g) расчет распределения нагрузки между двумя или более разными волокнами, основанный на разных модулях упругости этих волокон, для баллонов со смешанным армированием. Требования к коэффициентам запаса прочности для волокна каждого отдельного типа должны соответствовать значениям, указанным в таблице 7.
Проверка коэффициентов запаса прочности волокна может быть проведена с использованием датчиков деформации. Применимый метод приведен в приложении G.
Проверка коэффициентов запаса прочности волокна может быть проведена с использованием датчиков деформации. Применимый метод приведен в приложении G.
8.3.3 Расчет напряжений
После предварительного напряжения должны быть рассчитаны окружные и осевые напряжения в композиционной оболочке и в лейнере для 0 и 20 МПа, испытательного давления и расчетного разрушающего давления. Расчет проводят с учетом нелинейного поведения материала лейнера для определения минимальной расчетной толщины стенки.
Должны быть рассчитаны пределы давления автофреттирования.
После предварительного напряжения должны быть рассчитаны окружные и осевые напряжения в композиционной оболочке и в лейнере для 0 и 20 МПа, испытательного давления и расчетного разрушающего давления. Расчет проводят с учетом нелинейного поведения материала лейнера для определения минимальной расчетной толщины стенки.
Должны быть рассчитаны пределы давления автофреттирования.
8.3.4 Максимальный размер дефекта
Максимально допустимый размер дефекта в любом месте металлического лейнера должен быть таким, чтобы баллон соответствовал требованиям циклического испытания давлением и "утечки до разрушения". Метод неразрушающего контроля должен обнаруживать максимально допустимый размер дефекта.
Допустимый размер дефекта для неразрушающего контроля должен быть определен соответствующим методом, например, как указано в приложении D.
Максимально допустимый размер дефекта в любом месте металлического лейнера должен быть таким, чтобы баллон соответствовал требованиям циклического испытания давлением и "утечки до разрушения". Метод неразрушающего контроля должен обнаруживать максимально допустимый размер дефекта.
Допустимый размер дефекта для неразрушающего контроля должен быть определен соответствующим методом, например, как указано в приложении D.
8.3.5 Горловины баллонов
Баллоны могут иметь одну или две горловины, расположенные в днищах. Осевая линия отверстий горловин должна совпадать с продольной осью баллона.
Баллоны могут иметь одну или две горловины, расположенные в днищах. Осевая линия отверстий горловин должна совпадать с продольной осью баллона.
8.3.6 Противопожарная защита
Конструкция баллона должна быть защищена предохранительными устройствами от повышения давления. Баллон, его материалы, предохранительные устройства и любой дополнительный изоляционный или защитный материал должны быть разработаны в комплексе так, чтобы обеспечить необходимую безопасность при пожаре в условиях, указанных в А.15. Изготовитель может определить альтернативное размещение предохранительных устройств на транспортном средстве с целью достижения безопасности.
Предохранительные устройства от повышения давления должны соответствовать стандарту, приемлемому для инспектора страны - потребителя баллонов.
Конструкция баллона должна быть защищена предохранительными устройствами от повышения давления. Баллон, его материалы, предохранительные устройства и любой дополнительный изоляционный или защитный материал должны быть разработаны в комплексе так, чтобы обеспечить необходимую безопасность при пожаре в условиях, указанных в А.15. Изготовитель может определить альтернативное размещение предохранительных устройств на транспортном средстве с целью достижения безопасности.
Предохранительные устройства от повышения давления должны соответствовать стандарту, приемлемому для инспектора страны - потребителя баллонов.
8.4 Конструкция и качество изготовления
8.4.1 Общие положения
Композиционный баллон должен быть изготовлен из лейнера с оболочкой из непрерывного волокна. Операция намотки волокна должна иметь компьютерное или механическое управление. Волокна должны накладываться при контролируемом натяжении во время намотки. После завершения намотки термореактивные смолы должны быть отверждены при нагревании в соответствии с предварительно определенной и контролируемой диаграммой "время - температура".
Композиционный баллон должен быть изготовлен из лейнера с оболочкой из непрерывного волокна. Операция намотки волокна должна иметь компьютерное или механическое управление. Волокна должны накладываться при контролируемом натяжении во время намотки. После завершения намотки термореактивные смолы должны быть отверждены при нагревании в соответствии с предварительно определенной и контролируемой диаграммой "время - температура".
