ChinaAutoRegs｜GB/T 35544-2017英文版翻譯 車用壓縮氫氣鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶

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

(相關資料圖)

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

附錄A

(資料性附錄）

鋁內膽最大允許缺陷尺寸確定方法

A.1總則

本附錄規定了氣瓶鋁內膽無損檢測時的最大允許缺陷尺寸確定方法。

A.2鋁內膽最大允許缺陷尺寸確定方法

氣瓶鋁內膽最大允許缺陷尺寸可以按照以下任一方法確認。

A.2.1含裂紋氣瓶常溫壓力循環試驗方法

含裂紋氣瓶常溫壓力循環試驗方法按下列規定進行：

a) 在鋁內膽收口和熱處理前，在鋁內膽內表面預制軸向裂紋；

b) 裂紋長度和深度應根據無損檢測能力確定；

c) 將3只帶有預制裂紋缺陷的氣瓶按照6.2.6的規定進行常溫壓力循環試驗g

d) 如果經設計循環次數后，3只氣瓶均未泄漏或破裂,則最大允許缺陷尺寸規定為小于或者等于 預制裂紋尺寸。

A.2.2基于斷裂力學的工程評估方法

基于斷裂力學的工程評估方法按下列規定進行s

a) 在鋁內膽的疲勞敏感部位設置軸向裂紋，作為平面缺陷；

b) 壓力范圍為10%公稱工作壓力?公稱工作壓力；

c) 氣瓶壓力循環次數應大于或者等于設計循環次數；

d) 按GB/T 19624的要求計算最大等效裂紋尺寸，最大允許缺陷尺寸應小于或等于此計算值。

附錄B

(規范性附錄〉

溫度驅動安全泄壓裝置和閥門型式試驗方法與合格指標

B.1總則

本附錄規定了溫度驅動安全泄壓裝置（TPRD)、單向閥、手動/自動截止閥型式試驗方法與合格 指標。

B.2型式試驗項目

型式試驗包括TPRD試驗、單向閥和手動/自動截止閥試驗以及非金屬密封件試驗，詳見表B.1。 型式試驗試件數量及試驗順序見圖B，1和B.2.

B.3型式試驗方法與合格指標

B.3.1 TPRD試驗方法與合格指標 B.3.1.1氫循環試驗 B.3.U.1試驗方法

釆用氫氣對5個TPRD進行11 000次壓力循環，循環頻率應不超過1。次/min,試驗要求如表B.2 所示。

表B.2氫循環試驗要求

B.3.U.2合格指標

循環試驗后，TPRD應符合B.3.1.9泄漏試驗、B.3.1.10動作試驗和B.3.1.11流量試驗的規定。 B.3.1.2加速壽命試驗 B.3.1.2.1試驗方法

試驗步驟如下E

的對8個TPRD進行此項試驗，其中3個TPRD的試驗溫度為動作溫度T皿，另外5個TPRD 的試驗溫度為加速壽命溫度Tlif. =9.1T;；！。"）；

b) 將TPRD置于恒溫箱或水浴中，試驗中溫度允許偏差為±lC;

c) TPRD進氣口的氫氣壓力應為1.25p士1 MPa.壓力源可位于恒溫箱或水浴箱的外部,并以單 一或者采用分支管路系統為TPRD加壓。若采用分支管路系統，則每個分支管路都應包含一 個單向閥。

B.3.1.2.2合格指標

在T劇下測試的TPRD動作時間應不超過10 h,在T脅下測試的TPRD動作時間應不超過500 h. B.3.1.3溫度循環試驗 B.3.1.3.1試驗方法 試驗步驟如下，

a) 將1個無內壓的TPRD先在溫度小于或者等于_40^的液體中靜置至少2 h,然后在5 min 內將其轉移到溫度大于或者等于85C的液體中，并在此溫度下靜置至少2h,之后在5 min內 將TPRD轉移到溫度小于或者等于一40^的液體中s

b) 重復a)的步驟，完成15次循環F

c) 將TPRD在溫度小于或者等于_40^的液體中靜置至少2h,之后在此溫度下用氫氣對

31

TPRD進行100次壓力循環，試驗壓力為2 MPa( + l/0 MPa)1)?0.8M+2/0 MPa)。

B.3.1.3.2合格指標

在溫度循環試驗后,TPRD應符合B.3.1.9泄漏試驗、B.3.1.10動作試驗和B.3.1.11流量試驗的規 定，其中泄漏試驗的溫度為一40K + 5/0C)。

