本文件规定了铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶(以下简称“气瓶”)的术语和定义、符号、型式、参数、分类和型号、技术要求、试验方法和合格指标、检验规则、标志、包装、运输、储存及产品合格证和批量检验质量证明书。 本文件适用于设计制造下列使用工况下的可重复充装的气瓶： a) 使用环境温度-40 ℃~65 ℃； b) 公称工作压力不大于30 MPa； c) 公称容积不大于450 L； d) 盛装与铝合金内胆(以下简称“内胆”)材料具有相容性的天然气、氧气、空气、氮气、氩气、氦气、氖气、氪气等压缩气体和二氧化碳液化气体。 本文件不适用于车用气瓶。

ICS 23.020.30
CCSJ74
中华人民共和国国家标准國
GB/T 28053——2023
代替GB/T28053—2011
铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶
Fully wrapped carbon fibre reinforced composite gas cylinders withaluminium alloy liners
(ISO 11119-2:2020,Gas cylinders—Design,construction and testing of refillablecomposite gas cylinders and tubes—Part 2:Fully wrapped fibre reinforcedcomposite gas cylinders and tubes up to 450 L with load-sharing metal liners,NEQ)
布发71-03-2023
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-10-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义、符号，
3.1术语和定义
3.2符号
4型式、参数、分类和型号
4.1型式
4.2参数
4.3分类
4.4型号
5技术要求
5.1材料
5.2设计
5.3制造
5.4附件
6试验方法和合格指标
6.1内胆
6.2气瓶.
7检验规则，
7.1出厂检验
7.2型式试验，
7.3设计变更.
8标志、包装、运输和储存
8.1标志
8.2电子标签
8.3包装，
8.4运输…
8.5储存
9产品合格证和批量检验质量证明书.9.1产品合格证.
9.2批量检验质量证明书
附录A（规范性）气瓶装阀扭矩
附录B(资料性)螺纹切应力安全系数计算方法B.1计算公式
GB/T28053—2023
GB/T28053—2023
B.2计算示例.
附录C（规范性）呼吸器用气瓶专项技术要求，C.1总则.
C.2设计..
C.3试验方法和合格指标
C.4出厂检验、型式试验和设计变更附录D（规范性)外保护套
D.1材料
D.2设计..
D.3制造..
附录E（规范性）层间剪切试验方法E.1
一般要求，
试样制作，
取样和试样尺寸.
E.4试验要求，
E.5试验步骤.
E.6层间剪切强度计算
E.7试验结果.
E.8试样报告
附录F（资料性）常见压缩气体的温升压力.附录G（资料性）铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶批量检验质量证明书图1气瓶瓶体结构型式
图2取样部位示意图.
图3拉伸试样图..
图4弯曲试验示意图
图5裂纹缺陷示意图
图6跌落试验示意图
图7大于150L气瓶冲击试验示意图图B.1瓶口内螺纹和外螺纹啮合尺寸及受力部位示意图图D.1外保护套强度试验示意图
图D.2跌落试验示意图
图E.1试样尺寸图
图E.2试样安装示意图
图E.3破坏模式示意图..
