ロシア国家規格 GOST R ISO 11439-2010
ГОСТ Р ИСО 11439−2010 ガス容器。車載用天然ガスの高圧容器。技術条件
ГОСТ Р ИСО 11439−2010
グループ B66; D24
ロシア連邦国家規格
ガス容器。車載用天然ガスの高圧容器
技術条件
ガスシリンダー。車載用天然ガスの高圧シリンダー。仕様
ИСО分類 43.020*
ОКП 14 1200; 14 1300
________________
* ロススタンダルト（連邦標準局）の公式サイトのデータによれば、以降はICS 43.060.40となる。— データベース作成者の注記。
施行日 2012−03−01
序文
ロシア連邦における標準化の目的と原則は、2002年12月27日付連邦法第184-ФЗ「技術規制について」に定められ、国家規格の適用に関する規則は ГОСТ Р 1.0−2004「ロシア連邦における標準化。基本的規定」による。
標準に関する情報
1 作成： 標準化技術委員会 TC 357「鋼および鋳鉄の管および容器」および公開株式会社「ロシア管工業研究所」（OAO «РосНИТИ»）により、下記4項に示す国際規格の正確なロシア語訳を基に作成。該訳は連邦国営企業「スタンダルインフォルム」（ФГУП «Стандартинформ»）により行われた。
2 提出： 標準化技術委員会 TC 357「鋼および鋳鉄の管および容器」
3 承認および施行： 2010年12月21日付連邦技術規制・計量庁令第911-ст号により承認、施行
4 本規格は国際規格 ISO 11439:2000*「Gas cylinders. High pressure cylinders for the on-board storage of natural gas as a fuel for automotive vehicles」（ガス容器 — 車載用天然ガスの高圧容器に関する国際規格）と同一である。
本規格の名称は、ГОСТ Р 1.5−2004（第3.5節）に整合させるために上記国際規格の名称から変更されている。
本規格を適用する際には、参照されている国際規格の代わりに、それに対応するロシア連邦の国家規格を使用することが推奨される。該当する情報は付属の補遺ДБに記載されている。
5 初度導入（新規採用）
本規格に対する変更情報は年次発行の情報指標「国家規格」に掲載され、変更及び修正の本文は月刊発行の情報指標「国家規格」に掲載される。 本規格が改訂（置換）または廃止された場合は、該当の告知が月刊情報指標「国家規格」に掲載される。該当情報、告知および本文は、インターネット上の連邦技術規制・計量庁の公式サイトを含む公共の情報システムにも掲載される。
導入
自動車用燃料として使用される圧縮天然ガスを貯蔵するための容器は、可能な限り軽量であることが求められると同時に、圧力下で作動する容器の安全な使用要件を満たさなければならない。
これは以下を通じて達成される：
a) 設計および容器の使用の基礎として、運用条件を正確かつ包括的に定義すること;
b) 圧力の繰返し荷重下における疲労寿命を評価し、金属製容器またはライナーに許容される欠陥を決定するための適切な方法を使用すること;
c) 構造の受入試験を実施すること;
d) 製造される全ての容器に対して非破壊検査を実施すること;
e) 製造ロットごとに抜取りによる容器および容器材料の破壊試験を実施すること;
f) 製造者による認証された品質マネジメントシステムの導入;
g) 製造者の指示および検査機関の要求に従った容器の定期的な技術検査の実施;
h) 製造者による容器の安全使用期間の設定。
本規格の要求に従って製造された容器は：
a) 設定された使用期間を上回る疲労寿命を有すること;
b) 繰返しの圧力試験で破裂せず、漏れを生じることがあるが破断しないこと;
c) 破壊に至るまでの水圧試験において、「破壊圧力時の応力」と「使用圧力時の応力」の比が、当該構造および材料に対して定められた値を上回り、破片飛散を伴わない破壊特性を有すること。
ИСO 2808:1997* 塗料及びニス. 塗膜の厚さの測定
ISO 2808:1997, Paints and varnishes — Determination of film thickness
_______________
* 現在は ISO 2808:2007 が有効です。
ИСO 4624:2002 塗料及びニス. 引張りはがし試験による付着力の測定
ISO 4624:2002, Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion.
ИСO 6506−1:1999* 金属材料. ブリネル硬さ試験. 第1部. 試験方法
ISO 6506−1:1999, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
_______________
* 現在は ISO 6506−1:2005 が有効です。
ИСO 6892:1998* 金属材料. 常温での引張試験
ISO 6892:1998, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
_______________
* 現在は ISO 6892−1:2009 が有効です。
ИСO 7225:2005 ガスシリンダー. 注意表示ラベル
ISO 7225, Gas cylinders — Precautionary labels
ИСO 7866:1999 ガスシリンダー. 再充填可能なシームレスアルミニウム合金製ガスシリンダー. 設計、構造および試験
ISO 7866:1999, Gas cylinders — Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders — Design, construction and testing
ИСO 9227:1990* 人工大気中での腐食試験. 塩水噴霧試験
ISO 9227:1990, Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests
_______________
* 現在は ISO 9227:2006 が有効です。
ИСО 9712:1999* 非破壊検査. 人員の資格認定および認証
ISO 9712:1999, Non-destructive testing — Qualification and certification of personnel
_______________
* 現在は ISO 9712:2005 が有効です。
ИСO 9809−1:1999 ガスシリンダー. 再充填可能なシームレス鋼製ガスシリンダー. 設計、構造および試験. 第1部. 引張強さが 1100 MPa 未満の焼入・焼戻し鋼製シリンダー
ISO 9809−1:1999, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing — Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1100 MPa
ИСO 9809−2:2000 ガスシリンダー. 再充填可能なシームレス鋼製ガスシリンダー. 設計、構造および試験. 第2部. 引張強さが 1100 MPa 以上の焼入・焼戻し鋼製シリンダー
ISO 9809−2:2000, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing — Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1100 MPa
ИСO 9809−3:2000 ガスシリンダー. 再充填可能なシームレス鋼製ガスシリンダー. 設計、構造および試験. 第3部. ノーマライズ（正規化）処理鋼製シリンダー
ISO 9809−3:2000, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing — Part 3: Normalized steel cylinders
ИСO 14130:1997 繊維強化プラスチック複合材料. 短梁法による見かけの層間せん断強さの測定
ISO 14130:1997, Fibre-reinforced plastic composites — Determination of apparent interlaminar shear strength by short-beam method
AСТМ Д522−93а* 付着した有機被覆のマンドレル曲げ試験に関する標準試験法
ASTM D522−93a, Standard Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings
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* 現在は ASTM D522−93a (2007) が有効です。
AСТМ Д1308−87 (1998)* 家庭用化学薬品が透明および顔料入り有機仕上げに与える影響に関する標準試験法
ASTM D1308−87 (1998), Standard Test Method for Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented Organic Finishes
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* 現在は ASTM D1308−02 (2007) が有効です。
AСТМ Д2794−93 (1999)е1* 有機被覆の急速変形（衝撃）に対する耐性の標準試験法
ASTM D2794−93 (1999)е1, Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact)
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* 現在は ASTM D2794−93 (2004) が有効です。
AСТМ Д3170−87 (1996)e1* 塗膜の欠け抵抗に関する標準試験法
ASTM D3170−87 (1996)e1, Standard Test Method for Chipping Resistance of Coatings
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* 現在は ASTM D3170−03 (2007) が有効です。
AСТМ Д3418−99* 示差走査熱量測定（DSC）によるポリマーの転移温度の標準試験法
ASTM D3418−99, Standard Test Method for Transition Temperatures of Polymers by Differential Scanning Calorimetry
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* 現在は ASTM D3418−08 が有効です。
AСТM G53−93* 非金属材料の曝露のための光・水曝露装置（蛍光UV—凝縮型）の運用に関する標準実務
ASTM G53−93, Standard Practice for Operating Light and Water-Exposure Apparatus (Fluorescent UV — Condensation Type) for Exposure of Nonmetallic Materials
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* 現在は ASTM G154−06 に置き換えられています。
NACE TM0177−96* H2S含有環境における硫化物応力割れおよび応力腐食割れに対する金属の抵抗性を評価するためのラボ試験
NACE TM0177−96, Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking in H2S Environments
_______________
* 現在は NACE TM0177−05 が有効です。
Для однозначного соблюдения требований настоящего стандарта, выраженных в датированных ссылках, рекомендуется использовать только данный ссылочный стандарт.