B.3.1.4耐鹽霧腐蝕性試驗

B.3.1.4.1試驗方法

試驗步驟如下E

a) 移除2個TPRD所有非永久囿定的排氣口閥帽，將TPRD安裝到專用裝置上B

b) 將TRPD在以下規定的鹽霧中暴露500 L其中1個TPRD試驗時，以2:1的比例向鹽溶液 中添加硫酸和硝酸溶液，使鹽溶液的pH為4.0±0.2,另1個TPRD試驗時，通過向鹽溶液中 添加氫氧化鈉將鹽溶液的pH調整為10.0士0.2;

c) 鹽霧室的溫度應維持在30^?35C。

B.3.1.4.2合格指標

經過耐鹽霧腐蝕性試驗后，TPRD應符合B.3.1.9泄漏試驗、B.3.1.10動作試驗和B.3.1.11流量試 驗的規定。

B.3.1.5耐冷凝腐蝕性試驗 B.3.1.5.1試驗方法

試驗步驟如下E

a) 封閉TPRD的進出口，在常溫下，將TPRD在以下溶液中分別浸泡24 hi

1) 體積濃度為19%的硫酸水溶液（電池酸）；

2) 質量濃度為25%的氫氧化鈉水溶液；

3) 質量濃度為28%的硝酸氨水溶液；

的體積濃度為50%的甲醇水溶液(擋風玻璃清洗液

b) 采用1個TPRD完成此項試驗，在每種溶液中浸泡后，將TPRD上殘留溶液擦除并用水沖洗 干凈。

B.3.1.5.2合格指標

試驗后的TPRD不得有影響其功能的裂紋、軟化、膨脹等物理損傷（不包括凹痕、表面變色）。同 時，TPRD應符合B.3.1.9泄漏試驗、B.3.1.10動作試驗和B.3.1.11流量試驗的規定。

B.3.1.6耐應力腐蝕試驗 B.3.1.6.1試驗方法

對1個含銅合金(如黃銅)零件的TPRD進行試驗。試驗要求如下：

a) 清除銅合金零件上的油脂z

b) 將TPRD在裝有氨水的玻璃環境箱中連續放置10天z

c) 環境箱內氨水溶液比重應為0.94,氨水體積應為環境箱容積的2%,

1)表示允許上偏差為1 MPa,下偏差為0 MPa. 32

d) TPRD應置于氨水液面上方(35±5)mm處不與氨水發生反應的托盤上p

e) 試驗過程中應保持氨水和環境箱溫度為(35士 5)^。

B.3.1.6.2合格指標

不得產生裂紋或發生分層現象。

B.3.1.7跌落試驗 B.3.1.7.1試驗方法

在常溫下將6個TPRD從2 m高處自由跌落到光滑水泥地面上。跌落方向為6個方向（3個正交 軸的正反方向）。

B.3.1.7.2合格指標

不得出現影響TPRD正常使用的可見外部損傷。

B.3.1.8耐振性試驗 B.3.1.8.1試驗方法

將TPRD(含1個未經試驗的TPRD和經跌落試驗的6個TPRD)裝在專用裝置上，沿3個正交軸 方向以共振頻率各振動2 h。以1.5g的加速度進行10 min正弦掃頻，頻率范圍10 Hz?500 Hz,確定 PRD的共振頻率，若未發現共振頻率，則試驗以40 Hz的頻率進行。

