复合材料压缩天然气车用气瓶
【CN209705708U】35MPa铝合金内胆全缠绕玄武岩纤维的压缩天然气瓶【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920269268.3(22)申请日 2019.03.04(73)专利权人 西华大学地址 610039 四川省成都市金牛区土桥金周路999号(72)发明人 何太碧 韩锐 杨浩 (74)专利代理机构 成都虹盛汇泉专利代理有限公司 51268代理人 王伟(51)Int.Cl.F17C 1/06(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称35MPa铝合金内胆全缠绕玄武岩纤维的压缩天然气瓶(57)摘要本实用新型公开35MPa铝合金内胆全缠绕玄武岩纤维的压缩天然气瓶，包括具有铝合金内胆的天然气瓶，铝合金内胆在外表面按铺层次序全缠绕设有玄武岩纤维缠绕层，玄武岩纤维缠绕层包括缠绕铝合金内胆筒身的环向缠绕层和缠绕铝合金内胆筒身及两端封头的螺旋缠绕层，铝合金内胆筒身及两端封头的螺旋缠绕方向一致且连续缠绕，铝合金内胆先经过喷丸处理，再缠绕玄武岩纤维缠绕层，玄武岩纤维缠绕层的外表面涂覆有双酚A类环氧树脂防护层；该天然气瓶能够提高车用CNG气瓶工作压力到35MPa，能够提高储气利用率，提升CNG汽车续驶里程与汽油车相当，加强铝合金内胆的强度，提高了天然气瓶的抗压能力、屈服压力、爆破压力和抗疲劳能力。
权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 209705708 U 2019.11.29C N 209705708U权 利 要 求 书1/1页CN 209705708 U1.35MPa铝合金内胆全缠绕玄武岩纤维的压缩天然气瓶，其特征在于，包括具有铝合金内胆的天然气瓶，所述铝合金内胆在外表面按铺层次序设有全缠绕的玄武岩纤维缠绕层，所述玄武岩纤维缠绕层包括缠绕铝合金内胆的环向缠绕层和缠绕铝合金内胆两端封头的螺旋缠绕层，铺层次序为：2～4层环向缠绕层、2～3层螺旋缠绕层和2～3层环向缠绕层交替缠绕至少3次、2～3层螺旋缠绕层、3～4层环向缠绕层，其中，环向缠绕层的缠绕角度为89°～90°之间且包括90°，螺旋缠绕层的缠绕角度为12°±0.5°；所述玄武岩纤维缠绕层缠绕铝合金内胆后，所述玄武岩纤维缠绕层的外表面涂覆有防护层。
复合材料气瓶冲击力学性能分析
复合材料气瓶冲击力学性能分析近年来，随着工业和科技的不断发展，复合材料气瓶作为储存和运输压缩气体的重要设备，在航空航天、汽车制造、能源等领域得到了广泛应用。
然而，在使用过程中，复合材料气瓶可能会受到外界冲击而发生破裂或爆炸，给人身安全和财产造成严重威胁。
因此，对复合材料气瓶的冲击力学性能进行分析和研究具有重要意义。
首先，复合材料气瓶的冲击力学性能与其材料特性密切相关。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有良好的强度和刚度。
与传统金属材料相比，复合材料具有更高的比强度和比刚度，能够承受较大的冲击负荷。
此外，复合材料还具有优良的耐腐蚀性和疲劳寿命，能够在恶劣环境下长时间使用。
其次，复合材料气瓶的冲击力学性能还与其结构设计密切相关。
合理的结构设计可以提高气瓶的冲击承载能力和抗冲击性能。
例如，采用分层叠加或纤维增强等设计手段，可以增加复合材料气瓶的抗冲击性能和耐久性。
同时，通过优化气瓶的壁厚和强度分布，可以减轻气瓶的自重，提高其携带和使用的便利性。
此外，复合材料气瓶的冲击力学性能与冲击载荷的类型和强度密切相关。
冲击载荷可以分为静态冲击和动态冲击两种类型。
