标题：呼吸气瓶水压试验机-呼吸瓶水压检测设备（SUPC鸿众）

气瓶水压试验是气瓶检验的必检项目，也是公认的全面检验气瓶综合性能较理想的方法。水压试验的合格评定标准，我国规定为容积残余变形率(（容积残余变形与容积全变形的比率）不大于10%。此规定虽有某些理论依据，在国内外也有较长时间的实践经验，但并是很科学的。试验证明，容积残余变形率并不能准确地反映瓶壁应力水平；同时，将容积残余变形率不大于10%规定为合格标准，并非一个十分严密的数据。实际上，容积残余变形常常受到测量误差的影响，特别是采用内侧法试验装置时。对此，有关专家进行过论证，提出了一些建议和设想。笔者在实验基础上，对无缝高压气瓶水压试验合格标准存在的问题进行了分析和探讨。

2 现行水压试验合格评定标准存在的问题

2.1 水压试验合格标准的确定依据

以容积残余变形率作为气瓶水压试验评定指标，是因其与瓶壁应力、应变之间存在着一定的关系。高压气瓶可看作一端为平底封头、一端为半球形封头的薄壁圆筒形容器；筒体部分在试验压力作用下，壳壁处于两向应力状态，即轴向应力(z、周向应力(t；其轴向、周向弹性变形分别为(z、(t，周向残余变形为('t(一般情况无轴向的残余变形)；半球封头的周向弹性变形(0。

设气瓶的半径为R，简体部分长度为L。在试验压力下,气瓶的容积弹性变形(VE为：

(VE=(VE筒体＋(VE封头=(R2（1＋ (t）2·L（1+(x）＋×(R3（1＋(0）3\sup－(R2L－×(R3简化,略去(的高次项得：

(VE=(R2L(2(t＋(z）＋2(R3(0

当气瓶的长度大于半径的10倍，即L(10R时，半球封头的弹性变形2(R3(0相对于筒体部分的变形来说很小，可忽略不计。因此，气瓶的弹性变形为：(VE=(R2L（2(t＋(z）

气瓶在试验压力下产生的容积残余变形为：

(VP=(R2(1＋(' t2\sup－(R2L

简化，略去(t的高次项后得：

(VP=2(R2L( ' t

气瓶的容积全变形包括容积弹性变形和容积残余变形的部分，即容积全变形 (V为：

(V= (VE＋(VP=(R2L(2(x＋(x＋2( 't)

因此，容积残余变形率为：

(==

对于薄壁容器：

(t=－(=(1－1/2(),

(z=(z/E－((t/E=(t(1/2－()/E

式中，(为泊松比。将(=0.3代入，得((sub)z(/sub)=0.235((sub)t(/sub),所以(=2((sup)'(/sup)(sub)t(/sub)/2.235((sub)t(/sub)+2((sup)'(/sup)(sub)t(/sub)

若容积残余变形率(((10%，则([2]((0.124(t

若制造气瓶的低合金钢的弹性极限为(e=500Mpa,弹性模量为E=2.1×105Mpa ,则

(t=(e/E=500/2.1×105=2.38×0.001

('=0.124×2.38×0.001=0.0295%。

('(t((0.124×2.38×10-3((0.0295% 。

由此可见，若气瓶水压试验时容积残余变形率不超过10%，则瓶壁产生的最大残余变形(' t，也不超过0.03%,也就是气瓶在水压试验压力下瓶壁的最大应力在材料的弹性极限范围内。

2.2 实验分析和研究

为了分析水压试验时容积残余变形率与瓶壁应力及应变之间的关系，笔者对公称工作压力为14.7MPa、直径为219mm、容积分别为40L和41L的两个中碳锰钢制（42Mn2，屈服极限(s=500MPa）缝气瓶在不同的试验压力下进行了水压试验。水压试验采用内侧法，通过测定瓶内在试验压力下所进入的水量与卸压后由瓶内排出的水量来计算它的容积全变形和容积残余变形，并由此计算出容积残余变形率。进行水压试验的同时，在两个气瓶外壁的中部各选一点进行应变测试。在每一点上沿瓶体的轴向和周向各贴一片电阻应变片，采用YJD-1型电阻应变仪并配有P20R-1型预调平衡箱，测试其在不同试验压力下的应变值及卸压后残余应变值。测试和计算结果列于表1。