3 用語および定義
本規格では、次の用語とその定義を適用する：
3.1 認可検査機関 (authorized inspection authority): 消費国の公的機関によって承認または認められた、有能な検査機関で、ボンベの製造および試験の監督を行うもの。
注 — ロシア連邦では、この機関は連邦環境・技術・原子力監督庁（ロステクナドゾル）である。
3.2 オートフレッタージ (auto-frettage): 金属ライナーを有する複合ボンベの製造において用いられる、圧力による加圧の加工操作であり、ライナーをその材料の降伏点を超えて伸張させ、恒久的な塑性変形を生じさせる。
注 — その結果、内部圧力がゼロのときにライナーには圧縮応力が、繊維には引張応力が生じる。
3.3 オートフレッタージ圧力 (auto-frettage pressure): ライナーと外殻との間に所要の応力分布が確立されるように、外殻を有するボンベ内に生じる圧力。
3.4 複合ボンベのロット (batch composite cylinders): 最大200本の複合ボンベおよび破壊試験用ボンベを含むグループ、またはそれより多い場合には1交替で連続に製造され、ライナーの寸法、構造、材料および製造技術が同一のボンベ群。
3.5 金属ボンベ/ライナーのロット (batch of metal cylinders/liners): 最大200本の金属ボンベ/ライナーおよび破壊試験用ボンベ/ライナーを含むグループ、またはそれより多い場合には1交替で連続に製造され、同一の公称直径、板厚、構造、材料、製造技術、製造設備および熱処理条件を有する金属ボンベ/ライナー群。
3.6 非金属ライナーのロット (batch of non-metallic liners): 最大200本の非金属ライナーおよび破壊試験用ライナーを含むグループ、またはそれより多い場合には1交替で連続に製造され、同一の公称直径、板厚、構造、材料および製造技術を有する非金属ライナー群。
3.7 破壊圧力 (burst pressure): 破壊試験においてボンベまたはライナーで達成される最大の圧力。
3.8 複合ボンベ (composite cylinder): 連続繊維を樹脂で含浸させ、金属または非金属ライナーの表面に巻き付けて構成されたボンベ。
注 — 非金属ライナーを有する複合ボンベは「完全複合ボンベ」と呼ばれ、金属ライナーを有するものは「金属複合ボンベ」と呼ばれる。
3.9 制御張力巻き付け (controlled tension winding): 金属ライナーの環状巻きの複合ボンベ製造で用いられる加工操作で、補強繊維を十分に高い張力で巻き付けることにより、内部圧力がゼロのときにライナーに圧縮応力を、外殻に引張応力を生じさせる。
3.10 充填圧力 (filling pressure): ボンベが充填されている圧力。
3.11 完成ボンベ (finished cylinders): 通常の製造工程における使用準備が整った完成品で、識別表示および製造者が指定する外面被覆を有するボンベ。
3.12 全巻きボンベ (fully-wrapped cylinder): 外殻に円周方向およびボンベ軸方向の両方にわたる繊維補強を有するボンベ。
3.13 ガス温度 (gas temperature): ボンベ内のガスの温度。
3.14 環状巻きボンベ (hoop-wrapped cylinder): 外殻が主に円周方向に補強繊維を有し、円筒部において繊維がボンベ軸方向に著しい荷重を負わないようなボンベ。
3.15 ライナー (liner): ボンベの内部の気密性を保つ殻で、所要の強度を得るために補強繊維が巻き付けられるもの。
注 — 本規格では2種類のライナーを示す：補強繊維と荷重を分担する金属ライナー、および荷重を負わない非金属ライナー。
3.16 製造者 (manufacturer): ボンベの設計、製造および試験に責任を有する個人または組織。
3.18* 被覆 (over-wrap): ライナーに施された、樹脂を含む補強繊維のシステム。
__________________
* 番号付けは原文に一致する。 — データベース作成者の注記。
3.19 予荷重 (prestress): オートフレッタージまたは制御張力巻き付けの適用の結果として得られるもの。
3.20 使用寿命 (service life): 年数で示した、ボンベを周囲温度下での標準的な使用条件に従い安全に使用できる期間。
3.21 установившееся давление (settled pressure): ガスが所定の定常温度に達したときの圧力。
3.22 установившаяся температура (settled temperature): 充填によって引き起こされた温度変化が消失した後の、ガスの均一な温度。
3.23 испытательное давление (test pressure): 試験に適用される所要の圧力。
3.24 рабочее давление (working pressure): ガス温度が均一で15 °Cのときの定常圧力20 МПа。
4 эксплуатационные условия
4.1 Общие положения
4.1.1 Стандартные условия эксплуатации
本節で定める標準的な使用条件は、車両に搭載して天然ガスを燃料として貯蔵・使用するためのボンベの設計、製造、管理、試験および受け入れの基礎となるものである。
4.1.2 Эксплуатация баллонов
定められた使用条件は、本規格に準拠して製造されたボンベの安全な使用に関する情報を次の者に提供することを目的とする:
a) ボンベ製造者;
b) ボンベ使用者;
c) ボンベの設置を担当する設計者および取り付け業者;
d) ボンベ充填に用いる設備の設計者および所有者;
e) 天然ガス供給者;
f) ボンベの使用状況を監督する権限を有する検査機関。
4.1.3 Срок службы
ボンベの安全な使用期間（使用寿命）は、本規格で定める使用条件に基づき製造者が定めるものとする。使用寿命は20年を超えてはならない。
金属製ボンベおよび金属ライナー付きボンベの使用寿命は、疲労試験における疲労亀裂の進展に基づいて決定されるべきである。各ボンベおよびライナーに対する超音波検査または同等の非破壊検査により、許容最大欠陥寸法を超える欠陥が存在しないことを確認しなければならない。この手法は、自動車用天然ガスボンベの軽量化設計および製造を最適化することを可能にする。
荷重を負わない非金属ライナーを有する完全複合材ボンベの使用寿命は、適切な設計手法、構造の受入試験および製造時の検査により裏付けられなければならない。
4.2 Максимальные давления
本規格は、ガスの温度が15 °Cで定常となる作動圧20 МПа、最大充填圧26 МПаを対象として作成されている。他の作動圧を適用する場合は、たとえば作動圧25 МПаのボンベでは最大充填圧を1.25倍に増加させるなど、適切な係数で調整することにより適用できる。
このような係数による圧力補正を行う場合を除き、ボンベは以下の圧力で安全に使用できることを目的としなければならない:
a) ガス温度が定常で15 °Cのときの定常圧力20 МПа;
b) 充填条件や温度にかかわらず最大圧力26 МПа。
4.3 Проектное число циклов наполнения
ボンベは、ガス温度が定常で15 °Cのときの定常圧力20 МПаでの充填に対して、1年間の使用期間中に少なくとも1000回の充填サイクルに耐えられるものでなければならない。
4.4 Диапазон температур
4.4.1 Температура газа
ボンベは以下に耐えなければならない:
a) ボンベ内のガスの定常温度は−40 °Cから+65 °Cまで変動する可能性があること;
b) 充填および放出時に発生する温度は、4.4.1 a)に示した範囲を超える場合があること。
4.4.2 Температура баллонов
ボンベは以下に耐えなければならない:
a) ボンベ材料の温度は−40 °Cから+82 °Cまで;
b) 65 °Cを超える温度は十分に局所的または短時間であり、ボンベ内のガス温度が65 °Cを超えないこと（4.4.1 b)の条件を除く）。
4.5 Состав газа
4.5.1 Общие положения
ボンベの設計は、以下に示すような乾燥ガスまたは湿潤ガスの要件を満たす天然ガスでの充填に適合していなければならない。メタノールおよび／またはグリコールは天然ガスに特別に添加してはならない。
4.5.2 Сухой газ
乾燥ガスにおける水蒸気の濃度は32 mg/м(露点温度 — 圧力20 МПаで−9 °C) を超えてはならない。
乾燥ガスの組成（最大値）:
硫化水素およびその他の可溶性硫化物 — 23 mg/m³;
酸素 — 1%（体積比）;
水素（引張強さが950 MPaを超える鋼製ボンベ用） — 2%（体積比）。
4.5.3 湿潤ガス
湿潤ガス中の水蒸気濃度 — 32 mg/m³ 超。
湿潤ガスの成分（上限）:
硫化水素およびその他の可溶性硫化物 — 23 mg/m³;
酸素 — 1%（体積比）;
二酸化炭素 — 4%（体積比）;
水素 — 0.1%（体積比）。
4.6 ボンベの外面
ボンベは、積載物の漏洩や悪路による激しい摩耗のような、長期間にわたる機械的または化学的影響に対する使用を意図したものではない。
しかし、添付の取扱い指示に従って設置されたボンベの外面は、以下の偶発的な影響に耐えられることが求められる：
a) 水 — 定期的な浸漬または路面からの飛沫によるもの；
b) 塩分 — 海岸付近や融氷のために塩が散布される場所での運用時；
c) 紫外線 — 日光によるもの；
d) 砂利の飛散による打撃；
e) 溶剤、酸、アルカリ、鉱物肥料；
f) 自動車用液体（ガソリン、作動液、バッテリー酸、グリコール、油類を含む）；
g) 排気ガス。
5 製造開始および認証
5.1 試験および管理
適合性の評価は、ボンベの使用国の国内規則に従って行う。
本規格への適合性確認のため、ボンベは受入試験（5.2に準拠）および管理と試験（該当する場合は第6、7、8または9節に準拠）を受けなければならない。