静态冲击是指气瓶在静止状态下受到的冲击载荷，动态冲击是指气瓶在运动状态下受到的冲击载荷。
不同类型和强度的冲击载荷对复合材料气瓶的冲击破坏机理和性能表现会产生不同的影响。
综上所述，复合材料气瓶的冲击力学性能分析是确保其安全可靠运行的重要环节。
通过研究复合材料气瓶的材料特性、结构设计和冲击载荷等因素，可以优化气瓶的设计和制造工艺，提高其抗冲击性能和耐久性。
这将为复合材料气瓶在各个领域的应用提供可靠的保障，推动相关行业的发展和进步。
CNG油气两用系统介绍
2、CNG供给系统
2.1 、CNG供给系统基本功能 ²有效储存CNG ²充装CNG ²向发动机供给CNG ²截止CNG的供给 ²过滤CNG中杂质 ²CNG状态调节 ²安全保护功能 2.2 、CNG供给系统组成 供给系统一般由CNG储气瓶、高压管路、CNG减压器、低压管路、步进电机、混合器、循环水管路、充气阀、压力传感器、转换开关等部件组 成。 2.3 、CNG供给系统流程 CNG供气系统布置简图
5、压缩天然气在车辆上的储存
常温、常压下的天然气密度非常低，为有效的储存天然气，一般采用压缩方式储存天然气，以提高天然气的储存量。汽车上使用的 CNG的最高压力为 20MPa（相当于将天然气压缩200倍）。
二、天然气汽车燃气系统的组成 1、分为三个部分：
（1）、CNG供给系统：充装、储存天然气，对CNG压力进行调节，并向发动机输送天然气； （2）、CNG供给控制系统：根据输入的发动机工作信号，对天然气的工作过程进行控制； （3）、点火提前角控制系统：根据使用的燃料类型，自动控制点火提前的角度。
3、车用天然气的质量要求
项目 高位发热值(MJ/m3) 硫化氢(H2S)含量(mg/m3)
质量指标 ＞31.4 ＜ 15
总硫（以硫计）含量(mg/m3)
﹡尘埃含量(mg/m3) ﹡尘埃微粒直径（μm） 二氧化碳(CO2)含量V/V ﹡氧气(O2)% ﹡含水量(mg/m3)
＜ 200
＜15 ＜10 ＜ 3.0 ＜ 0.5 一般地区＜16，冬季温度在-20℃～-40℃时应＜10。 在汽车驾驶的特定区域内，在最高压力下，水露点不应高于-13℃,当最 低温度低于-8℃，水露点应比最低气温低5℃。
CNG油气两用系统介绍
一、概述
1、术语
1.1、CNG储气瓶 CNG储气瓶是CNG供给系统中储存天然气的容器，分为钢质储气瓶和复合材料储气瓶： • 钢质储气瓶：采用无缝钢管，利用特殊工艺两端收口而成。 • 复合材料储气瓶：采用钢质或铝合金内胆，外部缠绕玻璃纤维或碳纤维而成。 钢质储气瓶重量大，单位重量的容积小，但制造工艺成熟，成本较低；复合材料储气瓶重量比钢质储气瓶大大降低，单位重量的容积大，但制造工艺复杂 ，成本较高。力帆汽车使用的储气瓶其容积为65L。在加注压力为20Mpa时，可加注13方天燃气。阀门开关与管路方向一致时，管路为接通状态；阀门开关 与管路成90°时，管路为关闭状态。 1.2、减压器 减压器用于将采用压缩方式储存在储气瓶内的天然气的压力降至大气压，供应给发动机。减压过程是一个吸热过程，需要吸收大量的热量，在减压器结构 中，将发动机循环水引入减压器内的水套，利用循环水的热量给减压腔加热。在减压器上设有怠速调整装置，用于调整发动机怠速状态的燃气供给量。 1.3、混合器 混合器是将经过减压，从减压器输送过来的常压天然气与新鲜空气混合的装置。混合后的CNG/空气混合气被送入发动机燃烧室。混合器的基本结构为文丘 里管。 1.4、转换开关 转换开关用于转换汽车使用汽油燃料或CNG燃料，并显示储气瓶内CNG的储量。