要旨

Type3高圧水素タンクの損傷は，ライナの口金近傍またはシリンダ部から発生したき裂が進展し，ライナを貫通することによって生じる．口金部は，実車走行時の被水などによって腐食環境になる可能性が高い．このためリークまでの寿命は，実車での腐食環境を想定したうえで評価する必要がある．そこで，応力腐食割れや長期負荷割れによる損傷が想定される口金部を適切に評価し，口金部の損傷メカニズムに基づいた寿命設計法を構築した．さらに，Type3高圧水素タンクを用いた試験結果との相関性を調べることで，この手法の妥当性が確認できた．また，実車で想定される腐食環境での疲労特性を考慮したType3高圧水素タンクの評価法を示した．

参考文献

1. （１） 高圧ガス保安協会：スキューバ用アルミニウム合金製容器の調査報告書（2001）
2. （２） U.S. Department of Transportation Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration: Technical Report Metallurgical Evaluation of DOT-E-6498-2216 Cylinder(1997)
3. （３） American National Standard for Basic Requirements for Compressed Natural Gas Vehicle Fuel Containers (NGV2), ANSI/CSA(2000)
4. （４） Suresh, S.: Crack Deflection: Implications for the Growth of Long and Short Fatigue Cracks, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 14, Issue 11, p. 2375-2385(1983)
5. （５） Speidel, M. O.: Stress corrosion cracking of aluminum alloys, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 6, Issue 4, p. 631-651(1975)
6. （６）（独）新エネルギー・産業技術総合開発機構：平成17年度～平成21年度成果報告書 水素社会構築共通基盤整備事業 水素インフラ等に係わる規制再点検及び標準化のための研究開発 水素用アルミ材料の基礎研究（2010）
7. （７） 高圧ガス保安協会 KHK S0128：2013，70MPa圧縮水素自動車燃料装置用容器の技術基準
8. （８） Murakami, Y., Matsuoka, S.: Effect of Hydrogen on Fatigue Crack Growth of Metals, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 77, No. 11, p. 1926-1940(2010)
9. （９） ECE/TRANS/WP.29/GRSP/2012/23: 2012, Revised Draft Global Technical Regulation (gtr) on Hydrogen and Fuel Cell Vehicles
10. （10） ISO7866: Gas Cylinders – Refillable Seamless Aluminum Alloy Gas Cylinders – Design, Construction and Testing
11. （11） 高圧ガス保安協会 KHK S0220：2009，超高圧ガス設備に関する基準
12. （12） ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 3: Alternative Rules for Construction of High Pressure Vessels, American Society of Mechanical Engineers
13. （13） ASTM E647: Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates
14. （14） ASTM E399: Standards Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness KIC of Metallic Materials
15. （15） ISO7539-6: Corrosion of Metals and Alloys –Stress Corrosion Testing – PART 6: Preparation and Use of Pre-cracked Specimens
16. （16） REGULATION (EC) No 79/2009 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 14 January 2009: Type-approval of Hydrogen-powered Motor Vehicles, and Amending Directive 2007/46/EC
17. （17） 杉山裕貴，小川武史，金崎俊彦，林登：水素容器用アルミニウム合金の塩水中の腐食疲労き裂進展特性，第31回疲労シンポジウム講演論文集，日本材料学会，p.46-50(2013)
18. （18） Ogawa, T., Sugiyama, Y., Kanezaki, T., Hayashi, N.: Characteristics of Corrosion Fatigue Crack Growth in Salt Water of Aluminum Alloys for Hydrogen Gas Containers, Proceedings of the ASME 2013 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP2013), PVP2013-97259(2013)
19. （19） 高圧ガス保安協会 KHK S0152 付属書１，p. 27：2012，アルミニウム合金製一般継ぎ目なし容器再検査基準
20. （20） 高圧ガス保安協会：容器保安規則に基づき表示等の細目，容器再検査の方法等を定める告示第20条，高圧ガス保安法規集，第11次改訂版（2012）

著者(所属)

• 金﨑 俊彦（四輪R&Dセンター）
• 間野 覚文（四輪R&Dセンター）
• 宮川 一夫（四輪R&Dセンター）
• 林 登（四輪R&Dセンター）
• 小川 武史（青山学院大学）

掲載情報

Honda R&D Technical Review　Vol.26 No.1 収録 (139 - 147)

論文PDF

引用情報