（高清版）GBT 31138-2022 加氫機

代替GB/T31138—20142022-10-12發(fā)布2022-10-12實施國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I 2規(guī)范性引用文件 l3術(shù)語和定義 14系統(tǒng)組成 2 36技術(shù)要求 46.1基本要求 46.2外觀與結(jié)構(gòu) 56.3功能及性能要求 56.4安全性要求 87試驗方法 97.1試驗條件 97.2基本功能檢查 97.3外觀與結(jié)構(gòu)檢查 97.4功能及性能試驗 7.5安全性能試驗 8檢驗規(guī)則 8.1試驗項目 8.2出廠檢驗 8.3型式試驗 8.4判定規(guī)則 9.1標(biāo)志 9.3運輸和貯存 9.4安裝 9.5維護(hù) 附錄A(資料性)車載儲氫系統(tǒng)示意圖 附錄B(資料性)氫氣密度計算方法 B.1符號 B.2氫氣密度計算 附錄C(規(guī)范性)35MPa加氫機加注邊界條件 Ⅱ附錄D(規(guī)范性)70MPa加氫機加注邊界條件 附錄E(資料性)標(biāo)準(zhǔn)加氫過程 附錄F(資料性)加氫軟管破裂測試裝置 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T31138—2014《汽車用壓縮氫氣加氣機》,與GB/T31138—2014相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：——增加了術(shù)語定義(見3.2、3.5～3.9);——更改了加氫機系統(tǒng)組成(見第4章，2014年版的第5章);——更改了加氫機的型號要求(見第5章，2014年版的第4章);——更改了加氫機適用壓力范圍(見6.1.6,2014年版的6.2.4);——更改了氣體過濾器要求(見6.1.7,2014年版的6.2.5);——更改了安全閥要求(見6.1.9,2014年版的6.3.1);——更改了氫氣預(yù)冷要求(見6.1.10,2014版的6.3.4);—更改了功能按鈕要求(見6.1.12,2014版的6.3.5);——增加了加氫機外觀與結(jié)構(gòu)要求(見6.2中的g)～1]];——更改了計量準(zhǔn)確度和重復(fù)性要求(見6.3.1.1,2014年版的6.2.1、6.2.2);——更改了電源適應(yīng)性要求(見6.3.2,2014年版的6.2.6);——更改了耐壓強度要求(見6.3.4,2014年版的6.2.9);——更改了氣密性要求(見6.3.5,2014年版的6.2.8);——更改了掉電保護(hù)和復(fù)顯要求(見6.3.7,2014年版的6.2.11);——更改了環(huán)境適應(yīng)性要求(見6.3.8,2014年版的6.2.7);——更改了拉斷閥的要求(見6.3.17,2014年版的6.3.8);——更改了加氫槍的要求(見6.3.18,2014年版的6.3.9);——增加了加氫機安全性要求(見6.4.1、6.4.2、6.4.4、6.4.6、6.4.7、6.4.12～6.4.16,2014年版的6.3);——更改了氫氣預(yù)冷溫度要求(見6.4.3,2014年版的6.3.4);——更改了氫氣加注流量要求(見6.4.5,2014年版的6.3.2);——更改了加氫機通信故障要求(見6.4.7,2014年版的6.3.3);——更改了緊急停機要求(見6.4.8,2014年版的6.3.5)——更改了試驗條件(見7.1,2014年版的7.1);——更改了基本功能、外觀和結(jié)構(gòu)檢查要求(見7.2、7.3,2014年版的7.3.1);——更改了計量準(zhǔn)確度測試要求(見7.4.1,2014年版的7.3.4、7.3.5);——增加了電源適應(yīng)性測試要求(見7.4.2);——增加了管道及閥門測試要求(見7.4.3);——更改了耐壓強度測試要求(見7.4.4,2014年版的7.3.3);——更改了氣密性測試要求(見7.4.5,2014年版的7.3.2);——更改了掉電和復(fù)顯測試要求(見7.4.7,2014年版的7.3.8);——增加了加注結(jié)束狀態(tài)測試要求(見7.4.9);