8.4.2 Лейнер
Изготовление металлического лейнера должно соответствовать требованиям, установленным в 8.2, 8.3.2 и 8.5.2.2 или 8.5.2.3 для соответствующей конструкции лейнера.
Сжимающее напряжение в лейнере при нулевом давлении и температуре 15 °С не должно вызывать коробления или появления складок в лейнере.
Изготовление металлического лейнера должно соответствовать требованиям, установленным в 8.2, 8.3.2 и 8.5.2.2 или 8.5.2.3 для соответствующей конструкции лейнера.
Сжимающее напряжение в лейнере при нулевом давлении и температуре 15 °С не должно вызывать коробления или появления складок в лейнере.
8.4.3 Резьба горловины
Резьба должна быть выполнена чисто и ровно без нарушений сплошности поверхности и должна отвечать требованиям соответствующего стандарта.
Резьба должна быть выполнена чисто и ровно без нарушений сплошности поверхности и должна отвечать требованиям соответствующего стандарта.
8.4.4 Оболочка
8.4.4.1 Намотка волокна
Баллоны должны быть изготовлены методом намотки волокна. Во время намотки важные переменные параметры должны быть проконтролированы в пределах установленных допусков и документированы. Эти переменные параметры могут включать в себя (но не ограничены этим) следующее:
Баллоны должны быть изготовлены методом намотки волокна. Во время намотки важные переменные параметры должны быть проконтролированы в пределах установленных допусков и документированы. Эти переменные параметры могут включать в себя (но не ограничены этим) следующее:
a) тип и параметры волокна;
b) способ пропитки;
c) натяжение намотки;
d) скорость намотки;
e) число ровингов;
f) ширину ленты;
g) тип и состав смолы;
h) температуру смолы;
i) температуру лейнера;
j) угол намотки.
8.4.4.2 Отверждение термореактивных смол
Термореактивная смола должна быть отверждена после намотки волокна. Цикл отверждения (т.е. диаграмма "время - температура") должен быть документирован.
Максимальные время и температура отверждения для баллонов с лейнерами из алюминиевых сплавов должны быть меньше времени и температуры, которые отрицательно влияют на свойства металла.
Термореактивная смола должна быть отверждена после намотки волокна. Цикл отверждения (т.е. диаграмма "время - температура") должен быть документирован.
Максимальные время и температура отверждения для баллонов с лейнерами из алюминиевых сплавов должны быть меньше времени и температуры, которые отрицательно влияют на свойства металла.
8.4.4.3 Автофреттирование
Автофреттирование должно быть выполнено перед испытанием гидравлическим давлением. Давление автофреттирования должно быть в пределах, установленных в 8.3.3; изготовитель должен установить подходящий метод контроля давления.
Автофреттирование должно быть выполнено перед испытанием гидравлическим давлением. Давление автофреттирования должно быть в пределах, установленных в 8.3.3; изготовитель должен установить подходящий метод контроля давления.
8.4.5 Защита от воздействия окружающей среды
Наружная поверхность баллонов должна соответствовать требованиям климатического испытания в кислой среде, указанным в А.14. Для защиты наружной поверхности может быть использован один из следующих способов:
Наружная поверхность баллонов должна соответствовать требованиям климатического испытания в кислой среде, указанным в А.14. Для защиты наружной поверхности может быть использован один из следующих способов:
a) металлическое защитное покрытие (например, металлизация напылением алюминия, анодирование);
b) применение подходящих волокна и связующего материала (например, углеродное волокно в смоле);
c) органическое защитное покрытие (например, краска); если наружное покрытие является частью конструкции, то оно должно соответствовать требованиям, указанным в А.9;
d) защитное покрытие, стойкое к химикатам, указанным в А.14.
Любые покрытия, наносимые на баллоны, должны быть такими, чтобы процесс их нанесения не оказывал отрицательного влияния на механические свойства баллона. Покрытие не должно препятствовать последующему контролю в процессе эксплуатации. Изготовитель должен предоставить инструкцию по обработке покрытия во время такого контроля для сохранения целостности баллона.
