《高壓氫氣車載輸送系統(tǒng)技術(shù)要求》征求意見稿

1T/XXXXXXX—XXXX高壓氫氣車載輸送系統(tǒng)技術(shù)要求本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高壓氫氣車載輸送過程中所需要的設(shè)備、材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)，包括儲氫氣瓶、運輸容器、管道等，以及它們必須滿足的性能要求。本標(biāo)準(zhǔn)詳細的描述了高壓氫氣車載輸送過程中應(yīng)采取的安全措施，包括但不限于防火、防爆、防泄漏等。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB2894-2008安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則GB/T3634.2-2011氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫GB/T3836.14-2014爆炸性環(huán)境第14部分：場所分類爆炸性氣體環(huán)境GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T4844-2011純氦、高純氦和超純氦GB/T4962-2008氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程GB/T8979-2008純氮、高純氮和超純氮GB/T12224-2015鋼制閥門一般要求GB/T12228-2006通用閥門碳素鋼鍛件技術(shù)條件GB/T12241-2021安全閥一般要求GB/T12243-2021彈簧直接載荷式安全閥GB/T12244-2006減壓閥一般要求GB/T17241.7-1998鑄鐵管法蘭技術(shù)條件GB/T21668-2008危險貨物運輸車輛結(jié)構(gòu)要求GB/T24499-2009氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語GB/T26990-2023燃料電池電動汽車車載氫系統(tǒng)技術(shù)條件GB/T24549-2020燃料電池電動汽車安全要求GB/T26779-2021燃料電池電動汽車加氫口GB/T29729-2022氫系統(tǒng)安全的基本要求GB/T37154-2018燃料電池電動汽車整車氫氣排放測試方法GB/T34542.1-2017氫氣儲存輸送系統(tǒng)第1部分：通用要求GB/T34542.2-2018氫氣儲存輸送系統(tǒng)第2部分：金屬材料與氫環(huán)境相容性試驗方法GB/T34542.3-2018氫氣儲存輸送系統(tǒng)第3部分：金屬材料氫脆敏感度試驗方法GB/T35544-2017車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶GB/T42536-2023車用高壓儲氫氣瓶組合閥門GB/T42536-2023車用高壓儲氫氣瓶組合閥門GB50217-2018電力工程電纜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JB4732-1995（2005）鋼制壓力容器-分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(2005年確認)QJ11421-2008氣體單向閥通用規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T24499和GB/T24548-2009界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。