Nur die von der UN/ECE verabschiedeten Originalfassungen sind international rechtsverbindlich. Der Status dieser Regelung und das Datum ihres Inkrafttretens sind der neuesten Fassung des UN/ECE-Statusdokuments TRANS/WP.29/343 Rev. X zu entnehmen, das von folgender Website abgerufen werden kann: http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29fdocstts.html.

Regelung Nr. 110 der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN/ECE) — Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung:

Addendum 109: Regelung Nr. 110

Ergänzung 6 zur ursprünglichen Fassung der Regelung — Tag des Inkrafttretens: 18. Juni 2007

INHALT

REGELUNG

TEIL I

TEIL II

ANHÄNGE

1. ANWENDUNGSBEREICH

Diese Regelung gilt für

2. BEGRIFFSBESTIMMUNGEN UND KLASSIFIZIERUNG VON BAUTEILEN

CNG-Bauteile für die Verwendung in Fahrzeugen sind hinsichtlich des Arbeitsdrucks und der Funktion nach der Darstellung in Bild 1 zu klassifizieren.

Ein Bauteil kann aus mehreren Teilen bestehen, die hinsichtlich des maximalen Arbeitsdrucks und der Funktion jeweils ihrer eigenen Klasse zugeordnet sind.

„Druck“ ist der relative Druck im Verhältnis zum atmosphärischen Druck, sofern nichts anderes angegeben ist.

2.1.1. „Betriebsdruck“ ist der stabilisierte Druck bei einer gleichmäßigen Gastemperatur von 15 °C.

2.1.2. „Prüfdruck“ ist der Druck, dem ein Bauteil während der Abnahmeprüfung ausgesetzt wird.

2.1.3. „Arbeitsdruck“ ist der höchste Druck, für den ein Bauteil vorgesehen ist und für den die Festigkeit des Bauteils bemessen wird.

2.1.4. „Betriebstemperaturen“ sind die höchsten Temperaturen (Obergrenzen der in Anhang 5O angegebenen Temperaturbereiche), bei denen noch ein sicheres und störungsfreies Funktionieren des betreffenden Bauteils gewährleistet ist und für die es ausgelegt und genehmigt ist.

„Spezielle Bauteile“ sind:

Viele der oben genannten Bauteile können zu einem „multifunktionalen Bauteil“ kombiniert oder zusammen gebaut sein.

Abbildung 1-1

Flussdiagramm zur Klassifizierung von CNG-Bauteilen

Abbildung 1-2

Prüfungen für bestimmte klassen von bauteilen (ausser zylindern)

„Behälter“ (oder Zylinder) ist ein Gefäß zum Speichern von komprimiertem Erdgas.

2.3.1. Es gibt folgende Behälter:

2.4. „Behältertyp“ sind Behälter, die sich in den in Anhang 3 genannten Abmessungs- und Werkstoffmerkmalen nicht voneinander unterscheiden.

„Am Behälter befestigte Zubehörteile“ sind unter anderem die nachstehenden Bauteile, die entweder getrennt oder zusammen am Behälter angebracht sind:

2.5.1. handbetätigtes Ventil,

2.5.2. Druckfühler/Druckanzeiger,

2.5.3. Überdruckventil (Ablassventil),

2.5.4. Druckminderer (temperaturgesteuert),

2.5.5. automatisches Zylinderventil,

2.5.6. Überströmventil,

2.5.7. gasdichtes Gehäuse.

2.6. „Ventil“ ist eine Vorrichtung, mit der der Strom eines fließenden Mediums gesteuert werden kann.

2.7. „Automatisches Ventil“ ist ein Ventil, das nicht manuell betätigt wird.

2.8. „Automatisches Zylinderventil“ ist ein automatisches Ventil, das am Zylinder fest angebracht ist und den Gasstrom zur Kraftstoffanlage steuert. Das automatische Zylinderventil wird auch ferngesteuertes Wartungsventil genannt.

2.9. „Sperr- oder Rückschlagventil“ ist ein automatisches Ventil, das das Gas nur in eine Richtung fließen lässt.

2.10. „Überströmventil“ (Begrenzungseinrichtung) ist eine Einrichtung, die den Gasstrom automatisch unterbricht oder drosselt, wenn er einen konstruktiv festgelegten Wert überschreitet.

2.11. „Handbetätigtes Ventil“ ist ein handbetätigtes Ventil, das am Zylinder fest angebracht ist.

2.12. „Überdruckventil (Ablassventil)“ ist eine Vorrichtung, die verhindert, dass ein festgelegter Eingangsdruck überschritten wird.

2.13. „Wartungsventil“ ist ein Absperrventil, das nur zur Wartung des Fahrzeugs geschlossen wird.

2.14. „Filter“ ist ein Schutzsieb, das Fremdkörper aus dem Gasstrom abscheidet.

2.15. „Verbindungsteil“ ist eine Verbindung in einem Rohr- oder Schlauchleitungsnetz.

Kraftstoffleitungen

2.16.1. „Biegsame Kraftstoffleitungen“ sind biegsame Rohre oder Schläuche, durch die Erdgas fließt.

2.16.2. „Starre Kraftstoffleitungen“ sind Rohrleitungen, die sich bei normalem Betrieb nicht biegen sollen und durch die Erdgas fließt.

„Gasversorgungseinrichtung“ ist eine Einrichtung zur Einleitung gasförmigen Kraftstoffs in den Einlasskrümmer des Motors (Vergaser oder Einsblasdüse).

2.17.1. „Gas-Luft-Mischer“ ist eine Vorrichtung zum Mischen des gasförmigen Kraftstoffs mit der vom Motor angesaugten Luft.

2.17.2. „Gaseinblasdüse“ ist eine Vorrichtung zur Einleitung gasförmigen Kraftstoffs in den Motor oder in seinen Ansaugtrakt.

2.18. „Gasstromregler“ ist eine Vorrichtung zum Begrenzen des Gasstroms, die hinter einem Druckregler eingebaut ist und den Gasstrom zum Motor steuert.

2.19. „Gasdichtes Gehäuse“ ist eine Einrichtung mit Entlüftungsschlauch, durch die austretendes Gas aus dem Fahrzeug heraus geleitet wird.

2.20. „Druckanzeiger“ ist eine unter Druck stehend Einrichtung, die den Gasdruck anzeigt.

2.21. „Druckregler“ ist eine Einrichtung, die den Förderdruck des zum Motor strömenden gasförmigen Kraftstoffs steuert.

2.22. „Druckminderer (temperaturgesteuert)“ ist eine Einrichtung zum einmaligen Gebrauch, die durch eine zu hohe Temperatur oder einen zu hohen Druck ausgelöst wird und durch die Gas abgelassen wird, um den Zylinder vor Bruch zu schützen.

2.23. „Einfüllvorrichtung oder -behälter“ ist eine Vorrichtung, die außen oder innen (Motorraum) am Fahrzeug angebracht ist und dazu dient, den Behälter an der Tankstelle zu füllen.

2.24. „Elektronisches Steuergerät (CNG-Kraftstoffzufuhr)“ ist eine Einrichtung, die den Gasbedarf des Motors und andere Motorkennwerte steuert und das aus Sicherheitsgründen vorgeschriebene automatische Ventil selbsttätig schließt.

2.25. „Bauteiltyp“ sind Bauteile nach den Absätzen 2.6 bis 2.23, die sich in wesentlichen Merkmalen wie Werkstoffen, Arbeitsdruck und Betriebstemperaturen nicht voneinander unterscheiden.

2.26. „Typ des elektronischen Steuergeräts“ nach Absatz 2.24 ist eine Gesamtheit von Bauteilen, die sich in wesentlichen Merkmalen wie den grundlegenden Softwareprinzipien — abgesehen von geringfügigen Abweichungen — nicht unterscheiden.

TEIL I

GENEMIGUNG DER SPEZIELLEN BAUTEILE VON KRAFTFAHRZEUGEN, IN DEREN ANTRIEBSSYSTEM KOMPRIMIERTES ERDGAS (CNG) VERWENDET WIRD

3. ANTRAG AUF GENEHMIGUNG

3.1. Der Antrag auf Erteilung einer Genehmigung für ein spezielles oder multifunktionelles Bauteil ist vom Inhaber der Fabrik- oder Handelsmarke oder seinem bevollmächtigten Vertreter einzureichen.

Dem Antrag sind folgende Unterlagen in dreifacher Ausfertigung und folgende Angaben beizufügen:

3.2.1. eine Beschreibung des Fahrzeugs mit allen zutreffenden Angaben nach Anhang 1A dieser Regelung,

3.2.2. eine detaillierte Beschreibung des Typs des speziellen Bauteils,

3.2.3. eine Zeichnung des speziellen Bauteils mit ausreichenden Details und in geeignetem Maßstab,

3.2.4. ein Nachweis der Einhaltung der Vorschriften von Absatz 6 dieser Regelung,

Auf Verlangen des Technischen Dienstes, der die Prüfungen für die Genehmigung durchführt, sind Muster des speziellen Bauteils zur Verfügung zu stellen. Auf Verlangen sind zusätzliche Muster (höchstens drei) zur Verfügung zu stellen.

3.3.1. Während der Vorserienfertigung der Behälter sind [n] (2) Behälter aus einer Partie von jeweils 50 Stück (Partie für die Produktqualifizierung) zerstörungsfreien Prüfungen nach Anhang 3 zu unterziehen.

4. AUFSCHRIFTEN

4.1. Die für die Erteilung der Genehmigung eingereichten Muster eine speziellen Bauteils müssen die Fabrik- oder Handelsmarke des Herstellers und die Typbezeichnung sowie eine Kennzeichnung der Betriebstemperatur („M“ oder „C“ für gemäßigte oder tiefe Temperatur) tragen; bei Schläuchen müssen ferner der Monat und das Jahr der Herstellung angegeben sein. Diese Aufschrift muss deutlich lesbar und dauerhaft sein.

4.2. An allen Bauteilen muss eine ausreichend große Fläche für das Genehmigungszeichen vorhanden sein. Diese Fläche muss in den in Absatz 3.2.3 genannten Zeichnungen dargestellt sein.

4.3. An jedem Behälter muss außerdem ein Fabrikschild mit folgenden deutlich lesbaren, dauerhaften Angaben angebracht sein:

5. GENEHMIGUNG

5.1. Entsprechen die zur Genehmigung nach dieser Regelung vorgelegten Bauteilmuster den Vorschriften der Absätze 6.1 bis 6.11, so ist die Genehmigung für den Bauteiltyp zu erteilen.

5.2. Jeder Genehmigung eines Typs eines Bauteils oder multifunktionellen Bauteils wird eine Genehmigungsnummer zugeteilt. Ihre ersten beiden Ziffern (derzeit 00 für die Regelung in ihrer ursprünglichen Fassung) bezeichnen die Änderungsserie mit den neuesten, wichtigsten technischen Änderungen, die zum Zeitpunkt der Erteilung der Genehmigung in die Regelung aufgenommen sind. Dieselbe Vertragspartei darf diesen alphanumerischen Code keinem anderen Bauteiltyp zuteilen.

5.3. Über die Erteilung, Erweiterung oder Versagung einer Genehmigung für einen Typ eines CNG-Bauteils nach dieser Regelung sind die Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, mit einem Mitteilungsblatt zu unterrichten, das dem Muster in Anhang 2B dieser Regelung entspricht.

An allen Bauteilen, die einem nach dieser Regelung genehmigten Typ entsprechen, ist auf der Fläche nach Absatz 4.2 zusätzlich zu den Aufschriften nach den Absätzen 4.1 und 4.3 sichtbar ein internationales Genehmigungszeichen anzubringen, bestehend aus

5.4.1. einem Kreis, in dem sich der Buchstabe „E“ und die Kennzahl des Landes befinden, das die Genehmigung, erteilt hat (3),

5.4.2. der Nummer dieser Regelung mit dem nachgestellten Buchstaben „R“, einem Bindestrich und der Genehmigungsnummer rechts neben dem Kreis nach Absatz 5.4.1. Diese Genehmigungsnummer besteht aus der Genehmigungsnummer des Bauteiltyps, die in der für diesen Typ ausgestellten Bescheinigung angegeben ist (siehe Absatz 5.2 und Anhang 2B) und der zwei Ziffern voran gestellt sind, die die letzte Änderungsserie zu dieser Regelung bezeichnen.

5.5. Das Genehmigungszeichen muss deutlich lesbar und dauerhaft sein.

5.6. Anhang 2A dieser Regelung enthält Beispiele für die Anordnung des vorstehend genannten Genehmigungszeichens.

6. VORSCHRIFTEN FÜR CNG-BAUTEILE

6.1. Allgemeine Vorschriften

6.1.1. Die speziellen Bauteile von Fahrzeugen, in deren Antriebssystem komprimiertes Erdgas (CNG) verwendet wird, müssen entsprechend den Vorschriften dieser Regelung ordnungsgemäß und sicher funktionieren.

Werkstoffe, die mit CNG in Berührung kommen, müssen damit verträglich sein (siehe Anhang 5D).

Diejenigen Teile von Bauteilen, deren ordnungsgemäßes und sicheres Funktionieren durch CNG, hohen Druck oder Erschütterungen beeinträchtigt werden kann, sind den in den Anhängen dieser Regelung beschriebenen Prüfungen zu unterziehen. Sie müssen vor allem den Vorschriften der Absätze 6.2 bis 6.11 entsprechen.

Die speziellen Bauteile von Fahrzeugen, in deren Antriebssystem komprimiertes Erdgas (CNG) verwendet wird, müssen den einschlägigen Vorschriften der Regelung Nr. 10 zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), Änderungsserie 02, oder anderen gleichartigen Vorschriften entsprechen.

6.2. Vorschriften für Behälter

6.2.1. Bei der Typgenehmigung von CNG-Behältern sind die Vorschriften des Anhangs 3 dieser Regelung anzuwenden.

6.3. Vorschriften für Bauteile, die am Behälter angebracht sind

Am Behälter müssen mindestens die nachstehenden Bauteile entweder getrennt oder zusammen angebracht sein:

6.3.1.1. handbetätigtes Ventil,

6.3.1.2. automatisches Zylinderventil,

6.3.1.3. Druckminderer,

6.3.1.4. Überströmventil.

6.3.2. Der Behälter kann gegebenenfalls ein gasdichtes Gehäuse haben.

6.3.3. Bei der Typgenehmigung der in den Absätzen 6.3.1 und 6.3.2 genannten Bauteile sind die Vorschriften des Anhangs 4 dieser Regelung anzuwenden.

6.4.-6.11. Vorschriften für andere Bauteile

Bei der Typgenehmigung der in der nachstehenden Tabelle genannten Bauteile sind die Vorschriften der dort genannten Anhänge anzuwenden.

7. ÄNDERUNG EINES CNG-BAUTEILS UND ERWEITERUNG DER GENEHMIGUNG

Jede Änderung eines Typs eines CNG-Bauteils ist der Behörde mitzuteilen, die die Typgenehmigung erteilt hat. Die Behörde kann dann

7.1.1. entweder die Auffassung vertreten, dass die vorgenommenen Änderungen keine nennenswerte nachteilige Auswirkung haben und das Bauteil noch den Vorschriften entspricht,

7.1.2. oder entscheiden, dass die Prüfungen von der zuständigen Behörde ganz oder teilweise neu durchzuführen sind.

