ISO 11439:2013
(Main)Gas cylinders — High pressure cylinders for the on-board storage of natural gas as a fuel for automotive vehicles
Gas cylinders — High pressure cylinders for the on-board storage of natural gas as a fuel for automotive vehicles
ISO 11439:2013 specifies minimum requirements for light-weight refillable gas cylinders intended only for the on-board storage of high pressure compressed natural gas as a fuel for automotive vehicles to which the cylinders are to be fixed. The service conditions do not cover external loadings that can arise from vehicle collisions, etc. ISO 11439:2013 covers cylinders of any seamless steel, seamless aluminium alloy or non-metallic material construction, using any design or method of manufacture suitable for the specified service conditions. It does not cover cylinders of stainless steel. ISO 11439:2013 uses 200 bar as a reference working pressure, but other working pressures can be used. Cylinders covered by ISO 11439:2013 are designated Type 1, Type 2, Type 3 and Type 4.
Bouteilles à gaz — Bouteilles haute pression pour le stockage de gaz naturel utilisé comme carburant à bord des véhicules automobiles
L'ISO 11439:2013 spécifie les exigences minimales concernant les bouteilles à gaz rechargeables, légères, conçues uniquement pour le stockage de gaz naturel comprimé haute pression, utilisé comme carburant à bord des véhicules automobiles sur lesquels elles sont montées. Les conditions de services ne couvrent pas les charges externes que peuvent provoquer des collisions entre véhicules, etc. L'ISO 11439:2013 couvre les bouteilles fabriquées en n'importe quel type d'acier sans soudure, d'alliage d'aluminium sans soudure ou de matériau non métallique, de tout type de conception ou méthode de fabrication approprié aux conditions d'utilisation spécifiées. Elle ne couvre pas les bouteilles en acier inoxydable. Bien que la présente Norme internationale utilise une pression de service de référence de 200 bar, d'autres pressions de service peuvent être utilisées. Les bouteilles couvertes par l'ISO 11439:2013 sont désignées par Type 1, Type 2, Type 3 et Type 4.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11439
Second edition
2013-06-01
Gas cylinders — High pressure
cylinders for the on-board storage of
natural gas as a fuel for automotive
vehicles
Bouteilles à gaz — Bouteilles haute pression pour le stockage de gaz
naturel utilisé comme carburant à bord des véhicules automobiles
Reference number
ISO 11439:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 11439:2013(E)
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Published in Switzerland
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ISO 11439:2013(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Service conditions . 4
4.1 General . 4
4.2 Maximum pressures . 4
4.3 Design number of filling cycles . 4
4.4 Temperature range . 4
4.5 Gas composition . 5
4.6 External surfaces . 5
5 Inspection and testing . 6
6 Type approval procedure . 6
6.1 General . 6
6.2 Type approval . 6
6.3 Statement of service . 7
6.4 Design data . 7
6.5 Manufacturing data . 8
6.6 Fracture performance and non-destructive examination (NDE) defect size . 8
6.7 Specification sheet . 8
6.8 Additional supporting data . 8
6.9 Type approval certificate. 8
7 Requirements for type 1 metal cylinders . 8
7.1 General . 8
7.2 Materials . 9
7.3 Design Requirements . 9
7.4 Construction and workmanship .10
7.5 Prototype testing procedure .11
7.6 Batch tests .13
7.7 Tests on every cylinder .15
7.8 Batch acceptance certificate .15
7.9 Failure to meet test requirements .15
8 Requirements for type 2 hoop-wrapped cylinders .16
8.1 General .16
8.2 Materials .16
8.3 Design requirements .17
8.4 Construction and workmanship .18
8.5 Prototype testing procedure .20
8.6 Batch tests on liners and cylinders .22
8.7 Tests on every liner and cylinder .25
8.8 Batch acceptance certificate .26
8.9 Failure to meet test requirements .26
9 Requirements for type 3 fully-wrapped cylinders .27
9.1 General .27
9.2 Materials .27
9.3 Design requirements .28
9.4 Construction and workmanship .29
9.5 Prototype testing procedure .31
9.6 Batch tests on liners and cylinders .35
9.7 Tests on every liner and cylinder .36
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ISO 11439:2013(E)
9.8 Batch acceptance certificate .37
9.9 Failure to meet test requirements .37
10 Requirements for type 4 fully-wrapped composite cylinders .38
10.1 General .38
10.2 Materials .38
10.3 Design requirements .38
10.4 Construction and workmanship .39
10.5 Prototype testing procedure .40
10.6 Batch tests .47
10.7 Tests on every cylinder .48
10.8 Batch acceptance certificate .48
10.9 Failure to meet test requirements .49
11 Marking .49
12 Preparation for dispatch .50
Annex A (normative) Test methods and criteria .51
Annex B (normative) Ultrasonic examination .60
Annex C (informative) Non-destructive examination (NDE) defect size by flawed
cylinder cycling .64
Annex D (informative) Report forms .65
Annex E (informative) Standard working pressures .68
Annex F (informative) Verification of stress ratios using strain gauges .69
Annex G (informative) Manufacturer’s instructions for handling, use and inspection
of cylinders .70
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ISO 11439:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11439 was prepared by Technical Committee ISO/TC 58, Gas cylinders, Subcommittee SC 3,
Cylinder design.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11439:2000), which has been technically
revised. In addition to editorial improvements, the principal technical difference between the first and
second editions is the clarification and alteration of the “Change of Design” requirements for the various
cylinder types.