转换开关功能如下： • 在汽车使用CNG燃料时，保持CNG供给回路接通，或者切断汽油的喷射； • 在汽车使用汽油时，保持汽油供给回路的接通或汽油喷射动作的执行，同时切断CNG供给管路； • 在发动机停止运转时，切断CNG供给管路； • 使用CNG燃料时，采用汽油启动发动机，在一定条件下（加速或减速）转换至使用CNG; • 防止两种燃料同时进入发动机，导致油气混烧； • 保证两种燃料的平稳转换； • 显示储气瓶内CNG的储量。 1.5、充装阀 CNG充装阀具有单向阀或手动旋转阀结构。通过充装阀，可以向储气瓶内充装天然气。 1.6、压力传感器 压力传感器是测量和显示储气瓶内CNG的压力，并将其转换成与转换开关匹配信号的部件，转换后的信号通过电缆线输送到转换开关。 1.7、高压管路 高压管路采用不锈钢无缝钢管，是输送和充装CNG的管路。输送和充装采用同一条管路。 1.8、低压管路 低压管路是连接减压器和混合器，输送减压后的常压天然气的管路。 1.9、循环水管路 循环水管路是将发动机冷却液引入减压器的管路。 1.10、模拟器 当汽车使用汽油，模拟器用来控制汽油的喷射动作，保持汽油喷射电路的接通；使用CNG时，切断汽油喷射电路，同时能够模拟汽油喷射动作，保证发动 机ECU能够正常工作。 1.11、控制器 控制器通过对氧传感器信号（或者包括节气门位置信号）的分析，计算出混合气浓度（浓或稀），控制步进电机的动作，调节天然气的供给量。 1.12、步进电机 用于调节天然气的供给量，布置在低压管路上。控制器根据接受氧传感器、节气门位置传感器等信号，分析混合气的空燃比，控制步进电机的调节动作。 1.13、点火提前角调节器 点火提前角调节器的功能是在使用CNG工作时将点火时间提前一定的角度，而在使用汽油工作时恢复发动机ECU控制的点火提前角。
车用CNG气瓶安全使用注意事项
车用CNG气瓶安全使用注意事项在如今高油价的背景下，众多车主逐渐关注以天然气为燃料的汽车。
作为一种清洁、经济、环保的燃料，压缩天然气（CNG）的发展速度日趋迅猛。
然而，如何安全地使用CNG气瓶成为了许多车主关注的问题，本文将就此进行介绍和探讨。
什么是CNG气瓶？CNG气瓶是一种用于存储、运输压缩天然气的容器。
CNG气瓶通常采用高强度钢材或者复合材料等材质制造而成。
在汽车运行时，通过高压气体喷射器从CNG气瓶中取出气体进行燃烧，从而提供动力。
CNG气瓶使用中的安全注意事项注意养护定期检查气瓶充装阀门、压力表、挂钩和保护罩等部件，确保气瓶没有损坏和渗漏现象。
注意不要让CNG气瓶长时间暴露于日晒雨淋下，防止气瓶生锈、老化等问题。
注意使用场景CNG气瓶一般用于车辆的动力供应，不应当被用于其它领域，例如为家庭提供天然气。
另外，气瓶盛放的压缩天然气属于危险物品，禁止在场地、公寓、工厂等场合进行存贮，应在专业管理机构指定的地方充装、保管气瓶。
注意防火CNG气瓶中存储的是压缩的燃气，一旦遇到明火可能造成爆炸。
因此，在CNG气瓶使用期间，一定要保持车内无明火，车辆熄火后要尽快关闭气瓶排气阀、预装喷嘴，减少燃气泄漏。
此外，在加油站加油时切勿在气瓶附近吸烟、使用火种等。
注意压力气瓶内的天然气处于高压状态，如果未按要求充装、存放气瓶，就可能对人员和设施造成安全隐患。
在气瓶使用期间，要时刻关注气瓶的压力。
如果发现压力异常，应及时停车，关掉气瓶阀门并求助专业人员。
注意检修气瓶使用时间长了之后，可能因为钢瓶老化及夹层损坏而导致渗漏，此时必须将气瓶彻底检修，以保证使用安全，并要求检修事项记录在册，以备后续安全管理之需。
结语CNG气瓶是一种极为重要的储气装备，通过本文的介绍可见，保证CNG气瓶的安全运用离不开正确使用、检修养护和防火等方面的注意事项。
这些注意事项虽然不需要我们花费太多的时间和金钱，但它们却直接关系到我们的生命安全和财产安全，希望各位车主认真对待，避免出现不必要的事故和损失。