——更改了拉斷閥測試要求(見7.4.11,2014年版的7.3.9.4);——增加了加氫槍測試要求(見7.4.12);——增加了加氫機潔凈度測試要求(見7.4.13);——更改了安全性能試驗要求(見7.5,2014年版的7.3.9);——更改了試驗項目要求(見表7,2014年版的表2);—更改了出廠檢驗、型式試驗和判定規(guī)則的要求(見8.2～8.4,2014年版的8.1～8.3);——更改了加氫機標(biāo)牌要求(見9.1.3,2014年版的9.1.3);——增加了安裝要求(見9.4);——增加了維護(hù)要求(見9.5);——增加了加氫機加注邊界條件(見附錄C、附錄D)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC309)提出并歸口。本文件起草單位：北京低碳清潔能源研究院、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、佛山綠色發(fā)展創(chuàng)新研究院、浙江大學(xué)、北京海德利森科技有限公司、中國測試技術(shù)研究院、江蘇國富氫能技術(shù)裝備股份有限公司、正星氫電科技鄭州有限公司、電力規(guī)劃總院有限公司、中國技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會。本文件于2014年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。11范圍本文件適用于氫能汽車加氫設(shè)施用公稱工作壓力不大于70MPa的加氫機。氫能船舶、氫能有軌電車、氫能飛行器、氫能工程車輛、氫能發(fā)電裝置等的加氫設(shè)施也可參照執(zhí)行。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。GB/T191包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A:低溫GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B:高溫GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循GB/T3836(所有部分)爆炸性環(huán)境GB4943.1信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分：通用要求GB/T10543飛機地面加油和排油用橡膠軟管及軟管組合件規(guī)范GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T19237汽車用壓縮天然氣加氣機GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語GB/T34425燃料電池電動汽車加氫槍GB/T37244質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣GB50156汽車加油加氣加氫站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB50516加氫站技術(shù)規(guī)范SJ/T10694電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測通用規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T24499、GB50156、GB50516界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。加氫機hydrogendispenser為氫能汽車、氫能船舶、氫能有軌電車、氫能飛行器、氫能工程車輛、氫能發(fā)電裝置等提供氫氣充裝服務(wù)，并帶有控制、計量和計價等功能的專用設(shè)備。車載儲氫系統(tǒng)onboardhydrogenstoragesystem從氫氣加注口至壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)口，與高壓氫氣加注、儲存、輸送、供給和控制有關(guān)的裝置。