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ISO 11439:2013(E)
Introduction
Cylinders for the on-board storage of fuel for natural gas vehicle service are required to be light-weight, at
the same time maintaining or improving on the level of safety currently existing for other pressure vessels.
Owners or users of cylinders designed to this International Standard should note that the cylinders are
designed to operate safely if used in accordance with specified service conditions for a specified finite
service life only. The expiry date is marked on each cylinder and it is the responsibility of owners and
users to ensure that cylinders are not used after that date, and that they are inspected in accordance
with the manufacturer’s instructions.
Users of this International Standard are encouraged to consider the environmental impacts associated
with performing certain tests.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11439:2013(E)
Gas cylinders — High pressure cylinders for the on-board
storage of natural gas as a fuel for automotive vehicles
1 Scope
This International Standard specifies minimum requirements for light-weight refillable gas cylinders
intended only for the on-board storage of high pressure compressed natural gas as a fuel for automotive
vehicles to which the cylinders are to be fixed. The service conditions do not cover external loadings that
can arise from vehicle collisions, etc.
This International Standard covers cylinders of any seamless steel, seamless aluminium alloy or non-
metallic material construction, using any design or method of manufacture suitable for the specified
service conditions. This International Standard does not cover cylinders of stainless steel. Although this
standard uses 200 bar as a reference working pressure, other working pressures can be used.
Cylinders covered by this International Standard are designated Type 1, Type 2, Type 3 and Type 4.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 148-1, Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method
ISO 306, Plastics — Thermoplastic materials — Determination of Vicat softening temperature (VST)
ISO 527-2, Plastics — Determination of tensile properties — Part 2: Test conditions for moulding and
extrusion plastics
ISO 2808, Paints and varnishes — Determination of film thickness
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 7866, Gas cylinders — Refillable seamless aluminium alloy gas cylinders — Design, construction and testing
ISO 9227, Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 9809-1, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing —
Part 1: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength less than 1 100 MPa
ISO 9809-2, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing —
Part 2: Quenched and tempered steel cylinders with tensile strength greater than or equal to 1 100 MPa
ISO 9809-3, Gas cylinders — Refillable seamless steel gas cylinders — Design, construction and testing —
Part 3: Normalized steel cylinders
ISO 14130, Fibre-reinforced plastic composites — Determination of apparent interlaminar shear strength
by short-beam method
ISO 15403-1, Natural gas — Natural gas for use as a compressed fuel for vehicles — Part 1: Designation
of the quality
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 11439:2013(E)
ISO/TR 15403-2, Natural gas — Natural gas for use as a compressed fuel for vehicles — Part 2: Specification
of the quality
ISO 15500-13, Road vehicles — Compressed natural gas (CNG) fuel system components — Part 13: Pressure
relief device (PRD)
ASTM D522-93a, Standard Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings
ASTM D1308-87, Standard Test Method for Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented
Organic Finishes
ASTM D2794-93, Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid
Deformation (Impact)
ASTM D3170-87, Standard Test Method for Chipping Resistance of Coatings
ASTM D3359, Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test
ASTM D3418, Standard Test Method for Transition Temperatures of Polymers by Differential Scanning
Calorimetry
1)
ASTM G154:2006 , Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Exposure of
Nonmetallic Materials
NACE/TM 0177-96, Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress
Corrosion Cracking in H2S Environments
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
authorized inspection body
authorized inspection body, approved or recognized by the regulatory authority of the user country,
for the supervision of construction and testing of cylinders used for the on-board storage of natural gas
3.2
autofrettage
pressure application procedure used in manufacturing composite cylinders with metal liners, which
