Page 121 - 无损检测2024年第八期

综 述
综 述

DOI：10.11973/wsjc202408014

复合材料气瓶缠绕层的内部缺陷检测

胡 昆 ，夏 莉 ，张松松 ，张 耕 ，杨 刚 ，谭 粤 ，李 蔚 1
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2
1
1
1 ， 3
（1. 广东省特种设备检测研究院，广州 510000；2. 中国特种设备检测研究院，北京 100029；

3. 华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州 510000）
摘 要：复合材料气瓶具备质量轻、强度高、耐腐蚀与疲劳性能好等优势，但目前针对复合材料
气瓶检验的国家标准主要以宏观检查为主，内外表面缺陷以及缠绕层的内部缺陷难以检出。分析
了内部缺陷对复合材料气瓶的影响，对比并分析了3种缠绕层内部缺陷的检验方法，以期为复合材
料气瓶的定期检验提供一定参考。
关键词：复合材料气瓶；缠绕层；内部缺陷；检测方法

中图分类号：TK91；TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2024)08-0083-06

Inner defects testing of winding layer of composite gas cylinder

HU Kun , XIA Li , ZHANG Songsong , ZHANG Geng , YANG Gang , TAN Yue , LI Wei 1
1
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1
2
1,3
（1. Guangdong Institute of Special Equipment Inspection and Research, Guangzhou 510000, China;
2. China Special Equipment Inspection & Research Institute, Beijing 100029, China;
3. School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510000, China）
Abstract: Composite gas cylinders have the advantages of light weight, high strength, good corrosion resistance
and fatigue performance, but the current national standards for composite gas cylinders are mainly based on macroscopic
inspection, searching for internal and external surface defects. Inner defects of winding layer cannot be detected. In this
paper, the influence of inner defects on composite gas cylinders was analyzed. Three kinds of testing methods for inner
defects of winding layer were compared to provide reference for periodic inspection of composite gas cylinders.
Key words: composite gas cylinder; winding layer; inner defect; testing method

复合材料气瓶由于具有高强度、高质量密度、 2009《呼吸器用复合气瓶定期检验与评定》、GB/T
较好的抗腐蚀及疲劳等性能，被广泛应用于呼吸 24162—2022《汽车用压缩天然气金属内胆纤维
器、CNG（压缩天然气）气瓶、储氢气瓶以及航空航 环缠绕气瓶定期检验与评定》、GB/T 42626—
天等领域。复合材料气瓶主要由内胆、缠绕层等组 2023《车用压缩氢气纤维全缠绕气瓶定期检验与
成，其中内胆主要用于储存气体且是纤维缠绕的骨 评 定》、IS0 11623：2023“Gas cylinders-composite
架，缠绕层是气瓶承载压力的主要部件，通常承担 construction-periodic inspection and testing”等，对
75%~95%的压力荷载。 气瓶缺陷主要以宏观检查为主，查找内外表面缺
现行的气瓶检验国家标准，如GB/T 24161— 陷，而缠绕层内部缺陷（如分层、脱黏、疲劳裂纹

等）很难通过宏观检查发现。而缠绕层内部缺陷
的存在会严重影响气瓶的承压性能与安全性，现
收稿日期：2024-04-28
基金项目：“氢能储运设备检验机构认可关键技术研究”项目 今，还缺少缠绕层内部缺陷检测的国家标准。仅有
（2022CNAS14） ；广东省重点领域研发计划项目（2020B0404020004）； T/CATSI 02012—2022《纤维缠绕复合气瓶红外
“复合材料气瓶缠绕层无损检测方法研究”项目（2020CT01）
热成像检测方法》、T/ZJASE 017—2022《车用压
作者简介：胡 昆（1993—），男，博士，主要从事承压类特种设备
缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶工业计算机层析
检验与研究工作
通信作者：胡 昆，13533227907@163.com 成像（CT）检测方法》等团体标准采用红外热成像
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2024 年 第 46 卷 第 8 期
无损检测