碳纖維復(fù)合材料氣瓶的CT檢測-飛泰檢測儀器

碳纖維復(fù)合材料氣瓶是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新型材料氣瓶，以其質(zhì)量輕、剛性好和強度高等優(yōu)點，逐步在航空、航天、船舶、汽車和救生等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。碳纖維氣瓶屬于高壓容器，在設(shè)計、制造、使用和定檢環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格要求，國內(nèi)雖然已制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但基本是參考國外標(biāo)準(zhǔn)，需要加強進(jìn)一步研究，根據(jù)我國實際情況進(jìn)行改進(jìn)。

碳纖維復(fù)合材料氣瓶的無損檢測重點在于定期檢驗，由于國內(nèi)對于此類氣瓶的定期檢驗還沒有成熟的無損檢測方法，仍以目測為主，測量精度不高或完全無法測量，特別是對氣瓶的使用影響較大的內(nèi)部缺陷無法有效檢出。國內(nèi)有關(guān)機構(gòu)針對碳纖維復(fù)合材料氣瓶的缺陷檢驗已分別進(jìn)行了聲發(fā)射、超聲C掃描和X射線檢測技術(shù)的研究，但這些方法還存在一定的局限性，對于內(nèi)部缺陷的形狀和尺寸無法有效確定，而CT檢測技術(shù)恰好可以克服這些缺點。

碳纖維復(fù)合材料氣瓶常見缺陷

碳纖維復(fù)合材料氣瓶常見缺陷為內(nèi)襯起皺、表面劃痕、磨損、沖擊損傷、分層和纖維層空隙等，其中分層定義為撞擊引起的纏繞層纖維束之間的分離、纖維束本身的分離或纏繞層與金屬內(nèi)膽外表面之間的分離，表現(xiàn)為發(fā)白的斑痕、表層下有中空的跡象等。目前，碳纖維復(fù)合材料氣瓶的檢測以定期檢驗為主，廠家在制造時僅對金屬內(nèi)膽進(jìn)行無損檢測，水壓實驗前進(jìn)行目測檢查，不再對纖維層內(nèi)部進(jìn)行檢測。氣瓶出廠前由質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)對每一批產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢查。

近年來，國內(nèi)針對碳纖維復(fù)合材料氣瓶的定期檢驗頒布了一些標(biāo)準(zhǔn)，如GB24161-2009《呼吸器用復(fù)合氣瓶定期檢驗與評定》。碳纖維復(fù)合材料氣瓶的定期檢驗項目包括外觀檢查、內(nèi)部檢查、瓶口檢查、水壓實驗、瓶閥實驗和氣密性實驗等。其中，外觀檢查氣瓶表面是確定氣瓶損傷的主要方式，包括纏繞層的外觀檢查和金屬內(nèi)膽的外觀檢查。

氣瓶外觀檢查方式以目測為主，借助內(nèi)窺鏡、直角尺、米尺和測深儀等工具確定磨損、劃傷、凹陷等表面缺陷的尺寸，必要時借助放大鏡檢查纏繞層表面裂紋，然后利用缺陷尺寸根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定損傷等級，測量時難免有誤差。

對于分層缺陷，由于無法確定纖維層內(nèi)部損傷情況，只能根據(jù)表面發(fā)白斑痕面積和估計發(fā)白斑痕深度來確定損傷等級。