图G.1铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶批量检验质量证明书表1气瓶公称容积的允许偏差
表2铝合金化学成分
表3弯曲试验压头直径和压扁试验压头间距表4合格指标
+++++++++++++++++++
表5气瓶出厂检验及型式试验
表6设计变更
表A.1气瓶阀门装配扭矩
表B.1M18×1.5-6H内螺纹的极限尺寸表B.2M18×1.5-6g外螺纹的极限尺寸表C.1呼吸器用气瓶出厂检验及型式试验表C.2呼吸器用气瓶设计变更
表D.1暴露周期
表F.1常见压缩气体在65℃时的温升压力GB/T28053—2023
....19
GB/T28053—2023
本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T28053一2011《呼吸器用复合气瓶》，与GB/T28053一2011相比，主要技术变化如下：
更改了范围（见第1章，2011年版的第1章）；a
b）更改了水压试验压力的规定（见5.2.2.2,2011年版的5.2.2.1）；c）更改了最小爆破压力的规定（见5.2.2.3,2011年版的5.2.2.2)；d)）增加了内胆弯曲、压扁试验（见6.1.6.4、6.1.6.5)；e）更改了常温压力循环试验（见6.2.6,2011年版的6.2.6)；f）增加了裂纹容限试验（见6.2.8)；更改了跌落/冲击试验（见6.2.9，2011年版的6.2.9）；g）
h）更改了枪击试验（见6.2.10,2011年版的6.2.10）；i）
更改了火烧试验（见6.2.11，2011年版的6.2.11）：增加了盐水浸渍试验（见6.2.12）；j
k）增加了电子标签（见8.2）；将2011年版的《呼吸器用复合气瓶》的部分技术要求纳入附录中（见附录C,2011年版的第51）
章、第6章、第7章）。
本文件参考ISO11119-2:2020《气瓶可重复充装、复合气瓶和复合管式气瓶的设计、制造和试验第2部分：不超过450L的承载金属内胆纤维增强全缠绕复合气瓶和复合管式气瓶》起草，一致性程度为“非等效”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国气瓶标准化技术委员会(SAC/TC31)提出并归口。本文件起草单位：沈阳欧施盾新材料科技有限公司、北京天海工业有限公司、大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司、浙江大学、中国特种设备检测研究院、北京科泰克科技有限责任公司、佛吉亚斯林达安全科技(沈阳)有限公司、中材科技(成都)有限公司、浙江凯博压力容器有限公司、沈阳特种设备检测研究院、沈阳中复科金压力容器有限公司、辽宁美托科技股份有限公司。本文件主要起草人：姜将、胡军、张保国、郑津洋、黄强华、杨树军、邓红、孙冬生、石凤文、王艳辉、杨明高、吴庆锋、韩冰、陆国安、郝延平、刘扬涛、李召君。本文件于2011年首次发布，本次为第一次修订。V
１范围
铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶
GB/T28053—2023
1.1本文件规定了铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶（以下简称“气瓶”）的术语和定义、符号、型式、参数、分类和型号、技术要求、试验方法和合格指标、检验规则、标志、包装、运输、储存及产品合格证和批量检验质量证明书。
1.2本文件适用于设计制造下列使用工况下的可重复充装的气瓶：a）使用环境温度一40℃~65℃；b）公称工作压力不大于30MPa;
c）公称容积不大于450L；
)盛装与铝合金内胆（以下简称“内胆”）材料具有相容性的天然气、氧气、空气、氮气、氩气、氨气、氛气、氨气等压缩气体和二氧化碳液化气体。1.3本文件不适用于车用气瓶。
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/T192普通螺纹基本牙型
GB/T196普通螺纹基本尺寸
GB/T197普通螺纹公差
GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T2
231，1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T232金属材料弯曲试验方法
GB/T1458纤维缠绕增强塑料环形试样力学性能试验方法GB/T3191铝及铝合金挤压棒材
GB/T3246.1变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分：显微组织检验方法GB/T3246.2变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分：低倍组织检验方法GB/T3362碳纤维复丝拉伸性能试验方法GB/T3880.1一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分：：一般要求