7.2. Die Bestätigung oder die Versagung der Genehmigung ist den Vertragsparteien, die diese Regelung anwenden, unter Angabe der Änderungen nach dem Verfahren des Absatzes 5.3 mitzuteilen.

7.3. Die zuständige Behörde, die die Erweiterung der Genehmigung bescheinigt, teilt jedem Mitteilungsblatt, das bei einer solchen Erweiterung ausgestellt wird, eine laufende Nummer zu.

8. (frei)

9. ÜBEREINSTIMMUNG DER PRODUKTION

Die Verfahren zur Kontrolle der Übereinstimmung der Produktion müssen den in Anhang 2 zum Übereinkommen (E/ECE/324-E/ECE/TRANS/505/Rev.2) beschriebenen Verfahren entsprechen, wobei Folgendes gilt:

9.1. Jeder Behälter ist nach den Vorschriften des Anhangs 3 mit einem Druck zu prüfen, der mindestens dem 1,5-fachen des Arbeitsdrucks entspricht.

9.2. Die Berstprüfung ist bei dem in Anhang 3 Absatz 3.2 genannten hydrostatischen Druck für jede Partie von höchstens 200 Behältern durchzuführen, die aus Rohmaterial aus demselben Produktionslos hergestellt sind.

9.3. Jeder Satz biegsamer Kraftstoffleitungen, der der im Hoch- und Mitteldruckbereich (Klassen 0 und 1 der Klassifizierung in Absatz 2 dieser Regelung) verwendet wird, ist bei einem Druck zu prüfen, der dem Zweifachen des Arbeitsdrucks entspricht.

10. MASSNAHMEN BEI ABWEICHUNG DER PRODUKTION

10.1. Die für einen Bauteiltyp nach dieser Regelung erteilte Genehmigung kann zurückgenommen werden, wenn die Anforderungen des Absatzes 9 nicht erfüllt werden.

10.2. Nimmt eine Vertragspartei des Übereinkommens, die diese Regelung anwendet, eine von ihr erteilte Genehmigung zurück, so hat sie unverzüglich die anderen Vertragsparteien, die diese Regelung anwenden, hiervon mit einem Mitteilungsblatt zu unterrichten, das dem Muster in Anhang 2B dieser Regelung entspricht.

11. (frei)

12. ENDGÜLTIGE EINSTELLUNG DER PRODUKTION

Stellt der Inhaber der Genehmigung die Produktion eines nach dieser Regelung genehmigten Bauteiltyps endgültig ein, so hat er hiervon die Behörde, die die Genehmigung erteilt hat, zu unterrichten. Nach Erhalt der entsprechenden Mitteilung hat diese Behörde die anderen Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, hiervon mit einem Mitteilungsblatt zu unterrichten, das dem Muster in Anhang 2B dieser Regelung entspricht.

13. NAMEN UND ANSCHRIFTEN DER TECHNISCHEN DIENSTE, DIE DIE PRÜFUNGEN FÜR DIE GENEHMIGUNG DURCHFÜHREN, UND DER BEHÖRDEN

Die Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, übermitteln dem Sekretariat der Vereinten Nationen die Namen und Anschriften der Technischen Dienste, die die Prüfungen für die Genehmigung durchführen, und der Behörden, die die Genehmigung erteilen und denen die in anderen Ländern ausgestellten Mitteilungsblätter für die Erteilung, Erweiterung, Versagung oder Zurücknahme der Genehmigung zu übersenden sind.

TEIL II

GENEHMIGUNG DER FAHRZEUGE HINSICHTLICH DES EINBAUS SPEZIELLER BAUTEILE EINES GENEHMIGTEN TYPS FÜR DIE VERWENDUNG VON KOMPRIMIERTEM ERDGAS (CNG) IN IHREM ANTRIEBSSYSTEM

14. BEGRIFFSBESTIMMUNGEN

Im Sinne dieses Teils II dieser Regelung ist (sind)

14.1.1. „Genehmigung eines Fahrzeugs“ die Genehmigung eines Fahrzeugtyps der Klasse M oder N hinsichtlich seiner CNG-Anlage als Erstausrüstung für die Verwendung in seinem Antriebssystem;

„Fahrzeugtyp“ Fahrzeuge, die mit speziellen Bauteilen für die Verwendung von CNG in ihrem Antriebssystem ausgerüstet sind und sich in folgenden Merkmalen nicht voneinander unterscheiden:

14.1.2.1. Hersteller,

14.1.2.2. vom Hersteller festgelegte Typbezeichnung,

wesentliche Merkmale der Konstruktion und Ausführung:

14.1.2.3.1. Fahrgestell/Bodengruppe (keine deutlichen und grundlegenden Unterschiede);

14.1.2.3.2. Einbau der CNG-Anlage (keine deutlichen und grundlegenden Unterschiede);

14.1.3. „CNG-Anlage“ eine Gruppe von Bauteilen (Behälter oder Zylinder, Ventile, biegsame Kraftstoffleitungen usw.) und Verbindungsteilen (starre Kraftstoffleitungen, Rohrverbindungen usw.), die in Kraftfahrzeuge eingebaut sind, in deren Antriebssystem CNG verwendet wird;

15. ANTRAG AUF GENEHMIGUNG

15.1. Der Antrag auf Erteilung einer Genehmigung für einen Fahrzeugtyp hinsichtlich des Einbaus spezieller Bauteile für die Verwendung von CNG in seinem Antriebssystem ist vom Fahrzeughersteller oder seinem bevollmächtigten Vertreter einzureichen.

15.2. Dem Antrag ist eine Beschreibung des Fahrzeugs mit allen zutreffenden Angaben nach Anhang 1B dieser Regelung in dreifacher Ausfertigung beizufügen.

15.3. Ein für den zu genehmigenden Typ repräsentatives Fahrzeug ist dem Technischen Dienst, der die Prüfungen für die Genehmigung durchführt, zur Verfügung zu stellen.

16. GENEHMIGUNG

16.1. Ist das zur Genehmigung nach dieser Regelung vorgeführte Fahrzeug mit allen erforderlichen speziellen Bauteilen für die Verwendung von komprimiertem Erdgas in seinem Antriebssystem ausgerüstet und entspricht es den Vorschriften von Absatz 17, so ist die Genehmigung für den Fahrzeugtyp zu erteilen.

16.2. Jeder Genehmigung wird eine Genehmigungsnummer zugeteilt. Ihre ersten beiden Ziffern bezeichnen die Änderungsserie mit den neuesten, wichtigsten technischen Änderungen, die zum Zeitpunkt der Erteilung der Genehmigung in die Regelung aufgenommen sind.

16.3. Über die Erteilung, Erweiterung oder Versagung einer Genehmigung für einen Typ eines CNG-Fahrzeugs nach dieser Regelung sind die Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, mit einem Mitteilungsblatt zu unterrichten, das dem Muster in Anhang 2D dieser Regelung entspricht.

An jedem Fahrzeug, das einem nach dieser Regelung genehmigten Typ entspricht, ist sichtbar und an gut zugänglicher Stelle, die im Genehmigungsblatt nach Absatz 16.2 anzugeben ist, ein internationales Genehmigungszeichen anzubringen, bestehend aus

16.4.1. einem Kreis, in dem sich der Buchstabe „E“ und die Kennzahl des Landes befinden, das die Genehmigung erteilt hat (3),

16.4.2. der Nummer dieser Regelung mit dem nachgestellten Buchstaben „R“, einem Bindestrich und der Genehmigungsnummer rechts neben dem Kreis nach Absatz 16.4.1.

16.5. Entspricht das Fahrzeug einem Typ, der auch nach einer oder mehreren anderen Regelungen zum Übereinkommen in dem Land genehmigt wurde, das die Genehmigung nach dieser Regelung erteilt hat, so braucht das Zeichen nach Absatz 16.4.1 nicht wiederholt zu werden. In diesem Fall sind die Regelungs- und Genehmigungsnummern und die zusätzlichen Zeichen aller Regelungen, aufgrund deren die Genehmigung in dem Land erteilt wurde, das die Genehmigung nach dieser Regelung erteilt hat, untereinander rechts neben dem Zeichen nach Absatz 16.4.1 anzuordnen.

16.6. Das Genehmigungszeichen muss deutlich lesbar und dauerhaft sein.

16.7. Das Genehmigungszeichen ist in der Nähe des Typenschilds oder auf diesem selbst anzubringen.

16.8. Anhang 2C dieser Regelung enthält Beispiele für die Anordnung des vorstehend genannten Genehmigungszeichens.

17. VORSCHRIFTEN FÜR DEN EINBAU SPEZIELLER BAUTEILE FÜR DIE VERWENDUNG VON KOMPRIMIERTEM ERDGAS IM ANTRIEBSSYSTEM EINES FAHRZEUGS

17.1. Allgemeines

17.1.1. Die CNG-Anlage des Fahrzeugs muss bei dem Arbeitsdruck, für den sie ausgelegt und genehmigt ist, ordnungsgemäß und sicher arbeiten.

17.1.2. Alle Bauteile der Anlage müssen als Einzelteile nach Teil I dieser Regelung genehmigt sein.

17.1.3. Die in der Anlage verwendeten Werkstoffe müssen für komprimiertes Erdgas geeignet sein.

17.1.4. Alle Bauteile der Anlage müssen sicher befestigt sein.

17.1.5. Die CNG-Anlage darf keine Undichtigkeiten aufweisen, d. h. es dürfen sich während 3 Minuten keine Blasen bilden.

17.1.6. Die CNG-Anlage muss so eingebaut sein, dass sie bestmöglich gegen Beschädigungen geschützt ist, die etwa durch bewegliche Fahrzeugteile, durch einen Zusammenstoß, durch Streugut, beim Be- und Entladen des Fahrzeugs oder durch Verrutschen der Ladung entstehen.

An die CNG-Anlage dürfen nur die Geräte angeschlossen werden, die für den ordnungsgemäßen Betrieb des Fahrzeugmotors unbedingt erforderlich sind.

17.1.7.1. Ungeachtet der Vorschriften des Absatzes 17.1.7 können Fahrzeuge mit einer an die CNG-Anlage angeschlossenen Heizanlage zur Beheizung des Innenraums oder des Laderaums ausgerüstet sein.

17.1.7.2. Eine Heizanlage nach Absatz 17.1.7.1 ist zulässig, wenn sie nach Ansicht des Technischen Dienstes, der die Prüfungen für die Genehmigung durchführt, ausreichend geschützt ist und der vorschriftsmäßige Betrieb der normalen CNG-Anlage nicht gestört wird.

Kennzeichnung von Fahrzeugen der Klassen M2 und M3 (4), die mit CNG betrieben werden

17.1.8.1. Fahrzeuge der Klassen M2 und M3, die mit einer CNG-Anlage ausgerüstet sind, müssen mit einem Schild nach den Vorschriften des Anhangs 6 versehen sein.

17.1.8.2. Das Schild muss am Fahrzeug vorn und hinten sowie außen an den Türen auf der rechten Seite angebracht ein.

17.2. Weitere Vorschriften

17.2.1. Kein Bauteil der CNG-Anlage einschließlich der Schutzmaterialien, die Bestandteil solcher Bauteile sind, darf über die Fahrzeugaußenfläche hinausragen; das gilt nicht für die Einfüllvorrichtung, wenn sie um nicht mehr als 10 mm über ihren Befestigungspunkt hinausragt.

17.2.2. Kein Bauteil der CNG-Anlage darf weniger als 100 mm vom Auspuff oder einer ähnlichen Wärmequelle entfernt sein, es sei denn, solche Bauteile sind ausreichend gegen Wärme geschützt.

17.3. Die CNG-Anlage

Eine CNG-Anlage muss mindestens folgende Bauteile umfassen:

17.3.1.1. Behälter oder Zylinder,

17.3.1.2. Druckanzeiger oder Kraftstoffstandanzeiger,

17.3.1.3. Druckminderer (temperaturgesteuert),

17.3.1.4. automatisches Zylinderventil,

17.3.1.5. handbetätigtes Ventil,

17.3.1.6. Druckregler,

17.3.1.7. Gasstromregler,

17.3.1.8. Überströmventil,

17.3.1.9. Gasversorgungseinrichtung,

17.3.1.10. Einfüllvorrichtung oder -behälter,

17.3.1.11. biegsame Kraftstoffleitung,

17.3.1.12. starre Kraftstoffleitung,

17.3.1.13. elektronisches Steuergerät,

17.3.1.14. Verbindungsteile,

17.3.1.15. gasdichtes Gehäuse für die Bauteile, die in den Gepäckraum und den Innenraum eingebaut sind. Ist das gasdichte Gehäuse so beschaffen, dass es bei einem Brand zerstört würde, kann es den Druckminderer einschließen.

Eine CNG-Anlage kann außerdem folgende Bauteile umfassen:

17.3.2.1. Sperr- oder Rückschlagventil,

17.3.2.2. Überdruckventil,

17.3.2.3. CNG-Filter,

17.3.2.4. Druck- und/oder Temperaturfühler,

17.3.2.5. Kraftstoffwahlsystem und elektrische Anlage.

17.3.3. Ein zusätzliches automatisches Ventil kann mit dem Druckregler kombiniert sein.

17.4. Einbau des Behälters

17.4.1. Der Behälter muss dauerhaft in das Fahrzeug eingebaut sein, darf aber nicht in den Motorraum eingebaut sein.

17.4.2. Der Behälter muss so eingebaut sein, dass außer an seinen Befestigungspunkten kein Metall mit Metall in Berührung kommt.

In betriebsbereitem Zustand des Fahrzeugs muss sich der Kraftstoffbehälter mindestens 200 mm über der Fahrbahnoberfläche befinden.

17.4.3.1. Die Vorschriften des Absatzes 17.4.3 gelten nicht, wenn der Behälter vorn und an den Seiten ausreichend geschützt ist und kein Teil von ihm nach unten über die Schutzvorrichtung hinausragt.

17.4.4. Kraftstoffbehälter oder -zylinder müssen so eingebaut und befestigt sein, dass die nachstehend angegebenen Beschleunigungen ohne Beschädigung aufgenommen werden können, wenn die Behälter voll sind.

Fahrzeuge der Klassen M1 und N1:

Fahrzeuge der Klassen M2 und N2:

Fahrzeuge der Klassen M3 und N3:

Anstelle der praktischen Prüfungen kann ein Berechnungsverfahren angewandt werden, wenn der Antragsteller dem Technischen Dienst dessen Gleichwertigkeit nachweist.

17.5. An den Behältern oder Zylindern befestigte Zubehörteile

Automatisches Ventil

17.5.1.1. Ein automatisches Ventil muss direkt am Behälter angebracht sein.

17.5.1.2. Das automatische Ventil des Behälters muss so arbeiten, dass unabhängig von der Stellung des Zündschalters die Kraftstoffzufuhr gesperrt wird, wenn der Motor abgestellt wird, und es muss geschlossen bleiben, solange der Motor nicht läuft. Eine Verzögerung von 2 Sekunden für die Erkennung ist zulässig.