2注：車載儲氫系統(tǒng)示意圖見附錄A。安裝在加氫機加氫軟管末端，用于連接車載儲氫系統(tǒng)加注接口的部件。車輛上與加氫槍相連接的部件總成。注：通常也稱受氣口。拉斷閥breakawaydevice安裝在加氫軟管上的裝置，當(dāng)加氫過程出現(xiàn)超過張拉極限的情況時，斷開加氫機上的加氫軟管，并防止氫氣從加氫機中泄漏。加氫軟管dispenserhose加注率stateofcharge;SOC加注結(jié)束后，儲氫氣瓶內(nèi)壓力和溫度對應(yīng)的氫氣密度與氫氣在公稱工作壓力和15℃時的密度的參見公式(1): (1)p(p,T)——儲氫氣瓶內(nèi)壓力(p)和溫度(T)對應(yīng)的氫氣密度，單位為千克每立方米p(NWP,15℃)——氫氣在公稱工作壓力(NWP)和15℃時的密度，單位為千克每立方米注1:本文件中提及的儲氫氣瓶為車載儲氫系統(tǒng)中的高壓儲氫氣瓶。注2:當(dāng)壓力為0.1MPa～100MPa、溫度為220K～500K時，氫氣密度計算參見附錄B。氫氣加注時的氫氣流量或儲氫氣瓶內(nèi)壓力升高的速率。加氫機與車載儲氫系統(tǒng)之間通過有線或者無線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。4系統(tǒng)組成3壓力傳感器壓力傳感器質(zhì)量流量計流量調(diào)節(jié)裝置換熱器(可選)拉斷閥安全閥控制系統(tǒng)進(jìn)氣閥氣體過濾器加氫通信接口氣源接口(可選)溫度傳感器洲漏報警器加氫軟管站控系統(tǒng)放散管加氫口泄放管加氫槍圖1加氫機典型系統(tǒng)組成5型號加氫機型號由以下部分組成。使用標(biāo)志符“CO”和“NC*分別表示“有通信”公稱工作壓力，單位為MPa,分別為：注：加注模式是指加氫機加注時的流量調(diào)節(jié)方式。分為快速加注模式和普通加注模式，快速加注模式是指加注過程中加注速率可主動調(diào)節(jié)，普通加注模式是指加注過程中加注速率通過孔板或針閥被動調(diào)節(jié)。46技術(shù)要求6.1基本要求加氫機應(yīng)符合本文件規(guī)定的要求，并按規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及文件制造。加氫機電氣設(shè)備的設(shè)計、制造與檢驗應(yīng)符合GB/T3836(所有部分)規(guī)定的要求，并應(yīng)取得整機防爆合格證。6.1.3壓力傳感器加氫機選用的壓力傳感器的準(zhǔn)確度等級應(yīng)不超過滿量程的0.25%。表征儲氫氣瓶加注壓力的壓力傳感器應(yīng)安裝在加氫機拉斷閥上游1m以內(nèi)。加氫機選用的溫度傳感器的最大允許誤差應(yīng)在士1℃以內(nèi)。為準(zhǔn)確測量環(huán)境溫度，表征環(huán)境溫度的溫度傳感器的安裝位置應(yīng)避免陽光直射或受到其他熱源影響。表征氫氣溫度的傳感器應(yīng)安裝在加氫機拉斷閥上游1m以內(nèi)。與氫氣相接觸的金屬和非金屬材料應(yīng)具有良好的氫相容性，且不應(yīng)引入雜質(zhì)，并應(yīng)符合GB50516和GB50156的有關(guān)規(guī)定。6.1.6壓力等級加氫機壓力等級見表1。表1加氫機壓力等級加氫機工作壓力等級公稱工作壓力最大工作壓力最大允許工作壓力H3543.7548.125H5062.568.75H7087.596.25氣體過濾器應(yīng)安裝在加氫機拉斷閥的上游，應(yīng)能阻止粒徑大于5μm的顆粒物通過。加氫機應(yīng)具備流量調(diào)節(jié)功能，可采用調(diào)壓閥、流量調(diào)節(jié)閥、孔板、針閥等進(jìn)行調(diào)節(jié)。加氫機的加注管道上應(yīng)設(shè)置全啟式安全閥和相應(yīng)的安全泄放措施，其中安全閥開啟壓力應(yīng)設(shè)置為5加氫機最大工作壓力的1.05倍～1.1倍。當(dāng)發(fā)生超壓情況時，加氫機應(yīng)能自動排放氫氣泄壓。應(yīng)根據(jù)壓力等級和使用需求等，確定加氫機是否需要配置預(yù)冷系統(tǒng)和預(yù)冷系統(tǒng)的冷卻能力。