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1、 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会中国国家标准化管理委员会 发布 ICS T GB/T XXXXXXXX 燃料电池电动汽车 加氢枪 Fuel cell electric vehicles Hydrogen refilling nozzle （征求意见稿） 20xx-xx-xx 发布 20xx-xx-xx 实施 GB/T XXXX-XXXX 2 前 言 本标准主要参照了SAE J2600 压缩氢道路车辆燃料共给系统连接装置的相关内容。 本标准由全国汽车标准化技术委员会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单
2、位： 本标准主要起草人： GB/T XXXX-XXXX 3 燃料电池电动汽车 加氢枪 1 范围 本标准规定了燃料电池电动汽车加氢枪的定义、要求和试验方法。 本标准适用于使用压缩氢气为工作介质，工作压力不超过 35MPa，工作环境温度为-40C 60C 的 燃料电池电动汽车加氢枪。 2 规范性引用文件 下列文件的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是 否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 24548 燃料电池电动汽车 术
3、语 GB/T 24549-2009 燃料电池电动汽车 安全要求 GB/T 26779-2011 燃料电池电动汽车 加氢口 3 术语和定义 GB/T 24548 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 加氢枪 Hydrogen refilling nozzle 安装在加氢机加氢软管末端，用于连接加氢机与车辆的加注接口。 3.2 加氢口 receptacle 加注时，车辆与加氢枪相连接的部件总和。 3.3 汽车用压缩氢气加气机 compressed hydrogen dispenser for vehicles 给汽车提供压缩氢气燃料充装服务，并带有计量和计价等功能的专用设备。 4 要求
4、4.1 一般要求 4.1.1 加氢枪接口型式及尺寸应具有与满足 GB/T 26779-2011 中 5.1.1 尺寸要求的加氢口的匹配性，加 氢枪的设计应确保其只能与工作压力等级相同或更高的加氢口连接使用， 避免与更低工作压力等级的加 氢口相连。 4.1.2 加氢枪应符合 GB/T 24549-2009 中 4.2.2 的有关规定。 4.1.3 加氢枪与氢接触的材料应与氢兼容，在设计的使用寿命期限内，不会发生氢脆现象。加氢枪应采 用不发火材料。 4.1.4 加氢枪应为下面所述的三种类型之一： a) A 型： 该型加氢枪适用于加氢机关闭之后加注软管处于高压状态的装置。 只有当加氢枪与加氢 口正确
5、连接时，才能进行加气。该型加氢枪配备一个或多个集成阀门，通过关闭该阀门能够首 先停止加气， 然后在卸枪之前安全地放空枪头中的气体。 其操作机制应确保在排空动作之前排GB/T XXXX-XXXX 4 空管路已打开， 并且在卸下加氢枪之前加氢枪截止阀和加氢口针阀之间的气体已安全地排放出 去。 b) B 型： 该型加氢枪适用于加氢机关闭之后加注软管处于高压状态的装置。 该型加氢枪进气口之 前直接或间接地安装一个独立的三通阀门， 并且通过该阀门实现在卸下加氢枪之前安全地排空 枪头内残留气体。只有当加氢枪与加氢口正确连接时，才能进行加气。在卸下加氢枪之前应先 放气。外部的三通阀应有标记指示开、关及放气的
6、位置。 c) C 型：该型加氢枪适用于加氢机关闭之后加注软管被泄压(小于等于 0.5 MPa)的装置。只有当 加氢枪与加氢口正确连接时，才能进行加气。通过接收来自加氢枪的正确连接信号，加气机可 控制相关功能。 4.1.5 加氢枪与加气机软管的连接不应只依靠螺纹密封。 4.1.6 A 型加氢枪应有一体式或永久标识，标示启动时“开” 、 “关”操作的方向。 4.1.7 加氢枪应有过滤器等防护措施能防止上游固体物质的进入。 4.1.8 加氢枪在大气环境温度范围为-4060和氢气温度范围为-4085下应能正常工作。 4.1.9 加氢枪不应通过机械方法打开加氢口单向阀。 4.2 性能要求 4.2.1 气
7、密性 按 5.3 规定的方法进行气密性试验，未连接的加气枪的泄漏速度在 20、101MPa 下应小于 20 cm3/h。连接装置在 20、101MPa 下的泄漏速度应小于 20cm3/h。连接到加氢口后,其氢气泄漏速度在 20、101MPa 下小于 20 cm3/h。 4.2.2 跌落 按 5.4 规定的方法进行试验， 试验之后， 加氢枪应能正常地连接到加氢口上， 并且符合本标准 4.2.1 和 4.2.9 的要求。 4.2.3 阀门操作手柄 按 5.5 规定的方法进行试验，如果加氢枪配备了阀门操作手柄，距离旋转轴的最远点应能承受 200 N 的压力，并且不会造成操作手柄损坏或卡口损坏。 4.