Druckminderer

17.5.2.1. Der Druckminderer (temperaturgesteuert) muss so an den Kraftstoffbehältern angebracht sein, dass Kraftstoff in das gasdichte Gehäuse austreten kann, wenn dieses den Vorschriften von Absatz 17.5.5 entspricht.

Überströmventil am Behälter

17.5.3.1. Das Überströmventil muss im Kraftstoffbehälter an dessen automatischem Ventil angebracht sein.

Handbetätigtes Ventil

17.5.4.1. Ein handbetätigtes Ventil ist am Zylinder fest angebracht und kann in das automatische Ventil am Behälter integriert sein.

Gasdichtes Gehäuse an den Behältern

17.5.5.1. Am Kraftstoffbehälter muss über den Behälterverbindungen ein gasdichtes Gehäuse angebracht sein, das den Vorschriften der Absätze 17.5.5.2 bis 17.5.5.5 entspricht, wenn der Behälter nicht außen am Fahrzeug angebracht ist.

17.5.5.2. Das gasdichte Gehäuse muss eine ständig offene Verbindung zur Außenluft haben, die gegebenenfalls mit einem Verbindungsschlauch und einer Durchführung zu schaffen ist, die gegen CNG beständig sein müssen.

17.5.5.3. Die Entlüftungsöffnung des gasdichten Gehäuses darf nicht in einen Radkasten münden und nicht auf eine Wärmequelle wie den Auspuff gerichtet sein.

17.5.5.4. Verbindungsschläuche und Durchführungen an der Unterseite des Fahrzeugaufbaus zur Entlüftung des gasdichten Gehäuses müssen einen freien Querschnitt von mindestens 450 mm2 haben.

17.5.5.5. Das Gehäuse über den Behälterverbindungen und Verbindungsschläuchen muss bei einem Druck von 10 kPa gasdicht sein. Bei diesem Druck dürfen keine bleibenden Verformungen auftreten. Eine Leckrate von nicht mehr als 100 cm3 in der Stunde ist hierbei zulässig.

17.5.5.6. Der Verbindungsschlauch muss mit Klemmschellen oder anderen Befestigungsmitteln an dem gasdichten Gehäuse und der Durchführung fest angebracht sein, damit ein gasdichter Anschluss erreicht wird.

17.5.5.7. In dem gasdichten Gehäuse müssen sich alle in den Gepäck- oder Innenraum eingebauten Bauteile befinden.

17.6. Starre und biegsame Kraftstoffleitungen

17.6.1. Starre Kraftstoffleitungen müssen aus nahtlosem Material bestehen. Das kann nicht rostender Stahl oder Stahl mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung sein.

17.6.2. Eine starre Kraftstoffleitung kann durch eine biegsame Kraftstoffleitung ersetzt werden, wenn sie unter den Bedingungen der Klasse 0, 1 oder 2 verwendet wird.

17.6.3. Biegsame Kraftstoffleitungen müssen den Vorschriften der Anhangs 4B dieser Regelung entsprechen.

17.6.4. Starre Kraftstoffleitungen müssen so befestigt sein, das sie keiner Erschütterung oder mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind.

17.6.5. Biegsame Kraftstoffleitungen müssen so befestigt sein, das sie keiner Erschütterung oder mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind.

17.6.6. Am Befestigungspunkt muss die biegsame oder starre Kraftstoffleitung so angebracht sein, dass Metall nicht mit Metall in Berührung kommt.

17.6.7. Starre und biegsame Kraftstoffleitungen dürfen sich nicht an Wagenheberansatzpunkten befinden.

17.6.8. An Durchführungen müssen Kraftstoffleitungen mit Schutzmaterial versehen sein.

17.7. Verbindungsteile oder Gasanschlussstücke zwischen den Bauteilen

17.7.1. Löt- und Pressverbindungen sind nicht zulässig.

17.7.2. Rohre aus nicht rostendem Stahl dürfen nur durch Verbindungsteile aus nicht rostendem Stahl miteinander verbunden werden.

17.7.3. Verteilerblöcke müssen aus korrosionsbeständigem Werkstoff bestehen.

17.7.4. Bei starren Kraftstoffleitungen sind geeignete Verbindungen zu verwenden, z. B. zweiteilige Pressverbindungen in Stahlrohren mit Dichtkegeln auf beiden Seiten.

17.7.5. Die Zahl der Verbindungen muss möglichst gering sein.

17.7.6. Alle Verbindungen müssen sich an Stellen befinden, an denen sie überprüft werden können.

In einem Fahrgastraum oder in einem geschlossenen Gepäckraum dürfen Kraftstoffleitungen nur so lang wie unbedingt nötig sein und müssen in jedem Fall durch ein gasdichtes Gehäuse geschützt sein.

17.7.7.1. Die Vorschriften von Absatz 17.7.7 gelten nicht für Fahrzeuge der Klassen M2 und M3, wenn die Kraftstoffleitungen und Verbindungen mit einer Ummantelung versehen sind, die gegen CNG beständig ist und eine ständig offene Verbindung zur Außenluft hat.

17.8. Automatisches Ventil

17.8.1. Ein zusätzliches automatisches Ventil kann in die Kraftstoffleitung möglichst nahe am Druckregler eingebaut sein.

17.9. Einfüllvorrichtung oder -behälter,

17.9.1. Die Einfüllvorrichtung muss gegen Verdrehen gesichert und gegen Schmutz und Wasser geschützt sein.

17.9.2. Ist der CNG-Behälter im Fahrgastraum oder in einem (geschlossenen) Gepäckraum eingebaut, so muss sich die Einfüllvorrichtung außen am Fahrzeug oder im Motorraum befinden.

17.10. Kraftstoffwahlsystem und elektrische Anlage

17.10.1. Die elektrischen Bauteile der CNG-Anlage müssen gegen Überlastung geschützt sein.

17.10.2. Fahrzeuge mit mehr als einer Kraftstoffanlage müssen mit einem Kraftstoffwahlsystem ausgerüstet sein, das verhindert, dass dem Motor während mehr als 5 Sekunden mehr als ein Kraftstoff gleichzeitig zugeführt wird. „Bivalente“ Fahrzeuge, bei denen Dieselkraftstoff zum Zünden des Gas-Luft-Gemischs verwendet wird, sind zulässig, wenn die Motoren und Fahrzeuge die verbindlichen Emissionsgrenzwerte einhalten.

17.10.3. Die elektrischen Verbindungen und Bauteile in dem gasdichten Gehäuse müssen so beschaffen sein, dass keine Funken entstehen.

18. ÜBEREINSTIMMUNG DER PRODUKTION

18.1. Die Verfahren zur Kontrolle der Übereinstimmung der Produktion müssen den in Anhang 2 zum Übereinkommen (E/ECE/324-E/ECE/TRANS/505/Rev.2) beschriebenen Verfahren entsprechen.

19. MASSNAHMEN BEI ABWEICHUNG DER PRODUKTION

19.1. Die für einen Fahrzeugtyp nach dieser Regelung erteilte Genehmigung kann zurückgenommen werden, wenn die Anforderungen des Absatzes 18 nicht erfüllt werden.

19.2. Entzieht eine Vertragspartei des Übereinkommens, die diese Regelung anwendet, eine von ihr erteilte Genehmigung, so hat sie unverzüglich die anderen Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, hiervon mit einem Mitteilungsblatt zu unterrichten, das dem Muster in Anhang 2D dieser Regelung entspricht.

20. ÄNDERUNG DES FAHRZEUGTYPS UND ERWEITERUNG DER GENEHMIGUNG

Jede Änderung des Einbaus der speziellen Bauteile für die Verwendung von komprimiertem Gas im Antriebssystem des Fahrzeugs ist der Behörde mitzuteilen, die die Genehmigung für den Fahrzeugtyp erteilt hat. Die Behörde kann dann

20.1.1. entweder die Auffassung vertreten, dass die vorgenommenen Änderungen keine nennenswerte nachteilige Auswirkung haben und das Fahrzeug noch den Vorschriften entspricht,

20.1.2. oder bei dem Technischen Dienst, der die Prüfungen durchführt, ein neues Gutachten anfordern.

20.2. Die Bestätigung oder Versagung der Genehmigung ist den Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, unter Angabe der Änderung mit einem Mitteilungsblatt mitzuteilen, das dem Muster in Anhang 2D dieser Regelung entspricht.

20.3. Die zuständige Behörde, die die Erweiterung der Genehmigung bescheinigt, teilt einer solchen Erweiterung eine laufende Nummer zu und unterrichtet hiervon die anderen Vertragsparteien des Übereinkommens von 1958, die diese Regelung anwenden, mit einem Mitteilungsblatt, das dem Muster in Anhang 2D dieser Regelung entspricht.

21. ENDGÜLTIGE EINSTELLUNG DER PRODUKTION

Stellt der Inhaber der Genehmigung die Produktion eines nach dieser Regelung genehmigten Fahrzeugtyps endgültig ein, so hat er hiervon die Behörde, die die Genehmigung erteilt hat, zu unterrichten. Nach Erhalt der entsprechenden Mitteilung hat diese Behörde die anderen Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, hiervon mit einem Mitteilungsblatt zu unterrichten, das dem Muster in Anhang 2D dieser Regelung entspricht.

22. NAMEN UND ANSCHRIFTEN DER TECHNISCHEN DIENSTE, DIE DIE PRÜFUNGEN FÜR DIE GENEHMIGUNG DURCHFÜHREN, UND DER BEHÖRDEN

Die Vertragsparteien des Übereinkommens, die diese Regelung anwenden, übermitteln dem Sekretariat der Vereinten Nationen die Namen und Anschriften der Technischen Dienste, die die Prüfungen für die Genehmigung durchführen, und der Behörden, die die Genehmigung erteilen und denen die in anderen Ländern ausgestellten Mitteilungsblätter für die Erteilung, Erweiterung, Versagung oder Zurücknahme der Genehmigung zu übersenden sind.

(1) entsprechend den Definitionen in der Anlage 7 zur Sammelresolution über Fahrzeugtechnik (R.E.3) (TRANS/WP.29/78/Rev.1/Amend.2, zuletzt geändert durch Amend.4).

(2) Anzahl angeben.

(3) 1 für Deutschland, 2 für Frankreich, 3 für Italien, 4 für die Niederlande, 5 für Schweden, 6 für Belgien, 7 für Ungarn, 8 für die Tschechische Republik, 9 für Spanien, 10 für Serbien, 11 für das Vereinigte Königreich, 12 für Österreich, 13 für Luxemburg, 14 für die Schweiz, 15 (-), 16 für Norwegen, 17 für Finnland, 18 für Dänemark, 19 für Rumänien, 20 für Polen, 21 für Portugal, 22 für die Russische Föderation, 23 für Griechenland, 24 für Irland, 25 für Kroatien, 26 für Slowenien, 27 für die Slowakei, 28 für Weißrussland, 29 für Estland, 30 (-), 31 für Bosnien und Herzegowina, 32 für Lettland, 33 (-), 34 für Bulgarien, 35 (-), 36 für Litauen, 37 für die Türkei, 38 (-), 39 für Aserbaidschan, 40 für die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien, 41 (-), 42 für die Europäische Gemeinschaft (Genehmigungen werden von ihren Mitgliedstaaten unter Verwendung ihres jeweiligen ECE-Zeichens erteilt), 43 für Japan, 44 (-), 45 für Australien, 46 für die Ukraine und 47 für die Republik Südafrika, 48 für Neuseeland, 49 für Zypern, 50 für Malta, 51 für die Republik Korea, 52 für Malaysia, 53 für Thailand, 54 und 55 (-) und 56 für Montenegro. Die folgenden Zahlen werden den anderen Ländern, die dem Übereinkommen über die Annahme einheitlicher technischer Vorschriften für Radfahrzeuge, Ausrüstungsgegenstände und Teile, die in Radfahrzeuge(n) eingebaut und/oder verwendet werden können, und die Bedingungen für die gegenseitige Anerkennung von Genehmigungen, die nach diesen Vorschriften erteilt wurden, beigetreten sind, nach der zeitlichen Reihenfolge ihrer Ratifikation oder ihres Beitritts zugeteilt, und die so zugeteilten Zahlen werden den Vertragsparteien des Übereinkommens vom Generalsekretär der Vereinten Nationen mitgeteilt.

(4) entsprechend den Definitionen in der Anlage 7 zur Sammelresolution über Fahrzeugtechnik (R.E.3) (TRANS/WP.29/78/Rev.1/Amend.2).

Das oben dargestellte, an einem CNG-Bauteil angebrachte Genehmigungszeichen besagt, dass dieses Bauteil in Italien (E3) nach der Regelung Nr. 110 unter der Genehmigungsnummer 002439 genehmigt worden ist. Aus den ersten beiden Ziffern der Genehmigungsnummer geht hervor, dass die Genehmigung nach den Vorschriften der Regelung Nr. 110 in ihrer ursprünglichen Fassung erteilt wurde.

Das oben dargestellte, an einem Fahrzeug angebrachte Genehmigungszeichen besagt, dass das Fahrzeug hinsichtlich des Einbaus der CNG-Anlage für die Verwendung von CNG für den Antrieb in Italien (E3) nach der Regelung Nr. 110 unter der Genehmigungsnummer 002439 genehmigt worden ist. Aus den ersten beiden Ziffern der Genehmigungsnummer geht hervor, dass die Genehmigung nach den Vorschriften der Regelung Nr. 110 in ihrer ursprünglichen Fassung erteilt wurde und dass die Regelung Nr. 83 die Änderungsserie 04 einschloss.

Das oben dargestellte, an einem Fahrzeug angebrachte Genehmigungszeichen besagt, dass das Fahrzeug hinsichtlich des Einbaus der CNG-Anlage für die Verwendung von CNG für den Antrieb in Italien (E3) nach der Regelung Nr. 110 unter der Genehmigungsnummer 002439 genehmigt worden ist. Aus den ersten beiden Ziffern der Genehmigungsnummer geht hervor, dass die Genehmigung nach den Vorschriften der Regelung Nr. 110 in ihrer ursprünglichen Fassung erteilt wurde.

ANHANG 3

GASZYLINDER HOCHDRUCKZYLINDER FÜR DIE FAHRZEUGINTERNE SPEICHERUNG VON ERDGAS ALS KRAFTSTOFF FÜR KRAFTFAHRZEUGE

1. ANWENDUNGSBEREICH

In diesem Anhang sind Mindestanforderungen für leichte nachfüllbare Gaszylinder festgelegt. Die Zylinder sind nur für die fahrzeuginterne Speicherung von hoch komprimiertem Erdgas als Kraftstoff für Kraftfahrzeuge bestimmt, an denen die Zylinder zu befestigen sind. Die Zylinder können aus jeder Art von Stahl, Aluminium oder nicht metallischem Werkstoff und in jeder Ausführung und nach jedem Verfahren hergestellt sein, die/das für die speziellen Betriebsbedingungen geeignet ist. Dieser Anhang gilt nicht für Metallinnenbehälter und Zylinder aus nicht rostendem Stahl oder in geschweißter Ausführung. Zylinder nach diesem Anhang sind der Klasse 0 nach der Definition in Absatz 2 dieser Regelung zugeordnet und wie folgt beschaffen:

CNG-1 Metall CNG-2 Metallinnenbehälter, mit harzgetränkter Endlosfaser verstärkt (in Richtung des Umfangs umwickelt); CNG-3 Metallinnenbehälter, mit harzgetränkter Endlosfaser verstärkt (vollständig umwickelt); CNG-4 harzgetränkte Endlosfaser mit nichtmetallischem Innenbehälter (Vollverbundkonstruktion).