2T/XXXXXXX—XXXX3.1車載氫系統(tǒng)onboardhydrogensystem燃料電池電動汽車上，從加氫口到減壓閥，與氫氣加注、儲存、輸送、供給和控制有關(guān)的裝置.3.2儲氫氣瓶hydrogenstoragecylinder燃料電池電動汽車上，用于儲存高壓氫氣的裝置.3.3單向閥checkvalve防止氣體倒流的閥門.3.4減壓閥pressureregulator將壓力減少至所需壓力的閥門.4氫系統(tǒng)及各部件4.1儲氫容器和管路應(yīng)滿足以下要求：1)不允許采用更換儲氫容器的方式為車輛加注氫氣。2)管路的材料可選取碳纖維復(fù)合材料、芳綸纖維復(fù)合材料，但這兩種材料成本較高，需要先進的制造工藝和技術(shù)，如果選取不銹鋼作為高壓管路，應(yīng)采用經(jīng)驗證具有良好氫相容性的材料，如選取奧氏體不銹鋼作為管路材料時，其鎳含量應(yīng)不小于12%、鉬含量應(yīng)不小于3%，碳含量應(yīng)不高于0.03%。3)如選用更高壓力的運輸環(huán)境如（70MPa）的加氫車，可以通過調(diào)整合金成分，增加鎳、鉬等元素的含量，以提高管路的抗氫脆性能；可以通過退火、淬火等熱處理工藝改善材料的微觀結(jié)構(gòu)，增強其韌性；也可增加管道的壁厚和添加耐腐蝕涂層以提高其承壓能力。當(dāng)然也要采用高質(zhì)量的焊接工藝，確保焊接接頭的強度和韌性，避免焊接缺陷。4)氫系統(tǒng)管路安裝位置及走向要避開熱源以及電器、蓄電池等可能產(chǎn)生電弧的地方，或者在中間填充絕緣隔板進行隔離。尤其管路接頭不能位于密閉的空間內(nèi)。高壓管路及部件可能產(chǎn)生靜電的地方要可靠接地,或其他控制氫泄漏量及濃度的措施,即便在產(chǎn)生靜電的地方,也不會發(fā)生安全問題。5)儲氫容器和管路一般不應(yīng)裝在乘客艙、行李艙或其他通風(fēng)不良的地方；但如果不可避免要安裝在行李艙或其他通風(fēng)不良的地方時,應(yīng)設(shè)計通風(fēng)管路或其他措施,將可能泄漏的氫氣及時排出。6)儲氫容器和管路等應(yīng)安裝牢固,緊固帶與儲氫容器之間應(yīng)有緩沖保護墊,以防行車時發(fā)生位移和損壞。當(dāng)儲氫容器按照標(biāo)稱工作壓力充滿氫氣時,固定在儲氫容器上的零件,應(yīng)能承受車輛加速或制動時的沖擊,而不發(fā)生松動現(xiàn)象。有可能發(fā)生損壞的部位應(yīng)采用覆蓋物加以保護。儲氫容器緊固螺栓應(yīng)有防松裝置,緊固力矩符合設(shè)計要求。儲氫容器安裝緊固后,在上、下、前、后、左、右六個方向上應(yīng)能承受8g的沖擊力,保證儲容器與固定座不損壞,相對位移不超過13mm。7)支撐和固定管路的金屬零件不應(yīng)直接與管路接觸,但管路與支撐和固定件直接焊合或使用焊料連接的情況例外。8)管路與管路之間的接口為避免泄露應(yīng)采用焊接或者螺紋連接9)剛性管路應(yīng)布置合理、排列整齊,不得產(chǎn)生與相鄰部件碰撞和摩擦;管路保護墊應(yīng)能抗震和消除熱脹冷縮影響,管路彎曲時,其中心線曲率半徑應(yīng)不小于管路外直徑的5倍。兩端固定的管路在其中間應(yīng)有適當(dāng)?shù)膹澢?支撐點的間隔應(yīng)不大于1m。10)儲氫容器及附件的安裝位置,應(yīng)距車輛的邊緣至少有100mm的距離。否則,應(yīng)增加保護措施。11)對可能受排氣管、消聲器等熱源影響的儲氫容器、管道等應(yīng)有適當(dāng)?shù)臒峤^緣保護。要充分考慮使用環(huán)境對儲氫容器可能造成的傷害,需要對儲氫容器組加裝防護裝置。直接暴露在陽光下的儲氫容器應(yīng)有必要的覆蓋物或遮陽棚。3T/XXXXXXX—XXXX12)當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時,主關(guān)斷閥應(yīng)根據(jù)設(shè)計的碰撞級別,立即(自動)關(guān)閉,切斷向管路的燃料供應(yīng).13)氫系統(tǒng)支架及管路設(shè)計應(yīng)充分考慮安裝及后期維修，方便操作。