strains the liner past its yield point sufficient to cause permanent plastic deformation
3.3
autofrettage pressure
pressure within the overwrapped cylinder at which the required distribution of stresses between the
liner and the overwrap is established
3.4
batch – composite cylinders
group of not more than 200 cylinders plus cylinders for destructive testing, or if greater, one shift of
successive production of cylinders, successively produced from qualified liners having the same size,
design, specified materials of construction and process of manufacture
3.5
batch – metal cylinders/liners
group of not more than 200 cylinders/liners plus cylinders/liners for destructive testing, or if greater,
one shift of successive production of metal cylinders/liners, successively produced having the same
nominal diameter, wall thickness, design, specified material of construction, material cast, process of
manufacture, equipment for manufacture and heat treatment, and conditions of time, temperature and
atmosphere during heat treatment
1) Most recent version is ASTM G154-12a, 2012.
2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 11439:2013(E)
3.6
batch – non-metallic liners
group of not more than 200 liners plus liners for destructive testing, or if greater, one shift of successive
production of non-metallic liners, successively produced having the same nominal diameter, wall
thickness, design, specified material of construction and process of manufacture
3.7
burst pressure
highest pressure reached in a cylinder during a burst test
3.8
composite cylinder
cylinder made of resin-impregnated continuous filament wound over a metallic or non-metallic liner
3.9
destroyed
cylinder in a state of alteration which makes it physically unusable for its purpose
3.10
finished cylinders
completed cylinders which are ready for use, complete with identification marks and external coating
including integral insulation and/or protection as specified by the manufacturer on the design drawing
for the cylinder
3.11
liner
inner portion of the composite cylinder, comprising of a metallic or non-metallic vessel
3.12
manufacturer
person or organization responsible for the design, fabrication and testing of the cylinders
3.13
overwrap
reinforcement system of filament and resin applied over the liner
3.14
pre-stress
process of applying autofrettage or controlled tension winding
3.15
service life
life, in years, during which the cylinders can be used in accordance with the standard service conditions
3.16
settled pressure
gas pressure when a given settled temperature is reached
3.17
settled temperature
uniform gas temperature in the cylinder after the dissipation of any heat caused by filling
3.18
test pressure
required pressure applied during a pressure test
3.19
type 1 design
an all metal cylinder
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ISO 11439:2013(E)
3.20
type 2 design
a hoop wrapped cylinder with a load sharing metal liner and composite reinforcement on the
cylindrical part only
3.21
type 3 design
a fully wrapped cylinder with a load sharing metal liner and composite reinforcement on both the
cylindrical part and dome ends
3.22
type 4 design
a fully wrapped cylinder with a non-load sharing liner and composite reinforcement on both the
cylindrical part and dome ends
3.23
working pressure
settled pressure of a fully filled cylinder at a uniform temperature of 15 °C
4 Service conditions
4.1 General
4.1.1 Standard service conditions
The standard service conditions specified in this clause are provided as the basis for the design,
manufacture, inspection, testing and approval of cylinders that are to be mounted permanently on
vehicles and used to store natural gas at ambient temperatures for use as a fuel on the vehicles.
4.1.2 Service life
The service life for which cylinders are safe shall be specified by the cylinder manufacturer on the basis
of use under service conditions specified herein. The maximum service life shall be 20 years.
4.2 Maximum pressures
This International Standard is based upon a working pressure of 200 bar settled at 15 °C for natural gas
as a fuel with a maximum filling pressure of 260 bar. Other working pressures may be accommodated
by adjusting the pressure by the appropriate factor (ratio); e.g. a 240 bar working pressure system will
require pressures to be multiplied by 1,20. See also Annex E.
Except where pressures have been adjusted in this way, the cylinder shall be designed to be suitable for:
a) a pressure of 200 bar at a settled temperature of 15 °C;
b) a maximum pressure shall not exceed 260 bar, regardless of filling conditions or temperature.
