ChinaAutoRegs｜GB/T 35544-2017英文版翻译 车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶

Fully-Wrapped Carbon Fiber Reinforced Cylinders with an Aluminum Liner for the On-Board Storage of Compressed Hydrogen as a Fuel for Land Vehicles

(相关资料图)

GB/T 35544-2017英文版

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CONTENTS

Foreword

1 Scope

2 Normative References

3 Terms, Definitions and Symbols 2

4 Type, Parameter, Category, and Designation

5 Specifications

6 Test Methods and Acceptance Criteria

7 Inspection Rules

8 Marking, Packaging, Transportation and Storage

9 Product Certificate and Batch Inspection Quality Certificate

Annex A (Informative) Methods of determining the maximum allowable defect size for aluminum liners

Annex B (Normative) Type test methods and acceptance criteria for the thermally activated pressure relief devices (TPRD) and the valves

Bibliography

附录A

(资料性附录）

铝内胆最大允许缺陷尺寸确定方法

A.1总则

本附录规定了气瓶铝内胆无损检测时的最大允许缺陷尺寸确定方法。

A.2铝内胆最大允许缺陷尺寸确定方法

气瓶铝内胆最大允许缺陷尺寸可以按照以下任一方法确认。

A.2.1含裂纹气瓶常温压力循环试验方法

含裂纹气瓶常温压力循环试验方法按下列规定进行：

a) 在铝内胆收口和热处理前，在铝内胆内表面预制轴向裂纹；

b) 裂纹长度和深度应根据无损检测能力确定；

c) 将3只带有预制裂纹缺陷的气瓶按照6.2.6的规定进行常温压力循环试验g

d) 如果经设计循环次数后，3只气瓶均未泄漏或破裂,则最大允许缺陷尺寸规定为小于或者等于 预制裂纹尺寸。

A.2.2基于断裂力学的工程评估方法

基于断裂力学的工程评估方法按下列规定进行s

a) 在铝内胆的疲劳敏感部位设置轴向裂纹，作为平面缺陷；

b) 压力范围为10%公称工作压力〜公称工作压力；

c) 气瓶压力循环次数应大于或者等于设计循环次数；

d) 按GB/T 19624的要求计算最大等效裂纹尺寸，最大允许缺陷尺寸应小于或等于此计算值。

附录B

(规范性附录〉

温度驱动安全泄压装置和阀门型式试验方法与合格指标

B.1总则

本附录规定了温度驱动安全泄压装置（TPRD)、单向阀、手动/自动截止阀型式试验方法与合格 指标。

B.2型式试验项目

型式试验包括TPRD试验、单向阀和手动/自动截止阀试验以及非金属密封件试验，详见表B.1。 型式试验试件数量及试验顺序见图B，1和B.2.

B.3型式试验方法与合格指标

B.3.1 TPRD试验方法与合格指标 B.3.1.1氢循环试验 B.3.U.1试验方法

釆用氢气对5个TPRD进行11 000次压力循环，循环频率应不超过1。次/min,试验要求如表B.2 所示。

表B.2氢循环试验要求

B.3.U.2合格指标

循环试验后，TPRD应符合B.3.1.9泄漏试验、B.3.1.10动作试验和B.3.1.11流量试验的规定。 B.3.1.2加速寿命试验 B.3.1.2.1试验方法

试验步骤如下E

的对8个TPRD进行此项试验，其中3个TPRD的试验温度为动作温度T皿，另外5个TPRD 的试验温度为加速寿命温度Tlif. =9.1T;；！。"）；

b) 将TPRD置于恒温箱或水浴中，试验中温度允许偏差为±lC;

c) TPRD进气口的氢气压力应为1.25p士1 MPa.压力源可位于恒温箱或水浴箱的外部,并以单 一或者采用分支管路系统为TPRD加压。若采用分支管路系统，则每个分支管路都应包含一 个单向阀。