4.2儲氫氣瓶應(yīng)符合TSG23、T/CCGA40008、GB/T35544-2017、GB/T42536-2023等相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且儲氫氣瓶及其附屬裝置應(yīng)能在正常使用的條件下安全、可靠的運行。4.3加氫口應(yīng)符合下列規(guī)定：1)氣密性：加氫口的單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，在加氫口出口端通以泄露檢測氣體，分別在0.5MPa和1.25倍公稱工作壓力兩種壓力狀態(tài)下進行試驗，首先用檢液檢查,如果1min之內(nèi)無氣泡產(chǎn)生則為合格,如果產(chǎn)生氣泡,繼續(xù)采用檢漏儀或其他方式進行測量,其等效氫氣泄漏率不應(yīng)超過0.02L/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。2)耐振性：將試件可靠的固定在振動試驗臺上，從5Hz～60Hz每個整數(shù)頻率點都需要震動8min，共448min，應(yīng)符合表1規(guī)定.3)耐溫性：加氫口的單向閥處于關(guān)閉狀態(tài),從加氫口的出口端充入壓力為公稱工作壓力的泄漏檢測氣體,將其放人恒溫箱內(nèi),溫度從室溫升至85℃士2℃,保溫8h,浸人85℃的水中1min不應(yīng)有氣泡產(chǎn)生；溫度恢復(fù)到室溫后保持0.5h,繼續(xù)降溫至-40℃士2℃,保溫8h,浸入-40℃的冷卻液中1min不應(yīng)有氣泡產(chǎn)生。4)耐久試驗按照以下步驟進行，總循環(huán)次數(shù)為15000次。加氫口的出口端封閉,入口端接通高壓氣源,試驗壓力從0MPa升至1.25倍公稱工作壓力,使單向閥處于開啟狀態(tài)。入口端泄壓為0MPa,使單向閥承受1.25倍公稱工作壓力并處于關(guān)閉狀態(tài),保持時間不少于2s,將出口端泄壓為0MPa~0.5MPa。單向閥開啟和關(guān)閉一次為一個循環(huán),單向閥開啟、閉合頻率不高于15次/min，試驗后不應(yīng)出現(xiàn)異常磨損，且符合氣密性和耐溫性5)耐氧和臭氧老化性：加氫口與氫氣接觸的密封件,在溫度為70℃士2℃、壓力為2MPa的氧氣中放置96h；加氫口與空氣接觸的密封件,在溫度為40℃士2℃、臭氧體積分數(shù)為5x10-7的空氣中放置120h,均不應(yīng)出現(xiàn)明顯變形、變質(zhì)、斑點及裂紋等現(xiàn)象。6)加氫口的安裝位置和高度應(yīng)考慮安全防護要求并且方便加氣操作。7)加氫口的安裝應(yīng)牢固可靠，應(yīng)能承受加氫槍及其管路的壓力。8)加氫口不應(yīng)設(shè)置于乘車倉、行李艙和通風(fēng)不良的地方。9)加氫口距暴露的電氣端子、電器開關(guān)和點火源的位置應(yīng)根加氫車的型號調(diào)整安全距離。10)加氫口需經(jīng)強制性檢驗并取得檢驗報告后方可使用，檢驗標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB/T26779的規(guī)定。頻段振幅5Hz～20Hz≥1.5mm21Hz～40Hz≥1.2mm41Hz～60Hz≥1mm4.4安全閥應(yīng)符合下列規(guī)定：1)安全閥的設(shè)計可參照GB/T12241的規(guī)定。2)安全閥應(yīng)始終保證系統(tǒng)的壓力不高于最大允許工作壓力，其泄放能力應(yīng)滿足壓力源的最大流量，并且在極限狀態(tài)下能夠正常工作。3)安全閥宜與手動排空閥并聯(lián)設(shè)置，以便進行后期維護。4)安全閥最大泄放量及開啟壓力應(yīng)符合JB4732-1995附錄E6中的規(guī)定。5)應(yīng)選用全封閉式安全閥，并應(yīng)有產(chǎn)品合格證或質(zhì)量合格證明書，經(jīng)校準(zhǔn)合格鉛封后，方可安裝使用。