CNG复合材料缠绕气瓶自紧压力的优化
ｔ
｜ 强 ｜ ｉ Ｉ ＿ ｌ 瓠 ３
２ ０ １ ３年第 ３期
玻 璃 钢 ／复 合 材 料
６ ３
本文建模选用 三位实体模型 ， 由于划分网格精
度 的不 同 ， 结 果有 所 差异 。 图 ２ （ ａ ） 中划 分 方法 存 在 畸 变单 元 ， 而 图 ２（ ｂ ） 和图２ （ ｃ ） 则 没 有 。其 中图 ２ （ ａ ） 和 图 ２（ ｂ ） 两种 网格划分 误差较 大 ， 最 大 达 到 ６ ． ７ ％， 而图 ２ （ ｂ ） 和 图 ２（ ｃ ） 误差较小 ， 对 比如 表 ３ 所 示 。两种 网格 下 自紧压力 、 零压 力 、 工作 压 力状 况 下 的计 算 结果 如下 。
１ ． ２ 材 料特性定 义
表１ ３ ０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｒ Ｍｏ内胆 和 复 合 材 料 纤 维 材料 性 能
牌 号 刷 艮 ２ 强度极限 延伸率
图 １ 容 器 形 状 及 尺 寸
复合 材料气 瓶 。复合材 料压 力容器 结构 类 型可 分为 四类 ￣ ４ １ ： ＠Ｃ Ｎ Ｇ 一 １型 ： 全金 属 结 构 （ 一般是钢材） ； ＠Ｃ Ｎ Ｇ 一 ２型 ： 大 部分 是 金 属 。环 向有 一 些纤 维 外 包 层， 一般 是 钢 或 者 铝 材 加 玻 璃 纤 维 复 合 材 料 ； ③ Ｃ Ｎ Ｇ ． ３型 ： 全复 合材 料 外 壳 ， 内衬 金 属 ， 一 般是 碳 纤 维 复合材 料 加 铝 内衬 ； ④Ｃ Ｎ Ｇ － ４型 ： 全 复 合 材 料 结 构， 碳 纤维 或碳／ 玻璃 纤维混 杂 复合材料 加 聚合 物 内
容 器形 状及 尺寸如 图 １ 所示。
（ ａ ） （ ｂ ） （ ｃ ）
图２ Ｃ Ｎ Ｇ 一 ２气 瓶 有 限元 网格
车用天然气(CNG)钢瓶定期检验与评定
6.2
评定
音响十分浑浊低沉，余韵重而短，并伴有破壳 音响的钢瓶应报废。
7、瓶口螺纹检查
7.1
7.1.1 用直接目测或借助低倍放大镜目测，逐只检 查螺纹有无裂纹、变形、磨损、腐蚀或其他机械 损伤。 7.1.2 瓶口螺纹不得有裂纹性缺陷，但允许瓶口螺 纹有不影响使用的轻微损伤，允许有不超过一牙 缺口，且缺口长度不超过圆周的1/6，缺口深度不 超过牙高的1/3。
14.2
试验结果
对在试验压力下瓶体泄漏的钢瓶应报废。
15、检验后的工作Fra bibliotek15.1
检验标记 钢瓶检验记录与报废处理。
定期检验合格的钢瓶，应按《气瓶安全监察规程》附 录1的规定打上或压印检验标志，喷涂检验色标。
15.2
15.2.1 钢瓶检验员必须将检验结果逐项填入《汽车用 压缩天然气钢瓶定期检验记录》，并填写检验报告， 由检验单位和钢瓶产权各自存档。钢瓶检验单位应在 钢瓶重新安装后，将对应的车牌号记入档案，以保证 钢瓶的可追朔性。 15.2.2 废瓶销毁 报废钢瓶由检验单位负责销毁，应采用压扁或锯切方 式销毁钢瓶，并按《气瓶安全监察规程》附录4的规 定填写《气瓶判废通知书》通知钢瓶产权单位。
15、检验后的工作
15.3 15.4
5、外观检查
5.2
凹陷的检查与评定
5.2.1瓶体凹陷深度超过1.5mm或大于凹陷短 径1/35的钢瓶应报废，测量方法见附录A。 5.2.2瓶体凹陷中带有划伤或磕伤时，若其缺 陷深度大于5.1.2或5.2.1的规定，或其缺陷深 度虽小于5.1.2或5.2.1的规定，但其磕伤或划 伤长度等于或大于凹陷短径，且凹陷深度 超过1.0mm，或凹陷深度大于凹陷短径的 1/40，则该钢瓶报废。