B.3.1.8.2合格指標

試驗后的TPRD應符合B.3.1.9泄漏試驗、B.3.1.10動作試驗和B.3.1.11流量試驗的規定。

B.3.1.9泄漏試驗

B.3.1.9.1試驗方法

將1個未經試驗的TPRD依次在以下規定的溫度和壓力下放置1 h,在每個溫度條件的試驗完成 后，將TPRD在對應溫度的液體中浸泡lmin，試驗條件如下：

a) 常溫g在常溫和0.05”（0/ 2 MPa)、1.5p(+2/0 MPa)的試驗壓力下g

b) 高溫:在溫度為85t和0.05夕(〇/ 2 MPa)、1.5戶（ + 2/0 MPa)的試驗壓力下；

c) 低溫:在溫度為一40^和0.05p(0/—2MPa)、力（ + 2/0MPa)的試驗壓力下。

B.3.1.9.2合格指標

若在規定的試驗時間內沒有氣泡產生，則TPRD通過試驗;若檢測到氣泡，則應采用適當方法測量 泄漏速率。氫氣的泄漏速率不應超過10NmL/h。

B.3.1.10動作試驗

B.3.1.10.1試驗方法

對2個未經試驗和16個已經完成其他試驗項目（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進行試驗，試驗要求如下：

a) 試驗裝置應包含可控制空氣溫度和流量的環境箱，使空氣溫度達到（600±10)^。TPRD不應 直接接觸火焰。將TPRD裝在專用裝置上，并記錄試驗布置方式；

b) 應采用熱電偶監測環境箱溫度。試驗開始前2min，環境箱溫度應穩定在規定溫度范圍內；

c) 應在TPRD放入環境箱之前，對TPRD加壓。對于2個未經試驗的TPRD，一個加壓至 0.25p，另一個加壓至公稱工作壓力 對于已進行其他試驗的TPRD,加壓至0.25戶；

d) 將帶壓的TPRD放到環境箱中直至TPRD動作，記錄動作時間。

B.3,1.10.2合格指標

2個未經試驗的TPRD的動作時間之差應小于或者等于2 min。已進行過其他試驗的TPRD的動 作時間與未經試驗且加壓至〇.25p的TPRD的動作時間之差應小于或者等于2min。

B.3.1.11流量試驗 B.3.1.11.1 試驗方法 試驗要求如下2

a) 對8個TPRD進行流量試驗，其中3個TPRD未經試驗，5個TPRD已按照B.3.1.1、B.3.13、 B.3.1.4、B.3.；L5、B.3.1.8的規定分別進行了相應試驗(其中每個試驗抽取1個）；

b) 按照B.3.1.10的規定對每個TPRD進行動作試驗，TPRD動作后,在不進行清洗、拆除部件或 修整的情況下，采用氫氣、空氣或惰性氣體對每個TPRD進行流量試驗；

c) 進氣口壓力應為(2±0.5)MPa，出氣口壓力應為大氣壓力，記錄進氣口壓力及溫度p

d) 流量的測量精度應為士2%。

B.3.1.11.2合格指標

8個TPRD實測流量的最小值應大于或者等于最大值的9〇5%。

B.3.2單向閥和手動/自動截止閥試驗方法與合格指標 B.3.2.1耐壓性試驗 B.3.2.1.1試驗方法

先對1個未經試驗的閥進行該項試驗，將其爆破壓力作為閥的基準爆破壓力。試驗要求如下g

a) 封堵閥的出氣口，并使閥內部處于連通狀態；

b) 對閥的進氣口施加2.5p( + 2/0MPa)的液壓，并保壓3 min，之后對閥進行檢查3

c) 以小于或者等于1.4 MPa/s的升壓速率繼續加壓，直至閥失效，記錄閥失效時的壓力。

B.3.2.1.2合格指標

保壓3 min后，閥不得發生破裂。對于已進行過其他試驗的閥，其實測爆破壓力應不小于基準爆破 壓力的0 8倍，或大于4倍的公稱工作壓力P。

B.3.2.2泄漏試驗

B.3.2.2.1試驗方法

將1個未經試驗的閥裝在試驗專用裝置上，封堵出氣口，在下列規定的試驗溫度下從閥的進氣口充 入氫氣至不同的試驗壓力，在每個溫度條件的試驗完成后，將閥在對應溫度液體中浸泡1 min。