4.3 Design number of filling cycles
Cylinders shall be designed to be filled up to 1 000 times per year of service.
4.4 Temperature range
4.4.1 Settled gas temperature
Settled temperature of gas in cylinders, which may vary from a minimum of –40 °C to a maximum of +65 °C.
4 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 11439:2013(E)
4.4.2 Cylinder temperatures
Cylinders shall be designed for service conditions involving temperatures of between –40 °C and +82 °C.
Cylinder material temperatures over +65 °C are expected to be sufficiently local, or of short enough duration,
that the temperature of gas in the cylinder never exceeds +65 °C, except under the conditions of 4.4.3.
4.4.3 Transient temperatures
Developed gas temperatures in the cylinders during filling and discharge may vary beyond the limits of 4.4.1.
4.5 Gas composition
4.5.1 General
Cylinders shall be designed to tolerate being filled with natural gas meeting the specification
of ISO 15403-1 and ISO/TR 15403-2, and either of dry gas or wet gas as described in 4.5.2 or 4.5.3,
respectively. Methanol and/or glycol shall not be deliberately added to the natural gas.
NOTE Where it is suspected that wet-gas conditions may exist, it has been found that a minimum of 1 mg of
compressor oil per kg of gas has prevented the corrosion of steel cylinders.
4.5.2 Dry gas
3
Water vapour shall be limited to less than 32 mg/m (i.e. a pressure dewpoint of –9 °C at 200 bar).
Constituent maximum limits shall be:
3
Hydrogen sulfide and other soluble sulfides 23 mg/m
Oxygen 1 % (volume fraction)
Hydrogen, when cylinders are manufactured from a steel with an ultimate 2 % (volume fraction)
tensile strength exceeding 950 MPa
4.5.3 Wet gas
For gas that has a higher water content than that of dry gas, constituent limits shall be:
3
Hydrogen sulfide and other soluble sulfides 23 mg/m maximum
Oxygen 1 % (volume fraction) maximum
Carbon dioxide 3 % (volume fraction) maximum
Hydrogen 0,1 % (volume fraction) maximum
Compressor oil 1 mg/kg natural gas minimum (see Note 4.5.1)
4.6 External surfaces
It is not necessary for cylinders to be designed for continuous exposure to mechanical or chemical
attack (e.g. leakage from cargo that may be carried on vehicles or severe abrasion damage from road
conditions). However, cylinder external surfaces shall be designed to withs
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11439
Deuxième édition
2013-06-01
Bouteilles à gaz — Bouteilles haute
pression pour le stockage de gaz
naturel utilisé comme carburant à
bord des véhicules automobiles
Gas cylinders — High pressure cylinders for the on-board storage of
natural gas as a fuel for automotive vehicles
Numéro de référence
ISO 11439:2013(F)
©
ISO 2013
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ISO 11439:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 11439:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Conditions d’utilisation . 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Pressions maximales. 5
4.3 Nombre maximal de cycles de remplissage . 5
4.4 Plage de températures . 5
4.5 Composition du gaz . 5
4.6 Surfaces externes . 6
5 Inspection et contrôle . 6
6 Procédure d’homologation de type . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Homologation de type . 7
6.3 Déclaration de service . 7
6.4 Données concernant la conception . 8
6.5 Données relatives à la fabrication . 8
6.6 Résistance à la rupture et taille des défauts pour les contrôles non destructifs (CND) . 9
6.7 Feuille de spécifications . 9
6.8 Données supplémentaires . 9
6.9 Certificat d’homologation de type . 9
7 Exigences pour les bouteilles métalliques de type 1 . 9
7.1 Généralités . 9
7.2 Matériaux . 9
7.3 Exigences de conception .10
7.4 Construction et fabrication .11
7.5 Procédure pour les essais sur prototype .11
7.6 Essais par lots .14
7.7 Essais sur chaque bouteille .16
7.8 Certificat d’approbation de lots .16
7.9 Non-conformité aux exigences relatives aux essais .16
8 Exigences pour les bouteilles frettées de type 2 .17
8.1 Généralités .17
8.2 Matériaux .17
8.3 Exigences de conception .18
8.4 Construction et fabrication .20
8.5 Procédure pour les essais sur prototype .21
8.6 Essais par lots sur des liners et sur des bouteilles .24
8.7 Essais sur chaque liner et sur chaque bouteille .27
8.8 Certificat d’approbation de lots .28
8.9 Non-conformité aux exigences relatives aux essais .28