Die Betriebsbedingungen, denen die Zylinder ausgesetzt sind, sind in Absatz 4 ausführlich beschrieben. In diesem Anhang wird bei Erdgas als Kraftstoff ein Arbeitsdruck von 20 MPa bei einer stabilen Temperatur von 15 °C und ein maximaler Fülldruck von 26 MPa zugrunde gelegt. Bei anderen Arbeitsdrücken kann der Druck durch Multiplizieren mit dem jeweiligen Faktor (Verhältniszahl) angepasst werden. So sind z. B. bei einer Anlage, die für einen Arbeitdruck von 25 MPa ausgelegt ist, die Druckwerte mit 1,25 zu multiplizieren.

Die Lebensdauer eines Zylinders ist vom Hersteller festzulegen und kann je nach Verwendungszweck unterschiedlich sein. Bei der Festlegung der Lebensdauer werden 1 000 Nachfüllungen des Zylinders pro Jahr und 15 000 Nachfüllungen insgesamt zugrunde gelegt. Die maximale Lebensdauer beträgt 20 Jahre.

Bei Metallzylindern und Zylindern mit Metallinnenbehälter wird bei der Festlegung der Lebensdauer die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ermüdungsrisse zugrunde gelegt. Jeder Zylinder oder Innenbehälter ist mit Ultraschall oder nach einer gleichwertigen anderen Methode zu prüfen, damit sichergestellt ist, dass keine Fehler vorhanden sind, deren Ausdehnung das zulässige Maß überschreitet. So ist eine optimale Konstruktion und Fertigung leichter Zylinder für den Betrieb von Kraftfahrzeugen mit Erdgas möglich.

Bei Zylindern in Vollverbundkonstruktion mit nicht metallischen, nicht Druck tragenden Innenbehältern wird die „gesicherte Lebensdauer“ durch geeignete Bemessungsverfahren, Konstruktionszulassungsprüfungen und Fertigungskontrollen nachgewiesen.

2. QUELLEN

Die nachstehend aufgeführten Normen enthalten Vorschriften, die durch Verweise in diesen Anhang aufgenommen werden (bis zur Einführung entsprechender ECE-Vorschriften).

ASTM-Normen (1)

ASTM B117-90 Test method of Salt Spray (Fog) Testing ASTM B154-92 Mercurous Nitrate Test for Copper and Copper Alloys ASTM D522-92 Mandrel Bend Test of attached Organic Coatings ASTM D1308-87 Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented Organic Finishes ASTM D2344-84 Test Method for Apparent interlaminar Shear Strength of Parallel Fibre Composites by Short Beam Method ASTM D2794-92 Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact) ASTM D3170-87 Chipping Resistance of Coatings ASTM D3418-83 Test Method for Transition Temperatures Polymers by Thermal Analysis ASTM E647-93 Standard Test, Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates, ASTM E813-89 Test Method for JIC, a Measure of Fracture Toughness ASTM G53-93 Standard Practice for Operating Light and Water — Exposure Apparatus (Fluorescent UV-Condensation Type) for Exposure of non-metallic materials

BSI-Normen (2)

BS 5045 Part 1 (1982) Transportable Gas Containers — Specification for Seamless Steel Gas Containers Above 0,5 litre Water Capacity BS 7448-91 Fracture Mechanics Toughness Tests Part I — Method for Determination of KIC, Critical COD and Critical J Values of BS PD 6493-1991 Guidance an Methods for Assessing the A Acceptability of Flaws in Fusion Welded Structures; Metallic Materials

ISO-Normen (3)

ISO 148-1983 Steel — Charpy Impact Test (v-notch) ISO 306-1987 Plastics — Thermoplastic Materials — Determination of Vicat Softening Temperature ISO 527 Pt 1-93 Plastics — Determination of Tensile Properties — Part I: General principles ISO 642-79 Steel-Hardenability Test by End Quenching (Jominy Test) ISO 2808-91 Paints and Varnishes — Determination of film Thickness ISO 3628-78 Glass Reinforced Materials — Determination of Tensile Properties ISO 4624-78 Plastics and Varnishes — Pull-off Test for adhesion ISO 6982-84 Metallic Materials — Tensile Testing ISO 6506-1981 Metallic Materials — Hardness test — Brinell Test ISO 6508-1986 Metallic Materials — Hardness Tests — Rockwell Test (Scales, ABCDEFGHK) ISO 7225 Precautionary Labels for Gas Cylinders ISO/DIS 7866-1992 Refillable Transportable Seamless Aluminium Alloy Cylinders for Worldwide Usage Design, Manufacture and Acceptance ISO 9001:1994 Quality Assurance in Design/Development. Production, Installation and Servicing ISO 9002:1994 Quality Assurance in Production and Installation ISO/DIS 12737 Metallic Materials — Determination of the Plane-Strain Fracture Toughness ISO/IEC Guide 25-1990 General requirements for the Technical Competence of Testing Laboratories ISO/IEC Guide 48-1986 Guidelines for Third Party Assessment and Registration of Supplies Quality System ISO/DIS 9809 Transportable Seamless Steel Gas Cylinders Design, Construction and Testing — Part I: Quenched and Tempered Steel Cylinders with Tensile Strength < 1 100 MPa

NACE-Normen (4)

NACE TM0177-90 Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulphide Stress Cracking in H2S Environments.

3. BEGRIFFSBESTIMMUNGEN

Für die Zwecke dieses Anhangs gelten folgende Begriffsbestimmungen:

3.1. (frei)

3.2. Autofrettage: ein Verfahren unter Druckanwendung, das bei der Herstellung von Verbundzylindern mit Metallinnenbehältern angewandt wird und bei dem der Innenbehälter über seine Elastizitätsgrenze hinaus einer Spannung ausgesetzt wird, die so groß ist, dass sie eine bleibende plastische Verformung bewirkt. Das führt dazu, dass der Innenbehälter bei einem Innendruck von Null auf Druck belastet wird und die Fasern der Außenhülle auf Zug belastet werden.

3.3. Autofrettagedruck: der Druck in dem umwickelten Zylinder, bei dem sich die gewünschte Verteilung der Spannung zwischen dem Innenbehälter und der Umwicklung einstellt.

3.4. Verbundzylinder-Los: eine Gruppe von nacheinander aus geeigneten Innenbehältern hergestellten Zylindern, die in Größe, Ausführung, spezifizierten Werkstoffen und Fertigungsverfahren gleich sind.

3.5. Metallzylinder- und -innenbehälter-Los: eine Gruppe von nacheinander hergestellten Metallzylindern oder -innenbehältern, die in Nenndurchmesser, Wanddicke, Ausführung, spezifiziertem Werkstoff, Fertigungsverfahren, den bei der Herstellung und der Wärmebehandlung verwendeten Geräten und den Temperaturen, Zeiten und Umgebungsbedingungen der Wärmebehandlung gleich sind.

3.6. Nichtmetallische Innenbehälter-Los: eine Gruppe von nacheinander hergestellten nichtmetallischen Innenbehältern, die in Nenndurchmesser, Wanddicke, Ausführung, spezifiziertem Werkstoff und Fertigungsverfahren gleich sind.

3.7. Maximale Losgröße: Auf keinen Fall darf ein Los mehr als 200 fertige Zylinder oder Innenbehälter (außer Zylinder und Innenbehälter für zerstörende Prüfungen) oder mehr als die in einer Produktionsschicht nacheinander hergestellten Zylinder oder Innenbehälter umfassen (es gilt die jeweils größere Zahl).

3.8. Verbundzylinder: ein Zylinder, bei dem eine harzgetränkte Endlosfaser um einen metallischen oder nichtmetallischen Innenbehälter gewickelt ist. Verbundzylinder mit nichtmetallischen Innenbehältern werden als Zylinder in Vollverbundkonstruktion bezeichnet.

3.9. Wicklung unter kontrollierter Spannung: ein Verfahren, das bei der Herstellung von Verbundzylindern mit Metallinnnenbehältern angewandt wird, die in Richtung des Umfangs umwickelt sind. Dabei wird bei einem Innenüberdruck von Null der Innenbehälter auf Druck und die Umwicklung auf Zug belastet, was dadurch erreicht wird, dass die Verstärkungsfasern unter deutlich erhöhter Spannung aufgewickelt werden.

3.10. Fülldruck: der Gasdruck im Zylinder unmittelbar nach dem Füllen.

3.11. Fertig gestellte Zylinder: Zylinder, die gebrauchsfertig und repräsentativ für die normale Produktion sind und mit allen Kennzeichen und der äußeren Beschichtung einschließlich der vom Hersteller angegebenen integrierten Isolierung versehen sind, aber keine nicht integrierte Isolierung und keinen nicht integrierten Schutz haben.

3.12. Vollständige Umwicklung: eine Umwicklung, bei der die Verstärkungsfasern sowohl in Richtung des Umfangs als auch in axialer Richtung um den Zylinder gewickelt sind.

3.13. Gastemperatur: die Temperatur des Gases in einem Zylinder.

3.14. Umwicklung in Richtung des Umfangs: eine Umwicklung, bei der die Verstärkungsfasern im Wesentlichen in Richtung des Umfangs um den zylindrischen Teil de Innenbehälters gewickelt sind, sodass die Faser in der Richtung parallel zur Längsachse des Zylinders nicht stark belastet wird.

3.15. Innenbehälter: ein Behälter, der als gasdichtes Innengehäuse dient und mit Verstärkungsfasern umwickelt ist, damit die erforderliche Festigkeit erreicht wird. In dieser Regelung sind zwei Arten von Innenbehältern beschrieben: Metallinnenbehälter, die zusammen mit dem Verstärkungsmaterial die Last aufnehmen sollen, und nichtmetallische Innenbehälter, die keine Last aufnehmen.

3.16. Hersteller: die Person oder Stelle, die für die Konstruktion, die Fertigung und die Prüfung der Zylinder verantwortlich ist.

3.17. Höchster erreichter Druck: der stabile Druck, der herrscht, wenn Gas in einem bis zum Erreichen des Arbeitsdrucks gefüllten Zylinder auf die höchste Betriebstemperatur gebracht worden ist.

3.18. Umwicklung: die Verstärkung aus Faser und Harz, die auf den Innenbehälter aufgebracht ist.

3.19. Vorbeanspruchung: der Vorgang, bei dem das Verfahren der Autofrettage oder der Wicklung unter kontrollierter Spannung angewandt wird.

3.20. Betriebsdauer: die Zeit in Jahren, während der die Zylinder unter normalen Betriebsbedingungen sicher verwendet werden können.

3.21. Stabiler Druck: der Gasdruck, der herrscht, wenn eine bestimmte stabile Temperatur erreicht ist.

3.22. Stabile Temperatur: die gleichmäßige Gastemperatur, die sich nach einer durch das Füllen verursachten Temperaturänderung einstellt.

3.23. Prüfdruck: der Druck, bei dem der Zylinder hydrostatisch geprüft wird.

3.24. Arbeitsdruck: der stabile Druck von 20 MPa bei einer gleichmäßigen Temperatur von 15 °C.

4. BETRIEBSBEDINGUNGEN

4.1. Allgemeines

4.1.1. Normale Betriebsbedingungen

Die in diesem Abschnitt beschriebenen normalen Betriebsbedingungen sollen als Grundlage für die Konstruktion, die Fertigung, die Qualitätskontrolle, die Prüfung und die Genehmigung von Zylindern dienen, die dauerhaft in Fahrzeuge eingebaut und zum Speichern von Erdgas als Kraftstoff bei Umgebungstemperatur verwendet werden sollen.

4.1.2. Verwendung der Zylinder

Mit den hier beschriebenen Betriebsbedingungen sollen außerdem Hinweise für die sichere Verwendung der nach dieser Regelung hergestellten Zylinder gegeben werden. Sie sind bestimmt für

a) Zylinderhersteller,

b) Besitzer von Zylindern,

c) Konstrukteure oder Vertragsfirmen, die für den Einbau von Zylindern verantwortlich sind,

d) Konstrukteure oder Besitzer von Einrichtungen, die zum Füllen von Zylindern in Fahrzeugen verwendet werden,

e) Erdgaslieferanten,

f) Aufsichtsbehörden, die die Verwendung von Zylindern überwachen.

4.1.3. Betriebsdauer

Die Zeit, während der ein Zylinder sicher betrieben werden kann, ist von seinem Konstrukteur unter Berücksichtigung der in dieser Regelung beschriebenen Betriebsbedingungen festzulegen. Die maximale Betriebsdauer beträgt 20 Jahre.

Regelmäßige Eignungsüberprüfung

Empfehlungen für die regelmäßige Eignungsüberprüfung durch Sichtprüfung oder andere Prüfungen während der Betriebsdauer sind vom Zylinderhersteller unter Berücksichtigung der in dieser Regelung beschriebenen Betriebsbedingungen zu geben. Jeder Zylinder ist nach seiner Inbetriebnahme am Fahrzeug (Zulassung des Fahrzeugs) mindestens alle 48 Monate und bei einem Wiedereinbau visuell auf äußere Schäden zu prüfen, und zwar auch unter den Halterungen. Die Sichtprüfung ist von einer von der Aufsichtsbehörde zugelassenen oder anerkannten Stelle nach den angaben des Herstellers durchzuführen. Zylinder ohne Typschild mit den vorgeschriebenen Angaben oder mit einem Typschild, auf dem Angaben unleserlich sind, sind auszusondern. Ist der Zylinder anhand der Herstellernummer oder der laufenden Nummer eindeutig identifizierbar, kann ein Ersatzschild angebracht und der Zylinder weiter verwendet werden.

4.1.4.1. Zylinder nach einer Fahrzeugkollision

Nach einer Fahrzeugkollision müssen die Zylinder von einer vom Hersteller autorisierten Stelle erneut geprüft werden, sofern die zuständige Behörde nichts anderes anordnet. Zylinder, die bei dem Aufprall nicht beschädigt worden sind, dürfen weiter verwendet werden. Andernfalls muss der betreffende Zylinder zur Begutachtung an den Hersteller zurückgesandt werden.

4.1.4.2. Zylinder nach der Einwirkung von Feuer

Zylinder, die dem Feuer ausgesetzt waren, müssen von einer vom Hersteller autorisierten Stelle erneut geprüft oder ausgesondert werden.

4.2. Höchstdrücke

Der Zylinderdruck muss auf folgende Werte begrenzt sein:

a) auf einen Druck, der sich bei einer stabilen Temperatur von 15 °C auf 20 MPa stabilisiert,

b) auf 26 MPa unmittelbar nach dem Füllen, unabhängig von der Temperatur.