a) 常溫:在常溫、0.05p(0/—2MPa)、1.5p(+2/0MPa)的試驗壓力下；

b) 高溫:在溫度為85^和0.05p(0/—2 MPa)、1.5協（+2/0MPa)的試驗壓力下$

c) 低溫:在溫度為一40^和0.05p(〇/—2 MPa)、p( + 2/0 MPa)的試驗壓力下。

B.32.2.2合格指標

若在規定的試驗時間內沒有氣泡產生，則閥通過試驗，若檢測到氣泡，則應采用適當方法測量泄漏 速率。氫氣的泄漏速率不應趄過lONmL/h。

B.3.2.3極限溫度壓力循環試驗 B.3.23.1試驗方法

單向閥的循環次數為11 000次，自動截止閥的循環次數為50 000次，手動截止閥的循環次數為 100次。試驗步驟如下E

a) 將閥裝在專用裝置上。在規定的壓力下，采用氫氣對閥連續進行循環。對于一個循環的定義

如下：

1) 對于單向閥，將其裝在試驗專用裝置上，關閉閥出氣口，在6個增壓步內向閥進氣口充人 氫氣至公稱工作壓力P(+2/0 MPa)。之后從閥進氣口泄壓，在進行下次循環前，應使單 向閥出氣口壓力小于0.6p;

2) 對于截止閥，將其裝在試驗專用裝置上，向其進氣口和出氣口持續加壓；

3) —個循環應包括一次上述操作和一次復位。

b) 對1個閥進行如下試驗：

1) 常溫循環。試驗壓力為1.25p(+2/0MPa)，循環次數為總循環次數的90%，試驗溫度應 為常溫。試驗完成后，閥應符合B32.2.1a)常溫泄漏試驗的規定；

2) 高溫循環。試驗壓力為l.Sjt>(+2/0 MPa)，循環次數為總循環次數的5%,試驗溫度應 大于或者等于85T。試驗完成后，閥應符合B.3.2.1 b)高溫泄漏試驗的規定s

3) 低溫循環。試驗壓力為公稱工作壓力p( + 2/0 MPa)，循環次數為總循環次數的5%，試 驗溫度應小于或者等于一40°C.試驗完成后，閥應符合B. 3.22. 1c)低溫泄漏試驗的 規定；

c) 單向閥閥瓣顫動試驗。在完成11 000次循環試驗和B.3. 2.1b)規定的泄漏試驗后，以能引起

閥瓣最大顫動的氫氣流速進行24 h顫動試驗。

B.3.23.2合格指標

極限溫度壓力循環試驗應符合以下要求：

a) 常溫循環試驗完成后，閥應符合B,3.2.2,a)常溫泄漏試驗的規定,高溫循環試驗完成后，閥應 符合B.3. 2.1b)高溫泄漏試驗的規定s低溫循環試驗完成后，閥應符合B.3.2.2. 〇低溫泄漏 試驗的規定。

b) 單向閥顫動試驗完成后，單向閥應符合B.3.2.2. i)常溫泄漏試驗和B.3.2.1耐壓性試驗的 規定。

B.3.2.4耐鹽霉腐蝕性試驗 B.3.2.4.1試驗方法

應將1個閥固定在試驗裝置上，使其處于正常安裝狀態，在規定的鹽霧中暴露500 h。鹽霧室的溫 度應維持在30C?35C，鹽溶液應由5%的氯化鈉和95%的蒸餾水(質量分數)組成。試驗后，應立即 沖洗試樣，清除鹽垢并檢査變形。

B.3.2.4.2合格指標

試驗后的閥不得有影響其功能的裂紋、軟化、膨脹等物理損傷(不包括凹痕、表面變色同時，閥應符合B.3.2.2.1 a)常溫泄漏試驗和B.3.2.1耐壓性試驗的規定。

B.3.2.5耐冷凝腐蝕性試驗

B.3.2.5.1試驗方法

試驗步驟如下z

a) 封堵閥的進出口，在常溫下，將閥在以下溶液中分別浸泡24 h,

1) 體積濃度為19%的硫酸水溶液(電池酸）；

2) 質量濃度為25%的氫氧化鈉水溶液；

3) 質量濃度為28%的硝酸氨水溶液；

。體積濃度為50%的甲醇水溶液(擋風玻璃清洗液）。

b) 采用1個閥完成此項試驗，在每種溶液中浸泡后，應將閥上殘留溶液擦除并用水沖洗干凈。

B.3.2.5.2合格指標

試驗后的閥不得有影響其功能的裂紋、軟化、膨脹等物理損傷(不包括凹痕、表面變色同時，閥應 符合B.3.2.2.1 a)常溫泄漏試驗和B.3.2.1耐壓性試驗的規定。