B.3.1.2.2合格指标

在T剧下测试的TPRD动作时间应不超过10 h,在T胁下测试的TPRD动作时间应不超过500 h. B.3.1.3温度循环试验 B.3.1.3.1试验方法 试验步骤如下，

a) 将1个无内压的TPRD先在温度小于或者等于_40^的液体中静置至少2 h,然后在5 min 内将其转移到温度大于或者等于85C的液体中，并在此温度下静置至少2h,之后在5 min内 将TPRD转移到温度小于或者等于一40^的液体中s

b) 重复a)的步骤，完成15次循环F

c) 将TPRD在温度小于或者等于_40^的液体中静置至少2h,之后在此温度下用氢气对

31

TPRD进行100次压力循环，试验压力为2 MPa( + l/0 MPa)1)〜0.8M+2/0 MPa)。

B.3.1.3.2合格指标

在温度循环试验后,TPRD应符合B.3.1.9泄漏试验、B.3.1.10动作试验和B.3.1.11流量试验的规 定，其中泄漏试验的温度为一40K + 5/0C)。

B.3.1.4耐盐雾腐蚀性试验

B.3.1.4.1试验方法

试验步骤如下E

a) 移除2个TPRD所有非永久囿定的排气口阀帽，将TPRD安装到专用装置上B

b) 将TRPD在以下规定的盐雾中暴露500 L其中1个TPRD试验时，以2:1的比例向盐溶液 中添加硫酸和硝酸溶液，使盐溶液的pH为4.0±0.2,另1个TPRD试验时，通过向盐溶液中 添加氢氧化钠将盐溶液的pH调整为10.0士0.2;

c) 盐雾室的温度应维持在30^〜35C。

B.3.1.4.2合格指标

经过耐盐雾腐蚀性试验后，TPRD应符合B.3.1.9泄漏试验、B.3.1.10动作试验和B.3.1.11流量试 验的规定。

B.3.1.5耐冷凝腐蚀性试验 B.3.1.5.1试验方法

试验步骤如下E

a) 封闭TPRD的进出口，在常温下，将TPRD在以下溶液中分别浸泡24 hi

1) 体积浓度为19%的硫酸水溶液（电池酸）；

2) 质量浓度为25%的氢氧化钠水溶液；

3) 质量浓度为28%的硝酸氨水溶液；

的体积浓度为50%的甲醇水溶液(挡风玻璃清洗液

b) 采用1个TPRD完成此项试验，在每种溶液中浸泡后，将TPRD上残留溶液擦除并用水冲洗 干净。

B.3.1.5.2合格指标

试验后的TPRD不得有影响其功能的裂纹、软化、膨胀等物理损伤（不包括凹痕、表面变色）。同 时，TPRD应符合B.3.1.9泄漏试验、B.3.1.10动作试验和B.3.1.11流量试验的规定。

B.3.1.6耐应力腐蚀试验 B.3.1.6.1试验方法

对1个含铜合金(如黄铜)零件的TPRD进行试验。试验要求如下：

a) 清除铜合金零件上的油脂z

b) 将TPRD在装有氨水的玻璃环境箱中连续放置10天z

c) 环境箱内氨水溶液比重应为0.94,氨水体积应为环境箱容积的2%,

1)表示允许上偏差为1 MPa,下偏差为0 MPa. 32

d) TPRD应置于氨水液面上方(35±5)mm处不与氨水发生反应的托盘上p

e) 试验过程中应保持氨水和环境箱温度为(35士 5)^。

B.3.1.6.2合格指标

不得产生裂纹或发生分层现象。

B.3.1.7跌落试验 B.3.1.7.1试验方法

在常温下将6个TPRD从2 m高处自由跌落到光滑水泥地面上。跌落方向为6个方向（3个正交 轴的正反方向）。

B.3.1.7.2合格指标

不得出现影响TPRD正常使用的可见外部损伤。

B.3.1.8耐振性试验 B.3.1.8.1试验方法

将TPRD(含1个未经试验的TPRD和经跌落试验的6个TPRD)装在专用装置上，沿3个正交轴 方向以共振频率各振动2 h。以1.5g的加速度进行10 min正弦扫频，频率范围10 Hz〜500 Hz,确定 PRD的共振频率，若未发现共振频率，则试验以40 Hz的频率进行。