9 Exigences pour les bouteilles entièrement bobinées de type 3 .29
9.1 Généralités .29
9.2 Matériaux .29
9.3 Exigences de conception .30
9.4 Construction et fabrication .32
9.5 Procédure pour les essais sur prototype .33
9.6 Essais par lots sur les liners et les bouteilles .37
9.7 Essais sur chaque liner et sur chaque bouteille .39
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO 11439:2013(F)
9.8 Certificat d’approbation de lots .40
9.9 Non-conformité aux exigences relatives aux essais .40
10 Exigences pour les bouteilles composite entièrement bobinées de type 4 .40
10.1 Généralités .40
10.2 Matériaux .41
10.3 Exigences de conception .41
10.4 Construction et fabrication .42
10.5 Procédure pour les essais sur prototype .43
10.6 Essais par lots .46
10.7 Essais sur chaque bouteille .51
10.8 Certificat d’approbation de lots .51
10.9 Non-conformité aux exigences relatives aux essais .51
11 Marquage .51
12 Préparation pour mise à disposition .52
Annexe A (normative) Méthodes d’essai et critères .53
Annexe B (normative) Contrôle par ultrasons .63
Annexe C (informative) Taille des défauts détectés par contrôle non destructif (CND)
par cyclage d’une bouteille entaillée .67
Annexe D (informative) Formulaires de rapports .68
Annexe E (informative) Pressions de service normalisées .71
Annexe F (informative) Vérification des rapports de contrainte en utilisant des jauges
de contrainte .72
Annexe G (informative) Instructions du fabricant pour la manipulation, l’utilisation
et l’inspection des bouteilles .73
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 11439:2013(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 11439 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 58, Bouteilles à gaz, sous-comité SC 3,
Construction des bouteilles.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11439:2000), qui a fait l’objet d’une
révision technique. En plus d’améliorations éditoriales, la principale différence technique entre la
première et la deuxième éditions est une clarification et une révision des exigences de «Changement de
conception» pour les différents types de bouteilles.
© ISO 2013 – Tous droits réservés v
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ISO 11439:2013(F)
Introduction
Les bouteilles pour le stockage de gaz naturel utilisé comme carburant à bord des véhicules automobiles
doivent être légères, tout en maintenant, voire en améliorant, le niveau de sécurité requis pour d’autres
récipients sous pression.
Il convient que les propriétaires ou les utilisateurs de bouteilles couvertes par la présente Norme
internationale sachent que les bouteilles sont conçues pour fonctionner en toute sécurité si elles sont
utilisées conformément aux conditions d’utilisation spécifiées, et pendant une durée de vie limitée à la
durée de vie spécifiée. La date d’expiration est indiquée sur chaque bouteille, et il est de la responsabilité
des propriétaires et des utilisateurs de s’assurer que les bouteilles ne sont pas utilisées au-delà de cette
date et qu’elles sont soumises à des contrôles, conformément aux spécifications du fabricant.
Les utilisateurs de la présente Norme internationale sont encouragés à considérer les impacts
environnementaux associés à la réalisation de certains des essais.
vi © ISO 2013 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 11439:2013(F)
Bouteilles à gaz — Bouteilles haute pression pour le
stockage de gaz naturel utilisé comme carburant à bord
des véhicules automobiles
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les exigences minimales concernant les bouteilles à gaz
rechargeables, légères, conçues uniquement pour le stockage de gaz naturel comprimé haute pression,
utilisé comme carburant à bord des véhicules automobiles sur lesquels elles sont montées. Les conditions
de services ne couvrent pas les charges externes que peuvent provoquer des collisions entre véhicules, etc.
La présente Norme internationale couvre les bouteilles fabriquées en n’importe quel type d’acier sans
soudure, d’alliage d’aluminium sans soudure ou de matériau non métallique, de tout type de conception
ou méthode de fabrication approprié aux conditions d’utilisation spécifiées. Elle ne couvre pas les
bouteilles en acier inoxydable. Bien que la présente Norme internationale utilise une pression de service
de référence de 200 bar, d’autres pressions de service peuvent être utilisées.