加氫機應(yīng)具備加氫槍卸壓功能，并應(yīng)將氣體以安全的方式排放到安全的位置。加氫槍卸壓的范圍包括連接加氫槍的加氫軟管。加氫機應(yīng)設(shè)置開始、停止、緊急停機功能按鈕或按鍵。加氫機應(yīng)設(shè)置鎖定裝置，防止有人未經(jīng)授權(quán)操作加氫機。加氫機至少應(yīng)安裝一個自動切斷閥，自動切斷閥宜安裝在加氫機工藝管路和加氫站站內(nèi)儲氫容器之間，并應(yīng)在自動切斷閥上安裝位置指示器。6.2外觀與結(jié)構(gòu)加氫機的外觀和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列要求。a)整機外表面涂層應(yīng)光澤、均勻，無剝落、開裂等缺陷，鍍鉻件及標(biāo)牌等外露件不應(yīng)有漆污，表面涂層、鍍層不應(yīng)有明顯的機械損傷。b)整機內(nèi)零件與零件之間的同形狀結(jié)合面的邊緣、側(cè)板及頂蓋之間的結(jié)合面邊緣應(yīng)整齊、勻稱，不應(yīng)有明顯的錯位。外露件、裝飾件不應(yīng)有d)緊固件應(yīng)連接牢靠，無松動。連接導(dǎo)線應(yīng)壓接或焊接良好。各電氣設(shè)備外殼接地線與整機接地線應(yīng)連接良好，牢固。接插件應(yīng)接觸良好，應(yīng)有防誤插的互聯(lián)結(jié)構(gòu)，并有防脫拔措施。e)對直接影響計量準(zhǔn)確度的部件和裝置應(yīng)有可靠的鉛封或其他鎖定裝置。f)應(yīng)有供用戶查看的顯示器，用于顯示加氫量、加注金額、單價等信息，顯示器應(yīng)字符完整、清晰。g)所有需要例行檢查和維護(hù)的零部件，都應(yīng)便于維修和更換。h)加氫機應(yīng)配置入口手動截止閥和泄放手動截止閥。i)封閉式加氫機外殼在頂部氫氣易聚集處應(yīng)設(shè)有排氣孔，排氣孔的位置和尺寸應(yīng)能防止堵塞，且總面積不應(yīng)小于20cm2。j)機柜應(yīng)采取措施防止在下陷或凹陷處積水。k)加氫機機柜應(yīng)當(dāng)為氫氣管道及電氣設(shè)備的現(xiàn)場連接預(yù)留空間。加氫機安裝后，應(yīng)設(shè)置用于連接以及檢查和調(diào)試的開口，開口應(yīng)需要鑰匙或工具才能打開。1)加氫槍應(yīng)設(shè)置安全的支撐以及保護(hù)措施，以避免其因外來物質(zhì)的積聚(例如雪、冰或沙子)而影響操作。加氫槍應(yīng)避免空氣進(jìn)入車載儲氫系統(tǒng)或者加氫站設(shè)備。6.3功能及性能要求加氫機計量的最大允許誤差不應(yīng)超過±1.5%,加氫機的計量重復(fù)性應(yīng)不超過0.5%。6加氫機的計量單位設(shè)置應(yīng)符合下列要求：加氫機的計數(shù)示值范圍設(shè)置應(yīng)符合下列要求：a)單次計數(shù)范圍：0.00kg～999.99kg或0.00元～9999.99元；b)累計計數(shù)范圍：整數(shù)位8位，小數(shù)位2位；c)單價顯示范圍：0.01元/kg～999.99元/kg。加氫機應(yīng)能在220=V,50Hz±1Hz或直流24V的供電環(huán)境中正常工作。加氫機中與高壓氫氣接觸的管道、閥門應(yīng)具有良好的氫相容性，且在氫氣條件下的疲勞壽命應(yīng)不低于102000次。加氫機在最大允許工作壓力下，保持30min,不應(yīng)出現(xiàn)永久性變形和破裂現(xiàn)象，使用專用檢漏液檢在最大工作壓力下使用專用檢漏液檢查加氫機各個氣路的連接處，保持30min,不應(yīng)有氣泡產(chǎn)生；保壓12h,氫氣密度下降不超過初始密度的1.5%。注：當(dāng)壓力為0.1MPa～100MPa、溫度為220K～500K時，氫氣密度計算參見附錄B。加氫機的電磁兼容性應(yīng)符合GB/T19237規(guī)定的要求。6.3.7掉電保護(hù)和復(fù)顯加氫機在加氫過程中，因故停電或緊急停機時，應(yīng)停止氫氣加注并關(guān)閉自動切斷閥。同時，應(yīng)完整保留所有數(shù)據(jù)，并能在恢復(fù)供電后重新顯示。