B.3.1.8.2合格指标

试验后的TPRD应符合B.3.1.9泄漏试验、B.3.1.10动作试验和B.3.1.11流量试验的规定。

B.3.1.9泄漏试验

B.3.1.9.1试验方法

将1个未经试验的TPRD依次在以下规定的温度和压力下放置1 h,在每个温度条件的试验完成 后，将TPRD在对应温度的液体中浸泡lmin，试验条件如下：

a) 常温g在常温和0.05”（0/ 2 MPa)、1.5p(+2/0 MPa)的试验压力下g

b) 高温:在温度为85t和0.05夕(〇/ 2 MPa)、1.5户（ + 2/0 MPa)的试验压力下；

c) 低温:在温度为一40^和0.05p(0/—2MPa)、力（ + 2/0MPa)的试验压力下。

B.3.1.9.2合格指标

若在规定的试验时间内没有气泡产生，则TPRD通过试验;若检测到气泡，则应采用适当方法测量 泄漏速率。氢气的泄漏速率不应超过10NmL/h。

B.3.1.10动作试验

B.3.1.10.1试验方法

对2个未经试验和16个已经完成其他试验项目（包括B.3.1.；UB.3.1.3、B.3.1.4、B.3.1.5、B.3.1.7和 B.3.1.8)的TPRD进行试验，试验要求如下：

a) 试验装置应包含可控制空气温度和流量的环境箱，使空气温度达到（600±10)^。TPRD不应 直接接触火焰。将TPRD装在专用装置上，并记录试验布置方式；

b) 应采用热电偶监测环境箱温度。试验开始前2min，环境箱温度应稳定在规定温度范围内；

c) 应在TPRD放入环境箱之前，对TPRD加压。对于2个未经试验的TPRD，一个加压至 0.25p，另一个加压至公称工作压力 对于已进行其他试验的TPRD,加压至0.25户；

d) 将带压的TPRD放到环境箱中直至TPRD动作，记录动作时间。

B.3,1.10.2合格指标

2个未经试验的TPRD的动作时间之差应小于或者等于2 min。已进行过其他试验的TPRD的动 作时间与未经试验且加压至〇.25p的TPRD的动作时间之差应小于或者等于2min。

B.3.1.11流量试验 B.3.1.11.1 试验方法 试验要求如下2

a) 对8个TPRD进行流量试验，其中3个TPRD未经试验，5个TPRD已按照B.3.1.1、B.3.13、 B.3.1.4、B.3.；L5、B.3.1.8的规定分别进行了相应试验(其中每个试验抽取1个）；

b) 按照B.3.1.10的规定对每个TPRD进行动作试验，TPRD动作后,在不进行清洗、拆除部件或 修整的情况下，采用氢气、空气或惰性气体对每个TPRD进行流量试验；

c) 进气口压力应为(2±0.5)MPa，出气口压力应为大气压力，记录进气口压力及温度p

d) 流量的测量精度应为士2%。

B.3.1.11.2合格指标

8个TPRD实测流量的最小值应大于或者等于最大值的9〇5%。

B.3.2单向阀和手动/自动截止阀试验方法与合格指标 B.3.2.1耐压性试验 B.3.2.1.1试验方法

先对1个未经试验的阀进行该项试验，将其爆破压力作为阀的基准爆破压力。试验要求如下g

a) 封堵阀的出气口，并使阀内部处于连通状态；

b) 对阀的进气口施加2.5p( + 2/0MPa)的液压，并保压3 min，之后对阀进行检查3

c) 以小于或者等于1.4 MPa/s的升压速率继续加压，直至阀失效，记录阀失效时的压力。

B.3.2.1.2合格指标

保压3 min后，阀不得发生破裂。对于已进行过其他试验的阀，其实测爆破压力应不小于基准爆破 压力的0 8倍，或大于4倍的公称工作压力P。

B.3.2.2泄漏试验

B.3.2.2.1试验方法

将1个未经试验的阀装在试验专用装置上，封堵出气口，在下列规定的试验温度下从阀的进气口充 入氢气至不同的试验压力，在每个温度条件的试验完成后，将阀在对应温度液体中浸泡1 min。