8、2.4 异常负载 按 5.6 规定的方法进行试验，加氢枪和加氢口连接部件在工作中应能承受任意方向施加 670N 的压 力，不出现扭曲、损坏和泄漏。 4.2.5 摆动/扭曲 按 5.7 规定的方法进行试验，加氢口及其连接部件不应发生松弛或损坏。 4.2.6 连接组件扭矩 按 5.8 规定的方法进行试验，加氢口和连接组件应能承受 1.5 倍安装扭矩的扭转力而无损坏迹象。 4.2.7 低温和高温 按 5.9 规定的方法进行试验,应满足 4.2.1 要求。 4.2.8 寿命及可维护性 4.2.8.1 循环寿命 GB/T XXXX-XXXX 5 a) 加氢枪加氢枪应能承受 100000 次循环。试验后，
9、加氢枪需符合本标准 4.2.1 和 4.2.9 的 要求。加氢枪锁定装置应在正常拆卸压力下进行检查以确保它正确地应用于加氢枪上。 b) 连接装置加氢枪和加氢口的连接装置应能承受最高气流工况。试验完成后，加氢枪或加 氢口应满足 4.2.1 中的要求。 4.2.8.2 耐氧老化试验 按 5.10.2 规定的方法对密封材料进行耐氧老化试验,不应出现破裂或可见的坏损。 4.2.8.3 非金属材料浸渍 按 5.10.3 规定的方法对加氢枪中与氢直接接触的非金属材料进行浸渍试验,样品膨胀不能超过 25%，收缩不能超过 10%，重量损失不能超过 10%。 4.2.8.4 和加氢口连接件的电阻 按 5.10.
10、4 规定的方法在承压或非承压状态下，加氢口和加氢枪连接件的电阻不应大于 1000。在 寿命循环试验前后均应进行电阻试验。 4.2.9 液静压强度 按 5.11 规定的方法进行试验，液静压强度试验是最终的试验，在该试验之后不应将样品用于其它 任何试验。 未连接的加氢枪、加氢口及已连接的加氢枪、加氢口在进行下列试验时不能出现泄漏。 4.2.10 材料 制造商应列出密封材料，并能证明其满足 4.2.8.2 和 4.2.8.3 要求。 4.2.11 抗腐蚀性 按 5.12 规定的方法进行试验，加氢枪应不发生腐蚀或保护涂层缺失，并显示良好的安全性。 4.2.12 变形 按 5.13 规定的方法进行试验，
11、现场连接/组装部件应能够承受 1.5 倍安装扭矩的扭矩，而不出现变 形、损坏或泄漏。 4.2.13 污染试验 按 5.14 规定的方法进行试验，加氢枪和加氢口应能承受污染。 加氢枪和加氢口应通过 10 次循 环连续的污染试验。 4.2.14 热循环试验 按 5.15 规定的方法进行试验，加氢枪和加氢口应能承受热循环。该循环应重复 100 次。 5 试验方法 5.1 一般规定 5.1.1 试验条件 除非另有规定，试验应在下述条件下进行： GB/T XXXX-XXXX 6 a）试验环境温度为 1535； b）试验介质应为清洁的干燥空气或合适的惰性气体。 5.1.2 测量参数、单位及精确度 测量参数
12、及其单位、精确度要求见表 1。 表 1 测量参数、单位及精确度 参数 单位 精确度 压力 MPa 0.1 温度 C 0.5 时间 s 0.1 长度 mm 0.5 % 流量 cm3/h 不低于 1.5 级 5.2 外观检及尺寸检验 用目测法对加氢枪进行外观检验，必要时可增加尺寸测量。 5.3 气密性试验 加氢枪与加氢口相连，加氢口处于关闭状态，通以压缩空气，分别在 0.5 MPa 和 1.5 倍工作压力 两种压力状态下进行试验，每个测量点持续时间不应少于 3min，用检漏液检查或检漏仪检测气密性。 所有装置从连接、加压再到断开的整个过程均应进行泄漏检查。若在一分钟内没有检测到气泡，说 明样品通过