GB/T3880.2一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能GB/T3880.3一般工业用铝及铝合金板、带材第3部分：尺寸偏差GB/T3934普通螺纹量规技术条件GB/T4437.1铝及铝合金热挤压管第1部分：无缝圆管GB/T4612塑料环氧化合物环氧当量的测定GB/T6519变形铝、镁合金产品超声波检验方法GB/T7690.1增强材料纱线试验方法第1部分：线密度的测定GB/T 28053—2023
7690.3增强材料纱线试验方法第3部分：玻璃纤维断裂强力和断裂伸长的测定7999铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法9251
气瓶水压试验方法
气瓶压力循环试验方法
金属和其他无机覆盖层通常凝露条件下的二氧化硫腐蚀试验10125
人造气氛腐蚀试验盐雾试验
铝合金无缝气瓶
GB/T 11640
GB/T12137气瓶气密性试验方法
13005气瓶术语
GB/T15385
气瓶水压爆破试验方法
塑料实验室光源暴露试验方法第3部分：荧光紫外灯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20668统一螺纹基本尺寸
20975（所有部分）铝及铝合金化学分析方法GB/T
26749碳纤维浸胶纱拉伸性能的测定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
气瓶安全泄压装置
GB/T 38106
压力容器用铝及铝合金板材
38512压力容器用铝及铝合金管材YS/T67
变形铝及铝合金圆铸锭
YS/T479
一般工业用铝及铝合金锻件
3术语和定义、符号
3.1术语和定义
GB/T13005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
屈服强度yield stress
塑性延伸率为0.2%时的应力。
等效纤维equivalentfibrewww.bzxz.net
具有与设计原型相同的原始材料，且公称抗拉强度和模量均未超过设计原型规定值七5%的纤维。3.1.3
铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶fullywrapped carbon fibrereinforced compositegas cylinders withaluminium alloy liners
用浸渍树脂的连续碳纤维在铝合金内胆外表面沿环向和径向缠绕，经固化而制成的气瓶。3.1.4
protective sleeve
外保护套
保护气瓶免受撞击而设置的保护附件。3.1.5
j residual burst pressure
剩余爆破压力
气瓶在经过高低温压力循环、裂纹容限等试验后所测得的实际爆破压力值。3.1.6
最小爆破压力minimumburstpressure气瓶设计时规定的水压爆破试验满足的最低爆破压力值。2
极限弹性膨胀量rejectionelasticexpansion;REEGB/T28053—2023
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。注：该数值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，单位为毫升。3.2符号
下列符号适用于本文件。
拉伸试样的原始厚度，单位为毫米(mm);a。
拉伸试样的原始宽度，单位为毫米(mm);b。
气瓶公称外径，单位为毫米(mm);D
弯曲试验的压头直径，单位为毫米(mm);D。内胆公称外径，单位为毫米(mm);h
跌落高度，单位为米(m);
气瓶长度，单位为毫米(mm);
气瓶缠绕层长度，单位为毫米(mm)；拉伸试样的原始标距，单位为毫米(mm);公称工作压力，单位为兆帕(MPa);Rm实测抗拉强度，单位为兆帕(MPa);S。
内胆实测平均壁厚，单位为毫米(mm);压扁试验的压头间距，单位为毫米(mm);公称容积，单位为升(L);
空瓶重量，单位为千克(kg);
缠绕层厚度，单位为毫米(mm)。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型为单口结构，S型为双口结构。a)T型
标引序号说明：
1——内胆；
防电偶腐蚀层：
碳纤维缠绕层：
玻璃纤维保护层。
图1气瓶瓶体结构型式
b)s型
GB/T28053—2023
4.2参数
气瓶公称容积的允许偏差应符合表1的规定。表1气瓶公称容积的允许偏差
公称容积V/L
2121504.3分类
4.3.1呼吸器用气瓶，应采用容积不大于12L的气瓶。4.3.2工业气体用气瓶，应采用容积大于12L且不大于450L的气瓶。4.4型号
气瓶型号标记表示如下。
示例：
III-X××-×X-×X
允许偏差/%
气瓶型式(T型或S型）
气瓶公称工作压力，单位为兆帕(MPa)气瓶公称容积，单位为升(L)
内胆公称外径，单位为毫米(mm)铝内胆全缠绕
缠绕复合气瓶