試験方法は付録AおよびBに詳述されている。受入、製造開始およびボンベの認証に関する許容手順の例は付録Cおよび追加付録DAに示されている。
5.2 受入試験
5.2.1 総則
受入試験は、認可された検査機関（以下「検査官」）を関与させて実施しなければならない。検査官はボンベの検査に関して十分な能力を有していること。
受入試験は二段階で構成される：
a) 5.2.2 に詳述するように、検査官への書類の提出を含むボンベの書類の承認；
b) 検査官の監督下での試作体の試験。ボンベの材料、構造、製造および試験は、その運用条件および当該ボンベ構造に対して第6.5、7.5、8.5および9.5に示される試作体試験要件に適合すること。
5.2.2 書類の承認
ボンベの書類は検査官の承認を受けなければならない。製造者は以下を含む書類を検査官に提出すること：
a) 5.2.3 に従った運用に関する情報；
b) 5.2.4 に従った設計データ；
c) 5.2.5 に従った製造に関するデータ；
d) 5.2.6 に従った品質システム；
e) 5.2.7 に従った破壊特性および非破壊検査用欠陥寸法；
f) 5.2.8 に従った技術設計一覧表；
g) 5.2.9 に従った追加の裏付けデータ。
5.2.3 運用に関する情報
運用情報の目的は、ボンベを運用・設置する者への指示および検査官への情報提供である。情報には少なくとも以下を含めること：
a) 第4節に記載された条件での運用に対するボンベ設計の適合性に関する情報；
b) 使用寿命；
c) 運用中の最低限の試験および点検に関する要求事項；
d) 圧力上昇防止装置および断熱に関する技術仕様；
e) 支持具、保護塗装およびその他必要だが提供されていない装置に関する技術仕様；
f) ボンベの構造の説明；
g) ボンベの安全な運用および点検を確保するために必要なその他の情報および指示。
5.2.4 設計データ
5.2.4.1 図面
図面には少なくとも以下を含めること：
a) 名称および識別記号、承認日、変更の番号および実施日；
b) 本規格への参照およびボンベの型式；
c) 寸法（公差を含む）、最小壁厚の底部形状およびネック（開口部）に関するデータを含む;
d) 公差を含むボンベの質量;
e) 材料の技術的特性（機械的・化学的性質の最小パラメータまたは公差範囲）。金属製ボンベおよび金属ライナーについては、硬さの規定範囲を含むこと;
f) オートフレット圧の限界、最小試験圧力、防火保護システムのユニット、外部保護被覆などのその他のデータ。
5.2.4.2 応力計算報告書
応力計算は有限要素法または他の適切な方法で実施しなければならない。
計算された応力値を示す表を作成すること。
5.2.4.3 材料特性に関するデータ
構造に使用される材料および材料特性の公差について詳細な記述を提出しなければならない。第4節に示された使用条件下での材料の機械的特性および使用適性を特徴づける試験データも提出すること。
5.2.4.4 防火保護
附属書A.15に示す火災条件下でボンベの突発的破壊を防ぐための、過圧防止装置および断熱の説明を提出しなければならない。設置された防火保護システムの有効性を裏付ける試験データを示すこと。
5.2.5 製造に関するデータ
ボンベのすべての製造工程、非破壊検査および生産試験に関する詳細情報を提出しなければならない。
熱処理、底部成形、樹脂成分の配合比、張力制御された繊維巻きの張力および巻線速度、硬化およびオートフレット処理の時間と温度など、すべての製造工程について公差を定めること。
表面処理の種類、ねじのパラメータ、超音波検査（または同等の方法）の受入基準、工業ロット（生産バッチ）あたりの最大数量を定めること。
5.2.6 品質管理システム
製造者は、検査官が受け入れ可能とする品質マネジメントシステムに従った品質管理の方法および手順を定めなければならない。これらの方法および手順は産業安全上の要求事項およびボンベの使用国の関連規則に適合していなければならない。
5.2.7 破壊特性および非破壊検査の欠陥許容寸法
製造者は、非破壊検査における最大許容欠陥寸法を定めなければならない。この寸法は「破壊までの漏洩（leak before burst）」を確保し、疲労による使用寿命中のボンベの損傷を防止するものでなければならない。
最大許容欠陥寸法は当該ボンベ構造に適した方法で定めること。適切な方法の例は付録Dに示されている。
5.2.8 技術設計一覧表
5.2.2で要求される情報を提供する文書の一覧を、各ボンベ設計について技術設計一覧表に示さなければならない。各文書について名称、識別、改訂番号および導入日を明記すること。すべての文書は作成者の署名を有すること。
5.2.9 追加の裏付けデータ
提案された材料または特定のボンベ構造が、他の使用条件で既に使用されている場合には、その適用可能性を裏付ける追加データを提出しなければならない。
5.3 受入試験報告書
5.2（文書の承認）に基づく受入試験の結果および該当するボンベ構造について6.5、7.5、8.5または9.5に従った試作体の試験の結果が満足である場合、製造者と検査官は受入試験報告書を作成し署名しなければならない。該当報告書の例は付録Eの図E.2に示されている。
6 KPG-1（CNG-1）型金属ボンベに関する要求事項
6.1 一般事項
本規格は設計式や許容応力・許容変形を示すものではないが、設計の適合性は適切な計算により確立され、試験により裏付けられなければならない。ボンベは、本規格で定める材料試験、試作体の受入試験、資格試験およびロット受入試験に合格すること。
設計は、通常使用中に加圧によってボンベが破壊する可能性がある場合でも「破壊までの漏洩（leak before burst）」という損傷様式を確保するものでなければならない。金属ボンベの漏洩は疲労亀裂の進展によってのみ発生すること。
6.2 材料
6.2.1 一般要求
使用される材料は第4節に示された使用条件に適合するものでなければならない。構造材料は互換性があること。
6.2.2 化学成分の管理
6.2.2.1 鋼
鋼はアルミニウムおよび/またはケイ素で脱酸され、細粒組織を主とする組織であること。
ボンベは、破壊されることなく少なくとも1000サイクルに耐えなければならない（ここで
は定められた使用期間（年）を示す）。1000
サイクルを超えて耐えたボンベは漏洩を生じさせなければならないが、破裂してはならない。45000サイクルの間破壊しなかったボンベは、周期試験を圧力で継続するか、または静水圧を増加させることによって破壊しなければならない。破壊に至るまでのサイクル数および破壊箇所は記録されなければならない。
6.5.2.6 「破壊までの漏洩」試験
「破壊までの漏洩」試験はA.6に従って実施し、A.6に規定された要件に適合しなければならない。
6.5.2.7 耐火性試験
1本または2本のボンベはA.15に従って試験され、A.15に示された要件に適合しなければならない。
6.5.2.8 貫通試験
1本のボンベはA.16に従って試験され、A.16に示された要件に適合しなければならない。
6.5.3 構造変更
構造変更とは、構造材の選定の変更、または寸法の変更をいう。
軽微な構造変更の場合、短縮された試験プログラムで試験を行ってよい。表2に示す設計変更は、表に示すとおり試作体の試験のみを要求する。
表2 — CNG-1（КПГ-1）型ボンベの構造変更時の試験種類
| 構造変更 | 試験の種類 | |||||
| 静水圧破壊試験 | 周囲温度における圧力の周期的変化試験 |
破壊までの漏洩試験 | 耐火性 | 貫通試験 | ||
| 本規格の節 | ||||||
| A.12 | A.13 | A.6 | A.15 | A.16 | ||
| 金属ボンベの材質 |
+ | + | + | + | + | |
直径の変更 |
+ | + | - | - | - | |
| 直径の変更 >20% |
+ | + | + | + | + | |
長さの変更 |
+ | - | - | + |
- | |
| 長さの変更 >50% |
+ | + | - | + |
- | |
作動圧力の変更 <20% |
+ | + | - | - | - | |
| 底面形状 |
+ | + | - | - | - | |
| 開口部の寸法 |
+ | + | - | - | - | |
| 製造プロセスの変更 |
+ | + | - | - | - | |
| 安全装置 |
- | - | - | + | - | |
| ||||||
6.6 ロット試験
6.6.1 一般要求事項
Испытания партии должны быть проведены на готовых баллонах, представляющих серийное производство и имеющих идентификационные знаки. Баллоны для испытаний следует выбирать из каждой партии произвольно. Если испытаниям подвергают больше баллонов, чем требует настоящий стандарт, то все результаты испытаний должны быть документированы. Допускается использовать образцы-свидетели, подвергнутые термической обработке, которые представляют готовые баллоны.
ロットの試験は、量産を代表し識別表示を有する完成ボンベで行わなければならない。試験用ボンベは各ロットから無作為に選定すること。もし本規格が要求する数より多くのボンベを試験する場合は、すべての試験結果を記録しなければならない。熱処理を施した代表試験片を完成ボンベの代表として用いることができる。
Испытания партии проводят при постановке баллонов на производство — квалификационные испытания установочной (первой промышленной) партии и в процессе производства — приемо-сдаточные испытания каждой изготовленной партии баллонов.