复合材料气瓶的优化设计
单层组成 的，层与层之间不存 在任何 滑移 ，而且层合
板是连续 的，假定粘结是很薄的 ，不考 虑其 中的剪切 变形 ，像一块单层的材料一样 。虽然层 合板容 易产生 耦合效 应 ，即应力 引起变形 ，变形加大应力 ，但 由于
１ 气 瓶 的基 本 结 构
目前车用 压缩 天然气 钢质 内胆 环 向缠 绕气 瓶有
得 出 了各 工况 下复合 材料 气瓶 应 力分布 关 系，为 复合材 料 气瓶的 优化 设计 提供 了思考和借 鉴 。
关键词 复合 材料 气瓶 ； 纤维层 ；应 力 ；有限元
文献标 识码 ：Ａ 文章编号： １ ０ ０ ９ — ３ ２ ８ １（ ２ ０ １ ４ ）０ ４ － ０ ０ ２ ６ — ０ ０ ３
（ ４ ）从 图 ２可 以得 出气 瓶在 最小 设计 爆破 压力 下 纤维 缠 绕层 的最大 应力 ８ ２ ５ ＭＰ ａ＜ ８ ９ ９ ＭＰ ａ（ 纤
璃纤维的性 能、复合材料气瓶 的轻量化设计等 ，以做
到安全与经济的更好结合 。
参 考 文 献
［ １ ］ 郭 崇 志 ，甘 平 燕， 付小 立 ． 复合 材 料 缠 绕 层缺 陷深 度 对 Ｃ Ｎ Ｇ 一 ２ 气 瓶强 度影 响 的研究 ［ Ｊ ］ ． 压 力 容器 ，２ ０ １ ３ ，２ ９ （ ３ ） ：
５一 ｌ ４．
维抗 拉强度保 证值与体积含 量 的乘积 ） ，满足安全要
求 ，为进一步 的优化设计提供 了空间 。
（ ５ ）从 图 ３可 以得 出气瓶在 最小 设计 爆破 压力 下 的 内胆最大 应力 为 ７ ３ ５ ＭＰ ａ 不超 过 内胆 材料 的抗
存 在交叉 弹性 现象 ，能使耦合效应降低到最小 ，忽略 不计 。由于复合材料层与 内筒材料间的接触问题属于
CNG车用气瓶使用年限与检验周期
CNG车用气瓶使用年限与检验周期中国天然气汽车网国际标准ISO 11439《车用压缩天然气气瓶》1999年的草案中规定为20年，到该标准2000年正式公布时，调整为15年。
至于钢瓶检验周期，ISO 11439则规定为3年；对于复合材料缠绕气瓶，国外大多数国家均按ISO 11439-2000规定，将使用寿命确定为15年，将检验周期确定为3年。
GB 17258-1998《汽车用压缩天然气钢瓶》中未对其使用寿命作出规定，而实践中一般是按10年作报废处理。
2003年8月，北京天海工业有限公司的企业标准Q/JBTHB014-2003《汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定》作出了明确规定：“对使用期超过5年的出租车及使用期超过10年的其他车辆用钢瓶，登记后不予检验，按报废处理。
”对于钢瓶的检验周期，国家质量技术监督局《气瓶安全监察规程》中规定“每三年一次”。
但各地管理机关规范的却不一样，有的二年，甚至一年一检。
JHB014-2003则规定“钢瓶的首次检验和第2次检验为每3年进行一次，第2次检测的有效期为1年。
”对复合材料的气瓶的使用年限，国内制造厂家均定为15年，其检验周期，目前尚无确切的说法，但估计也会按ISO 11439规定执行3年1检的。
我国钢瓶的使用寿命和检验周期应向国际标准看齐，世界各国CNG 钢瓶的使用寿命均大于或等于15年，惟独我国仅5年（出租车用）和10年，未免差距太大。
实际上，我国钢瓶的制造水平完全能达到ISO 11439，有的厂家甚至能达到更为严格的美国CNG钢瓶制造，ANIS/AGA NGV2-1992。
有人曾提出我国一些地方天然气气质较差作为缩短钢瓶使用年限的理由，但是，对于加气站出来的CNG气质，国家标准GB 18047-2000《车用压缩天然气》中作出了严格规定，相关的脱硫脱水措施是早已十分成熟的技术，只要认真执行标准，气质是不难达标的。