4.5減壓閥應(yīng)滿足以下規(guī)定：1)鋼制閥門的壓力-溫度等級按照GB/T12224的規(guī)定；鐵制閥門的壓力-溫度等級按照GB/T17241.7的規(guī)定。2)調(diào)壓性能：在給定的調(diào)壓范圍內(nèi)，出口壓力應(yīng)能在最大值和最小值之間連續(xù)調(diào)整，不得由有卡阻和異常振動。4T/XXXXXXX—XXXX3)流動特性：出口流量變化時，減壓閥不得有異常動作其出口壓力負偏差值：對直接作用式減壓閥不大于出口壓力的20%；對先導(dǎo)式減壓閥不大于出口壓力的10%。4)密封性能應(yīng)符合表2規(guī)定（滲透量）。5)減壓閥應(yīng)始終保證閥后壓力不高于電堆最大工作壓力。6)減壓后氫氣流量應(yīng)滿足電堆使用要求。7)減壓閥后管路應(yīng)設(shè)置安全閥，防止減壓閥失效影響電堆及整車的安全。8)減壓閥需經(jīng)校準(zhǔn)合格后方可使用，并在后續(xù)使用過程中根據(jù)需要自檢減壓閥出口壓力及流量是否滿足需求。9)減壓閥后宜設(shè)置主切斷閥或?qū)⑵浼捎跍p壓閥閥體內(nèi)，切斷閥的操作方式應(yīng)采用電動方式，當(dāng)斷電時瓶閥處于關(guān)閉狀態(tài)。公稱尺寸DN最大滲漏量mL/min6～8>80.20.34.6瓶口閥應(yīng)符合下列規(guī)定：1)瓶口閥相關(guān)性能要求應(yīng)符合GB/T42536-2023的要求。2)瓶口閥應(yīng)設(shè)置溫度驅(qū)動安全泄壓裝置（TPRD），且切斷閥的操作方式可采用電動方式，當(dāng)斷電時瓶閥處于關(guān)閉狀態(tài)。3)瓶口閥應(yīng)設(shè)置手動啟閉閥門及手動泄放閥門或其他具備相同作用裝置，在加氫、排氫或維修時可用來單獨隔斷各個儲氫瓶。4)瓶口閥應(yīng)設(shè)置溫度傳感器和壓力傳感器或預(yù)留傳感器的安裝接口，以保證對瓶內(nèi)氫氣溫度、壓力的監(jiān)控。5)瓶口閥應(yīng)設(shè)置限流裝置或預(yù)留限流裝置接口，以防止在加注和泄放過程中氫氣過流。4.7單向閥的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：1)加注口后應(yīng)設(shè)置單向閥，以防止加注口單向?qū)ㄗ饔檬r發(fā)生氫氣泄漏。2)單向閥的設(shè)計可參照QJ1142的相關(guān)規(guī)定。4.8控制器及其他電氣元件的要求應(yīng)符合以下規(guī)定：1)控制器及其他電氣元件應(yīng)符合GB/T29729-2022中7.2.5.5的相關(guān)規(guī)定。2)氫系統(tǒng)鋪設(shè)的電線及導(dǎo)線應(yīng)符合GB50217的規(guī)定，電線及導(dǎo)線需用具有阻燃功能的波紋管包裹，起到對線束的保護作用。3)氫系統(tǒng)所用線束及接插件需具備IP67的防護等級。測試條件需滿足GB/T4208的相關(guān)要4)電氣設(shè)備工作時的表面溫度應(yīng)低于氫在空氣中的著火點。5)濃度傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器等測量元件需定期校驗，檢驗合格后方可使用。5整車安全要求5.1總體要求按照GB/T37154-2018中6.1怠速熱機狀態(tài)氫氣排放章節(jié)規(guī)定的試驗方法進行測試,在進行正常操作(包括啟動和停機)時,任意連續(xù)3s內(nèi)的平均氫氣體積濃度應(yīng)不超過4%,且瞬時氫氣體積濃度不超過8%。5.2整車氫氣泄漏車內(nèi)要求5.2.1氫系統(tǒng)泄漏或滲透的氫燃料,不應(yīng)直接排到乘客艙、行李艙/貨艙,或者車輛中任何有潛在火源風(fēng)險的封閉空間或半封閉空間。5.2.2在安裝氫系統(tǒng)的封閉或半封閉的空間上方的適當(dāng)位置,應(yīng)至少安裝一個氫氣泄漏探測傳感器,能實時檢測氫氣的濃度,并將信號傳遞給氫氣泄漏報警裝置。