a) 常温:在常温、0.05p(0/—2MPa)、1.5p(+2/0MPa)的试验压力下；

b) 高温:在温度为85^和0.05p(0/—2 MPa)、1.5协（+2/0MPa)的试验压力下$

c) 低温:在温度为一40^和0.05p(〇/—2 MPa)、p( + 2/0 MPa)的试验压力下。

B.32.2.2合格指标

若在规定的试验时间内没有气泡产生，则阀通过试验，若检测到气泡，则应采用适当方法测量泄漏 速率。氢气的泄漏速率不应趄过lONmL/h。

B.3.2.3极限温度压力循环试验 B.3.23.1试验方法

单向阀的循环次数为11 000次，自动截止阀的循环次数为50 000次，手动截止阀的循环次数为 100次。试验步骤如下E

a) 将阀装在专用装置上。在规定的压力下，采用氢气对阀连续进行循环。对于一个循环的定义

如下：

1) 对于单向阀，将其装在试验专用装置上，关闭阀出气口，在6个增压步内向阀进气口充人 氢气至公称工作压力P(+2/0 MPa)。之后从阀进气口泄压，在进行下次循环前，应使单 向阀出气口压力小于0.6p;

2) 对于截止阀，将其装在试验专用装置上，向其进气口和出气口持续加压；

3) —个循环应包括一次上述操作和一次复位。

b) 对1个阀进行如下试验：

1) 常温循环。试验压力为1.25p(+2/0MPa)，循环次数为总循环次数的90%，试验温度应 为常温。试验完成后，阀应符合B32.2.1a)常温泄漏试验的规定；

2) 高温循环。试验压力为l.Sjt>(+2/0 MPa)，循环次数为总循环次数的5%,试验温度应 大于或者等于85T。试验完成后，阀应符合B.3.2.1 b)高温泄漏试验的规定s

3) 低温循环。试验压力为公称工作压力p( + 2/0 MPa)，循环次数为总循环次数的5%，试 验温度应小于或者等于一40°C.试验完成后，阀应符合B. 3.22. 1c)低温泄漏试验的 规定；

c) 单向阀阀瓣顫动试验。在完成11 000次循环试验和B.3. 2.1b)规定的泄漏试验后，以能引起

阀瓣最大顫动的氢气流速进行24 h顫动试验。

B.3.23.2合格指标

极限温度压力循环试验应符合以下要求：

a) 常温循环试验完成后，阀应符合B,3.2.2,a)常温泄漏试验的规定,高温循环试验完成后，阀应 符合B.3. 2.1b)高温泄漏试验的规定s低温循环试验完成后，阀应符合B.3.2.2. 〇低温泄漏 试验的规定。

b) 单向阀顫动试验完成后，单向阀应符合B.3.2.2. i)常温泄漏试验和B.3.2.1耐压性试验的 规定。

B.3.2.4耐盐霉腐蚀性试验 B.3.2.4.1试验方法

应将1个阀固定在试验装置上，使其处于正常安装状态，在规定的盐雾中暴露500 h。盐雾室的温 度应维持在30C〜35C，盐溶液应由5%的氯化钠和95%的蒸馏水(质量分数)组成。试验后，应立即 冲洗试样，清除盐垢并检査变形。

B.3.2.4.2合格指标

试验后的阀不得有影响其功能的裂纹、软化、膨胀等物理损伤(不包括凹痕、表面变色同时，阀应符合B.3.2.2.1 a)常温泄漏试验和B.3.2.1耐压性试验的规定。

B.3.2.5耐冷凝腐蚀性试验

B.3.2.5.1试验方法

试验步骤如下z

a) 封堵阀的进出口，在常温下，将阀在以下溶液中分别浸泡24 h,

1) 体积浓度为19%的硫酸水溶液(电池酸）；

2) 质量浓度为25%的氢氧化钠水溶液；

3) 质量浓度为28%的硝酸氨水溶液；

。体积浓度为50%的甲醇水溶液(挡风玻璃清洗液）。

b) 采用1个阀完成此项试验，在每种溶液中浸泡后，应将阀上残留溶液擦除并用水冲洗干净。

B.3.2.5.2合格指标

试验后的阀不得有影响其功能的裂纹、软化、膨胀等物理损伤(不包括凹痕、表面变色同时，阀应 符合B.3.2.2.1 a)常温泄漏试验和B.3.2.1耐压性试验的规定。

