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1、ICS 71.100.20 G86 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T xxxxxxxx 小型燃料电池车用 低压储氢装置安全试验方法 Test method for the safety of low pressure hydrogen storage device for small fuel cell vehicle 点击此处添加与国际标准一致性程度的标识 （征求意见稿） （本稿完成日期：） XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施GB/T xxxxxxxx目 次前言 . 1 范围 .2 规范性引用文件 . 3 术语和定义 . 4 试验条件 .
2、 5 试验方法 . . II . 1 .1 . 1 .3 . 4 I GB/T xxxxxxxx前 言本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由全国氢能标准化技术委员会（SAC/TC 309）提出并归口。本标准起草单位：XXX、XXX、XXX。 本标准主要起草人：XXX、XXX、XXX、XXX。 II GB/T xxxxxxxx 小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验方法 1 范围 本标准规定了小型燃料电池车用低压储氢装置安全（以下简称：低压储氢装置）的试验条件和试验 方法。 本标准适用于内容积不大于3L、最高温升压力不大于25MPa、工作温度不低于-10且不高于65的 小型燃
3、料电池车用低压储氢装置。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 3634.1 氢气 第1部分：工业氢 GB/T 13310 电动振动台 GB/T 24499 氢气、氢能与氢能系统术语 3 术语和定义 GB/T 24499界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1低压储氢装置 low pressure hydrogen storage device 外壳材料为不锈钢、铝合金或者其它合适材料，内置储氢合金作为储氢介质，内容积不大于3L、最 高温
4、升压力不大于25MPa、工作温度不低于-10且不高于65的储氢装置。 3.2 最高温升压力 maximum developed pressure MDP 低压储氢装置内的储氢合金吸氢饱和后，在最高使用温度下达到平衡时的最高气体压力（表压）。 3.3 许用设计应力 design stress limit 低压储氢装置器壁允许承受的最大应力。 3.4 最大允许工作压力 maximum allowable working pressure 1 GB/T xxxxxxxx MAWP 在设计温度下，低压储氢装置顶部所允许承受的最大表压力。 注：MAWP根据低压储氢装置各部分壳体的有效厚度计算所得，且取最
5、小值，其范围为3-4倍MDP。 3.5 试验压力 test pressure 低压储氢装置器壁应力达到许用设计应力时的内压，为设计压力的 1.5 倍。 注：试验压力也可根据低压储氢装置的应力分析报告确定。 3.6 额定容量 rated capacity 在规定的条件下，低压储氢装置提供的氢气量。 3.7 正常使用条件 normal service conditions 低压储氢装置正常操作、运输、储存时允许的压力、温度、氢气流率和品质。 3.8 超压泄放装置 pressure relief device PRD 在超压或遇到火情时，释放低压储氢装置内部压力以防止其爆破的安全装置。注：其动作压力
6、为1.3-1.5 倍 MDP。3.9 额定充氢压力 rated charging pressure RCP 在规定的条件下，低压储氢装置的充氢压力。 3.10 爆破压力 burst pressure 低压储氢装置在爆破试验过程中达到的最大压力。 3.11 破裂 rupture 导致低压储氢装置瞬间能量释放的结构失效。 4 试验条件 2 GB/T xxxxxxxx4.1 一般要求4.1.1 应使用活化后的低压储氢装置进行安全试验。 4.1.2 除非另有规定，低压储氢装置安全试验的环境条件为：室温与试验介质温度为 22 5 、 试验介质为氢气或氦气。 4.1.3 低压储氢装置进行安全试验需要充氢时
7、，氢气最低纯度应不低于 99.95%，且应符合 GB/T 3634.1 的规定。 4.2 试验仪器设备 试验仪器设备应按规定检定合格，需进行法定检验的，应当经法定检验合格，并且在检定有效期内。 4.3 防护措施 试验机构应制定安全防护措施，并应符合以下基本要求： a) 试验场所的照明、供水、供电、供气系统等应满足试验要求； b) 试验现场应整洁、安全，有必要的警示标志，试验区域应进行有效隔离； c) 试验现场的温度、湿度、振动等环境条件应能确保试验正常进行； d) 试验人员应配备和穿戴试验作业必需的防护用品，并遵守安全作业规程。 5 试验方法 5.1 气密性试验 5.1.1 试验要求 5.1.
