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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)量和汽車(chē)保有量在不斷增加，燃油供需矛盾以及汽車(chē)尾氣帶來(lái)的城市環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，因此，尋找替代能源，開(kāi)發(fā)和發(fā)展替代石油的氣體燃料汽車(chē)對(duì)全世界乃至我國(guó)都是關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)，尤其是支柱產(chǎn)業(yè)—汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題，因而積極探索和發(fā)展天然氣汽車(chē)是解決這些問(wèn)題的一舉兩得的有力措施。其中，發(fā)展壓縮天然氣汽車(chē)技術(shù)是最為現(xiàn)實(shí)并且可行的。

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瓶體材料的安全問(wèn)題

壓縮天然氣氣瓶材料的選擇參照GB18248-2008《氣瓶中無(wú)縫鋼管》，氣瓶原材料主要選擇鉻鉬鋼無(wú)縫鋼管，采用調(diào)質(zhì)熱處理。壓縮天然氣鋼質(zhì)氣瓶的工作壓力較高，天然氣中又含有一定量的H2S和水分，因而鋼瓶的氫腐蝕傾向較大。據(jù)有關(guān)資料，高強(qiáng)度鋼在高壓下，在干燥的H2S氣體中有裂紋的擴(kuò)展傾向。當(dāng)鋼瓶硬度較高時(shí)(HBC 34)即使氣體中H2S濃度為0.1 mg/L，長(zhǎng)時(shí)間(1 948 h)可發(fā)生斷裂。大量研究表明，材料屈服強(qiáng)度在900～1 000MPa以上，材料對(duì)氫腐蝕極為敏感，材料抗H2S腐蝕能力隨材料強(qiáng)度升高而變壞。如果金屬表面存在缺口引起應(yīng)力集中，容易誘發(fā)裂紋。鋼的屈服強(qiáng)度越高，其材料斷裂臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子越低，裂紋擴(kuò)展速率隨鋼的強(qiáng)度增加而迅速增大，同時(shí)由于車(chē)用瓶存在較頻繁的振動(dòng)，因而也是加快裂紋擴(kuò)展的一個(gè)原因。另外，氣瓶表面質(zhì)量也值得重視。由于氫對(duì)缺口極為敏感，哪怕非常細(xì)小的尖銳缺口也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，加速氫腐蝕進(jìn)程，最終導(dǎo)致氣瓶爆炸。