4.3. Zahl der Füllzyklen

Die Zylinder sind so ausgelegt, dass sie bei einer stabilen Gastemperatur von 15 °C bis zu 1 000 Mal je Betriebsjahr bis zu einem stabilen Druck von 20 MPa (200 bar) gefüllt werden können.

4.4. Temperaturbereich

4.4.1. Stabile Gastemperatur

Die stabile Gastemperatur in Zylindern kann zwischen einem Mindestwert von –40 °C und einem Höchstwert von 65 °C liegen.

4.4.2. Zylindertemperaturen

Die Temperatur der Zylinderwerkstoffe kann zwischen einem Mindestwert von –40 °C und einem Höchstwert von +82 °C liegen.

Außer in dem in Absatz 4.4.3 genannten Fall dürfen Temperaturen über +65 °C nur so örtlich begrenzt oder kurzzeitig auftreten, dass die Gastemperatur im Zylinder nie +65 °C übersteigt.

4.4.3. Übergangstemperaturen

Die während des Füllens oder des Entleerens erreichten Gastemperaturen können außerhalb der in Absatz 4.4.1 genannten Grenzen liegen.

4.5. Gaszusammensetzung

Methanol oder Glykol dürfen dem Erdgas nicht absichtlich zugesetzt werden. Die Zylinder müssen so beschaffen sein, dass die mit Erdgas nach einer der nachstehenden drei Spezifikationen gefüllt werden können:

a) Erdgas nach SAE J1616

b) Trockengas Der Wasserdampfgehalt liegt in der Regel unter 32 mg/m3, der Drucktaupunkt bei –9 °C bei 20 MPa. Mengenbegrenzungen bestehen nur für folgende Bestandteile: — Hydrogensulfid und andere lösliche Sulfide: … 23 mg/m3 — Sauerstoff: … 1 Vol.-% Sind die Zylinder aus Stahl mit einer Zugfestigkeit über 950 MPa hergestellt, darf der Wasserstoffgehalt höchstens 2 Volumenprozent betragen.

c) Nassgas Bei Gas mit einem höheren Wassergehalt als unter Buchstabe (b) angegeben werden in der Regel folgende Grenzwerte eingehalten: — Hydrogensulfid und andere lösliche Sulfide: … 23 mg/m3 — Sauerstoff: … 1 Vol.-% — Kohlendioxid: … 4 Vol.-% — Wasserstoff: … 0,1 Vol.-% Bei Nassgas ist zum Schutz der Metallzylinder oder -innenbehälter mindestens 1 mg Kompressoröl je kg Gas erforderlich.

4.6. Außenflächen

Die Zylinder dürfen nicht ständig mechanischen oder chemischen Beanspruchungen ausgesetzt sein, (wie aus dem Fahrzeug austretendes Ladegut und durch den Straßenzustand bedingter starker Abrieb) und müssen nach anerkannten Regeln eingebaut sein. Ihre Außenflächen können jedoch gelegentlich folgenden Einflüssen ausgesetzt sein:

a) Wasser, entweder durch wiederholtes Eintauchen oder durch Spritzwasser;

b) Salz, wenn das Fahrzeug in Meeresnähe oder an Orten betrieben wird, an denen Auftausalz verwendet wird;

c) ultraviolette Strahlung des Sonnenlichts;

d) Steinschlag;

e) Lösungsmittel, Säuren und Laugen, Dünger;

f) Betriebsflüssigkeiten von Kraftfahrzeugen wie Kraftstoff, Hydraulikflüssigkeit, Glykol und Öl.

4.7. Permeation oder Entweichen von Gas

Die Zylinder dürfen sich längere Zeit in geschlossenen Räumen befinden. Die Permeation von Gas durch die Zylinderwand oder das Entweichen von Gas zwischen den Endanschlüssen und dem Innenbehälter ist bei der Konstruktion zu berücksichtigen.

5. KONSTRUKTIONSGENEHMIGUNG

5.1. Allgemeines

Mit dem Antrag auf Genehmigung muss der Konstrukteur des Zylinders folgende Unterlagen und Angaben bei der zuständigen Behörde einreichen:

a) Betriebserklärung (Absatz 5.2),

b) Konstruktionsdaten (Absatz 5.3),

c) Fertigungsdaten (Absatz 5.4),

d) Qualitätsmanagementsystem (Absatz 5.5),

e) Bruchverhalten und Defektgröße für zerstörungsfreie Prüfungen (Absatz 5.6),

f) Datenblatt (Absatz 5.7),

g) ergänzende Daten (Absatz 5.8),

Für nach ISO 9809 konstruierte Zylinder brauchen eine Spannungsberechnung nach Absatz 5.3.2 oder die Angaben nach Absatz 5.6 nicht vorgelegt zu werden.

5.2. Betriebserklärung

Die Betriebserklärung dient zur Anleitung derjenigen, die die Zylinder einbauen oder nutzen, und zur Information der Genehmigungsbehörde oder des von ihr benannten Vertreters. Sie muss folgende Angaben enthalten:

a) die Erklärung, dass der Zylinder der bereffenden Bauart während seiner Betriebsdauer für die Verwendung unter den in Absatz 4 genannten Betriebsbedingungen geeignet ist,

b) Angabe der Betriebsdauer,

c) Mindestanforderungen an die Prüfung und Überprüfung während der Nutzung,

d) Angaben über die erforderlichen Druckminderer und die erforderliche Isolierung,

e) Angaben über Halterungen, Schutzüberzüge usw., die erforderlich sind, aber nicht mitgeliefert werden,

f) Beschreibung der Zylinderausführung,

g) weitere Angaben, die für die sichere Verwendung und Überprüfung des Zylinders erforderlich sind.

5.3. Konstruktionsdaten

5.3.1. Zeichnungen

Die Zeichnungen müssen mindestens folgende Angaben enthalten:

a) Titel, Bezugsnummer, Ausgabedatum und Nummern der Neuausgaben, gegebenenfalls mit Ausgabedaten,

b) Bezugnahme auf diese Regelung und Zylindertyp,

c) alle Maße mit Toleranzen, ausführliche Darstellung der Endverschlüsse mit Mindestdicken und Öffnungen,

d) Masse (Gewicht) der Zylinder mit Toleranzen,

e) Werkstoffangaben mit Mindestwerten oder Toleranzbereichen für die mechanischen und chemischen Eigenschaften; bei Metallzylindern oder Metallinnenbehältern den festgelegten Härtebereich;

f) weitere Angaben wie Bereich des Autofrettagedrucks, niedrigster Prüfdruck, Einzelheiten des Feuerschutzsystems und des äußeren Schutzüberzugs.

5.3.2. Spannungsberechnung

Eine Finite-Elemente-Analyse oder eine andere Art von Spannungsberechnung ist vorzulegen.

Eine Tabelle, in der die errechneten Spannungen zusammengefasst sind, ist vorzulegen.

5.3.3. Werkstoffprüfdaten

Eine ausführliche Beschreibung der verwendeten Werkstoffe und der Toleranzen ihrer Eigenschaften ist vorzulegen. Außerdem sind Prüfdaten vorzulegen, die die mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe und ihre Eignung für den Betrieb unter den in Absatz 4 genannten Bedingungen charakterisieren.

5.3.4. Daten der Konstruktionszulassungsprüfung

Der Werkstoff, die Konstruktion, die Fertigung und die Prüfung des Zylinders müssen für den vorgesehenen Betrieb geeignet sein. Das wird dadurch nachgewiesen, dass die Anforderungen der für die betreffende Zylinderbauart vorgeschriebenen und nach den in Anlage A zu diesem Anhang durchgeführten Prüfungen erfüllt sind.

Die Prüfdaten müssen außerdem die Abmessungen, Wanddicken und Gewichte aller geprüften Zylinder umfassen.

5.3.5. Feuerschutz

Die Anordnung der Druckminderer, die den Zylinder vor plötzlichem Bruch schützen, wenn er bei einem Brand den in Absatz A.15 beschriebenen Bedingungen ausgesetzt ist, ist anzugeben. Mit den Prüfdaten muss die Wirksamkeit des vorgesehenen Feuerschutzsystems nachgewiesen werden.

5.3.6. Zylinderhalterungen

Einzelheiten der Zylinderhalterungen oder der Anforderungen an die Halterungen sind nach den Vorschriften von Absatz 6.11 anzugeben.

5.4. Fertigungsdaten

Es sind ausführliche Beschreibungen aller Fertigungsverfahren, zerstörungsfreien Prüfungen, Fertigungsprüfungen und Prüfungen von Produktionslosen vorzulegen. Die Toleranzen für alle Fertigungsgänge wie Wärmebehandlung, Endformung, Harzmischung, Wicklungsspannung und –geschwindigkeit der Faser, Härtungszeiten und –temperaturen und Autofrettageverfahren sind anzugeben, ebenso Oberflächengüte, Beschaffenheit und Eigenschaften des Fadens, Annahmekriterien für die Ultraschallprüfung (oder ein gleichwertiges Verfahren) und die maximale Größe von Prüflosen.

5.5. (frei)

5.6. Bruchverhalten und Defektgröße für zerstörungsfreie Prüfungen

5.6.1. Bruchverhalten

Der Hersteller muss das Leck-vor-Bruch-Verhalten des Zylinders der betreffenden Bauart nach den Vorschriften des Absatzes 6.7 nachweisen.

5.6.2. Defektgröße für zerstörungsfreie Prüfungen

Der Hersteller muss nach dem in Absatz 6.15.2 beschriebenen Verfahren die maximale Defektgröße für zerstörungsfreie Prüfungen ermitteln.

5.7. Datenblatt

Für jede Zylinderausführung sind auf einem Datenblatt die Unterlagen aufzuführen, die die Angaben nach Absatz 5.1 enthalten. Für jede Unterlage sind der Titel, die Bezugsnummer, die Nummern der Neuausgaben sowie die Ausgabedaten der Ursprungsfassung und der anderen Fassungen anzugeben. Alle Unterlagen müssen vom Hersteller unterschrieben oder abgezeichnet sein. Das Datenblatt muss mit einer Nummer und gegebenenfalls den Nummern der Neuausgaben versehen sein, die zur Bezeichnung der Zylinderausführung verwendet werden können, und die Unterschrift des Technikers tragen, der für die Konstruktion verantwortlich ist. Auf dem Datenblatt muss ein Feld für einen Stempel vorgesehen sein, aus dem die Bauartgenehmigung hervorgeht.

5.8. Ergänzende Daten

Gegebenenfalls sind zur Ergänzung des Antrags weitere Daten zu übermitteln wie die Herkunft des vorgesehenen Werkstoffs oder Angaben zur Verwendung einer bestimmten Zylinderausführung unter anderen Betriebsbedingungen.

5.9. Genehmigung und Bescheinigung

5.9.1. Überprüfung und Prüfung

Die Übereinstimmung der Produktion ist nach den Vorschriften von Absatz 9 dieser Regelung zu überprüfen.

Damit sichergestellt ist, dass die Zylinder den Vorschriften dieser internationalen Regelung entsprechen, sind sie nach den Bestimmungen der Absätze 6.13 und 6.14 von der zuständigen Behörde zu überprüfen.

5.9.2. Prüfbescheinigung

Sind die Ergebnisse der Typprüfung nach Absatz 6.13 zufrieden stellend, stellt die zuständige Behörde eine Prüfbescheinigung aus. Ein Muster einer Prüfbescheinigung ist in Anlage D zu diesem Anhang wiedergegeben.

5.9.3. Bescheinigung über die Annahme eines Produktionsloses

Die zuständige Behörde stellt eine Annahmebescheinigung entsprechend dem Muster in Anlage D zu diesem Anhang aus.

6. VORSCHRIFTEN FÜR ALLE ZYLINDERTYPEN

6.1. Allgemeines

Die nachstehenden Vorschriften gelten allgemein für Zylinder der in den Absätzen 7 bis 10 genannten Typen. Bei der Zylinderkonstruktion ist alles zu berücksichtigen, was notwendig ist, um sicherzustellen, dass jeder nach den Konstruktionsunterlagen hergestellte Zylinder während der angegebenen Betriebsdauer für seinen Zweck geeignet ist. Stahlzylinder des Typs CNG-1, die nach der ISO-Norm 9809 hergestellt sind und alle ihre Anforderungen erfüllen, brauchen nur den Vorschriften der Absätze 6.3.2.4 und 6.9 bis 6.13 zu entsprechen.

6.2. Konstruktion

In dieser Regelung sind weder Konstruktionsformeln noch zulässige Beanspruchungen und Spannungen angegeben. Vorgeschrieben ist aber, dass die Eignung der Konstruktion nachgewiesen wird: durch Berechnungen und dadurch, dass die Zylinder die in dieser Regelung vorgeschriebenen Werkstoff-, Konstruktionszulassungs-, Fertigungs- und Produktionslosprüfungen regelmäßig bestehen. Bei allen Ausführungen muss sichergestellt sein, dass am Zylinder bei einem möglichen Verschleiß der druckbeaufschlagten Teile bei normalem Betrieb „Leck vor Bruch“ entsteht. Wird ein Metallzylinder oder Metallinnenbehälter undicht, so darf das nur durch Ausbreitung eines Ermüdungsrisses geschehen.

6.3. Werkstoffe

6.3.1. Die verwendeten Werkstoffe müssen für den Betrieb unter den in Absatz 4 beschriebenen Bedingungen geeignet sein. Ein Zylinder darf nicht so konstruiert sein, dass unverträgliche Werkstoffe miteinander in Berührung kommen. Die Anforderungen für die Werkstoffzulassungsprüfung sind in Tabelle 6.1 zusammengefasst.

Stahl

6.3.2.1. Zusammensetzung

Stähle müssen aluminium- oder siliziumberuhigt und vorwiegend feinkörnig sein. Die chemische Zusammensetzung aller Stähle ist anzugeben, wobei mindestens folgende Werte aufzuführen sind:

a) in allen Fällen der Kohlenstoff-, Mangan-, Aluminium- und Siliziumgehalt,

b) Nickel-, Chrom-, Molybdän-, Bor- und Vanadiumgehalt sowie der Gehalt an allen weiteren absichtlich zugesetzten Legierungselementen.

Folgende Grenzwerte dürfen bei der Analyse der Schmelze nicht überschritten werden:

Zugfestigkeit < 950 MPa ≥ 950 MPa Schwefel 0,020 % 0,010 % Phosphor 0,020 % 0,020 % Schwefel und Phosphor 0,030 % 0,025 %

Wird ein Kohlenstoff-Bor-Stahl verwendet, ist am der ersten und letzten Gussblock oder der ersten und letzten Bramme einer Schmelze eine Härtbarkeitsprüfung nach ISO 642 durchzuführen. Die Härte ist in einem Abstand von 7,9 mm vom abgeschreckten Ende zu messen. Sie muss zwischen 33 und 53 HRC oder zwischen 327 und 560 HV liegen und ist vom Werkstoffhersteller zu bestätigen.