ロット試験は、生産開始時（据付け、最初の量産ロット）の適格性試験として、また生産過程では製造された各ロットの受入試験として実施する。
Баллоны, изготовленные в соответствии с ИСО 9809−1, ИСО 9809−2, ИСО 9809−3 или ИСО 7866, не требуется подвергать циклическим испытаниям давлением при условии, что при приемочных испытаниях опытного образца баллоны выдерживают без разрушения не менее 15000 циклов изменения давления от 2 до 30 МПа (в соответствии с методикой испытания, представленной в А.6) или не менее 30000 циклов изменения давления от 2 до 26 МПа (в соответствии с методикой испытания, представленной в А.13).
ISO 9809−1、ISO 9809−2、ISO 9809−3またはISO 7866に適合して製造されたボンベは、次の条件が満たされる場合には繰返し圧力試験を行う必要はない。すなわち、試作品の受入試験において付属書A.6に示す試験方法に従って2〜30MPaの圧力変動を破壊なく少なくとも15000サイクル耐える、または付属書A.13に示す試験方法に従って2〜26MPaの圧力変動を少なくとも30000サイクル耐える場合である。
6.6.2 Требуемые испытания
6.6.2.1 Каждая партия баллонов должна быть подвергнута следующим испытаниям:
6.6.2 必要な試験 6.6.2.1 各ロットは次の試験に付されなければならない： a) на одном баллоне a) 1本のボンベに対して 1) испытание гидравлическим давлением на разрушение в соответствии с А.12; 1) 付属書A.12に従った破壊までの静水圧試験（ハイドロスタティック破壊試験）; b) на одном баллоне b) 1本のボンベに対して 1) контроль размеров на соответствие чертежам (см.6.6.2.2 Дополнительно должны быть проведены циклические испытания давлением на готовых баллонах в соответствии с А.13 при следующей частоте испытаний:
6.6.2.2 さらに、付属書A.13に従い完成ボンベに対して次に示す頻度で繰返し圧力試験を実施しなければならない：а) первоначально один баллон из каждой партии должен быть подвергнут циклическому испытанию давлением в течение 1000циклов, но не менее 15000 циклов;
b) если в 10 последовательных партиях баллонов одного конструкционного ряда (т.е. материалы и технологические процессы одинаковые в пределах незначительных изменений конструкции, см. 6.5.3) ни один из баллонов, подвергнутых циклическому испытанию циклов (не менее 22500 циклов), то циклические испытания давлением можно проводить на одном баллоне из каждых последующих пяти партий;
c) если в 10 последовательных партиях баллонов одного конструкционного ряда ни один из баллонов, подвергнутых циклическому испытанию циклов (не менее 30000 циклов), то циклические испытания давлением можно проводить на одном баллоне из каждых последующих 10 партий;
d) если прошло более трех месяцев со времени последних циклических испытаний давлением, то баллон из следующей партии должен быть подвергнут циклическому испытанию давлением, чтобы сохранить испытание партии с сокращенной частотой
e) если баллон, подвергнутый циклическому испытанию давлением с сокращенной частотой
6.7 各ボンベの検査
ロットの全ボンベは検査の対象としなければならない。非破壊検査は、検査員が受け入れる規格に従って実施されなければならない。
各ボンベは製造工程および製造後に次の検査を受けなければならない：
a) 附属書Bに従うか、または検証された同等の方法による非破壊検査により、存在する欠陥の最大寸法が設計のために定められた寸法を超えないこと（
b) 完成ボンベの主要寸法および質量の測定検査。これらは設計に定められた公差範囲内でなければならない；
c) 表面仕上げの外観検査、特に深絞り面および鍛造または圧延底部の首部（ネック）やショルダー部の表面について；
d) マーキングの確認；
e) 附属書A.8に従った熱処理を受けたボンベ材料の硬度検査。硬度値は設計で定められた範囲内でなければならない；
f) 附属書A.11に従った水圧試験。方式1を選択する場合、製造者は使用する試験圧に対応する残留体積膨張の上限を定めなければならない；この残留膨張は、試験圧で測定された全体積膨張の10％を超えてはならない。
6.8 ロットの品質文書
6.6および6.7に従ったロット試験の結果が満足である場合、ロットの品質文書が作成されなければならない。この文書の例は附属書Eの図E.1に示す。
6.9 検査および試験の不適合
検査および試験の要求事項に不適合があった場合は、再検査および再試験、または再熱処理と再試験を実施しなければならない：
a) 検査および試験の実施時の誤り、または測定誤差により不満足な結果が得られた場合は、再度検査および試験を実施する。再検査および再試験の結果が満足であれば、当初の結果は考慮しない；
b) 検査および試験の実施に誤りが見つからない場合は、不満足な結果の原因を特定しなければならない：
1) 不満足な結果の原因が熱処理である場合、製造者は検査および試験に不合格となったボンベを再熱処理にかけることができる。すなわち、試験が試作体またはロットに対して行われ不満足な結果が得られた場合は、再試験の前に提出された全てのボンベを再熱処理しなければならない。ただし、各ボンベの検査の過程で偶発的に不満足な結果が得られた場合は、当該ボンベのみを再熱処理および再検査に回すものとする：
— いかなる再熱処理においても、保証される最小の肉厚は保持されなければならない；
— ロットの適合性を確認するために必要な試作体またはロット試験のみを再実施するものとする。もし1つ以上の検査・試験項目が不合格となった場合、そのロットの全てのボンベは廃棄されなければならない；
2) 検査および試験で熱処理以外の原因による欠陥が検出された場合は、当該欠陥ボンベはすべて廃棄するか、適切な方法で修理しなければならない。修理されたボンベが修理に必要な検査に合格した場合、それらは使用可能として受け入れられる。
7 環状巻線を有する КПГ-2 (CNG-2) 型ボンベに対する要求事項
7.1 一般事項
本規格は計算式を提供せず、許容応力や許容変形を示すものではないが、設計の適合性は適切な計算により確立され、試験によって確認されなければならない。ボンベは、本規格で定める材料試験、試作体の受入試験、認定試験およびロットの受入試験に耐えるものでなければならない。
При повышении давления в баллоне этого типа смещение композиционной оболочки и металлического лейнера происходит совместно в продольном направлении. Из-за разных технологий изготовления баллонов настоящий стандарт не дает определенного метода для проектирования.
Конструкция должна обеспечивать вид повреждения «утечка до разрушения» при возможном разрушении баллона под давлением во время нормальной эксплуатации. Утечка в металлическом лейнере должна происходить только при развитии усталостной трещины.
7.2 Материалы
7.2.1 Общие требования
Используемые материалы должны быть применимы для условий эксплуатации, указанных в разделе 4. Материалы конструкции должны быть совместимы.
7.2.2 Контроль химического состава
7.2.2.1 Сталь
Стали должны быть раскислены алюминием и/или кремнием и иметь структуру с преобладанием мелкого зерна.
Химический состав всех сталей должен быть заявлен и определен, по крайней мере:
a) содержанием углерода, марганца, алюминия и кремния во всех случаях;
b) содержанием хрома, никеля, молибдена, бора и ванадия и других специально добавляемых легирующих элементов.
Содержание серы и фосфора по результатам анализа плавки не должно превышать значений, указанных в таблице 3.
Таблица 3 — Максимальное содержание серы и фосфора
| Предел прочности, МПа |
<950 |
| |
| Содержание, %, не более |
Серы | 0,020 | 0,010 |
| Фосфора | 0,020 | 0,020 | |
| Серы и фосфора | 0,030 | 0,025 | |
7.2.2.2 Алюминий
Алюминиевые сплавы можно использовать для изготовления баллонов, если они соответствуют всем требованиям настоящего стандарта и содержат свинца и висмута не более 0,003%.
Примечание — Перечень зарегистрированных сплавов находится в Алюминиевой ассоциации и называется «Регистрационные данные о международных обозначениях сплавов и пределах химического состава для ковкого алюминия и сплавов ковкого алюминия».
7.2.3 Композиционные материалы
7.2.3.1 Смолы
Материалом для пропитки могут быть термореактивные или термопластичные смолы. Примерами подходящих основных связующих материалов являются эпоксидная смола, модифицированная эпоксидная смола, термореактивные пластмассы на основе сложных полиэфиров и виниловых сложных эфиров, термопластичные материалы на основе полиэтилена и полиамида.
Температура стеклования материала на основе смолы должна быть определена в соответствии с АСТМ Д3418−99.
7.2.3.2 Волокна
В качестве армирующего материала должны служить стеклянные, арамидные или углеродные волокна. При использовании углеродного волокна конструкция должна иметь средства предотвращения электрохимической коррозии в металлических элементах баллона.
Изготовитель баллонов должен иметь: технические условия на композиционные материалы; рекомендации изготовителя материалов по хранению, условиям эксплуатации и сроку годности; сертификат изготовителя на материал, свидетельствующий о том, что каждая партия соответствует требованиям технических условий. Изготовитель волокна должен подтвердить, что свойства волоконного материала соответствуют техническим условиям на изготовление данной продукции.