因此，气质不应做为缩短钢瓶使用年限的借口，只能作为加气站气质检验的理由。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
复合材料压缩天然气车用气瓶复合材料压缩天然气车用气瓶1、项目背景1.1CNG气瓶介绍压缩天然气（CNG－pressedNaturalGas）作为汽车动力源已有几十年历史。
作为CNG储存容器的气瓶是CNG动力的关键部。
1.1.1CNG气瓶使用要求CNG气瓶的使用条在CNG容器的标准中都有明确规定：CNG气瓶使用寿命不超过20年；CNG气瓶的工作压力：车用气瓶为20MPa，站用瓶为25MPa。
设计安全系数为2.25～3.0。
其设计的使用温度为15℃。
由于环境温度的变化，当温度升高时，允许其工作压力达到125%；气体压力循环的最大数目为750～1000次/年。
汽车运行时的外部环境温度可在-40℃～+82℃之间变化，容器内所包含的气体温度不超过57℃。
按NGV的要求，压缩天然气的杂质和其它有害气体含量的规定为：H2S和硫化物的分压最大为344.5Pa，或者H2S的含量小于20Ppm，不合有甲醇；水蒸气含量为：在车辆工作的特定的地理位置，压缩天然气的气体压力下，燃料罐内无水蒸气冷凝发生。
美国消防协会规定，在站用瓶的储气条下，水蒸气含量为16mg/m3（15℃，15MPa），并规定CO2的分压为0.048MPa。
1.1.2CNG气瓶的资质认证CNG气瓶的资质认证试验用于证明气瓶的设计在其使用寿命范围内是否是安全的。
对于每个新设计的气瓶要求进行内容广泛的试验过程和试验项目；但是为了修正已有的气瓶设计，则可采用简化的试验运行。
资质认证试验的具体试验项目如下：（1）水爆试验：该项试验主要用于验证各类容器的设计是否基本正确，对于钢质气瓶，试验其安全系数的大小是否与设计的一致；对于纤维复合材料增强的各类气瓶，还将验证其增强复合材料的应力比。
（2）室温循环试验：该项试验主要用于证实CNG容器或内衬满足其使用寿命要求而不发生泄漏，同时也为了证实气瓶是否具有安全破坏的特征，即在破裂前发生泄漏。
（3）环境循环试验：该项试验主要用于检验CNG容器或内衬是否可以承受在使用条下可能遇到的各种流体如酸、碱等溶液的侵害；酸性溶液对玻璃纤维和芳纶纤维增强的复合材料性能具有明显的影响，其它液体也会侵蚀增强纤维和树脂基体；压力循环将会促进基体树脂的裂纹张开：从而有助于流体溶入复合材料层内。
在环境循环试验中，还使气瓶承受一系列的模拟砂子冲击的低能冲击，以检验在流体中暴露之前气瓶保护涂层的耐久性。
（4）阻燃试验：该项试验主要用于证实燃料容器系统包括气瓶、压力释放装置在经受火烧或极限温度时，燃料容器内的气体会泄放；压力释放装置在压力、温度或压力与温度的综合作用下会发生作用，也就是说不管气瓶是在完全充气还是部分充气，燃料容器系统在火中都必须是安全的。
（5）裂纹容限试验：这一试验主要用于模拟刀割、刨削等使用中可能出现的损伤或缺陷，证明容器不会因存在适当的损伤而发生泄漏或破裂。
（6）坠落试验：坠落试验用于模拟燃料容器在安装使用之前的搬运、装卸中可能引入的损伤或缺陷。
并通过试验证实：这些损伤和缺陷，在容器的使用寿命中不会发生泄漏和破裂。
坠落时容器可呈水平、垂直和45°方向落下。
（7）穿透试验：正如众所周知的枪击试验那样，本试验在于证实，即使一个高能的冲击物使气瓶简体复合材料增强体穿透，燃料容器也不会发生碎状破裂。
（8）渗透试验：本试验主要用于检验以非金属内衬或焊接非金属内衬所制成的全塑复合材料燃料容器不允许存在有超出标准规定所限制的天然气渗漏损失。