B.3.2.6电气试验 B.3.2.6.1试验方法

对1个自动截止阀进行试验，试验应同时满足以下要求：

a) 异常电压试验。将电磁阀与可变压直流电源相连，对其进行如下操作：

1) 在1.5倍额定电压下稳定(温度恒定〕1 h;

2) 将电压增大到2倍额定电压或60 V中的较小值，持续1 min;

3) 自动截止阀失效不得导致外部泄漏、阀门的动作以及冒烟、熔化或着火等危险情况。

b) 绝缘电阻试验。在电源和阀外壳之间施加1 000 V直流电压，持续至少2 s,

B.3.2.6.2合格指标

对于异常电压试验,在公称工作压力和室温下，12 V系统的阀的最小动作电压应小于或者等于 9 V，24 V系统的阀的最小动作电压应小于或者等于18 V;对于绝缘电阻试验，阀的绝缘电阻值应大于 或者等于240 k.O.

B.3.2.7耐振性试验

B.3.2.7.1试验方法

将1个未经试验的阀装在专用装置上，封堵出气口，从阀的进气口充入氢气至公称工作压力P,并 沿3个正交轴方向以共振频率各振动2 h。以1.5坛的加速度进行10 min正弦扫频，频率范围10 Hz〜 40 Hz确定阀的共振频率，若未发现共振频率，则试验以40 Hz的频率进行。

B.3.2.7.2合格指标

无可见外部损伤。同时，阀应符合B.3.2.2.1 a)常温泄漏试验的规定。

B.3.2.8应力腐蚀开裂试验 B.3.2.8.1试验方法

对1个含铜合金(如黄铜)零件的阀进行试验。试验要求如下：

a) 拆开阀，清除铜合金零件上的油脂，再将其重新组装；

b) 将阀在装有氨水的玻璃环境箱中连续放置10天；

c) 环境箱内氨水溶液比重应为0.94,氨水体积应为环境箱容积的2%;

d) 试样应置于氨水液面上方(35±5)mm处不与氨水发生反应的托盘上；

e) 试验过程中应保持氨水和环境箱温度为(35士5)^。

B.3.2.8.2合格指标

不得产生裂纹或发生分层现象。

B.3.2.9预冷氩气暴露试验 B.3.2.9.1试验方法

对1个阀进行试验，在常温下以30g/s的流速向阀充人温度小于或者等于40 ^的预冷氢气至少 3 min,保压2 min后，降低阀内压力。重复10次上述操作，直至保压时间达到15 min,否则应另外再进 行10次上述操作。

B.3.2.9.2合格指标

试验后，阀应符合B.3.2. 2.1a)常温泄漏试验的规定。

B.3.3非金厲密封件的试验方法与合格指标

本项试验适用于单向阀和截止阀中的非金属密封件。

B.3.3.1耐氣老化性试验 B.3.3.1.1试验方法

将3个非金属密封件置于温度为(7〇士2)^和试验压力为2 MPa的氧气(纯度》99.5%)中96 h〇 B.3.3.1.2合格指标无裂纹或其他可见缺陷。

B.3.3.2臭氣相容性试验 B.3.3.2.1试验方法

将3个试样按GB/T 7762 201 4中的方法A进行试验。

B.3.3.2.2合格指标 试样表面无龟裂。

B.3.3.3氢气相容性试验

B.3.3.3.1试验方法

试验步骤如下g

a) 对3个非金属密封件测量体积，并称重g

b) 将密封件在压力为气瓶公称工作压力、温度为15°C的氢气中放置168 h后，将压力在1 s内降 至大气压力；

c) 将密封件在压力为气瓶公称工作压力、温度为_40C的氢气中放置168 h后，将压力在1 s内 降至大气压力；

d) 取出密封件，并立即测量其体积变化率和质量损失率。

B.3.3.3.2合格指标

密封件应无破损等异常现象，其体积膨胀率应不超过25%或者体积收缩率应不超过1%，质量损失率应不超过10%。

关键词： 试验方法 泄漏试验 试验压力