7.3 Требования к конструкции
7.3.1 Испытательное давление
Испытательное давление, используемое при изготовлении, должно быть не менее 30 МПа (в 1,5 раза больше рабочего давления).
7.3.2 Разрушающее давление и коэффициенты запаса прочности волокна
Для металлического лейнера действительное разрушающее давление должно быть не менее 26 МПа.
Расчетное разрушающее давление должно быть не менее значений, указанных в таблице 4. Композиционная оболочка должна быть рассчитана на прочность при постоянной и циклической нагрузках. Прочность должна быть достигнута благодаря соответствию или превышению значений коэффициентов запаса прочности композиционной оболочки, указанных в таблице 4. Коэффициент запаса прочности определяют как напряжение в волокне при расчетном минимальном разрушающем давлении, разделенное на напряжение в волокне при рабочем давлении. Коэффициент запаса прочности баллона определяют как действительное разрушающее давление баллона, разделенное на рабочее давление.
Примечание — Для Российской Федерации коэффициент запаса прочности баллона — не менее 2,4. Действительное разрушающее давление баллона — не менее 48 МПа.
Таблица 4 — Минимальные расчетные значения разрушающего давления и коэффициентов запаса прочности волокна для баллонов типа КПГ-2 (СNG-2)
| Тип волокна | Коэффициент запаса прочности |
Разрушающее давление, МПа |
| Стеклянное |
2,75 |
50(55)
最小設計破壊圧力。さらに、繊維の最小安全率に関する要求事項が満たされることを確認するために、7.3.2に従った計算を行わなければならない。
繊維の安全率および破壊圧力は
注 — 括弧内の値はロシア連邦での適用を示す。
繊維の安全率の計算には、以下を含めなければならない：
a) 非線形材料特性の解析手法（専用のコンピュータプログラムまたは有限要素法による解析プログラム）；
b) ライナー材料の応力―弾塑性ひずみ曲線のモデリング；
c) 複合材料の機械的特性のモデリング；
d) オートフレット圧力、オートフレット後のゼロ圧力、作動圧力および最小破壊設計圧力における計算；
e) 巻締め張力による予備応力の計算；
f) 最小設計破壊圧力の選定は、その圧力における算出応力を作動圧力における算出応力で除した値が、使用する繊維の安全率要求に合致するように行うこと；
g) 混合補強ボンベに対しては、これらの繊維の異なる弾性係数に基づく二種以上の繊維間の荷重分配の計算。各種繊維ごとの安全率要求は表4に示された値に合致しなければならない。
繊維の安全率の検証はひずみ計を用いて行うことができる。適用される方法は付録Gに示されている。
7.3.3 応力計算
予備応力後の複合材料およびライナーの応力は、0および20 MPa、試験圧力および設計破壊圧力について算出しなければならない。計算はライナー材料の非線形挙動を考慮して、最小設計肉厚を決定するために行う。
予備応力を付与する目的でオートフレットを用いる構造については、オートフレット圧力の限界を算出しなければならない。予備応力を付与する目的で張力調整可能な巻き付けを用いる構造については、複合材料各層に必要な張力およびそれに続くライナーの予備応力を算出しなければならない。
7.3.4 最大欠陥寸法
金属ライナーの任意箇所における許容最大欠陥寸法は、ボンベが圧力サイクル試験および «破壊に至るまでの漏洩» の要求を満たすように設定しなければならない。非破壊検査の方法は許容最大欠陥寸法を検出できるものでなければならない。
非破壊検査における許容欠陥寸法は、例えば付録Dに示すような適切な方法で決定されるものとする。
7.3.5 ボンベのネック（充填口）
ボンベは底面に一つまたは二つのネックを設けることができる。ネック穴の軸線はボンベの長手方向軸と一致しなければならない。
7.3.6 防火保護
ボンベの構造は加圧に対する保護装置によって保護されていなければならない。ボンベ、その材料、保護装置および追加の断熱または保護材料は、付録A.15に示す条件での火災時に必要な安全性を確保するよう一体として設計されなければならない。製造者は安全性を達成するために、車両上での保護装置の代替配置を定めることができる。
加圧防止の保護装置は、ボンベの受入国の検査官が受容する標準に適合していなければならない。
7.4 構造及び製造品質
7.4.1 一般事項
複合ボンベは、ライナーと連続繊維からなる外被で製造されるものとする。繊維の巻線工程はコンピュータ制御または機械制御で行うこと。巻線中は繊維が所定の張力で供出されるよう管理されなければならない。巻線終了後、熱硬化性樹脂は予め定められたかつ管理された「時間―温度」曲線に従って加熱により硬化させること。
7.4.2 ライナー
金属ライナーの製造は、該当するライナー構造について7.2、7.3.2および該当する場合は7.5.2.2または7.5.2.3に定める要求事項に適合しなければならない。
7.4.3 口部ねじ
ねじは表面の連続性を損なうことなく、きれいで平滑に加工され、該当する規格の要求事項を満たしていなければならない。
7.4.4 外殻
7.4.4.1 繊維の巻線
ボンベは巻線法により製造されること。巻線中の重要な変動パラメータは所定の許容範囲内で管理され、記録されなければならない。これらの変動パラメータには次のものが含まれる（ただしこれらに限定されない）：
a) 繊維の種類および特性（パラメータ）；
b) 含浸方法（樹脂含浸方式）；
c) 巻線張力；
d) 巻線速度；
e) ロービング数；
f) テープ幅；
g) 樹脂の種類および組成；
h) 樹脂温度；
i) ライナー温度；
j) 巻線角。
7.4.4.2 熱硬化性樹脂の硬化
熱硬化性樹脂は繊維巻線後に硬化させること。硬化サイクル（すなわち「時間―温度」曲線）は文書化しなければならない。
アルミニウム合金製ライナーを用いるボンベに対しては、硬化の最大時間および最大温度は金属の特性に悪影響を及ぼす時間および温度を超えないものでなければならない。
7.4.4.3 オートフレット加工（自動予圧化）
オートフレット加工は水圧破壊試験の前に行わなければならない。オートフレット時の圧力は7.3.3に定める範囲内であること；製造者は圧力の適切な管理方法を定めること。
7.4.5 外的環境からの保護
ボンベの外表面は、付属書A.14に示される酸性環境における気候試験の要求事項に適合しなければならない。外表面保護のために次のいずれかの方法を用いることができる：
a) 金属製保護コーティング（例：アルミニウムのスパッタメタライズ、陽極酸化）；
b) 適切な繊維および結合材の採用（例：樹脂中の炭素繊維）；
c) 有機系保護コーティング（例：塗装）；コーティングが構造の一部である場合は、付属書A.9に示す要求事項に適合しなければならない；
d) 付属書A.14に示す化学薬品に耐性のある保護コーティング。
ボンベに施されるいかなるコーティングも、その塗布工程がボンベの機械的性質に悪影響を与えないようにしなければならない。コーティングはその後の運用中の検査を妨げてはならない。製造者は、検査中にボンベの完全性を維持するためのコーティング処理に関する指示を提供しなければならない。
製造者は、コーティングの付着性を評価する環境気候試験を実施することを推奨する（付属書F参照）。
7.5 試作体の試験手順
7.5.1 一般要求事項
試作体の試験は、識別マークの付された完成ボンベについて、各新規設計ごとに実施しなければならない。ボンベまたはライナーのサンプルは7.5.2に示すとおり選択および試験し、検査官の立会いの下で行うこと。規格が要求する数以上のボンベまたはライナーを試験する場合は、すべての試験結果を文書化しなければならない。
7.5.2 試作体試験
7.5.2.1 必要な試験
検査官は試験用のボンベおよびライナーを選定し、下記の受入試験に立ち会うものとする：
— 7.5.2.2または7.5.2.3に規定する試験（材料試験）を1個のライナーで；
— 7.5.2.4に規定する試験（破壊までの水圧試験）を1個のライナーおよび3本のボンベで；
— 7.5.2.5に規定する試験（常温における圧力サイクル試験）を2本のボンベで；
— 7.5.2.6に規定する試験（破壊に至るまでの漏洩試験）を3本のボンベで；
— 7.5.2.7に規定する試験（耐火試験）を1本または2本のボンベで；
— 7.5.2.8に規定する試験（貫通試験）を1本のボンベで；
— 7.5.2.9に規定する試験（酸性環境における気候試験）を1本のボンベで；
— 7.5.2.10に規定する試験（許容欠陥に関する試験）を1本のボンベで；
— 7.5.2.11に規定する試験（高温でのクリープ試験）を1本のボンベで；
— 7.5.2.12に規定する試験（加速応力破壊試験）を1本のボンベで；
— 7.5.2.13に規定する試験（極端温度下の圧力サイクル試験）を1本のボンベで；
7.5.2.2 鋼製ライナー材料の試験
鋼製ライナー材料の試験は次のように行うものとする：
a) 引張試験
製品ライナーの鋼材特性は A.1 に従って決定し、A.1 に示す要求事項を満たさなければならない；
b) 衝撃曲げ試験
製品ライナーの鋼材の衝撃靭性は A.2 に従って決定し、A.2 に示す要求事項を満たさなければならない；