（9）天然气循环试验：本试验主要用于证实由于天然气气流所产生的静电或者由于天然气的迅速压缩和膨胀所引起的温度瞬变，不会引起气瓶的损伤。
（10）加速应力破裂试验：本试验主要用于证实气瓶的增强纤维和树脂体系可以持续暴露在高温高压下而无衰变。
（11）关于断裂性能的要求，及非破坏检验方法进行确定缺陷大小的有关试验：其目的在于寻找在金属容器和内衬中的裂纹、缺陷，包括疲劳敏感位置的鉴别，在破裂前的泄漏性能（1eak—beforc－break：LBB）和临界裂缝的大小（critical flawsizes）。
1.1.3复合材料CNG气瓶优势介绍由于CNG汽车的逐渐推广，CNG气瓶将具有十分广阔的前景。
CNG气瓶可用合金钢瓶，也可以是复合材料气瓶。
CNG复合材料气瓶是在金属或塑料内衬外缠绕纤维增强树脂。
按结构形式可以分为全缠绕、环缠绕；按内胆材料可分为塑料内胆、铝合金内胆和钛合金内胆、不锈钢内胆；按内胆壁厚分为承载内胆和非承载内胆；按几何形状分为柱形和、球形。
与钢瓶相比，玻璃钢/复合材料气瓶具有以下优点：（1）比强度高复合材料（玻璃钢）比强度为钢的4倍，而比模量仅比钢低22%；比强度为铝的3倍，比模量仅比铝低19%。
可见用玻璃钢制作CNG气瓶重量将大幅下降。
若采用薄铝内衬，外以玻璃纤维或碳纤维浸渍环氧树脂后缠绕，其瓶重比绕钢丝者轻40%；比绕铝丝者轻10%。
因此采用复合材料CNG气瓶可以提高汽车的有效载荷，增加行驶速度。
（2）破损安全性好玻璃钢重采用大量纤维增强，每平方厘米上的纤维多达几千几万根。
从力学观点上看，是典型的静不定体系。
当玻璃钢气瓶超载并发生少量纤维断裂时，其载荷会迅速重新分配在未破坏的纤维上，这在短期乃至相当一段时间内不致使气瓶丧失承载能力。
（3）减震性好复合材料中纤维与树脂基体界面具有吸震能力，震动阻尼甚高，抗声振疲劳性亦佳。
1.2项目背景分析1.2.1环境保护和石油能源紧缺近年来，我国汽车工业得到了快速发展。
20xx年，我国汽车年产量达到570.7万辆，汽车保有量达到约3500万辆。
据预测，到2021年我国汽车总保有量有可能突破1.5亿辆。
汽车保有量的增长同时带来了燃油消耗总量的快速增加。
我国已经成为世界上第二大能源消费国。
20xx年我国累计进口原油1.2亿吨。
据有关人士预计，到2021年我国石油需求量将超过4亿吨，其中，汽车燃料消耗约2亿吨，石油的对外依存度将有可能达到60%。
随着机动车保有量的激增，我国机动车尾气污染问题更显严重，国家环保中心预测，到2021年我国汽车尾气排放量将可能占空气总污染源的64%。
综上所述，随着我国汽车工业快速发展，环境污染与能源紧缺这两个重要的问题将愈显严峻。
解决这些问题的有效途径是：（1）采取政策与技术措施大幅度节约燃料消耗；（2）开发应用各种清洁替代燃料。
设想到2021年，经过大家努力，全国汽车燃料消耗比预测值节约20%左右，替代燃料（尤其是可再生的替代燃料）比例也达到20%左右，能源紧缺与环境污染问题将会得到有效缓解。
压缩天然气（CNG）是优选的汽车替代燃料。
天然气的主要成分为甲烷，它可以从纯气田的天然气中获得，也可以从油田的石油伴生气中获得。
天然气用作汽车燃料主要方式是压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG）。
天然气经过合成技术成为品质优良的柴油（GTL），天然气还可以用来生产甲醇、二甲醚、氢气，成为汽车的燃料。
压缩天然气（CNG）通常应用于点燃式发动机。
它具有较高的辛烷值(RON高达130),有利于提高发动机的热效率；天然气进入气缸之前以气态与空气较均匀混合，在缸内实现较完全燃烧，有利于CO、HC排放物的减少；经过严格脱硫处理的CNG硫含量很低，有助于降低硫化物和常规污染物的排放，延长尾气处理催化剂的寿命。