6.3.2.2. Zugeigenschaften

Die Zugeigenschaften des Stahls sind an einer aus dem fertigen Zylinder oder Innenbehälter entnommenen Probe nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.1 zu prüfen. Die Dehnung des Stahls muss mindestens 14 % betragen.

6.3.2.3. Eigenschaften bei Aufprall

Die Eigenschaften des Stahls bei Aufprall sind an einer aus dem fertigen Zylinder oder Innenbehälter entnommenen Probe nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.2 zu prüfen. Die Messwerte dürfen nicht unter den in Tabelle 6.2 angegebenen Werten liegen.

6.3.2.4. Spannungsrissbeständigkeit bei Prüfung in Sulfidlösung

Liegt die Obergrenze des für den Stahl angegebenen Härtebereichs über 240 HB, so muss eine aus dem fertigen Zylinder entnommene Probe nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.3 geprüft werden und den dort genannten Anforderungen entsprechen.

Aluminium

6.3.3.1. Zusammensetzung

Die Zusammensetzung von Aluminiumlegierungen ist nach den Regeln der „Aluminium Association“ für ein bestimmtes Legierungssystem anzugeben. Die Verunreinigung einer Aluminiumlegierung durch Blei und Wismut darf höchstens 0,003 % betragen.

6.3.3.2. Korrosionsprüfungen

Aluminiumlegierungen müssen den Anforderungen der in Anlage A Absatz A.4 genannten Korrosionsprüfungen entsprechen.

6.3.3.3. Prüfung der Rissbildung bei Dauerbelastung

Aluminiumlegierungen müssen den Anforderungen der in Anlage A Absatz A.5 genannten Prüfung entsprechen.

6.3.3.4. Zugeigenschaften

Die Zugeigenschaften der Aluminiumlegierung sind an einer aus dem fertigen Zylinder oder Innenbehälter entnommenen Probe nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A1 zu prüfen. Die Dehnung der Legierung muss mindestens 12 % betragen.

Harze

6.3.4.1. Allgemeines

Als Imprägnierstoff können warm aushärtende oder thermoplastische Harze verwendet werden. Geeignete Grundstoffe sind beispielsweise Epoxidharz, modifiziertes Epoxidharz, warm aushärtende Kunststoffe wie Polyester und Vinylester sowie Thermoplaste wie Polyethylen und Polyamid.

6.3.4.2. Scherfestigkeit

Harzwerkstoffe müssen den Anforderungen der Anlage A Absatz A.26 genannten Prüfung entsprechen.

6.3.4.3. Verglasungstemperatur

Die Verglasungstemperatur des Harzwerkstoffs ist nach der Norm ASTM D3418 zu bestimmen.

6.3.5. Fasern

Als Verstärkungsfasern sind Glas-, Aramid- oder Kohlenstofffasern zu verwenden. Werden Kohlenstofffasern verwendet, muss sichergestellt sein, dass eine galvanische Korrosion der Metallteile des Zylinders nicht möglich ist. Zu den vom Hersteller aufzubewahrenden Unterlagen gehören die veröffentlichten technischen Vorschriften für Verbundwerkstoffe, die Angaben des Werkstoffherstellers zu Lagerung und Lagerfähigkeit sowie die Bestätigung des Werkstoffherstellers, dass jede Lieferung den technischen Vorschriften entspricht. Der Faserhersteller muss bescheinigen, dass die Eigenschaften des Faserwerkstoffs seinen Angaben für das Produkt entsprechen.

6.3.6. Kunststoffinnenbehälter

Die Streckgrenze und die spezifische Dehnung des Werkstoffs sind nach den Vorschriften von Anlage Absatz A.22 zu bestimmen. In den Prüfungen ist nachzuweisen, dass die Dehneigenschaften des Werkstoffs bei Temperaturen ≤ –50 °C den Herstellerangaben entsprechen. Der Werkstoff muss für die in Absatz 4 dieses Anhangs beschriebenen Betriebsbedingungen geeignet sein. Bei der in Anlage A Absatz A.23 genannten Prüfung muss die Erweichungstemperatur mindestens 90 °C und die Schmelztemperatur mindestens 100 °C betragen.

6.4. Prüfdruck

Der Prüfdruck bei der Herstellung muss mindestens 30 MPa betragen.

6.5. Berstdrücke und Spannungsverhältnisse der Fasern

Bei allen Zylindertypen darf der tatsächliche Mindestberstdruck nicht unter den in Tabelle 6.3 dieses Anhangs angegebenen Werten liegen. Bei Zylindern der Typen CNG-2, CNG-3 und CNG-4 muss die Verbundwerkstoff-Umwicklung für eine hohe Betriebssicherheit bei Dauerbelastung und zyklischer Belastung ausgelegt sein. Diese Betriebssicherheit besteht, wenn die in Tabelle 6.3 dieses Anhangs angegebenen Werte für die Spannungsverhältnisse der Verstärkungsfasern des Verbundwerkstoffs erreicht oder überschritten werden. Das Spannungsverhältnis ist der Quotient aus der Spannung in der Faser beim festgelegten Mindestberstdruck und der Spannung in der Faser bei Arbeitsdruck. Der Berstindex ist der Quotient aus dem tatsächlichen Berstdruck des Zylinders und dem Arbeitsdruck. Bei Zylindern des Typs CNG-4 ist das Spannungsverhältnis gleich dem Berstindex. Bei Zylindern der Typen CNG-2 und CNG-3 (mit Metallinnenbehälter und Verbundwerkstoff-Umwicklung) ist bei der Berechnung des Spannungsverhältnisses Folgendes zu beachten:

a) Das Analyseverfahren muss für Werkstoffe mit nicht linearem Verhalten geeignet sein (spezielles Rechnerprogramm oder Programm für Finite-Elemente-Analyse).

b) Die elasto-plastische Spannungs-Dehnungskurve für den Werkstoff muss bekannt und richtig wiedergegeben sein.

c) Die mechanischen Eigenschaften der Verbundwerkstoffe müssen richtig wiedergegeben sein.

d) Zu berechnen sind Autofrettagedruck, Nulldruck nach Autofrettage, Arbeits- und Mindestberstdruck.

e) Vorbeanspruchungen durch Wicklungsspannung müssen bei der Analyse berücksichtigt werden.

f) Der Mindestberstdruck ist so zu wählen, dass der Quotient aus berechneter Spannung bei Mindestberstdruck und berechneter Spannung bei Arbeitsdruck dem für die verwendete Faser vorgeschriebenen Spannungsverhältnis entspricht.

g) Bei Zylindern mit zwei oder mehr verschiedenen Verstärkungsfasertypen ist die Lastverteilung zu berücksichtigen, die sich aus den unterschiedlichen Elastizitätsmodulen der Fasertypen ergibt. Für jeden einzelnen Fasertyp muss das Spannungsverhältnis den Angaben in Tabelle 6.3 dieses Anhangs entsprechen. Die Spannungsverhältnisse können auch mithilfe von Dehnungsmessstreifen überprüft werden. Ein mögliches Verfahren ist in Anlage E zu diesem Anhang beschrieben.

6.6. Spannungsberechnung

Zur Bestimmung der Mindest-Konstruktionswanddicken ist eine Spannungsberechnung vorzunehmen. Bei Verbundkonstruktionen sind dabei auch die Spannungen in den Innenbehältern und den Fasern zu ermitteln.

6.7. Beurteilung des Leck-vor-Bruch-Verhaltens

Bei Zylindern der Typen CNG-1, CNG-2 und CNG-3 ist das Leck-vor-Bruch-Verhalten zu prüfen.

Diese Prüfung ist nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.6 durchzuführen. Die Prüfung des Leck-vor-Bruch-Verhaltens ist nicht erforderlich bei Zylinderausführungen, bei denen die Prüfung nach Anlage A Absatz A.13 eine Dauerfestigkeit von mehr als 45 000 Druckzyklen ergeben hat. Zwei Verfahren zur Beurteilung des Leck-vor-Bruch-Verhaltens sind in Anlage F zu diesem Anhang beschrieben.

6.8. Überprüfung und Prüfung

Im Rahmen der Fertigungskontrolle sind Programme und Verfahren anzugeben für:

a) die Fertigungskontrolle, Prüfungen und Annahmekriterien,

b) die regelmäßige Überprüfung während der Nutzung, Prüfungen und Annahmekriterien. Die Zeitabstände zwischen den regelmäßigen Sichtprüfungen der Zylinderaußenflächen müssen den Vorschriften von Absatz 4.1 dieses Anhangs entsprechen, sofern die zuständige Behörde nichts anderes bestimmt. Der Hersteller muss die Kriterien für die Zurückweisung bei der regelmäßigen Sichtprüfung anhand der Ergebnisse von Druckzyklusprüfungen festlegen, die an Zylindern mit Rissen durchgeführt wurden. Hinweise für die Gestaltung der Anweisungen des Herstellers für Handhabung, Verwendung und Überprüfung der Zylinder finden sich in Anlage G zu diesem Anhang.

6.9. Feuerschutz

Alle Zylinder müssen durch Druckminderer gegen Feuer geschützt sein. Der Zylinder, seine Werkstoffe, die Druckminderer und gegebenenfalls eine zusätzliche Isolierung oder zusätzliches Schutzmaterial müssen so ausgelegt sein, dass sie bei der in Anlage A Absatz A.15 beschriebenen Feuerschutzprüfung gemeinsam eine ausreichende Sicherheit gewährleisten.

Druckminderer sind nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.24 zu prüfen.

6.10. Öffnungen

6.10.1. Allgemeines

Öffnungen sind nur an den Stirnseiten zulässig. Die Mittellinie der Öffnungen muss mit der Längsachse des Zylinders zusammenfallen. Gewinde müssen glatt geschnitten, gleichmäßig, ohne Oberflächenfehler und lehrenhaltig sein.

6.11. Zylinderhalterungen

Der Hersteller muss angeben, mit welchen Mitteln die Zylinder am Fahrzeug befestigt werden. Er muss ferner Einbauanweisungen für die Halterungen mitliefern, in denen die Spannkraft und das Anzugsdrehmoment angegeben sind, mit denen die erforderliche Haltekraft erreicht wird, ohne dass der Zylinder übermäßig beansprucht oder seine Oberfläche beschädigt wird.

6.12. Äußerer Schutz gegen Umgebungseinflüsse

Die Außenfläche der Zylinder muss den in Anlage A Absatz A.14 genannten Anforderungen für die Prüfung unter Umgebungsbedingungen entsprechen. Der äußere Schutz kann gewährleistet werden durch:

a) eine Oberflächenbehandlung, durch die ein ausreichender Schutz erreicht wird (z. B. auf Aluminium aufgesprühte Metallbeschichtung, Eloxierung),

b) Verwendung eines geeigneten Faser- oder Grundmaterials (z. B. Kohlenstofffaser in Harz),

c) einen Schutzüberzug (z. B. organischer Überzug, Farbe), der den Anforderungen von Anlage A Absatz A.9 entspricht.

Durch das Aufbringen von Überzügen auf Zylinder dürfen deren mechanische Eigenschaften nicht nachteilig beeinflusst werden. Durch den Überzug soll die spätere Überprüfung während der Nutzung erleichtert werden. Der Hersteller muss angeben, wie ein solcher Überzug bei der Überprüfung zu behandeln ist, damit Schäden am Zylinder ausgeschlossen sind.

Die Hersteller werden auf die Anlage H zu diesem Anhang verwiesen. Darin ist eine Prüfung des Zylinders unter Umgebungsbedingungen beschrieben, bei der u. a die Eignung von Überzügen beurteilt wird.

6.13. Konstruktionszulassungsprüfungen

Für die Genehmigung eines Zylindertyps muss nachgewiesen werden, dass der Werkstoff, die Konstruktion, die Fertigung und die Prüfung für die vorgesehene Verwendung geeignet sind. Dazu müssen die Anforderungen der in Tabelle 6.1 zusammengefassten Werkstoffzulassungsprüfungen und der in Tabelle 6.4 zusammengefassten Zylinderzulassungsprüfungen erfüllt sein. Diese Prüfungen sind nach den in Anlage A zu diesem Anhang beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die zuständige Behörde wählt die Prüfzylinder oder –innnenbehälter aus und überwacht die Prüfungen. auch wenn mehr als die in diesem Anhang vorgesehenen Zylinder oder Innenbehälter geprüft werden, sind alle Ergebnisse aufzuzeichnen.

6.14. Produktionslosprüfungen

Die in diesem Anhang für jeden Zylindertyp angegebenen Produktionslosprüfungen sind an Zylindern oder Innenbehältern durchzuführen, die einem jeden Los von fertigen Zylindern oder Innenbehältern entnommen sind. Wärmebehandelte Proben, die nachweislich für fertige Zylinder oder Innenbehälter repräsentativ sind, können ebenfalls verwendet werden. Die für jeden Zylindertyp vorgeschriebenen Produktionslosprüfungen sind in Tabelle 6.5 dieses Anhangs aufgeführt.

6.15. Produktionskontrollen und -prüfungen

6.15.1. Allgemeines

Produktionskontrollen und -prüfungen sind an allen Zylindern eines Produktionsloses durchzuführen. jeder Zylinder ist während und nach der Fertigung wie folgt zu prüfen:

a) durch Ultraschallabtastung von Metallzylindern und Metallinnenbehältern nach BS 5045, Teil 1, Anlage B (oder nachweislich gleichwertiges Verfahren), um zu bestätigen, dass die vorhandene maximale Defektgröße kleiner ist als in den Konstruktionsunterlagen angegeben;

b) durch eine Nachprüfung, um festzustellen, ob bei den entscheidenden Abmessungen und der Masse des fertigen Zylinders und gegebenenfalls bei denen des Innenbehälters und der Umhüllung die Konstruktionstoleranzen eingehalten sind;

c) durch eine Nachprüfung, um festzustellen, ob die angegebene Oberflächenbehandlung vorgenommen wurde, wobei besonders auf tiefgezogene Oberflächen und Falze oder Nähte am Hals oder am Ansatz von geschmiedeten oder im Schleudergussverfahren hergestellten Böden oder Öffnungen zu achten ist;

d) Überprüfung der Aufschriften;

e) Härteprüfungen an Metallzylindern und Metallinnenbehältern nach Anlage A Absatz A.8 sind nach der abschließenden Wärmebehandlung durchzuführen, die dabei ermittelten Werte müssen in dem für die jeweilige Ausführung angegebenen Bereich liegen;

f) Hydrostatische Druckprüfung nach Anlage A Absatz A.11.

Eine Zusammenfassung der Prüfungen wesentlicher Merkmale, die im Rahmen der Produktionskontrolle an jedem Zylinder vorzunehmen sind, findet sich in Tabelle 6.6 dieses Anhangs.

