汽车用压缩天然气(CNG)燃料
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型式 1 2 2 3 3 4 材料 成本 40 钢 80 钢，玻纤 95 铝，玻纤 90 铝，玻纤 100 铝，碳纤 90 碳/玻混纤 注：成本和重量最高值定为100 重量 100 65 55 45 25 30
3、车用CNG瓶的基本要求 车用CNG瓶的基本要求
准确规定其服役条件 进行断裂性能分析，评定其疲劳性能和规定 合理的缺陷尺寸 对设计进行验证和型式试验 对所气瓶进行非破坏性试验和检验 对每批气瓶的材料进行破坏性试验 制造商有严格的质保体系 对车用CNG瓶进行定期检验 制造商规定所生产CNG瓶的安全服役期限
应力 爆破压 应力 爆破压 应力 爆破压 系数 力（巴） 系数 力（巴） 系数 力（巴） 2.75 2.35 2.35 500 470 470 3.65 3.10 2.35 700 600 470 3.35 3.10 2.35 730 620 470
5、车用CNG瓶的材料 车用CNG CNG瓶的材料
条 件 气体成分 充装次数 充装频率 充装和使用间 的时间间隔 安 装 车用CNG瓶 单一气体，但以甲烷为 基础混合和变动 1000次/年 工业气体瓶 气体范围广，但一 致 12次/年
可变，经常在5分钟内完 相对地慢，温度升 成 高少 零至几天 永久性装载车内或车下 最多到数月 站立地上，可移动
6、车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的服役条件
19.7 ％ 22.7 ％ 37.3 ％ 40.9 ％
表0-2 我国燃气加气站历年数据统计 （单位：座）
1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 加气站总数 其中：LPG站 其中：CNG站 CNG站/燃气 站总数 130 85 45 225 140 85 326 206 120 486 253 233 594 299 295
7、车用CNG瓶的检验和试验 车用CNG瓶的检验和试验
7.1设计认可试验（型式试验） 7.1设计认可试验（型式试验） 设计认可试验
常温疲劳试验 环境试验 极端温度疲劳试验 水压爆破试验 复合材料预制裂纹试 验 跌落试验 火烧试验 加速应力断裂试验 枪击试验 渗透试验 天然气压力循环试验 LBB（未破先漏）试 验
钢，铬钼钢 铝，6061-T6 塑料内胆 玻璃纤维 芳纶纤维 碳纤维 热固性或热塑性树脂 涂层材料
6、车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的服役条件
比工业气体瓶严峻 气质 压力、温度、充装次数 外表面 安装要求 服役期限和定期检验
6、车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的服役条件
表6-1 车用CNG瓶与工业气体瓶服役要求比较 车用CNG CNG瓶与工业气体瓶服役要求比较
表1-1 世界主要国家天然气汽车 及加气站数量
国别 乌克兰 俄国 孟加拉 加拿大 哥伦比亚 日本 玻利维亚 车（万辆）站（座） 4.20 3.60 2.20 2.05 1.94 1.85 1.55 130 218 25 222 56 226 37 国别 韩国 澳大利亚 墨西哥 新西兰 泰国 伊朗 英国 车（万辆）站（座） 0.26 0.21 0.20 0.16 0.12 0.10 0.09 33 127 4 30 5 3 34
谢谢大家！
4、车用CNG瓶设计 、车用CNG瓶设计
标准——性能导向性（Performance Oriented） 应力系数（Stress Ratio） 断裂性能和无损检测（NDT）缺陷尺寸 其他：自紧压力 安全泄压装置 隔绝层 覆盖层 安装要求 使用说明
表4-1 应力系数和爆破应力
CNG-2环向缠绕 纤维 玻璃纤维 芳纶纤维 碳纤维 CNG-3全缠绕 CNG-4全复合 材料
7.2批量试验 7.2批量试验
批量材料试验 覆盖层试验 爆破试验 疲劳试验
7.3生产检验和试验 7.3生产检验和试验
形状尺寸检验 裂纹检验 金属气瓶，金属内胆，金属阀座机械性 能校核 水压试验 气密试验 覆盖层试验 表面质量检验 成型端部检查
8、结束语
确保车用CNG瓶的安全使用是CNG汽车持 续发展的保障 准确的服役条件，是车用CNG瓶设计和使用 的基础 新设计，新材料，新结构的充分试验是当前 中国CNG瓶发展关键 型式试验，生产检验和批量试验，以及定期 检验是车用CNG瓶安全性的必要确认
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2、中国车用CNG 瓶的发展 中国车用CNG