内胆公称外径182mm，气瓶公称容积12L，气瓶公称工作压力30MPa，单口，其型号标记为：CRPII-182-12-30T5技术要求
5.1材料
5.1.1内胆材料
5.1.1.1内胆应采用6061铝合金材料，内胆制造单位应按炉罐号对材料化学成分进行验证分析，分析方法按GB/T7999或GB/T20975（所有部分）执行，内胆材料的化学成分应符合表2的规定。牌号
表2铝合金化学成分
化学成分（质量分数)/%
GB/T280532023
≤0.25≤0.15≤0.003≤0.003≤0.05≤0.15余量5.1.1.2铸锭应符合YS/T67的规定，挤压棒材应符合GB/T3191的规定，铸锭的晶粒度不应低于二级，晶粒度的检验按GB/T3246.2执行。铸锭、挤压棒材应按Φ2mm当量平底孔进行超声波检测，检验按GB/T6519执行。
5.1.1.3管材应符合GB/T4437.1、GB/T32249、GB/T38512或YS/T479的规定。在GB/T6519产品规格要求内的管材，应按A级进行超声波检测，检验按GB/T6519执行。5.1.1.4板材应符合GB/T3880.1～GB/T3880.3或GB/T38106的规定。在GB/T6519产品规格要求内的板材，应按A级进行超声波检测，检验按GB/T6519执行。5.1.2缠绕层材料
5.1.2.1碳纤维
5.1.2.1.1承载纤维应采用连续无抢碳纤维。5.1.2.1.2每批碳纤维力学性能应符合气瓶设计文件的规定。5.1.2.1.3气瓶制造单位应按批对碳纤维进行复验。纤维线密度（公制号数）应按GB/T3362或GB/T7690.1测定，纤维浸胶拉伸强度应按GB/T3362或GB/T26749测定。5.1.2.2玻璃纤维
应采用S型或E型玻璃纤维，其力学性能应符合气瓶设计文件的规定。5.1.2.2.1
5.1.2.2.2
气瓶制造单位应按批对玻璃纤维进行复验。玻璃纤维断裂强度应按GB/T7690.3测定。5.1.2.3树脂基体
5.1.2.3.1应采用环氧树脂或改性环氧树脂基体，其玻璃化转变温度应不低于105℃，玻璃化转变温度按GB/T19466.2测定。
5.1.2.3.2气瓶制造单位应按批对树脂进行复验。环氧当量应符合气瓶设计文件的规定，检验方法应按GB/T4612测定。
5.2设计
5.2.1内胆
5.2.1.1内胆端部应采用凸形结构。5.2.1.2内胆端部应采用渐变厚度设计，内胆端部与筒体应圆滑过渡。5.2.1.3瓶口应开在内胆端部，且应与内胆筒体同轴。5.2.1.4瓶颈厚度应满足气瓶装阀时的扭矩要求，其装阀扭矩应符合附录A的规定。5.2.1.5瓶口螺纹应采用直螺纹，螺纹应贯穿瓶口，长度大于瓶阀螺纹的有效长度，且不少于6牙。5.2.1.6瓶口螺纹在水压试验压力下的切应力安全系数至少为4，公称容积不大于12L的呼吸器用气5
GB/T 28053—2023
瓶的螺纹切应力安全系数至少为10。螺纹切应力安全系数计算方法见附录B。5.2.2气瓶
5.2.2.1呼吸器用气瓶可由制造厂选择按第5章～第7章或附录C设计、试验和检验，5.2.2.2水压试验压力应为公称工作压力的1.5倍。5.2.2.3最小爆破压力应为公称工作压力的3倍；呼吸器用气瓶，最小爆破压力应为公称工作压力的3.4倍。
5.2.2.4气瓶外表面应采用玻璃纤维作为保护层。5.2.2.5容积大于12L且不大于50L的气瓶，应采用带有外保护套的设计结构。5.2.2.6容积大于50L的气瓶，应采用气瓶集束装置，且集束装置气瓶的总容积不大于3000L。5.2.2.7气瓶的设计使用年限为15年。5.2.3应力分析
5.2.3.1应采用有限元应力分析方法，建立合适的气瓶分析模型，计算气瓶在自紧压力、自紧后零压力、公称工作压力、水压试验压力和最小爆破压力下，内胆和缠绕层中的最大应力及各点的应力分布，应考虑内胆的材料非线性、缠绕层材料各向异性和结构的几何非线性特性。5.2.3.2纤维应力比不小于3，呼吸器用气瓶纤维应力比不小于3.45.3制造
5.3.1一般要求
5.3.1.1气瓶应符合设计图样及相关技术文件的规定。5.3.1.2制造应分批管理，内胆和气瓶均以不大于200只加上破坏性试验用内胆或气瓶的数量为一个批量。
5.3.2内胆
5.3.2.1应采用挤压、拉深或旋压成型的制造方法，经收口制成，5.3.2.2颈部与肩部过渡部分表面应光滑，不应有突变或明显褶皱。5.3.2.3不应进行焊接处理。
5.3.2.4成形后的内胆应按评定合格的热处理工艺进行固溶时效热处理，热处理温度和时间允许偏差应符合GB/T11640的规定。
5.3.2.5可采用机加工或修磨的方法去除表面缺陷，缺陷去除后其部位应圆滑过渡，且壁厚不应小于设计壁厚。
5.3.3瓶口螺纹
瓶口螺纹的牙型、尺寸和公差应符合GB/T192、GB/T196、GB/T197和GB/T20668等规定，螺纹和密封面应光滑平整
5.3.4气瓶
5.3.4.1内胆外表面应有聚合物涂层或浸渍树脂基体的玻璃纤维层，防止铝内胆外表面与碳纤维缠绕层之间发生电偶腐蚀。
5.3.4.2不应将不同种类的纤维混合缠绕。5.3.4.3碳纤维缠绕时应施加可控的张力。6
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