c) 硫化物応力割れに対する耐性試験
鋼の降伏強さが 950 MPa を超える場合、製品ライナーの鋼材は A.3 に従って硫化物応力割れに対する試験を受け、A.3 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.3 アルミニウム合金ライナー材料の試験
アルミニウム合金ライナー材料の試験は次のように行うものとする：
a) 引張試験
製品ライナーのアルミニウム合金特性は A.1 に従って決定し、A.1 に示す要求事項を満たさなければならない；
b) 粒界腐食試験
アルミニウム合金は A.4 に従って実施された粒界腐食試験の要求事項を満たさなければならない；
c) 持続荷重下での割れ耐性試験
アルミニウム合金は A.5 に従って実施された持続荷重下での割れ耐性試験の要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.4 破壊までの水圧試験
a) 1 本のライナーは A.12 に従って破壊するまで水圧を加えられるものとする。破壊圧は当該設計のライナーに対して定められた最小破壊圧を超えなければならない。
b) 3 本のボンベは A.12 に従って破壊までの水圧試験を受けるものとする。繊維の計算破壊圧力は表 4 に示す破壊圧力以上でなければならない。ボンベについては破壊圧力は
7.5.2.5 常温における圧力サイクル試験
2 本のボンベは A.13 に従って常温での圧力サイクル試験を破壊まで、または少なくとも 45000 サイクルまで受けるものとする。
ボンベは破壊することなく少なくとも 1000サイクル（ここで
— 設定された使用期間、年）に耐えなければならない。1000
サイクルを超えて耐えたボンベは漏れを生じるが破裂してはならない。45000 サイクルの間に破壊しなかったボンベは、圧力サイクル試験を継続するか水圧を上げることにより破壊させなければならない。破壊に至るまでのサイクル数および破壊箇所は記録されなければならない。
7.5.2.6 「破壊までの漏れ」試験
「破壊までの漏れ」試験は A.6 に従って行い、A.6 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.7 耐火試験
1 本または 2 本のボンベは A.15 に従って試験を受け、A.15 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.8 貫通試験
1 本のボンベは A.16 に従って試験を受け、A.16 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.9 酸性環境での気候試験
1 本のボンベは A.14 に従って試験を受け、A.14 に示す要求事項を満たさなければならない。
追加の環境影響試験は付録 F に示す。
7.5.2.10 許容欠陥に関する試験
1 本のボンベは A.17 に従って試験を受け、A.17 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.11 高温クリープ試験
樹脂のガラス転移温度が 102 ℃を超えない構造においては、1 本のボンベを A.18 に従って試験し、A.18 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.12 加速応力破壊試験
1 本のボンベは A.19 に従って試験を受け、A.19 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.13 極端温度での圧力サイクル試験
1 本のボンベは A.7 に従って試験を受け、A.7 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.2.14 樹脂のせん断強さ
樹脂系材料は A.26 に従って試験を受け、A.26 に示す要求事項を満たさなければならない。
7.5.3 構造の変更
Изменение конструкции — это любое изменение в выборе конструкционных материалов или изменение размеров.
При незначительных изменениях конструкции допускается проводить испытания по сокращенной программе. Изменения конструкции, представленные в таблице 5, требуют только проведения испытаний опытного образца, как указано в таблице.
Таблица 5 — Виды испытаний при изменении конструкции баллонов типа КПГ-2 (CNG-2)
| 構造の変更 |
試験の種類 | |||||||
| 静水圧による破壊試験 | 周囲温度における圧力の周期変動試験 |
耐火試験 | 貫通（射撃）試験 | 気候試験 | 許容欠陥試験 | 高温クリープ試験 | 応力下破壊試験 | |
| 本規格の節 | ||||||||
| А.12 | А.13 | А.15 | А.16 | А.14 | А.17 | А.18 | А.19 | |
| 繊維の製造者 |
+ | + | - | - | - | - | + | + |
| 金属ライナーの材料 |
+ | + | + | + | + | + | + | + |
| 繊維 |
+ | + | + | + | + | + | + | + |
| 樹脂 |
- | - | - | + | + | + | + | + |
直径の変更 |
+ | + | - | - | - | - | - | - |
| 直径の変更 >20% |
+ | + | + | + | - | + | - | - |
直径の変更 |
+ | - | + |
- | - | - | - | - |
| 直径の変更 > 50% |
+ | + | + |
- | - | - | - | - |
作動圧力の変更 |
+ | + | - | - | - | - | - | - |
| 底部の形状 |
+ | + | - | - | - | - | - | - |
| 穴の寸法 |
+ | + | - | - | - | - | - | - |
| コーティングの変更 |
- | - | - | - | + | - | - | - |
| 製造技術の変更 |
+ | + | - | - | - | - | - | - |
| 安全装置 |
- | - | + | - | - | - | - | - |
| ||||||||
7.6 バッチ試験
7.6.1 一般要求事項
ロットの試験は、量産品で識別マークのある完成ボンベを対象に行わなければならない。試験に用いるボンベおよびライナーは、各ロットから無作為に選定するものとする。本規格が要求する数より多くのボンベやライナーを試験した場合は、すべての試験結果を文書化しなければならない。オートフレット加工前または静水圧試験前に被胴に欠陥が発見された場合、被胴は完全に取り外して交換することができる。
7.6.2 必要な試験
7.6.2.1 各ロットのボンベは、以下の試験を受けなければならない:
a) 1本のボンベについて
1) A.12に従った静水圧破壊試験。
試験結果が不良の場合は、7.9に示す手順を実施しなければならない;
b) 1本のボンベまたはライナーについて
1) 寸法検査（図面との適合性）（参照
2) A.1に基づく引張試験；試験結果は設計文書の要求事項に適合しなければならない（参照
c) 表面仕上げの目視検査、特に深絞り部の表面および鍛造またはロール加工された底部の首部（ネック）や肩部の表面の検査;
d) マーキングの検査;
e) 付録A.8に従い、最終熱処理後に実施する金属ライナーの硬さ管理。硬さの値は構造に対して定められた範囲内でなければならない;
f) 付録A.11 のバリアント1に従った水圧試験。製造者は使用する試験圧力に対する残留体積膨張の適切な限度を決定しなければならない。なお残留膨張は、試験圧力で測定された全体積膨張の5%を超えてはならない。
7.8 ロット品質文書
7.6および7.7に従ったロットの試験結果が満足である場合、ロット品質文書を作成しなければならない。そのような文書の例は付属書Eの図E.1に示されている。
7.9 検査および試験要件への不適合
検査および試験が要件に適合しない場合は、再検査および再試験、または再熱処理および再試験を行わなければならない：
a) 検査・試験の実施ミスまたは測定誤差により不満足な結果が得られた場合は、再検査および再試験を実施する。再検査および再試験の結果が満足であれば、当初の結果は考慮されない;
b) 検査および試験の実施上の誤りが認められない場合は、不満足な結果の原因を特定しなければならない：
1) 不満足な結果の原因が熱処理にある場合、製造者は検査・試験に不合格となったボンベを再熱処理することができる。すなわち、不満足な結果が試験で用いられた試作体またはロットに対して得られた場合は、再試験の前に提示された全てのボンベを再熱処理しなければならない。ただし、各ボンベの検査で偶発的に不満足な結果が得られた場合は、当該ボンベのみを再熱処理および再検査に回せばよい：
— いかなる再熱処理においても保証される最小肉厚は保持しなければならない；
— ロットの適合性を確認するために必要な試作体またはロットの試験のみが再実施されるべきである。いずれかの検査または試験項目が不合格である場合、そのロットのすべてのボンベは廃棄されなければならない;
2) 検査および試験で熱処理以外の原因による欠陥が認められた場合、欠陥のあるすべてのボンベは廃棄するか、適切な方法で修理しなければならない。修理されたボンベが修理に必要な検査に合格した場合は、使用可能として受け入れられる。
8 全巻回型 КПГ-3 (CNG-3) ボンベに対する要求事項
8.1 一般事項
本規格は設計計算式を提供せず、許容応力や許容ひずみを示していないが、構造の適合性は適切な計算により立証され、試験で確認されなければならない。ボンベは本規格で定める材料試験、試作体の受入試験、認定試験およびロットの受入・出荷試験に耐えなければならない。
本タイプのボンベでは圧力上昇に伴い複合シェルと金属ライナーは一体として変位する。ボンベの製造技術が多様であるため、本規格は設計のための特定の方法を示していない。
構造は、通常使用中に圧力によりボンベが破壊する可能性がある場合においても「破壊に至る前の漏えい（リーク・トゥ・ファイユア）」という破損様式を確保しなければならない。金属ライナーの漏えいは疲労亀裂の進展時にのみ発生すべきである。
8.2 材料
8.2.1 一般要求事項