CNG的主要缺点是能量密度及混合气热值均低于汽油，导致发动机的动力性会有所降低，在有限的储气瓶容积下，车辆的续驶里程短；储气瓶往往占用较大空间和重量；CNG加气站等基础设施建设需要较大的土地面积和资金。
1.2.2天然气储藏丰富天然气在世界的储量相当丰富，因此CNG汽车发展很快。
根据某些资料介绍，全球CNG汽车保有量约480万辆，加气站约8800座。
许多国家生产大功率电控车用CNG发动机，装备于公交车和重型载重车。
据欧美一些专家预测，天然气是最具发展潜力的汽车替代燃料。
天然气发动机的低排放优点，也是混合动力汽车优选的内燃机类型。
可以预测，在今后5～10年内，CNG汽车的比例将会明显增长，成为我国汽车的主要品种之一。
我国是天然气资源尚较丰富的国家，据全国油气资源评价，我国气层资源蕴藏量为38万亿立方米，已探明的地质储量为1.52万亿立方米。
目前世界大多数发达国家天然气的消耗占一次能源20～30%，而我国仅占2%左右，也就是说，我国天然气的开发利用具有很大的潜力。
我国西气东输工程计划到2021年覆盖260个城市，将为大量推广使用天然气汽车提供资源条。
八十年代以来，尤其是1999年全国开展清洁汽车行动以后，我国的天然气汽车发展很快。
目前全国的天然气汽车总数约22万辆，加气站总数400余座。
尤其在西部天然气资源丰富、价格便宜的地方，压缩天然气（CNG）汽车增长很快。
我国的天然气资源十分丰富，四川、重庆、新疆、陕北、大港及近海油田都有丰富的天然气资源。
1.2.3天然气用作汽车燃料优点天然气用作汽车燃料具有以下优点：（1）有较好的社会效益。
机动车尾气是城市大气污染的主要来源之一，其中主要有害成分是一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、一氧化氮（NO）、和二氧化氮（NO2）等。
世界各国为了减少汽车尾气中有害物质对大气的污染，都制定了汽车排放标准，对其中有害成分的限制越来越严，这就相应提高了汽车发动机的制造难度。
使用天然气作为汽车燃料，可以大大地降低发动机废气排放中的各种有害成分，据有关资料显示，天然气作汽车燃料与汽油相比，可减排CO92%、SO290%、HC72%、NOx39%、CO224%、粉尘100%，对改善城市环境有显著作用。
当然，天然气汽车的环保效益与汽车的性能、改装装置、改装技术有很大关系，对于在用化油器汽车改装后的效果则差许多，对单一燃气汽车，其排放性能可达到欧洲3号、4号法规限制和美国加州超低排放车标准。
（2）有利于缓解能源安全。
我国每年需进口大量原油、成品油和LPG，并且国内仅少数炼厂能生产符合车用标准的LPG。
如用天然气替代汽柴油，以每辆车年均行驶里程5万km计，改装100万辆天然气汽车，每年可以替代油品1000万t。
因此，从国家能源政策来看，发展CNG产业，可调整燃料结构，减少对石油资源的依赖程度，减轻国家石油储备压力。
世界上不少国家，如阿根廷、澳大利亚等，发展代用燃料汽车的一个根本出发点就是降低石油资源消耗、平衡能源消费结构。
（3）有较高的经济效益。
在相同的当量热值时，世界各国一般将车用CNG价格与汽柴油价格的比控制在0.5左右。
如果各类发动机的热效率接近，则天然气汽车的燃料费用大约是汽油车或柴油车的一半，这不仅弥补了由于汽车数量不断增加而引起的液体燃料供应不足，而且运行费用大幅度降低。
另外，我国将在近期出台燃油费改税政策，根据《交通和车辆税费改革实施方案草案》，汽油和柴油的燃料税征收分别为1元／L、0.8元／L，车用LPG和CNG按与汽油的热值比例及汽油税率换算，减半征收。