Изготовителю рекомендуется проводить климатическое испытание на воздействие окружающей среды, которое оценивает прочность покрытия (см. приложение F).
Любые покрытия, наносимые на баллоны, должны быть такими, чтобы процесс их нанесения не оказывал отрицательного влияния на механические свойства баллона. Покрытие не должно препятствовать последующему контролю в процессе эксплуатации. Изготовитель должен предоставить инструкцию по обработке покрытия во время такого контроля для сохранения целостности баллона.
Изготовителю рекомендуется проводить климатическое испытание на воздействие окружающей среды, которое оценивает прочность покрытия (см. приложение F).
8.5 Процедура испытания опытного образца
8.5.1 Общие требования
Испытание опытного образца должно быть проведено для каждой новой конструкции на готовых баллонах, которые представляют опытное производство и имеют идентификационные знаки. Образцы баллонов или лейнеров следует выбирать и испытывать, как указано в 8.5.2, под наблюдением инспектора. Если испытаниям подвергают больше баллонов или лейнеров, чем требует настоящий стандарт, то все результаты испытаний должны быть документированы.
Испытание опытного образца должно быть проведено для каждой новой конструкции на готовых баллонах, которые представляют опытное производство и имеют идентификационные знаки. Образцы баллонов или лейнеров следует выбирать и испытывать, как указано в 8.5.2, под наблюдением инспектора. Если испытаниям подвергают больше баллонов или лейнеров, чем требует настоящий стандарт, то все результаты испытаний должны быть документированы.
8.5.2 Испытания опытного образца
8.5.2.1 Требуемые испытания
Инспектор должен выбрать баллоны и лейнеры для испытаний и присутствовать при следующих приемочных испытаниях:
- указанных в 8.5.2.2 или 8.5.2.3 (испытания материала), на одном лейнере;
- указанных в 8.5.2.4 (испытание гидравлическим давлением на разрушение), на трех баллонах;
- указанных в 8.5.2.5 (циклическое испытание давлением при температуре окружающей среды), на двух баллонах;
- указанных в 8.5.2.6 (испытание на "утечку до разрушения"), на трех баллонах;
- указанных в 8.5.2.7 (испытание на огнестойкость), на одном или двух баллонах;
- указанных в 8.5.2.8 (испытание на прострел), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.9 (климатическое испытание в кислой среде), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.10 (испытание на допустимые дефекты), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.11 (испытание на ползучесть при высокой температуре) на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.12 (ускоренное испытание на разрушение под напряжением), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.13 (циклическое испытание давлением при экстремальной температуре), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.14 (прочность смолы при сдвиге), на одном образце, представляющем композиционную оболочку;
- указанных в 8.5.2.15 (испытание на удар при падении), не менее чем на одном баллоне.
Инспектор должен выбрать баллоны и лейнеры для испытаний и присутствовать при следующих приемочных испытаниях:
- указанных в 8.5.2.2 или 8.5.2.3 (испытания материала), на одном лейнере;
- указанных в 8.5.2.4 (испытание гидравлическим давлением на разрушение), на трех баллонах;
- указанных в 8.5.2.5 (циклическое испытание давлением при температуре окружающей среды), на двух баллонах;
- указанных в 8.5.2.6 (испытание на "утечку до разрушения"), на трех баллонах;
- указанных в 8.5.2.7 (испытание на огнестойкость), на одном или двух баллонах;
- указанных в 8.5.2.8 (испытание на прострел), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.9 (климатическое испытание в кислой среде), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.10 (испытание на допустимые дефекты), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.11 (испытание на ползучесть при высокой температуре) на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.12 (ускоренное испытание на разрушение под напряжением), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.13 (циклическое испытание давлением при экстремальной температуре), на одном баллоне;
- указанных в 8.5.2.14 (прочность смолы при сдвиге), на одном образце, представляющем композиционную оболочку;
- указанных в 8.5.2.15 (испытание на удар при падении), не менее чем на одном баллоне.