使用される材料は第4節に示す使用条件に適用できるものでなければならない。構造材料は相互に適合すること。
8.2.2 化学成分の管理
8.2.2.1 鋼
鋼はアルミニウムおよび/またはシリコンで脱酸され、微細粒優勢の組織を有すること。
すべての鋼材の化学成分は、少なくとも以下について申告および決定されなければならない：
a) いずれの場合も炭素、マンガン、アルミニウムおよびシリコンの含有量；
b) クロム、ニッケル、モリブデン、ホウ素、バナジウムおよびその他特別に添加される合金元素の含有量。
炉溶解分析の結果による硫黄およびリンの含有量は、表6に示す値を超えてはならない。
表6 — 硫黄およびリンの最大含有量
| 引張強さ, MPa |
<950 |
| |
| 含有量、%、上限 | 硫黄 |
0,020 | 0,010 |
| リン | 0,020 | 0,020 | |
| 硫黄およびリン | 0,030 | ||
8.2.2.2 アルミニウム
アルミニウム合金は、本規格のすべての要求事項に適合し、かつ鉛およびビスマスが0.003%以下であれば、ボンベの製造に使用できる。
注 — 登録された合金の一覧はアルミニウム協会にあり、名称は「展延性アルミニウムおよび展延性アルミニウム合金の国際的な合金表示と化学組成の限界に関する登録データ」である。
8.2.3 複合材料
8.2.3.1 樹脂
含浸材料には熱硬化性または熱可塑性の樹脂を用いることができる。適切な主要バインダー材料の例としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、複合ポリエステルおよびビニル複合エステル系を基とする熱硬化性プラスチック、ポリエチレンおよびポリアミドを基とする熱可塑性材料が挙げられる。
樹脂系材料のガラス転移温度はASTM D3418−99に従って決定すること。
8.2.3.2 繊維
補強材料としてはガラス繊維、アラミド繊維または炭素繊維を用いること。炭素繊維を使用する場合は、ボンベの金属部材における電気化学的腐食を防止する手段を設けなければならない。
ボンベ製造者は、次を有していなければならない：複合材料の技術仕様書；材料製造者による保管、使用条件および有効期限に関する推奨事項；各ロットが技術仕様に適合していることを示す材料製造者の証明書。繊維の製造者は、繊維材料の特性が当該製品の製造に関する技術仕様に適合していることを確認しなければならない。
8.3 設計に関する要求事項
8.3.1 試験圧力
製造時に用いる試験圧力は少なくとも30 MPa（作業圧力の1.5倍）でなければならない。
8.3.2 破壊圧力および繊維の安全係数
設計上の破壊圧力は表7に示す値以上でなければならない。複合シェルは静的および繰返し荷重に対する強度を満たすよう設計されなければならない。強度は、表7に示す複合シェルの安全係数の値に適合するかこれを上回ることによって達成されなければならない。安全係数は、設計上の最小破壊圧力における繊維の応力を作業圧力における繊維の応力で除した値として定義する。ボンベの安全係数は、ボンベの実際の破壊圧力を作業圧力で除した値として定義する。
注 — ロシア連邦ではボンベの安全係数は2.4以上、ボンベの実際の破壊圧力は48 MPa以上とする。
表7 — ボンベタイプ КПГ-3 (CNG-3) の破壊圧力および繊維の最小設計安全係数
| 繊維の種類 | 安全係数 |
破壊圧力, MPa |
| ガラス繊維 |
3.65 | 70 |
| アラミド繊維 |
3.10 | 60 (62) |
| 炭素繊維 |
2.35 (2.40) | 47 (48) |
| 混合繊維 |
||
| ||
繊維の安全係数の計算には以下を含めなければならない：
a) 非線形材料特性の解析手法（専用コンピュータプログラムまたは有限要素法計算プログラム）；
b) ライナー材料の弾塑性変形に対する応力–ひずみ曲線のモデリング；
c) 複合材料の機械的特性のモデリング；
d) オートフレッティング圧、オートフレッティング後の零圧、作動圧および最小破壊圧力における計算；
e) 巻線の張力による初期応力の計算；
f) 最小設計破壊圧力を、当該圧力で算出された応力を作動圧で算出された応力で除した値が使用される繊維の安全係数の要求に適合するように選定すること；
g) 混合補強されたボンベについて、それぞれ異なる弾性率を有する二種以上の繊維間の荷重分担を計算すること。各繊維種ごとの安全係数の要求値は表7に示された値に一致していなければならない。
繊維の安全係数の確認はひずみゲージなどを用いて行うことができる。適用可能な方法は付録Gに示されている。
8.3.3 応力の計算
予め付与された初期応力の後、複合シェルおよびライナーにおける周方向および軸方向応力を、0および20 MPa、試験圧および設計破壊圧力について算出しなければならない。最小設計肉厚を決定するために、ライナー材料の非線形挙動を考慮して計算を行うこと。
オートフレッティング圧の限界も計算されなければならない。
8.3.4 最大許容欠陥寸法
金属ライナーの任意の位置における最大許容欠陥寸法は、ボンベが圧力サイクル試験および「破壊前の漏れ（leak‑before‑burst）」の要求に適合するように定められなければならない。非破壊検査法は最大許容欠陥寸法を検出できるものでなければならない。
非破壊検査に対する検出可能な欠陥寸法は、付録Dに示すような適切な方法などで決定されるべきである。
8.3.5 ボンベのネック（首部）
ボンベはエンドプレート（底部）に位置する一つまたは二つのネックを有していてよい。ネックの穴の軸線はボンベの長手軸と一致しなければならない。
8.3.6 防火保護
ボンベの設計は、圧力の上昇から保護する安全装置によって保護されていなければならない。ボンベ、本体材料、安全装置および任意の追加の断熱材または保護材料は、付録A.15に示された条件下で火災時に必要な安全性を確保するよう一体として設計されるべきである。製造者は、安全性を達成するために輸送車両上で安全装置を代替的に配置することを定めてもよい。
圧力の上昇に対する安全装置は、ボンベの利用国の検査官が受け入れ可能とする規格に適合していなければならない。
8.4 構造および製造品質
8.4.1 一般規定
複合ボンベは、ライナーと連続繊維からなるシェルで製造されなければならない。繊維の巻線作業はコンピュータまたは機械による制御下で行うこと。繊維は巻線時に制御された張力で巻き付けられるべきである。巻線完了後、熱硬化性樹脂は所定に定められたかつ制御された『時間－温度』履歴に従って加熱硬化されなければならない。
8.4.2 ライナー
金属ライナーの製造は、該当するライナー設計に対して8.2、8.3.2および8.5.2.2または8.5.2.3に定められた要求事項に適合しなければならない。
15 °Cにおける零圧時のライナーの圧縮応力は、ライナーに反りやしわを生じさせてはならない。
8.4.3 ネック部のねじ
ねじ切りは、表面の連続性を損なうことなく、清浄かつ平滑に加工され、該当する規格の要求に適合していなければならない。
8.4.4 シェル
8.4.4.1 繊維の巻線
ボンベは巻線法で製造されなければならない。巻線中は重要な変動パラメータが定められた公差内で管理され、記録されなければならない。これらの変動パラメータには以下のものが含まれる（これらに限られない）：
a) 繊維の種類および特性；
b) 含浸方式；
c) 巻線張力；
d) 巻線速度；
e) ロービング数；
f) テープ幅；
g) 樹脂の種類および組成；
h) 樹脂の温度；
i) ライナーの温度；
j) 巻線角度。
8.4.4.2 熱硬化性樹脂の硬化
熱硬化性樹脂は巻線後に硬化されなければならない。硬化サイクル（すなわち『時間－温度』曲線）は文書化されるべきである。
アルミニウム合金製ライナーを用いるボンベの硬化における最大時間および最大温度は、金属の特性に悪影響を及ぼすような時間・温度を下回るものでなければならない。
8.4.4.3 オートフレッティング
オートフレッティングは油圧（または水圧）試験の前に行わなければならない。オートフレッティング圧は8.3.3に定める範囲内でなければならず、製造者は適切な圧力管理方法を定めるものとする。
8.4.5 環境影響からの保護
ボンベの外面は、付属書A.14に示された酸性環境での気候試験の要件に適合していなければならない。外面の保護には、次のいずれかの方法を用いることができる：
a) 金属製保護被覆（例：アルミニウム蒸着・噴射、陽極酸化処理）；
b) 適切な繊維および結合材の使用（例：樹脂中の炭素繊維）；
c) 有機系保護被覆（例：塗料）。外面被覆が構造の一部である場合は、付属書A.9に示された要件に適合しなければならない；
d) 付属書A.14に示された化学薬品に耐性のある保護被覆。
ボンベに施すいかなる被覆も、その塗布工程がボンベの機械的性質に悪影響を及ぼさないようになっていなければならない。被覆は、運用中のその後の検査を妨げてはならない。製造者は、ボンベの完全性を維持するために、そのような検査の際に被覆を処理する手順を提供しなければならない。
製造者は、被覆の強度を評価する環境影響の気候試験を実施することを推奨する（付属書F参照）。
8.5 試作体の試験手順
8.5.1 一般的要件
試作体試験は、識別マークの付いた試作生産品である完成ボンベごとに、各新設計について実施しなければならない。ボンベまたはライナーの試料は、8.5.2に示すとおり、検査官の立会いの下で選択し試験するものとする。本規格が要求する数より多くのボンベまたはライナーを試験する場合は、すべての試験結果を記録しなければならない。
8.5.2 試作体試験
8.5.2.1 必要な試験
検査官はボンベおよびライナーを選定し、以下の受入試験に立ち会わなければならない：
— 8.5.2.2 または 8.5.2.3（材料試験）、1点のライナーに対して；
— 8.5.2.4（破壊に至る水圧試験）、3本のボンベに対して；
— 8.5.2.5（周囲温度での圧力サイクル試験）、2本のボンベに対して；
— 8.5.2.6（「破壊までの漏れ」試験）、3本のボンベに対して；
— 8.5.2.7（耐火性試験）、1本または2本のボンベに対して；
— 8.5.2.8（貫通試験）、1本のボンベに対して；
— 8.5.2.9（酸性環境での気候試験）、1本のボンベに対して；
— 8.5.2.10（許容欠陥に関する試験）、1本のボンベに対して；
— 8.5.2.11（高温でのクリープ試験）、1本のボンベに対して；
— 8.5.2.12（応力下加速破壊試験）、1本のボンベに対して；
— 8.5.2.13（極端温度での圧力サイクル試験）、1本のボンベに対して；
— 8.5.2.14（樹脂のせん断強さ）、複合シェルを代表する1試料に対して；
— 8.5.2.15（落下時の衝撃試験）、少なくとも1本のボンベに対して。
8.5.2.2 鋼製ライナー材料の試験
鋼製ライナー材料の試験は次のように行わなければならない：