8、1.1 型式试验时，应采用氦气质谱仪检漏法或氢气传感器检漏仪检漏法，使用 3 个未充氢的低压 储氢装置进行气密性试验。 5.1.1.2 批量抽检时，应采用专用检漏液检漏法进行气密性试验。低压储氢装置的抽检数量按相关规 范标准规定执行。 5.1.2 试验程序 5.1.2.1 采用氦气质谱仪检漏法或氢气传感器检漏仪检漏法进行气密性试验时，按以下试验程序进行：a) 按制造单位规定的方式将低压储氢装置充装氦气或氢气至其额定充氢压力后放置于真空箱中。 b) 将氦气检漏仪或氢气传感器检漏仪与真空箱相连，并将真空箱抽成真空度优于 2 Pa 的真空。c) 室温下静置大于 30min 后，读取氦气检漏仪的真空度
9、及泄漏率数据或氢气传感器检漏仪示数。 5.1.2.2 采用专用检漏液检漏法进行气密性试验时，按以下试验程序进行： a) 按制造单位规定的方式将低压储氢装置充装氢气至其额定充氢压力后放入环境箱内。 b) 室温下每 15min 用专用检漏液检漏法对低压储氢装置进行检漏，检漏次数不少于两次。 c) 观察并记录有无气泡产生及气泡产生位置。 5.1.3 合格指标 5.1.3.1 采用氦气质谱仪检漏法检漏时，氢气泄漏率应不大于 1.710-4 Pam3/s（温度为 0、绝对 压力为 101.325kPa 时）。 5.1.3.2 采用氢气传感器检漏仪检漏法检漏时，检漏仪无示数。5.1.3.3 采用检漏液检漏
10、法检漏时，无气泡产生。 3 GB/T xxxxxxxx 5.2 跌落试验 5.2.1 试验要求 5.2.1.1 应对 3 个经 5.1.1.1 气密性试验合格的低压储氢装置，或未经使用并按照制造单位规定的方 式充装气体至额定充氢压力的低压储氢装置进行跌落试验。 5.2.1.2 低压储氢装置应装配有截止阀和超压泄放装置等部件，但不应有任何其他保护装置。 5.2.1.3跌落试验在室温下进行，冲击台面应为混凝土或钢质水平面，试验时不移动，不变形，且应 有足够大的面积，以确保低压储氢装置完全落在冲击台面上。 5.2.1.4 跌落试验的提升装置在提升或下降过程中，不得损坏低压储氢装置；释放装置在释放低压
11、储 氢装置时，应确保低压储氢装置为自由跌落。 5.2.1.5 低压储氢装置的提起高度与预定高度之差应不超过预定高度的2%。 5.2.2 试验程序 5.2.2.1 低压储氢装置提至预定高度后，应按预定状态将其支撑住。 1低压储氢装置；2钢锥；3冲击台面。 图1 跌落试验中低压储氢装置的水平跌落位置 5.2.2.2 按下列预定状态，释放低压储氢装置： a) 低压储氢装置以其端部垂直跌落时，其初始位置的最低点高度应不小于 1.8m。 b) 低压储氢装置以其轴向与水平面之间的夹角为 45角跌落时，应使其重心高度不小于 1.8m， 并使带有截止阀和超压泄放装置的端部先跌落；若装置初始位置的最低点高度小于
12、 0.6m，则 应调整跌落角度以确保装置初始位置的最低点和装置重心的高度分别不小于 0.6m 和 1.8m；若 装置两端均装配有截止阀、超压泄放装置等附件时，装置应仍以 45角跌落并使其抗撞击能 力较弱的端部先跌落。 c) 低压储氢装置以 1.8m 的高度，水平跌落于钢锥上时，应使其重心与钢锥的顶点成直线（见图 1）。钢锥应固定于冲击台面上，其尺寸应符合图 1 的规定。装置在撞击冲击台面前应先撞击 钢锥。 5.2.2.3 对跌落试验后的低压储氢装置进行外观检查，并记录其附件的损坏情况。5.2.3 合格指标 5.2.3.1 低压储氢装置的截止阀和超压泄放装置在跌落试验后应能正常启闭。 4 GB/
13、T xxxxxxxx 5.2.3.2 低压储氢装置进行跌落试验后，应在试验温度为室温，试验压力为最高温升压力的条件下按 5.1.2.1 的规定进行气密性试验，结果应符合 5.1.3 的要求。 5.3 冲击试验 5.3.1 试验要求 5.3.1.1 应对 3 个未充氢的低压储氢装置或不含内容物的低压储氢装置进行冲击试验。 5.3.1.2 试验使用的硬质钢球，其布氏硬度应为 248HBW3HBW，其直径应依据截止阀的尺寸确定，以 确保能准确冲击阀体而不受装置其他组件干扰。 5.3.1.3 硬质钢球的质量与速度应足以施加表 1 规定的冲击截止阀所需的能量。 表1 冲击能量要求 低 压 储 氢 装 置
14、 内 容 积 V /L最 小 能 量 Ea/JV 0 . 3 51 .020 .35 V 3 . 06 .80a 硬质钢球以自由落体方式落下时， E =mgh 式 中 ： E 最 小 能 量 ， J ； m 硬 质 钢 质 量 ， kg ； g 重 力 加 速 度 ， 9 . 8 m /s 2； h 垂 直 落 下 高 度 ， m 。 5.3.2 试验程序 5.3.2.1 将硬质钢球和低压储氢装置在温度为-40的低温环境中保存 4h 以上。 5.3.2.2 在低压储氢装置从低温环境中取出后的 5min 内，将其充分固定，并立即对其截止阀按以下要 求进行冲击试验： a) 硬质钢球以与阀体纵轴成
15、90角，且与纵轴共平面的方向冲击截止阀的侧面； b) 将低压储氢装置旋转 180，按 5.3.2.2 a) 的要求对截止阀的另一侧面进行第 2 次冲击。 5.3.2.3 对冲击试验后的低压储氢装置进行外观检查，并记录其截止阀的损坏情况。 5.3.3 合格指标 5.3.3.1 低压储氢装置的截止阀在冲击试验后应与低压储氢装置连接良好，无裂纹，且能正常动作。5.3.3.2 低压储氢装置进行冲击试验后，先在室温下以惰性气体加压至最高温升压力，再按 5.1.2.1 的规定进行气密性试验，结果应符合 5.1.3 的要求。 5.4 高温试验 5.4.1 试验要求 5.4.1.1 对 3 个按制造单位规定方式充装氢气至额定充氢压力的低压储氢装置进行高温试验。5.4.1.2 高温试验试验温度为 80。 5.4.1.3 试验箱内应设有传感器，以测量与控制试验箱内的温度。并应确保试验箱内温度的均匀性，试验箱内壁的温度与规定试验温度之差不应超过规定试验温度的3%。 5.4.2 试验程序 5 GB/T xxxxxxxx 将低压储氢装置静置于试验箱内升温至规定试验温度，当低压储氢装置的温度达到规定试验温度时 开始计时，保