6.15.2. Maximale Defektgröße

Bei Zylindern der Typen CNG-1, CNG-2 und CNG-3 ist für eine beliebige Stelle des Metallzylinders oder Metallinnenbehälters die maximale Größe des Defekts zu bestimmen, der während der angegebenen Betriebsdauer nicht auf eine kritische Größe wächst. Die kritische Defektgröße ist der kleinste Defekt in der Wanddicke des Zylinders oder Innenbehälters, der ein Austreten von Gas ohne Bruch des Zylinders ermöglicht. Defektgrößen, die als Kriterien für die Zurückweisung bei der Ultraschallprüfung oder einer anderen gleichwertigen Prüfung festgelegt werden, müssen kleiner als die maximal zulässigen Defektgrößen sein. Bei Zylindern der Typen CNG-2 und CNG-3 ist anzunehmen, dass der Verbundwerkstoff durch zeitabhängige Vorgänge nicht geschädigt wird. Die zulässige Defektgröße für zerstörungsfreie Prüfungen ist nach einem geeigneten Verfahren zu bestimmen. Zwei dieser Verfahren sind in Anlage F zu diesem Anhang beschrieben.

6.16. Nichterfüllung der Prüfanforderungen

Werden Prüfanforderungen nicht erfüllt, so ist eine erneute Prüfung oder eine erneute Wärmebehandlung mit anschließender Prüfung wie folgt durchzuführen:

a) Gibt es Hinweise darauf, dass bei der Prüfung fehlerhaft vorgegangen wurde oder ein Messfehler aufgetreten ist, ist eine weitere Prüfung vorzunehmen. Ist das Ergebnis dieser Prüfung zufrieden stellend, wird die erste Prüfung nicht berücksichtigt.

b) Wurde bei der Prüfung korrekt vorgegangen, ist zu ermitteln, warum ihre Anforderungen nicht erfüllt wurden.

Wird angenommen, dass die Nichterfüllung auf die Wärmebehandlung zurückzuführen ist, kann der Hersteller alle Zylinder des betroffenen Produktionsloses einer weiteren Wärmebehandlung unterziehen.

Ist die Nichterfüllung nicht auf die Wärmebehandlung zurückzuführen, sind alle fehlerhaften Zylinder zurückzuweisen oder nach einem anerkannten Verfahren instand zu setzen. Die nicht zurückgewiesenen Zylinder gelten dann als neues Produktionslos.

In beiden Fällen ist das neue Produktionslos erneut zu prüfen. Alle zum Nachweis der Annehmbarkeit des neuen Produktionsloses erforderlichen Typ- und Losprüfungen sind zu wiederholen. Ist das Ergebnis einer oder mehrerer Prüfungen auch nur teilweise nicht zufrieden stellend, sind alle Zylinder des Produktionsloses zurückzuweisen.

6.17. Konstruktionsänderung

Eine Konstruktionsänderung ist jede Änderung der Werkstoffe oder der Abmessungen, die nicht im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen liegt.

Bei der Zulassung kleinerer Konstruktionsänderungen kann mit einem reduzierten Prüfprogramm gearbeitet werden. Bei den in Tabelle 6.7 aufgeführten Konstruktionsänderungen sind die dort angegebenen Konstruktionszulassungsprüfungen durchzuführen.

Tabelle 6.1

Werkstoffzulassungsprüfung

entsprechender Absatz dieses Anhangs Stahl Aluminium Harze Fasern Kunststoffinnenbehälter Zugeigenschaften 6.3.2.2 6.3.3.4 6.3.5 6.3.6 Spannungsrissbeständigkeit bei Prüfung in Sulfidlösung 6.3.2.4 Eigenschaften bei Aufprall 6.3.2.3 Prüfung der Rissbildung bei Dauerbelastung 6.3.3.3 Spannungsrisskorrosion 6.3.3.2 Scherfestigkeit 6.3.4.2 Verglasungstemperatur 6.3.4.3 Erweichungs-/Schmelz-temperatur 6.3.6 Bruchmechanik (5) 6.7 6.7





Tabelle 6.2

Annahmegrenzwerte für die Aufprallprüfung

Zylinderdurchmesser D, mm > 140 ≤ 140 Prüfrichtung quer längs Breite des Prüfstücks, mm 3-5 > 5-7,5 > 7,5-10 3 bis 5 Prüftemperatur, °C –50 –50 Mittelwert von 3 Prüfstücken 30 35 40 60 Aufprallfestigkeit, J/cm2 einzelnes Prüfstück 24 28 32 48





Tabelle 6.3

Mindestwerte des tatsächlichen Berstdrucks und des Spannungsverhältnisses

CNG-1 Ganzmetallkonstruktion CNG-2 in Richtung des Umfangs umwickelt CNG-3 vollständig umwickelt CNG-4 Vollverbundkonstruktion Berstdruck [MPa] Spannungsverhältnis [MPa] Berstdruck [MPa] Spannungsverhältnis [MPa] Berstdruck [MPa] Spannungsverhältnis [MPa] Berstdruck [MPa] Ganzmetallkonstruktion 45 Glas 2,75 50 1) 3,65 70 1) 3,65 73 Aramid 2,35 47 3,10 60 1) 3,1 62 Kohlenstoff 2,35 47 2,35 47 2,35 47 Hybridwerkstoff 2) 2) 2)

Anmerkung 1: Tatsächlicher Mindestberstdruck. Außerdem sind Berechnungen nach den Vorschriften von Absatz 6.5 dieses Anhangs anzustellen, um zu bestätigen, dass die vorgeschriebenen Mindestwerte des Spannungsverhältnisses eingehalten sind.

Anmerkung 2: Die Werte für das Spannungsverhältnis und den Berstdruck sind nach den Vorschriften von Absatz 6.5 dieses Anhangs zu berechnen.

Tabelle 6.4

Zylinderzulassungsprüfungen

Prüfung und entsprechender Absatz der Anlage A Zylindertyp CNG-1 CNG-2 CNG-3 CNG-4 A.12 Berstprüfung X (6) X X X A.13 Zyklusprüfung bei Umgebungstemperatur X (6) X X X A.14 Säureeinwirkung X X X A.15 Feuerschutzprüfung X X X X A.16 Durchschlagprüfung X X X X A.17 Risstoleranzprüfung X X X A.18 Zeitstandsprüfung bei hoher Temperatur X X X A.19 Spannungsbruch X X X A.20 Fallprüfung X X A.21 Permeationsprüfung X A.24 Anforderungen an Druckminderer X X X X A.25 Verdrehfestigkeitsprüfung für Anschlussstutzen X A.27 Erdgas-Zyklusprüfung X A.6 Beurteilung des Leck-vor-Bruch-Verhaltens X X X A.7 Zyklusprüfung bei extremen Temperaturen X X X X = vorgeschrieben





Tabelle 6.5

Produktionslosprüfungen

Prüfung und entsprechender Absatz der Anlage A Zylindertyp CNG-1 CNG-2 CNG-3 CNG-4 A.12 Berstprüfung X X X X A.13 Zyklusprüfung bei Umgebungstemperatur X X X X A.1 Zugprüfung X X (8) X (8) A.2 Aufprallprüfung (Stahl) X X (8) X (8) A.9.2 Prüfung des Überzugs (7) X X X X X = vorgeschrieben





Tabelle 6.6

Prüfungen wesentlicher Merkmale

Typ CNG-1 CNG-2 CNG-3 CNG-4 zu prüfendes Merkmal entscheidende Abmessungen X X X X Oberflächenbehandlung X X X X Risse (Ultraschallprüfung oder gleichwertiges Verfahren) X X X Härte der Metallzylinder und Metallinnenbehälter X X X Druckfestigkeit (hydrostatische Prüfung) X X X X Dichtheit X Aufschriften X X X X X = vorgeschrieben





Tabelle 6.7

Konstruktionsänderung

Art der Prüfung Konstruktionsänderung Berstprüfung A.12 Zyklusprüfung bei Umgebungstemperatur Säureeinwirkung A.14 Feuerschutzprüfung A.15 Risstoleranzprüfung A.17 Durchschlagprüfung A.16 Spannungsbruch A.19 Zeitstandprüfung bei hohen Temperaturen A.18 Fallprüfung A.20 Verdrehfestigkeitsprüfung für Anschlussstutzen A.25 Permeationsprüfung A.21 CNG-Zyklusprüfung A.27 Anforderungen an Druckminderer A.24 Faserhersteller X X X (9) X (10) Werkstoff des Metallzylinders oder Metallinnenbehälters X X X (9) X X (9) X X (9) Werkstoff des Kunststoffinnenbehälters X X X (10) Faserwerkstoff X X X X X X X X (10) Harzwerkstoff X X X X Durchmesserände-rung ≤ 20 % X X Durchmesserände-rung > 20 % X X X X (9) X Durchmesserände-rung ≤ 50 % X X (11) Längenänderung > 50 % X X X (11) Änderung des Arbeitsdrucks ≤ 20 % @ X X Form des Endbodens X X X (10) Größe der Öffnung X X Änderung des Überzugs X Ausführung des Anschlussstutzens X (10) Änderung des Fertigungsverfahrens X X Druckminderer X X X = vorgeschrieben @ = nur bei Änderung der Wanddicke proportional zur Änderung des Durchmessers oder des Drucks.

7. METALLZYLINDER TYP CNG-1

7.1. Allgemeines

In den Konstruktionsunterlagen ist die maximale Größe eines an beliebiger Stelle des Zylinders zulässigen Defekts anzugeben, der bei Betrieb des Zylinders mit dem Arbeitsdruck bis zur nächsten fälligen Prüfung oder, falls keine erneute Prüfung vorgesehen ist, während der Betriebsdauer nicht auf eine kritische Größe wächst. Das Leck-vor-Bruch-Verhalten ist nach den in Anlage A Absatz A.6 beschriebenen Verfahren zu ermitteln. Die zulässige Defektgröße ist nach den Vorschriften von Absatz 6.15.2 zu bestimmen.

Bei Zylindern, die nach der ISO-Norm 9809 konstruiert sind und allen Anforderungen dieser Norm entsprechen, brauchen nur die Anforderungen der Werkstoffprüfung nach Absatz 6.3.2.4 und der Zylinderzulassungsprüfung nach Absatz 7.5 (ausgenommen Absätze 7.5.2 und 7.5.3) erfüllt zu sein.

7.2. Spannungsberechnung

Die Spannungen im Zylinder sind für die Prüfdrücke 2 MPa und 20 MPa und den Konstruktionsberstdruck zu berechnen. Bei den Berechnungen sind geeignete, auf der Theorie dünner Schalen beruhende Analyseverfahren anzuwenden, bei denen zur Ermittlung der Spannungsverteilung am Hals, in Übergangsbereichen und am zylindrischen Teil die Biegebeanspruchung der Zylinderschale senkrecht zur Schalenebene berücksichtigt wird.

7.3. Vorschriften für Fertigungs- und Produktionsprüfungen

7.3.1. Allgemeines

Die Enden von Aluminiumzylindern dürfen nicht durch Umformen geschlossen werden. Die durch Umformen geschlossenen unteren Enden von Stahlzylindern sind zerstörungsfreien Prüfungen oder gleichwertigen Prüfungen zu unterziehen. Dies gilt nicht für Zylinder, die nach ISO 9809 konstruiert sind. Zum Schließen der Enden darf kein zusätzliches Metall verwendet werden. An jedem Zylinder müssen vor dem Formen der Enden die Wanddicke und die Oberflächenbehandlung geprüft werden.

Nach dem Formen der Enden sind die Zylinder einer Wärmebehandlung zu unterziehen, bei der sie auf eine Härte in dem für die Ausführung angegebenen Bereich gebracht werden. Eine örtliche Wärmebehandlung ist nicht zulässig.

Sind ein Ring am oberen oder unteren Ende oder Halterungen vorgesehen, so müssen sie aus einem Werkstoff bestehen, der mit dem des Zylinders verträglich ist, und fest angebracht sein, jedoch nicht durch Schweißen, Hart- oder Weichlöten.

7.3.2. Zerstörungsfreie Prüfung

Folgende Prüfungen sind an jedem Metallzylinder durchzuführen:

a) Härteprüfung nach Anlage A Absatz A.8,

b) Ultraschallprüfung nach BS 5045, Teil 1 Anhang I oder andere nachweislich gleichwertige zerstörungsfreie Prüfung, um sicherzustellen, dass die maximale Defektgröße nicht größer ist als die nach Absatz 6.15.2 bestimmte und in den Konstruktionsunterlagen angegebene.

7.3.3. Hydrostatische Druckprüfung

An jedem fertigen Zylinder ist eine hydrostatische Druckprüfung nach Anlage A Absatz A.11 durchzuführen.

7.4. Produktionslosprüfungen an Zylindern

Produktionslosprüfungen sind an fertigen Zylindern durchzuführen, die für die normale Produktion repräsentativ und mit allen Kennzeichnungen versehen sind. Jedem Los sind zwei Zylinder nach dem Zufallsprinzip zu entnehmen. Auch wenn mehr als die in diesem Anhang vorgesehenen Zylinder oder Innenbehälter geprüft werden, sind alle Ergebnisse aufzuzeichnen. An diesen Zylindern sind folgende Prüfungen durchzuführen:

a) Werkstoffprüfungen (Losprüfungen): Ein Zylinder oder eine für einen fertigen Zylinder repräsentative wärmebehandelte Probe wird folgenden Prüfungen unterzogen: i) einer Überprüfung der entscheidenden Abmessungen anhand der Konstruktionsunterlagen, ii) einer Zugprüfung nach Anlage A Absatz A.1, wobei der Prüfling die in den Konstruktionsunterlagen angegebenen Werte erreichen muss, iii) bei Stahlzylindern drei Aufprallprüfungen nach Anlage A Absatz A.2, wobei der Prüfling die Anforderungen des Absatzes 6.3.2.3 erfüllen muss, iv) ist ein Schutzüberzug Teil der Konstruktion, so ist er nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.9.2 zu prüfen. Bei allen Zylindern, die die Anforderungen einer Produktionslosprüfung nicht erfüllen, ist vorzugehen wie in Absatz 6.16 beschrieben. Erfüllt der Überzug nicht die Anforderungen von Anlage A Absatz A.9.2, so ist das Los zu 100 % zu prüfen, damit ähnlich fehlerhafte Zylinder ausgesondert werden können. An allen fehlerhaften Zylindern darf der Überzug entfernt und neu aufgebracht werden. Anschließend ist die Produktionslosprüfung des Überzugs zu wiederholen.

b) Berstprüfung (Losprüfung): Ein Zylinder wird nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.12 bis zum Bersten unter hydrostatischen Druck gesetzt. Liegt der Berstdruck unter dem niedrigsten errechneten Wert, ist vorzugehen wie in Absatz 6.16 beschrieben.

c) Regelmäßige Druckzyklusprüfung: An fertigen Zylindern wird eine Druckzyklusprüfung nach Anlage A Absatz A.13 mit folgender Häufigkeit vorgenommen: i) Ein Zylinder aus jedem Los muss für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer 1 000 mal zyklisch unter Druck gesetzt werden, wobei insgesamt mindestens 15 000 Zyklen erreicht werden müssen. ii) Wenn bei 10 nacheinander hergestellten Produktionslosen einer Bauartfamilie (ähnliche Werkstoffe und Fertigungsverfahren) keiner der nach Ziffer (i) zyklisch unter Druck gesetzten Zylinder bei weniger als 1 500 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer (insgesamt mindestens 22 500 Zyklen) undicht wird oder bricht, kann die Druckzyklusprüfung auf einen Zylinder aus jeweils 5 Losen einer Produktion beschränkt werden. iii) Wenn bei 10 nacheinander hergestellten Produktionslosen einer Bauartfamilie keiner der nach Ziffer (i) zyklisch unter Druck gesetzten Zylinder bei weniger als 2 000 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer (insgesamt mindestens 30 000 Zyklen) undicht wird oder bricht, kann die Druckzyklusprüfung auf einen Zylinder aus jeweils 10 Losen einer Produktion beschränkt werden. iv) Wenn seit der Herstellung des letzten Produktionsloses mehr als 6 Monate vergangen sind, ist ein Zylinder des nächsten Loses einer Druckzyklusprüfung zu unterziehen, damit die geringere Prüfungshäufigkeit nach den Ziffern (ii) und (iii) beibehalten werden kann. v) Ist nach Ziffer (ii) oder (iii) die Druckzyklusprüfung mit geringerer Häufigkeit zulässig und hält ein Prüfzylinder der vorgeschriebenen Zahl von Druckzyklen (mindestens 22 500 bzw. 30 000) nicht stand, muss für mindestens 10 Lose zur Prüfungshäufigkeit nach Ziffer (i) zurückgekehrt werden, damit die Voraussetzungen für eine geringere Prüfungshäufigkeit wieder erfüllt werden. vi) Wenn ein Zylinder bei der Prüfung nach Ziffer (i), (ii) oder (iii) der vorgeschriebenen Zahl von 1 000 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer (mindestens 15 000 Zyklen) nicht standhält, ist die Ursache dafür zu ermitteln und nach dem Verfahren des Absatzes 6.16 zu beseitigen. Die Druckzyklusprüfung ist dann an drei zusätzlichen Zylindern des betreffenden Loses zu wiederholen. Hält einer dieser zusätzlich geprüften Zylinder den vorgeschriebenen 1 000 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer nicht stand, ist das Los zurückzuweisen.