5T/XXXXXXX—XXXX5.2.3在駕駛員容易識別的區(qū)域應(yīng)安裝氫氣泄漏報警提醒裝置,泄漏濃度與警告信號的級別由制造商根據(jù)車輛的使用環(huán)境和要求決定。5.2.4各個國家對氫氣泄漏探測的標(biāo)準(zhǔn)要求并不相同，在新修訂的標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)將這一要求進行國際化統(tǒng)一。如果在汽車運行的過程中，某單點泄漏導(dǎo)致封閉空間或半封閉空間內(nèi)氫氣的體積濃度大于2%，應(yīng)該發(fā)出警報，濃度大于3%，則應(yīng)關(guān)閉主截止閥停止氫氣供應(yīng)。在系統(tǒng)檢測到氫氣泄漏時，當(dāng)濃度大于2%時，報警為黃色，濃度大于3%時，報警為紅色。5.2.5當(dāng)氫氣泄漏探測傳感器發(fā)生故障時,如信號中斷、斷路、短路等,應(yīng)能向駕駛員發(fā)出故障警告信5.3車外要求按照附錄在密閉空間內(nèi)進行氫泄漏試驗,應(yīng)滿足任意時刻測得的氫氣體積濃度不超過1%。5.4氫氣低剩余量提醒指示儲氫氣瓶氫氣壓力或氫氣剩余量的儀表應(yīng)安裝在駕駛員易于觀察的區(qū)域,如果氫氣的壓力或剩余量影響到車輛的行駛,應(yīng)通過一個明顯的信號(例如:聲或光信號)裝置向駕駛員發(fā)出提示。6安裝要求6.1安裝前需用環(huán)保清洗溶劑對連接管路內(nèi)壁進行清洗，確保達到使用標(biāo)準(zhǔn)。6.2各氣瓶宜采用緊固帶固定，緊固帶與氣瓶之間宜有緩沖保護墊，保護墊應(yīng)采用阻燃材料。6.3檢查并清理車架與車載氫系統(tǒng)的連接位置，連接位置的結(jié)構(gòu)應(yīng)無變形，連接表面應(yīng)無油脂、鐵屑或其他附著物。6.4車載氫系統(tǒng)應(yīng)采用專用吊裝器具進行安裝，氫系統(tǒng)固定點與車輛固定支架間不應(yīng)有明顯的間隙。6.5車載氫系統(tǒng)安裝過程中應(yīng)注意防護車架、蒙皮等面漆。6.6低壓線束應(yīng)避免與框架棱邊發(fā)生干涉、摩擦，若因結(jié)構(gòu)限制無法避開棱邊時，應(yīng)采用柔性阻燃材料進行防護。6.7通風(fēng)要求應(yīng)符合GB/T29729-2022中7.2.3.4的相關(guān)要求。6.8氫系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置靜電接地連接點,加注時方便與加氫站靜電接地線的連接。靜電接地點宜設(shè)置在加注口安裝面板上。氫系統(tǒng)靜電接地裝置應(yīng)與整車連接。7加注要求7.1氫系統(tǒng)加注要求應(yīng)符合GB/T24549-2020中4.2.3的相關(guān)要求。7.2加注前，需對車輛氫氣壓力進行檢查，若瓶內(nèi)及管路壓力小于2MPa,則此車輛不能在加氫站進行加注。進行檢查，確保儲氫瓶內(nèi)及管路壓力不低于于2MPa。8使用維護8.1氫系統(tǒng)使用和維護要求應(yīng)符合GB/T24549-2020中5的相關(guān)要求。8.2安裝完成后需使用符合要求的高純度惰性氣體或高純度惰性氣體的混合氣體對氣瓶及管路的空氣進行置換，惰性氣體可選用符合GB/T8979的要求高純氨或符合GB/T4844的要求高純氨；氮氣置換后需使用符合GB/T3634.2的要求高純氫對氣瓶及管路進行置換。8.3氫氣用安全閥至少需一年一檢。應(yīng)按GB/T12243的要求進行定檢。8.4氫氣濃度傳感器、壓力傳感器等電氣測量元件需根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定期檢驗，校驗合格后方可使用。8.5氫氣瓶需按照相關(guān)規(guī)定進行校驗。8.6氫系統(tǒng)的易耗易損件需定期檢測、維修或更換。6T/XXXXXXX—XXXX（規(guī)范性）氫泄漏試驗A.1測試參數(shù)測試參數(shù)應(yīng)符合表A.1的要求表A.1測量參數(shù)單位準(zhǔn)