Les bouteilles couvertes par la présente Norme internationale sont désignées par Type 1, Type 2,
Type 3 et Type 4.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables à son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 148-1, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 306, Plastiques — Matières thermoplastiques — Détermination de la température de ramollissement
Vicat (VST)
ISO 527-2, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 2: Conditions d’essai des
plastiques pour moulage et extrusion
ISO 2808, Peintures et vernis — Détermination de l’épaisseur du feuil
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d’essai à température ambiante
ISO 7866, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz sans soudure en alliage d’aluminium destinées à être
rechargées — Conception, construction et essais
ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux brouillards salins
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 9809-1, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception,
construction et essais — Partie 1: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction
inférieure à 1 100 MPa
ISO 9809-2, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception,
construction et essais — Partie 2: Bouteilles en acier trempé et revenu ayant une résistance à la traction
supérieure ou égale à 1 100 MPa
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ISO 9809-3, Bouteilles à gaz — Bouteilles à gaz rechargeables en acier sans soudure — Conception,
construction et essais — Partie 3: Bouteilles en acier normalisé
ISO 14130, Composites plastiques renforcés de fibres — Détermination de la résistance au cisaillement
interlaminaire apparent par essai de flexion sur appuis rapprochés
ISO 15403-1, Gaz naturel — Gaz naturel pour usage comme carburant comprimé pour véhicules — Partie 1:
Désignation de la qualité
ISO/TR 15403-2, Gaz naturel — Gaz naturel pour usage comme carburant comprimé pour véhicules —
Partie 2: Spécification de la qualité
ISO 15500-13, Véhicules routiers — Composants des systèmes de combustible gaz naturel comprimé
(GNC) — Partie 13: Dispositifs de limitation de pression
ASTM D522-93a, Standard Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings
ASTM D1308-87, Standard Test Method for Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented
Organic Finishes
ASTM D2794-93, Standard Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid
Deformation (Impact)
ASTM D3170-87, Standard Test Method for Chipping Resistance of Coatings
ASTM D3359, Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test
ASTM D3418, Standard Test Method for Transition Temperatures of Polymers by Differential Scanning
Calorimetry
1)
, Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Exposure of
ASTM G154-2006
Nonmetallic Materials
NACE/TM 0177-96, Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress
Corrosion Cracking in H2S Environments
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
organisme d’inspection autorisé
organisme d’inspection autorisé, approuvé et reconnu par l’autorité réglementaire du pays de l’utilisateur,
dont le rôle est de superviser la construction et les essais des bouteilles utilisées pour le stockage de gaz
naturel à bord des véhicules automobiles
3.2
autofrettage
procédure d’application de la pression utilisée pour la fabrication des bouteilles composites avec liners
métalliques, qui consiste à porter le liner au-delà de sa limite d’élasticité, de manière à provoquer une
déformation plastique permanente
3.3
pression d’autofrettage
pression à l’intérieur de la bouteille bobinée, à laquelle la distribution requise des contraintes entre le
liner et le bobinage est établie
1) Version plus récente: ASTM G154-12a, 2012.
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3.4
lot – bouteilles composites
groupe composé au plus de 200 bouteilles plus les bouteilles pour les essais destructifs, ou, si le groupe
est plus important, groupe de bouteilles produites sans interruption par une même équipe à partir de
liners qualifiés ayant même dimension, même conception, fabriquées avec les mêmes matériaux spécifiés
et en utilisant la même méthode de fabrication
3.5
lot – bouteilles/liners métalliques
groupe composé au plus de 200 bouteilles/liners métalliques plus les bouteilles/liners pour les essais
destructifs, ou, si le groupe est plus important, groupe de bouteilles/liners métalliques produits sans
interruption par une même équipe, de même diamètre nominal, même épaisseur de paroi, même
conception, fabriqués à partir du matériau spécifié, de la même coulée de matériau et en utilisant la
même méthode de fabrication, le même équipement de fabrication et le même traitement thermique,
ainsi que les mêmes conditions de temps, température et atmosphère au cours du traitement thermique
3.6
lot – liners non métalliques