8.5.2.2 Испытания материала стальных лейнеров
Испытания материала стальных лейнеров должны быть проведены следующим образом:
Испытания материала стальных лейнеров должны быть проведены следующим образом:
a) испытание на растяжение
Свойства стали готового лейнера должны быть определены по А.1 и должны соответствовать указанным в А.1 требованиям;
Свойства стали готового лейнера должны быть определены по А.1 и должны соответствовать указанным в А.1 требованиям;
b) испытание на ударный изгиб
Ударная вязкость стали готового лейнера должна быть определена по А.2 и должна соответствовать указанным в А.2 требованиям;
Ударная вязкость стали готового лейнера должна быть определена по А.2 и должна соответствовать указанным в А.2 требованиям;
c) испытание на стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением
Если предел прочности стали более 950 МПа, то сталь готового баллона должна быть испытана по А.3 и должна соответствовать указанным в А.3 требованиям.
Если предел прочности стали более 950 МПа, то сталь готового баллона должна быть испытана по А.3 и должна соответствовать указанным в А.3 требованиям.
8.5.2.3 Испытания материала лейнеров из алюминиевого сплава
Испытания материала лейнеров из алюминиевого сплава должны быть проведены следующим образом:
Испытания материала лейнеров из алюминиевого сплава должны быть проведены следующим образом:
a) испытание на растяжение
Свойства алюминиевого сплава готового лейнера должны быть определены по А.1 и должны соответствовать указанным в А.1 требованиям;
Свойства алюминиевого сплава готового лейнера должны быть определены по А.1 и должны соответствовать указанным в А.1 требованиям;
b) испытания на межкристаллитную коррозию
Алюминиевые сплавы должны соответствовать требованиям испытаний на межкристаллитную коррозию, выполненных по А.4;
Алюминиевые сплавы должны соответствовать требованиям испытаний на межкристаллитную коррозию, выполненных по А.4;
c) испытания на стойкость к трещинообразованию при постоянной нагрузке
Алюминиевые сплавы должны соответствовать требованиям испытаний на стойкость к трещинообразованию при постоянной нагрузке, выполненных по А.5.
Алюминиевые сплавы должны соответствовать требованиям испытаний на стойкость к трещинообразованию при постоянной нагрузке, выполненных по А.5.
8.5.2.4 Испытание гидравлическим давлением на разрушение
Три баллона должны быть подвергнуты гидравлическому давлению до разрушения в соответствии с А.12. Расчетное разрушающее давление для волокна должно быть не меньше разрушающего давления, указанного в таблице 7. Для баллона разрушающее давление должно быть не меньше давления, указанного в 8.3.2.
Три баллона должны быть подвергнуты гидравлическому давлению до разрушения в соответствии с А.12. Расчетное разрушающее давление для волокна должно быть не меньше разрушающего давления, указанного в таблице 7. Для баллона разрушающее давление должно быть не меньше давления, указанного в 8.3.2.
8.5.2.5 Циклическое испытание давлением при температуре окружающей среды
Два баллона должны быть подвергнуты циклическому испытанию давлением при температуре окружающей среды в соответствии с А.13 до разрушения или не менее 45000 циклов.
Баллоны должны выдерживать без разрушения не менее 1000Т циклов (где Т - установленный срок службы, годы). Баллоны, выдержавшие более 1000 Т циклов, должны давать утечку, но не разрыв. Баллоны, которые не разрушились в течение 45000 циклов, должны быть разрушены путем продолжения циклического испытания давлением или путем повышения гидравлического давления. Число циклов до разрушения и место разрушения должны быть документированы.
Два баллона должны быть подвергнуты циклическому испытанию давлением при температуре окружающей среды в соответствии с А.13 до разрушения или не менее 45000 циклов.
Баллоны должны выдерживать без разрушения не менее 1000Т циклов (где Т - установленный срок службы, годы). Баллоны, выдержавшие более 1000 Т циклов, должны давать утечку, но не разрыв. Баллоны, которые не разрушились в течение 45000 циклов, должны быть разрушены путем продолжения циклического испытания давлением или путем повышения гидравлического давления. Число циклов до разрушения и место разрушения должны быть документированы.
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.
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.
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.
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.
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.
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 °С, один баллон должен быть испытан по А.18 и должен соответствовать указанным в А.18 требованиям.
В конструкциях, где температура стеклования смолы не превышает 102 °С, 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.
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.
Один баллон должен быть испытан по А.7 и должен соответствовать указанным в А.7 требованиям.