13、试验。若检测到气泡，泄漏速度应采用真空试验（整体累积试验）进行测量，或者其它等价 的方法显示其氢气泄漏速度在 20、101MPa 下小于 20 cm3/h。 未连接的加氢枪的泄漏速度在 20、 101MPa 下应小于 20 cm3/h。 将加压泄漏试验气体通入连接装 置或未连接加氢枪的入口，试验应在 0.5 MPa 及 1.25 倍的工作压力下进行。 5.4 跌落 将-40下放置 24 小时的加氢枪连接到直径 11 mm，长度 5 m 的加注软管上，然后从 2 m 高处跌 落至混凝土地面，如图 1 所示。加氢枪从冷温室拿出后的 5min 内，应连续做十次跌落，紧接着增压至 设计压力，在下一个
14、5 min 内再跌落十次。 图1 跌落试验的试验装置 5.5 阀门操作手柄 合适的支撑点 混凝土地面 直径 11mm，长 5m 加注软管 2m 连接处 GB/T XXXX-XXXX 7 在打开或关闭方向上需用扭矩或力的试验应在两种情况下进行: 1) 加氢枪与加氢口正确连接； 2) 加氢枪有意不恰当地连接到加氢口上。 5.6 异常负载 加氢枪和加氢口连接部件在工作中应能承受任意方向施加670N的压力，施加压力的方式见图2。 5.6.1 非承压条件下试验 加氢枪和加氢口连接部件在非承压条件下试验， 即加氢口试验装置和加氢枪在异常负载试验中不应 加压。 应按照图 3 和图 4 显示的“松配合”试验装
15、置试验。 试验装置应配备成一个连接在支撑元件上的悬 臂。支撑元件应能承受规定负载而不会出现位移或偏斜。加氢枪应正确地连接到试验装置上。 5.6.2 加压条件下试验 加氢口试验设备和加氢枪在异常负载试验中应加压至设计压力。 应按照图 3 和图 4 显示的“松配合”试验装置试验。 试验设备应配备成一个连接在支撑元件上的悬 臂。支撑元件应能承受规定负载而不会出现位移或偏斜。加氢枪应正确地连接到试验设备上。 图2 异常负载试验 5.7 摆动/扭曲 利用制造商提供的加氢口装配部件，将加氢口按说明书安装到支撑元件上。为了便于试验，支撑元 件应能承受规定的负载而不出现位移或偏斜。 为正常使用而安装到加压软管
16、上的加氢枪应正确地连接到 加氢口上。 两个等量反向的力矩 （大小为 24Nm） 应循环交替地施加于加氢枪上距离加氢口最远的点。 每个负载均应在一个频率上进行 2500 次，但每秒不超过一个循环。 应在连接部件最可能松弛的方向上施加 10 次 4 Nm 的转矩。 5.8 连接组件扭矩 加氢枪和连接组件承受 1.5 倍安装扭矩的扭转力进行试验。 联接处异常负载参考点加气口力矩单位：毫米GB/T XXXX-XXXX 8 5.9 低温和高温 在操作之前，设备应先吹扫清洗并密封，内部泄漏试验气体的压力为 7 MPa。 所有试验只有当设备持续置于规定试验温度时才能进行。 将设备的出口用堵头堵住， 然后在设备入 口施加试验压力。 分别为加氢枪、加氢口及其连接件充入 35MPa 的压缩空气或氮气，将其放入恒温箱内，温度从室 温逐渐升至 602， 保温 8h； 然后取出在空气