7.5. Konstruktionszulassungsprüfungen

7.5.1. Allgemeines

Zulassungsprüfungen sind an fertigen Zylindern durchzuführen, die für die normale Produktion repräsentativ und mit allen Kennzeichen versehen sind. Für die Auswahl der Zylinder, die Überwachung der Prüfungen und die Aufzeichnung der Ergebnisse gelten die Vorschriften von Absatz 6.13.

7.5.2. Hydrostatische Druckprüfung (Berstprüfung)

Drei für die Produktion repräsentative Zylinder sind nach Anlage A Absatz A.12 bis zum Bersten unter hydrostatischen Druck zu setzen. (siehe Anlage A zu diesem Anhang). Der Berstdruck muss größer sein als der bei der Spannungsberechnung für die Bauart ermittelte Mindestberstdruck und mindestens 45 MPa betragen.

7.5.3. Druckzyklusprüfung bei Umgebungstemperatur

Zwei fertige Zylinder werden nach Anlage A Absatz A.13 bei Umgebungstemperatur so lange zyklisch unter Druck gesetzt, bis sie versagen oder mindestens 45 000 Zyklen erreicht sind. Die Zylinder dürfen nicht versagen, bevor 1 000 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer erreicht sind. Zylinder, die mehr als 1 000 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer ertragen, dürfen durch Leckage, aber nicht durch Bruch versagen. Zylinder, die nach 45 000 Zyklen nicht versagen, sind bis zum Versagen weiter zu prüfen oder bis zum Bersten hydrostatisch unter Druck zu setzen. Die Zahl der Zyklen bis zum Versagen und die entsprechende Stelle am Zylinder sind aufzuzeichnen.

7.5.4. Feuerschutzprüfung

Die Prüfungen sind nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.15 durchzuführen, die dort angegebenen Prüfanforderungen müssen erfüllt werden.

7.5.5. Durchschlagprüfung

Die Prüfung ist nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.16 durchzuführen, die dort angegebenen Prüfanforderungen müssen erfüllt werden.

7.5.6. Leck-vor-Bruch-Verhalten

Bei Zylinderbauarten, bei denen die Prüfung nach Absatz 7.5.3 mit nicht mehr als 45 000 Zyklen durchgeführt wurde, sind die Prüfungen des Leck-vor-Bruch-Verhaltens nach Anlage A Absatz A.6 durchzuführen, und die dort angegebenen Prüfanforderungen müssen erfüllt werden.

8. IN RICHTUNG DES UMFANGS UMWICKELTE ZYLINDER TYP CNG-2

8.1. Allgemeines

Während der Druckbeaufschlagung zeigen Zylinder dieser Bauart ein Verhalten, bei dem die Verschiebungen der Verbundwerkstoff-Umwicklung und des Metallinnenbehälters linear überlagert sind. Weil die Fertigungsverfahren unterschiedlich sind, ist in diesem Anhang keine bestimmte Konstruktionsmethode angegeben.

Das Leck-vor-Bruch-Verhalten ist nach den in Anlage A Absatz A.6 beschriebenen Verfahren zu ermitteln. Die zulässige Defektgröße ist nach den Vorschriften von Absatz 6.15.2 zu bestimmen.

8.2. Vorschriften für die Konstruktion

8.2.1. Metallinnenbehälter

Der tatsächliche Berstdruck des Metallinnenbehälters muss mindestens 26 MPa betragen.

8.2.2. Verbundwerkstoff-Umwicklung

Die Zugspannung in den Fasern muss den Vorschriften von Absatz 6.5 entsprechen.

8.2.3. Spannungsberechnung

Es sind die Spannungen im Verbundwerkstoff und im Innenbehälter nach Vorbeanspruchung zu berechnen. Die diesen Berechnungen zugrunde gelegten Drücke sind Null, 2 MPa, 20 MPa (Prüfdruck) und der Konstruktionsberstdruck. Bei den Berechnungen sind geeignete, auf der Theorie dünner Schalen beruhende Analyseverfahren anzuwenden, bei denen zur Ermittlung der Spannungsverteilung am Hals, in Übergangsbereichen und am zylindrischen Teil die Biegebeanspruchung der Zylinderschale senkrecht zur Schalenebene berücksichtigt wird.

Bei Ausführungen, bei denen die Vorspannung durch Autofrettage erzeugt wird, sind die Grenzwerte zu berechnen, zwischen denen der Autofrettagedruck liegen muss.

Bei Ausführungen, bei denen die Vorspannung durch Umwickeln unter kontrollierter Spannung erzeugt wird, sind die Temperatur, bei der die Umwicklung ausgeführt wird, die in jeder Schicht des Verbundwerkstoffs erforderliche Zugspannung und die sich daraus ergebende Vorspannung im Innenbehälter zu berechnen.

8.3. Vorschriften für die Fertigung

8.3.1. Allgemeines

Verbundzylinder werden durch Umwickeln eines Innenbehälters mit Endlosfaser hergestellt. Das Wickeln der Faser muss durch einen Rechner oder mechanisch gesteuert werden. Die Faser wird unter kontrollierter Spannung aufgewickelt. Nach Abschluss der Wicklung müssen warm aushärtende Harze in einem vorher festgelegten und kontrollierten Zeit-Temperatur-Verlauf durch Erwärmen ausgehärtet werden.

8.3.2. Innenbehälter

Bei der Fertigung von Metallinnenbehältern sind die für die betreffende Ausführung geltenden Vorschriften von Absatz 7.3 zu beachten.

Umwicklung

Die Zylinder werden in einer Fadenwickelmaschine hergestellt. Während des Wickelvorgangs sind die wesentlichen Variablen auf Einhaltung der festgelegten Toleranzen zu überwachen. Zu diesen Variablen gehören unter anderem:

a) Fasertyp einschließlich Schlichte,

b) Art der Imprägnierung,

c) Wickelspannung,

d) Wickelgeschwindigkeit,

e) Zahl der Rovings,

f) Breite des Bandes,

g) Art und Zusammensetzung des Harzes,

h) Temperatur des Harzes,

i) Temperatur des Innenbehälters.

8.3.3.1. Aushärtung warm aushärtender Harze

Wird ein warm aushärtendes Harz verwendet, muss es nach dem Wickeln der Faser ausgehärtet werden. Der Zeit-Temperatur-Verlauf während des Aushärtens ist aufzuzeichnen.

Die Härtetemperatur muss überwacht werden und darf die Eigenschaften des Innenbehälterwerkstoffs nicht nachteilig beeinflussen. Für Zylinder mit Aluminiuminnenbehältern beträgt die höchste zulässige Härtetemperatur 177 °C.

8.3.4. Autofrettage

Wird das Autofrettageverfahren angewandt, so muss das vor der hydrostatischen Druckprüfung geschehen. Der Autofrettagedruck muss innerhalb der in Absatz 8.2.3 genannten Grenzwerte liegen, und der Hersteller muss das Verfahren zur Überprüfung des Autofrettagedrucks angeben.

8.4. Vorschriften für Produktionsprüfungen

8.4.1. Zerstörungsfreie Prüfungen

Zerstörungsfreie Prüfungen sind nach einer anerkannten ISO-Norm oder einer gleichwertigen Norm durchzuführen. Folgende Prüfungen sind an jedem Metallzylinder durchzuführen:

a) Härteprüfung nach Anlage A Absatz A.8,

b) Ultraschallprüfung nach BS 5045, Teil 1 Anhang I oder andere nachweislich gleichwertige zerstörungsfreie Prüfung, um sicherzustellen, dass die maximale Defektgröße nicht größer ist als die nach Absatz 6.15.2 bestimmte und in den Konstruktionsunterlagen angegebene.

8.4.2. Hydrostatische Druckprüfung

An jedem fertigen Zylinder ist eine hydrostatische Druckprüfung nach Anlage A Absatz A.11 durchzuführen. Der Hersteller muss für den verwendeten Prüfdruck den Grenzwert der bleibenden Volumenvergrößerung angeben, diese darf aber in keinem Fall mehr als 5 % der Volumenvergrößerung bei Prüfdruck betragen. Zylinder, die den festgelegten Annahmegrenzwert überscheiten, sind zurückzuweisen und entweder zu vernichten oder für Produktionslosprüfungen zu verwenden.

8.5. Produktionslosprüfungen an Zylindern

8.5.1. Allgemeines

Produktionslosprüfungen sind an fertigen Zylindern durchzuführen, die für die normale Produktion repräsentativ und mit allen Kennzeichen versehen sind. Aus jedem Los sind zwei Zylinder bzw. ein Zylinder und ein Innenbehälter nach dem Zufallsprinzip zu entnehmen. Auch wenn mehr als die in diesem Anhang vorgesehenen Zylinder oder Innenbehälter geprüft werden, sind alle Ergebnisse aufzuzeichnen. An diesen Zylindern sind mindestens die nachstehenden Prüfungen durchzuführen.

Wenn vor der Autofrettage oder der hydrostatischen Druckprüfung Defekte in der Umwicklung festgestellt werden, kann diese vollständig entfernt und ersetzt werden.

a) Werkstoffprüfungen (Losprüfungen). Ein Zylinder, ein Innenbehälter oder eine für einen fertigen Zylinder repräsentative wärmebehandelte Probe wird folgenden Prüfungen unterzogen: i) einer Überprüfung der entscheidenden Abmessungen anhand der Konstruktionsunterlagen, ii) einer Zugprüfung nach Anlage A Absatz A.1, wobei der Prüfling die in den Konstruktionsunterlagen angegebenen Werte erreichen muss, iii) bei Stahlzylindern drei Aufprallprüfungen nach Anlage A Absatz A.2, wobei der Prüfling die in den Konstruktionsunterlagen genannten Anforderungen erfüllen muss, iv) Ist ein Schutzüberzug Teil der Konstruktion, so ist er nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.9.2 zu prüfen und muss die dort genannten Anforderungen erfüllen. Bei allen Zylindern, die die Anforderungen einer Produktionslosprüfung nicht erfüllen, ist vorzugehen wie in Absatz 6.16 beschrieben. Erfüllt der Überzug nicht die Anforderungen von Anlage A Absatz 9.2, so ist das Los zu 100 % zu prüfen, damit ähnlich fehlerhafte Zylinder ausgesondert werden können. Bei allen fehlerhaften Zylindern darf der Überzug nach einem Verfahren entfernt werden, bei dem die Verbundwerkstoff-Umwicklung nicht geschädigt wird, und es darf ein neuer Überzug aufgebracht werden. Anschließend ist die Produktionslosprüfung des Überzugs zu wiederholen.

b) Berstprüfung (Losprüfung) ein Zylinder ist nach den Vorschriften von Absatz 7.4 Buchstabe b) zu prüfen.

c) Regelmäßige Druckzyklusprüfung: nach den Vorschriften von Absatz 7.4 Buchstabe c).

8.6. Konstruktionszulassungsprüfungen

8.6.1. Allgemeines

Zulassungsprüfungen sind an fertigen Zylindern durchzuführen, die für die normale Produktion repräsentativ und mit allen Kennzeichen versehen sind. Für die Auswahl der Zylinder, die Überwachung der Prüfungen und die Aufzeichnung der Ergebnisse gelten die Vorschriften von Absatz 6.13.

8.6.2. Hydrostatische Druckprüfung (Berstprüfung)

a) ein Innenbehälter wird nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.12 bis zum Bersten unter hydrostatischen Druck gesetzt. Appendix A Der Berstdruck muss größer sein als der für die Ausführung des Innenbehälters angegebene Mindestberstdruck.

b) Drei Zylinder werden nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.12 bis zum Bersten unter hydrostatischen Druck gesetzt. Die Berstdrücke müssen größer sein als der in Tabelle 6.3 für die Bauart angegebene Mindestberstdruck und dürfen in keinem Fall unter dem Wert liegen, der erforderlich ist, damit das in Absatz 6.5 vorgeschriebene Spannungsverhältnis erreicht wird.

8.6.3. Druckzyklusprüfung bei Umgebungstemperatur

Zwei fertige Zylinder werden nach Anlage A Absatz A.13 bei Umgebungstemperatur so lange zyklisch unter Druck gesetzt, bis sie versagen oder mindestens 45 000 Zyklen erreicht sind. Die Zylinder dürfen nicht versagen, bevor 1 000 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer erreicht sind. Zylinder, die mehr als 1 000 Zyklen für jedes Jahr der angegebenen Betriebsdauer ertragen, dürfen durch Leckage, aber nicht durch Bruch versagen. Zylinder, die nach 45 000 Zyklen nicht versagen, sind bis zum Versagen weiter zu prüfen oder bis zum Bersten hydrostatisch unter Druck zu setzen. Zylinder, die mehr als 45 000 Zyklen standhalten, dürfen durch Bruch versagen. Die Zahl der Zyklen bis zum Versagen und die entsprechende Stelle am Zylinder sind aufzuzeichnen.

8.6.4. Prüfung unter Säureeinwirkung

Ein Zylinder ist nach den Vorschriften von Anlage A Absatz A.14 zu prüfen und muss die dort genannten Anforderungen erfüllen. Eine freigestellte Prüfung unter Umgebungsbedingungen ist in Anlage H beschrieben.

8.6.5. Feuerschutzprüfung

Fertige Zylinder