@5001

@5101

按设计要求，气瓶水压试验时瓶壁应力水平不超过材料屈服极限的90%。从表1、2中看到，当瓶壁的应力水平达0.9(s时，即瓶壁周向应力(t=0.9, (s=450Mpa时，两瓶体的周向残余应变分别为0.0024%和0.0055%，所对应的容积残余变形率分别为1.1%和2.8%。此数值大大小于10%的合格标准。从表中可见，当应力达到屈服极限时，由于材料具有明显的屈服平台，瓶体便产生明显的塑性变形，其容积残余变形率迅速增加。试验表明，随试验压力的逐增，量筒水位逐降，即进水量与压力按一定的比例增加；应变仪指示的应变值也逐渐增大。当试验压力增至34.0MPa时，进水量、回水量急剧增大，应变值及残余变形值均显著增大。由此看出，对中碳锰钢制气瓶在水压试验中，当瓶壁的应力水平未达到屈服极限时，即使在接近屈服极限时，其容积残余变形率始终很小，当应力达到屈服极限，变形急剧增大，容积残余变形率远远超过合格标准。

笔者认为，以容积残余变形率作为气瓶水压试验的合格评定指标存在着局限性。

首先，它控制的应力范围比较小，且与应力水平相对应的值很小。即在材料的弹性阶段内，(值很小，几乎反映不出来。试验中，当试验压力为30MPa时，1#瓶、2#瓶的周向应力分别为458.3MPa和457.3MPa，即接近材料的屈服极限（(s=500MPa），而容积残余变形率仅为1.1%和2.8%。可见当(达到10%时，瓶壁的周向应力很可能已超过屈服极限。因此，对于这种弹塑性良好的材料所制的高压无缝气瓶，沿用(((10%这一合格标准是不妥当的。

第二，目前国内高压气瓶绝大多数是采用冲拔拉伸工艺制成的，这类气瓶普通存在着壁厚偏差。因壁厚不均，同一试验压力下各处的应变值也不同，表现为气瓶的某些部位在试验压力下已发生塑性变形，而其它部位却仍然牌弹性阶段，即容积残余变形不是沿周向均匀分布的，而主要集中在壁厚较薄的部位。由于气瓶塑性变形局部化现象的存在，使其在试验压力下总体的容积残余变形率虽不大，但薄弱部位的应力往往很高。

为证实此现象，笔者对两只最小壁厚车至3mm(偏心度为1.0)和4.5mm（偏心度为2.0）的新气瓶进行试验，同一试验压力下瓶壁各处的应力值相差很大。对于最小壁厚为3mm的气瓶，当容积残余变形率为2%和4.6%时，测得壁厚3mm处的周围向应力分别为503.3MPa和546.8MPa；对于最小壁厚为4.5mm的气瓶，当容积残余变形率为1.1%和1.6%时，测得壁厚4.5mm处的周向应力分别为509.3MPa和577.5MPa。当容积残余变形率还比较小时，薄壁处的周向应力均已达到或超过材料的屈服极限，且偏心度越大，薄壁处应力达到屈服极限时所对应的容积残余变形率越小。故现行的水压试验容积残余变形率((10%的合格标准对于存在壁厚偏差的气瓶是不合适的。

汽车油箱气密性试验机

燃油箱气密测试台

一、参考标准

GB 18296-2001汽车燃油箱安全性能要求和试验方法;

QCT644-2000汽车金属燃油箱技术条件;

二、产品概述
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1、汽车燃油箱密封性试验机—燃油箱密封性测试仪用于各种型号的汽车油箱、注塑（塑料）油箱、金属油箱的密封性检测（耐压密封性检测）、思明特生产的燃油箱密封性试验机可使用直压法和冒泡法同时检测，也可以根据汽车燃油箱的检测工艺，选其任意一种检测方式，高精度高压效率；汽车燃油箱密封性测试仪的基本检测原理为：利用思明特压力控制系统和燃油箱快速密封工装，完成对燃油箱的快速密封和压力测试，在充压的同时，可利用升降平台完成对燃油箱的浸水法（冒泡法）检测，当出现渗漏或者是不密封的情况下，燃油箱会在水中冒泡 ，同时检测仪的压力值（压力曲线）会下降，由此来判断燃油箱的密封性是否合格；燃油箱密封性试验机中的耐压密封性检测装置可输出检测报告和数据采集曲线，通过报告的形式可轻松观察油箱的检测情况，广泛应用于质量检测单位、各种燃油箱研究单位、制造单位、产品质量检测等领域。

二、技术参数

1、试验介质： 气体，压缩空气

2、压力等级：30kpa

3、流量范围：80L/min

4、压力显示单位：1kpa

5、控制方式：触摸屏控制

7、密封形式：思明特液压加紧，软密封。

8、检测方式：冒泡法检测的方式。