该标准为制造纤维缠绕(通常是玻璃纤维或碳纤维增强塑料,即“玻璃钢”)压力容器提供了一套完整的技术要求。它涵盖了从原材料选择、容器设计、制造过程控制到最终产品测试和认证的所有关键环节。
1. 适用范围
该标准适用于满足以下条件的容器:
制造工艺: 纤维缠绕成型。
增强材料: 连续纤维(如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维)。
基体材料: 热固性树脂(如环氧树脂、不饱和聚酯树脂)。
内衬: 通常带有金属(如铝、钢)或塑料(如高密度聚乙烯)内衬,用于密封和防渗透。无内衬的全复合材料容器在某些条件下也可适用。
压力类型: 主要承受内压。
工作温度: 通常在 -50°C 至 +65°C 之间,具体取决于材料。
容积: 标准主要针对容积大于0.5升的容器。
典型应用: 压缩天然气(CNG)气瓶、消防呼吸器气瓶、航空航天用压力容器、特种工业气瓶等。
2. 核心章节要点
a) 材料
纤维: 规定了纤维类型(如E-glass, S-glass, Carbon)、规格、性能要求(如拉伸强度、弹性模量)以及验收标准。
树脂: 规定了树脂体系(如环氧、聚酯)的性能要求,包括粘度、凝胶时间、固化特性以及固化后的力学性能。
内衬: 对金属内衬的材料(如铝合金、钢)的化学成分、力学性能和制造工艺(如冲压、焊接)提出要求。对塑料内衬则要求其抗渗透性和耐化学性。
材料鉴定: 强调必须对所用材料体系(纤维/树脂组合)进行全面的性能测试和鉴定,以获取用于设计的许用值。
b) 设计
设计准则: 基于网格理论和经典层合板理论,确保纤维缠绕层能够承受主要的压力载荷。
应力分析: 要求对容器各部位(筒身、封头、开孔等)进行详细的应力分析。
失效准则: 采用最大应变准则或其他公认的复合材料失效准则来评估结构安全性。
设计验证: 设计必须通过原型品的爆破压力测试、疲劳测试等来验证。爆破压力必须达到工作压力的数倍(例如,对于CNG气瓶,通常要求≥2.25倍)。
寿命预测: 考虑长期静压(蠕变)和循环载荷(疲劳)对容器强度的影响。
c) 制造
工艺控制: 对缠绕过程的关键参数(如纤维张力、树脂含量、缠绕角度、缠绕速度)进行严格控制并记录。
固化周期: 规定树脂固化的温度、时间和压力曲线,确保产品性能的一致性和可重复性。
环境控制: 对制造环境的温度、湿度提出要求。
人员资质: 要求操作人员和检验人员具备相应的资质。
d) 测试与检验
这是标准中非常关键的部分,分为原型测试和生产测试。
原型测试: 在批量生产前,对少量原型品进行一系列破坏性测试,以验证设计的合理性。
爆破压力测试: 验证容器能达到规定的最小爆破压力。
压力循环测试: 模拟长期使用情况,验证容器的疲劳寿命(例如,进行数万次压力循环)。
环境测试: 包括高温测试、低温测试、火烧测试、坠落测试、裂纹容限测试等,评估极端条件下的安全性。
渗透测试: 对于塑料内衬,测试其气体渗透率。
生产测试: 对生产线上的每一个产品进行的非破坏性或破坏性测试。
**** 检验: 包括外观检查、尺寸检查、重量检查。
压力测试: 每个容器都必须进行水压试验或气压试验,达到规定的试验压力并保压。
批量检验: 从每生产批次中抽取一定数量的样品进行更严格的测试(如爆破测试、疲劳测试),以持续监控产品质量。
3. 与其他标准的关系
EN 13923 是一个基础产品标准。
对于特定产品,它经常与 ISO 11439(车用CNG气瓶)、EN 12245(全缠绕复合气瓶)、EN 1442 和 EN 13322(液化石油气钢瓶)等标准结合使用,这些特定标准可能会引用或补充EN 13923的要求。
它也与压力设备指令(PED 2014/68/EU)协调,符合EN 13923意味着满足了PED对于该类产品的基本安全要求。
4. 重要性
EN 13923:2005 为复合材料压力容器行业建立了一套严格、科学的质量和anquanbaozheng体系。它确保了这些用于储存高压气体的轻质、高强容器在其整个使用寿命内都具有极高的可靠性和安全性,防止发生灾难性失效,对保护人身和财产安全至关重要。
请注意:
此标准可能已被修订或替代。在正式的设计和认证工作中,请务必确认并使用最新的有效版本。
具体的产品要求可能因应用领域和国家法规的不同而有所差异。
如果您需要更具体的技术细节或应用指导,您可以随时与我们沟通。