a) 引張試験
完成ライナーの鋼材の特性は付属書A.1に従って決定され、付属書A.1に示された要件を満たしていなければならない；
b) 衝撃曲げ試験
完成ライナーの鋼材の衝撃靱性は付属書A.2に従って決定され、付属書A.2に示された要件を満たしていなければならない；
c) 硫化物応力割れ耐性試験
鋼の引張強さが950 MPaを超える場合、完成ボンベの鋼材は付属書A.3に従って試験され、付属書A.3に示された要件を満たしていなければならない。
8.5.2.3 アルミニウム合金ライナー材料の試験
アルミニウム合金ライナーの材料試験は次のように行わなければならない：
a) 引張試験
完成ライナーのアルミニウム合金の特性は付属書A.1に従って決定され、付属書A.1に示された要件を満たしていなければならない；
b) 粒界腐食試験
アルミニウム合金は付属書A.4に従って行われる粒界腐食試験の要件を満たしていなければならない；
c) 定荷重下の割れ進展耐性試験
アルミニウム合金は付属書A.5に従って行われる定荷重下の割れ進展耐性試験の要件を満たしていなければならない。
8.5.2.4 破壊に至る水圧試験
3本のボンベは付属書A.12に従って破壊に至るまで水圧をかけられなければならない。繊維の設計破壊圧力は表7に示された破壊圧力以上でなければならない。ボンベの破壊圧力は8.3.2に示された圧力以上でなければならない。
8.5.2.5 周囲温度での圧力サイクル試験
Баллоны должны выдерживать без разрушения не менее 1000
8.5.2.6 Испытание на «утечку до разрушения»
Испытание на «утечку до разрушения» должно быть проведено по А.6 и должно соответствовать указанным в А.6 требованиям.
8.5.2.7 Испытание на огнестойкость
Один или два баллона должны быть испытаны по А.15 и должны соответствовать указанным в А.15 требованиям.
8.5.2.8 Испытание на прострел
Один баллон должен быть испытан по А.16 и должен соответствовать указанным в А.16 требованиям.
8.5.2.9 Климатическое испытание в кислой среде
Один баллон должен быть испытан по А.14 и должен соответствовать указанным в А.14 требованиям.
Дополнительное испытание на воздействие окружающей среды представлено в приложении F.
8.5.2.10 Испытание на допустимые дефекты
Один баллон должен быть испытан по А.17 и должен соответствовать указанным в А.17 требованиям.
8.5.2.11 Испытание на ползучесть при высокой температуре
В конструкциях, где температура стеклования смолы не превышает 102 °C, один баллон должен быть испытан по А.18 и должен соответствовать указанным в А.18 требованиям.
8.5.2.12 Ускоренное испытание на разрушение под напряжением
Один баллон должен быть испытан по А.19 и должен соответствовать указанным в А.19 требованиям.
8.5.2.13 Циклическое испытание давлением при экстремальной температуре
Один баллон должен быть испытан по А.7 и должен соответствовать указанным в А.7 требованиям.
8.5.2.14 Прочность смолы при сдвиге
Материалы на основе смолы должны быть испытаны по А.26 и должны соответствовать указанным в А.26 требованиям.
8.5.2.15 Испытание на удар при падении
Один или более готовых баллонов должны быть испытаны на удар по А.20 и должны соответствовать указанным в А.20 требованиям.
8.5.3 Изменение конструкции
Изменение конструкции — это любое изменение в выборе конструкционных материалов или изменение размеров.
При незначительных изменениях конструкции допускается проводить испытания по сокращенной программе. Изменения конструкции, представленные в таблице 8, требуют только проведения испытаний опытного образца, как указано в таблице.
Таблица 8 — Виды испытаний при изменении конструкции баллонов типа КПГ-3 (CNG-3)
| Изменение конструкции |
Вид испытания | ||||||||
| Разру- шение гидрав- личес- ким давле- нием |
Цикли- ческое изменение давления при темпе- ратуре окружа- ющей среды |
Огне- стой- кость |
Про- стрел |
Клима- тичес- кое |
Допус- тимый дефект |
Ползу- честь при высокой темпе- ратуре |
Разру- шение под напря- жением |
Удар при паде- нии | |
| Раздел настоящего стандарта | |||||||||
| А.12 |
А.13 | А.15 | А.16 | А.14 | А.17 | А.18 | А.19 | А.20 | |
| Изготовитель волокна |
+ | + | - | - | - | - | + | + | + |
| Материал металлического лейнера |
+ | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Волокно |
+ | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Смола |
- | - | - | + | + | + | + | + | + |
Изменение диаметра |
+ | + | - | - | - | - | - | - | - |
| Изменение диаметра >20% |
+ | + | + | + | - | + | - | - | + |
Изменение диаметра |
+ | - | |||||||
+
+
作動圧力の変化 ±20%
試験は長さの増加の場合のみ必要です。
壁厚の変更は直径および／または圧力の変化に比例する場合のみ。
8.6 ロット試験
8.6.1 一般要求事項
ロット試験は、量産を代表し識別マークの付いた完成容器で実施しなければならない。試験用の容器およびライナーは各ロットから無作為に選定すること。規格で要求される数より多くの容器やライナーを試験する場合には、すべての試験結果を文書化しなければならない。オートフレッティング前または水圧試験前に外殻に欠陥が見つかった場合、外殻は完全に取り外して交換してよい。
8.6.2 必要な試験
8.6.2.1 各ロットの容器は次の試験を受けなければならない:
a) 1本の容器に対して
1) A.12に従った破壊に至るまでの水圧試験。
試験結果が不良であった場合は、8.9に示された手順を実施すること;
b) 1本の容器またはライナーに対して
1) 図面への適合を確認するための寸法検査（参照
2) A.1による引張試験；試験結果は設計文書の要求を満たしていなければならない（参照
3) 鋼製ライナーについては A.2 によるシャルピー曲げ衝撃試験を3回行うこと；試験結果は A.2 に記載の要求に適合していなければならない；
4) 保護コーティングが構造の一部である場合、ロット内のコーティング試験は A.24 に従って実施しなければならない。コーティングが A.24 の要求に適合しない場合、そのロットは同様の欠陥コーティングの容器を検出するために100%検査を受けなければならない。全ての容器の欠陥コーティングは、外殻の一体性に影響を与えない工法で除去し、再塗布することができる。その後、ロット内でコーティングの再試験を実施しなければならない。
引張試験および衝撃曲げ試験は、熱処理を施した代表試験片で行ってもよい。
ロット試験に提出された全ての容器またはライナーで、上記の要求に適合しないものは 8.9 に定める手順に従わなければならない。
8.6.2.2 さらに、完成容器に対して A.13 に従う圧力の繰り返し試験を以下の頻度で実施しなければならない:
a) 当初は各ロットから1本の容器を選び、1000サイクル、ただし最低でも15000サイクルにわたって繰り返し圧力試験を行わなければならない；
b) もし同一設計系列の10回連続するロット（すなわち材料および製造工程が設計のわずかな変更の範囲内で同一であること、参照 8.5.3）において、8.6.2.2 に基づく繰返し試験を受けた容器のいずれも