groupe composé au plus de 200 liners plus les liners pour les essais destructifs, ou, si le groupe est plus
important, groupe de liners non métalliques produits sans interruption par une même équipe, de même
diamètre nominal, même épaisseur de paroi, même conception, même matériau spécifié et en utilisant
la même méthode de fabrication
3.7
pression de rupture
pression la plus élevée atteinte dans une bouteille durant un essai de rupture
3.8
bouteille composite
bouteille constituée d’un filament continu imprégné de résine bobiné autour d’un liner métallique ou
non métallique
3.9
détruite
bouteille dans un état d’altération qui la rend physiquement inutilisable aux fins prévues
3.10
bouteille finie
bouteille finie et prête à être utilisée, comportant un marquage d’identification ainsi qu’un revêtement
externe comprenant le système d’isolation et/ou de protection intégré spécifié par le fabricant sur le
plan de conception de la bouteille
3.11
liner
partie interne de la bouteille composite, constituée d’un récipient métallique ou non métallique
3.12
fabricant
personne ou organisme responsable de la conception, de la fabrication et des essais effectués sur les bouteilles
3.13
bobinage
système de renfort constitué de filament et de résine appliqué autour du liner
3.14
précontrainte
procédure d’application de l’autofrettage ou de la tension d’enroulement contrôlée
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3.15
durée de vie en service
durée de vie, en années, pendant laquelle les bouteilles peuvent être utilisées conformément aux
conditions normalisées de service
3.16
pression stabilisée
pression du gaz lorsqu’une température stabilisée donnée est atteinte
3.17
température stabilisée
température du gaz uniforme dans la bouteille après dissipation de toute chaleur provoquée par le remplissage
3.18
pression d’épreuve
pression à laquelle la bouteille est soumise pendant un essai de pression
3.19
conception de type 1
bouteille entièrement métallique
3.20
conception de type 2
bouteille frettée avec un liner métallique reprenant les efforts et avec un renfort en composite au niveau
de la partie cylindrique uniquement
3.21
conception de type 3
bouteille entièrement bobinée avec un liner métallique reprenant les efforts et avec un renfort en
composite au niveau de la partie cylindrique et des ogives
3.22
conception de type 4
bouteille entièrement bobinée avec un liner ne reprenant pas les efforts et avec un renfort en composite
au niveau de la partie cylindrique et des ogives
3.23
pression de service
pression stabilisée d’une bouteille entièrement remplie à une température uniforme de 15 °C
4 Conditions d’utilisation
4.1 Généralités
4.1.1 Conditions d’utilisation normalisées
Les conditions d’utilisation normalisées spécifiées dans cet article servent de base à la conception, à la
fabrication, au contrôle, aux essais et à l’homologation des bouteilles destinées à être montées de façon
permanente sur les véhicules et utilisées pour stocker, à température ambiante, le gaz naturel utilisé
comme carburant dans les véhicules.
4.1.2 Durée de vie en service
La durée de vie en service pour laquelle les bouteilles peuvent être utilisées en toute sécurité doit être
spécifiée par le fabricant de la bouteille en prenant comme base les conditions d’utilisation ci-incluses.
La durée de vie en service maximale doit être de 20 ans.
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4.2 Pressions maximales
La présente Norme internationale est basée sur une pression de service du gaz naturel carburant de
200 bar stabilisée à 15 °C avec une pression maximale au remplissage de 260 bar. D’autres pressions de
service peuvent être utilisées en ajustant la pression par le facteur (rapport) approprié. Par exemple,
une pression de service de 240 bar demanderait que toutes les pressions soient multipliées par 1,20.
Voir aussi l’Annexe E.
À l’exception des cas où les pressions ont été ajustées de cette façon, la bouteille doit être conçue pour
être acceptable pour:
a) une pression de 200 bar à une température stabilisée de 15 °C;
b) une pression maximale ne devant pas dépasser 260 bar, quelles que soient les conditions de
remplissage ou de température.
4.3 Nombre maximal de cycles de remplissage
Les bouteilles doivent être conçues pour être remplies jusqu’à 1 000 fois par année de service.
4.4 Plage de températures
4.4.1 Température stabilisée du gaz
La température stabilisée du gaz dans les bouteilles peut varier d’une valeur minimale de – 40 °C à une
valeur maximale de + 65 °C.
4.4.2 Températures dans les bouteilles
Les bouteilles doivent être conçues pour des conditions de service impliquant des températures
comprises entre – 40 °C + 82 °C. Il est prévu que les températures de matériaux des bouteilles dépassant
+ 65 °C soient suffisamment localisées ou de courte durée pour que la température du gaz dan
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.