1980s末：NGV2-1型钢瓶 1998 ：GB17258发布 1998 ：NGV2-4型进入市场 （塑料内胆，玻纤全缠绕） 2001 ：NGV2-2型进入市场 （钢内胆，玻纤环缠绕） 2003 ：NGV2-3型少量进入市场 （铝内胆，碳纤全缠绕）
表2-1 各型CNG瓶的成本和重量比较 各型CNG瓶的成本和重量比较
国际普遍认可几个标准
ANSI/IAS NGV2 EN/ISO 11439 CSA B51 part 2
表1-1 世界主要国家天然气汽车 及加气站数量
国别 阿根廷 巴西 巴基斯坦 意大利 印度 美国 埃及 委内瑞拉 车（万辆）站（座） 103.05 56.93 41.00 40.08 15.92 13.00 4.73 4.41 1105 600 423 463 166 1300 78 149 国别 德国 马来群岛 法国 白俄罗斯 印度尼西亚 智利 瑞典 特立尼达和多 巴哥 车（万辆）站（座） 1.44 0.77 0.65 0.55 0.47 0.45 0.43 0.40 322 34 105 24 28 23 44 12
续表6 续表6-1 车用CNG瓶与工业气体瓶服役 车用CNG CNG瓶与工业气体瓶服役 要求比较
条 件 冲击 火 气体污染 外部环境 水容积 车用CNG瓶 车的冲击或运行中跌落 暴露在汽车着火时 大范围的小污染，包括 油和潮气 装在车下，受流体侵蚀 20~1000L 工业气体瓶 运行中跌落 建筑着火时 气体通常是纯净和 干的 工业用通常能控制 0.5~150L
汽车用压缩天然气(CNG)燃料气瓶 汽车用压缩天然气(CNG)燃料气瓶 安全技术的基本要求
汽车用压缩天然气（CNG）燃料气瓶 汽车用压缩天然气（CNG） 安全技术的基本要求
前言 中国车用CNG瓶的发展 车用CNG瓶的基本要求 车用CNG瓶的设计 车用CNG瓶的材料 车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的检验和试验 结束语
表0-1
我国燃气汽车历年数据统计 （单位：万辆）
1999年 2000年 2001年 2002年 2003年
燃气汽车总数 其中：LPGV 其中：CNGV CNGV/燃气汽 车总数
4.3 3.9 0.4 9.3％
7.6 6.1 1.5
11.0 8.5 2.5
15.3 9.6 5.7
19.3 11.4 7.9
34.6％ 37.8 ％ 36.8 ％ 47.9 ％ 49.7 ％
1、车用CNG 瓶和其标准的发展 车用CNG
1950s，1960s：CNG钢瓶（意、前苏） 1970s：轻型CNG钢瓶（意） 1980s：更轻的复合材料CNG瓶
ANSI/AGA NGV2
NGV2-1 NGV2-2 NGV2-3 NGV2-4 金属（钢或铝）气瓶 金属内胆环向缠绕气瓶 金属内胆全缠绕气瓶 塑料内胆全缠绕气瓶
3、车用CNG瓶的基本要求 车用CNG瓶的基本要求
准确规定其服役条件 进行断裂性能分析，评定其疲劳性能和规定 合理的缺陷尺寸 对设计进行验证和型式试验 对所气瓶进行非破坏性试验和检验 对每批气瓶的材料进行破坏性试验 制造商有严格的质保体系 对车用CNG瓶进行定期检验 制造商规定所生产CNG瓶的安全服役期限
应力 爆破压 应力 爆破压 应力 爆破压 系数 力（巴） 系数 力（巴） 系数 力（巴） 2.75 2.35 2.35 500 470 470 3.65 3.10 2.35 700 600 470 3.35 3.10 2.35 730 620 470
5、车用CNG瓶的材料 车用CNG CNG瓶的材料
条 件 气体成分 充装次数 充装频率 充装和使用间 的时间间隔 安 装 车用CNG瓶 单一气体，但以甲烷为 基础混合和变动 1000次/年 工业气体瓶 气体范围广，但一 致 12次/年
可变，经常在5分钟内完 相对地慢，温度升 成 高少 零至几天 永久性装载车内或车下 最多到数月 站立地上，可移动
6、车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的服役条件
19.7 ％ 22.7 ％ 37.3 ％ 40.9 ％
表0-2 我国燃气加气站历年数据统计 （单位：座）
1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 加气站总数 其中：LPG站 其中：CNG站 CNG站/燃气 站总数 130 85 45 225 140 85 326 206 120 486 253 233 594 299 295
7、车用CNG瓶的检验和试验 车用CNG瓶的检验和试验
7.1设计认可试验（型式试验） 7.1设计认可试验（型式试验） 设计认可试验
常温疲劳试验 环境试验 极端温度疲劳试验 水压爆破试验 复合材料预制裂纹试 验 跌落试验 火烧试验 加速应力断裂试验 枪击试验 渗透试验 天然气压力循环试验 LBB（未破先漏）试 验
钢，铬钼钢 铝，6061-T6 塑料内胆 玻璃纤维 芳纶纤维 碳纤维 热固性或热塑性树脂 涂层材料