B.3.2.6電氣試驗 B.3.2.6.1試驗方法

對1個自動截止閥進行試驗，試驗應同時滿足以下要求：

a) 異常電壓試驗。將電磁閥與可變壓直流電源相連，對其進行如下操作：

1) 在1.5倍額定電壓下穩定(溫度恒定〕1 h;

2) 將電壓增大到2倍額定電壓或60 V中的較小值，持續1 min;

3) 自動截止閥失效不得導致外部泄漏、閥門的動作以及冒煙、熔化或著火等危險情況。

b) 絕緣電阻試驗。在電源和閥外殼之間施加1 000 V直流電壓，持續至少2 s,

B.3.2.6.2合格指標

對于異常電壓試驗,在公稱工作壓力和室溫下，12 V系統的閥的最小動作電壓應小于或者等于 9 V，24 V系統的閥的最小動作電壓應小于或者等于18 V;對于絕緣電阻試驗，閥的絕緣電阻值應大于 或者等于240 k.O.

B.3.2.7耐振性試驗

B.3.2.7.1試驗方法

將1個未經試驗的閥裝在專用裝置上，封堵出氣口，從閥的進氣口充入氫氣至公稱工作壓力P,并 沿3個正交軸方向以共振頻率各振動2 h。以1.5壇的加速度進行10 min正弦掃頻，頻率范圍10 Hz? 40 Hz確定閥的共振頻率，若未發現共振頻率，則試驗以40 Hz的頻率進行。

B.3.2.7.2合格指標

無可見外部損傷。同時，閥應符合B.3.2.2.1 a)常溫泄漏試驗的規定。

B.3.2.8應力腐蝕開裂試驗 B.3.2.8.1試驗方法

對1個含銅合金(如黃銅)零件的閥進行試驗。試驗要求如下：

a) 拆開閥，清除銅合金零件上的油脂，再將其重新組裝；

b) 將閥在裝有氨水的玻璃環境箱中連續放置10天；

c) 環境箱內氨水溶液比重應為0.94,氨水體積應為環境箱容積的2%;

d) 試樣應置于氨水液面上方(35±5)mm處不與氨水發生反應的托盤上；

e) 試驗過程中應保持氨水和環境箱溫度為(35士5)^。

B.3.2.8.2合格指標

不得產生裂紋或發生分層現象。

B.3.2.9預冷氬氣暴露試驗 B.3.2.9.1試驗方法

對1個閥進行試驗，在常溫下以30g/s的流速向閥充人溫度小于或者等于40 ^的預冷氫氣至少 3 min,保壓2 min后，降低閥內壓力。重復10次上述操作，直至保壓時間達到15 min,否則應另外再進 行10次上述操作。

B.3.2.9.2合格指標

試驗后，閥應符合B.3.2. 2.1a)常溫泄漏試驗的規定。

B.3.3非金厲密封件的試驗方法與合格指標

本項試驗適用于單向閥和截止閥中的非金屬密封件。

B.3.3.1耐氣老化性試驗 B.3.3.1.1試驗方法

將3個非金屬密封件置于溫度為(7〇士2)^和試驗壓力為2 MPa的氧氣(純度》99.5%)中96 h〇 B.3.3.1.2合格指標無裂紋或其他可見缺陷。

B.3.3.2臭氣相容性試驗 B.3.3.2.1試驗方法

將3個試樣按GB/T 7762 201 4中的方法A進行試驗。

B.3.3.2.2合格指標 試樣表面無龜裂。

B.3.3.3氫氣相容性試驗

B.3.3.3.1試驗方法

試驗步驟如下g

a) 對3個非金屬密封件測量體積，并稱重g

b) 將密封件在壓力為氣瓶公稱工作壓力、溫度為15°C的氫氣中放置168 h后，將壓力在1 s內降 至大氣壓力；

c) 將密封件在壓力為氣瓶公稱工作壓力、溫度為_40C的氫氣中放置168 h后，將壓力在1 s內 降至大氣壓力；

d) 取出密封件，并立即測量其體積變化率和質量損失率。

B.3.3.3.2合格指標

密封件應無破損等異常現象，其體積膨脹率應不超過25%或者體積收縮率應不超過1%，質量損失率應不超過10%。

關鍵詞： 試驗方法 泄漏試驗 試驗壓力