avec chemises en acier ;
— essais pneumatiques des bouteilles de type 4 avec pression de service.
10.2 Après la visite, il est permis de restaurer le revêtement de peinture et de vernis et le marquage de la bouteille.
10.3 Les cylindres avec des marquages illisibles, ainsi que ceux qui ont été accidentés sur un véhicule à moteur, ne peuvent être autorisés à fonctionner qu'après une inspection extraordinaire.