6、车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的服役条件
比工业气体瓶严峻 气质 压力、温度、充装次数 外表面 安装要求 服役期限和定期检验
6、车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的服役条件
表6-1 车用CNG瓶与工业气体瓶服役要求比较 车用CNG CNG瓶与工业气体瓶服役要求比较
表1-1 世界主要国家天然气汽车 及加气站数量
国别 乌克兰 俄国 孟加拉 加拿大 哥伦比亚 日本 玻利维亚 车（万辆）站（座） 4.20 3.60 2.20 2.05 1.94 1.85 1.55 130 218 25 222 56 226 37 国别 韩国 澳大利亚 墨西哥 新西兰 泰国 伊朗 英国 车（万辆）站（座） 0.26 0.21 0.20 0.16 0.12 0.10 0.09 33 127 4 30 5 3 34
谢谢大家！
4、车用CNG瓶设计 、车用CNG瓶设计
标准——性能导向性（Performance Oriented） 应力系数（Stress Ratio） 断裂性能和无损检测（NDT）缺陷尺寸 其他：自紧压力 安全泄压装置 隔绝层 覆盖层 安装要求 使用说明
表4-1 应力系数和爆破应力
CNG-2环向缠绕 纤维 玻璃纤维 芳纶纤维 碳纤维 CNG-3全缠绕 CNG-4全复合 材料
7.2批量试验 7.2批量试验
批量材料试验 覆盖层试验 爆破试验 疲劳试验
7.3生产检验和试验 7.3生产检验和试验
形状尺寸检验 裂纹检验 金属气瓶，金属内胆，金属阀座机械性 能校核 水压试验 气密试验 覆盖层试验 表面质量检验 成型端部检查
8、结束语
确保车用CNG瓶的安全使用是CNG汽车持 续发展的保障 准确的服役条件，是车用CNG瓶设计和使用 的基础 新设计，新材料，新结构的充分试验是当前 中国CNG瓶发展关键 型式试验，生产检验和批量试验，以及定期 检验是车用CNG瓶安全性的必要确认
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2、中国车用CNG 瓶的发展 中国车用CNG
1980s末：NGV2-1型钢瓶 1998 ：GB17258发布 1998 ：NGV2-4型进入市场 （塑料内胆，玻纤全缠绕） 2001 ：NGV2-2型进入市场 （钢内胆，玻纤环缠绕） 2003 ：NGV2-3型少量进入市场 （铝内胆，碳纤全缠绕）
表2-1 各型CNG瓶的成本和重量比较 各型CNG瓶的成本和重量比较
国际普遍认可几个标准
ANSI/IAS NGV2 EN/ISO 11439 CSA B51 part 2
表1-1 世界主要国家天然气汽车 及加气站数量
国别 阿根廷 巴西 巴基斯坦 意大利 印度 美国 埃及 委内瑞拉 车（万辆）站（座） 103.05 56.93 41.00 40.08 15.92 13.00 4.73 4.41 1105 600 423 463 166 1300 78 149 国别 德国 马来群岛 法国 白俄罗斯 印度尼西亚 智利 瑞典 特立尼达和多 巴哥 车（万辆）站（座） 1.44 0.77 0.65 0.55 0.47 0.45 0.43 0.40 322 34 105 24 28 23 44 12
续表6 续表6-1 车用CNG瓶与工业气体瓶服役 车用CNG CNG瓶与工业气体瓶服役 要求比较
条 件 冲击 火 气体污染 外部环境 水容积 车用CNG瓶 车的冲击或运行中跌落 暴露在汽车着火时 大范围的小污染，包括 油和潮气 装在车下，受流体侵蚀 20~1000L 工业气体瓶 运行中跌落 建筑着火时 气体通常是纯净和 干的 工业用通常能控制 0.5~150L
汽车用压缩天然气(CNG)燃料气瓶 汽车用压缩天然气(CNG)燃料气瓶 安全技术的基本要求
汽车用压缩天然气（CNG）燃料气瓶 汽车用压缩天然气（CNG） 安全技术的基本要求
前言 中国车用CNG瓶的发展 车用CNG瓶的基本要求 车用CNG瓶的设计 车用CNG瓶的材料 车用CNG瓶的服役条件 车用CNG瓶的检验和试验 结束语
表0-1
我国燃气汽车历年数据统计 （单位：万辆）
1999年 2000年 2001年 2002年 2003年
燃气汽车总数 其中：LPGV 其中：CNGV CNGV/燃气汽 车总数
4.3 3.9 0.4 9.3％
7.6 6.1 1.5
11.0 8.5 2.5
15.3 9.6 5.7
19.3 11.4 7.9
34.6％ 37.8 ％ 36.8 ％ 47.9 ％ 49.7 ％
1、车用CNG 瓶和其标准的发展 车用CNG
1950s，1960s：CNG钢瓶（意、前苏） 1970s：轻型CNG钢瓶（意） 1980s：更轻的复合材料CNG瓶
ANSI/AGA NGV2
NGV2-1 NGV2-2 NGV2-3 NGV2-4 金属（钢或铝）气瓶 金属内胆环向缠绕气瓶 金属内胆全缠绕气瓶 塑料内胆全缠绕气瓶