在下列條件下加氫機應(yīng)能保持正常工作：b)相對濕度：20%～95%;76.3.9加注結(jié)束狀態(tài)加注邊界條件應(yīng)符合溫度、壓力、加注率(SOC)的要求。公稱工作壓力為35MPa和70MPa加氫機的加注邊界條件按照附錄C和附錄D。加注結(jié)束時，儲氫氣瓶狀態(tài)應(yīng)符合下列要求：a)儲氫氣瓶內(nèi)的氫氣溫度不應(yīng)超過85℃;b)加注率(SOC)宜滿足95%≤SOC≤100%;c)儲氫氣瓶內(nèi)壓力不應(yīng)超過公稱工作壓力的1.25倍。在不同的初始條件、環(huán)境條件下，加氫機應(yīng)選擇合適的加注速率以保證加注結(jié)束時儲氫氣瓶狀態(tài)符合6.3.9中的有關(guān)規(guī)定，并符合相應(yīng)的加注技術(shù)要求。多通道加氫機的各通道應(yīng)分別設(shè)置獨立的控制系統(tǒng)。6.3.12標(biāo)準(zhǔn)加注過程標(biāo)準(zhǔn)加注過程由初次檢漏、車載儲氫系統(tǒng)初始壓力測量、體積測量、主加注過程、加注過程中檢漏等組成。加氫機標(biāo)準(zhǔn)加注過程參見附錄E。不應(yīng)采用定金額、定質(zhì)量加氫方式。帶預(yù)冷的加氫機，加注速率應(yīng)根據(jù)氫氣的預(yù)冷響應(yīng)時間、輸送氫氣的溫度與設(shè)定的溫度之間的誤差以及預(yù)冷溫度是否滿足預(yù)期等情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證加注結(jié)束時，儲氫氣瓶內(nèi)不超溫。加氫機初始泄漏檢測、儲氫氣瓶體積測量等過程中，充入儲氫氣瓶的氫氣質(zhì)量不應(yīng)超過300g,且此部分氫氣應(yīng)計入加注質(zhì)量中。加氫機測得儲氫氣瓶體積誤差應(yīng)在±15%范圍內(nèi)。加氫機不應(yīng)通過反復(fù)啟動和停止加注的循環(huán)方式來控制氫氣流動。加氫機在主加注期間(含泄漏檢查、氫源切換等操作)將氣體流量減小到低于最大流量10%的情況不應(yīng)超過5次。加氫槍、加氫軟管與加氫機應(yīng)可靠連接并導(dǎo)電良好，加氫軟管的導(dǎo)靜電性能應(yīng)符合GB/T10543規(guī)定的要求。加氫軟管上應(yīng)設(shè)置拉斷閥，拉斷閥應(yīng)符合下列要求：a)拉斷閥的分離拉力為220N～1000N;b)拉斷閥在外力作用下分開后，兩端應(yīng)自行封閉。拉斷閥的安裝應(yīng)符合下列要求：a)拉斷閥的功能不受加氫機的形狀和特征所影響；8b)當(dāng)沿軸線方向拉動加氫軟管時，松開該軟管不應(yīng)損壞加氫機機柜、加氫軟管部件、排氣軟管部件(如有)、加氫槍或加氫機軟管部件中的其他連接器。加氫槍應(yīng)符合GB/T34425規(guī)定的要求。加氫機制造和安裝過程中，應(yīng)防止引入雜質(zhì)。加氫機在通入氫氣試驗前，應(yīng)充分吹掃，防止氫氣污染。當(dāng)向質(zhì)子交換膜燃料電池汽車加氫時，加氫機出口氫氣品質(zhì)應(yīng)符合GB/T37244規(guī)定的要求。6.4安全性要求6.4.1初始壓力超限加氫機啟動時，加氫機測量儲氫氣瓶初始壓力，如果測量值小于2.0MPa或大于公稱工作壓力，應(yīng)立即停止加氫。6.4.2環(huán)境溫度超限加氫機啟動時，如果環(huán)境溫度低于一40℃或大于50℃,加氫機不應(yīng)開始加氫；如果加氫，加氫機應(yīng)在3s內(nèi)停止加氫。6.4.3氫氣預(yù)冷溫度超限加氫機啟動時，加氫機中氫氣溫度傳感器采集到的氫氣溫度(冷卻后)應(yīng)不低于一40℃,否則，加氫機不應(yīng)開始加氫；如果加氫，加氫機應(yīng)在3s內(nèi)停止加氫。加氫機在加注時，儲氫氣瓶的壓力應(yīng)小于或等于公稱工作壓力的1.25倍，否則，加氫機應(yīng)在3s內(nèi)停止加氫。6.4.5最大加氫流量停機加氫機的最大氫氣流量應(yīng)不大于7.2kg/min,并應(yīng)與所使用加氫槍規(guī)定的最大流量匹配，當(dāng)測得的氫氣最大流量連續(xù)超過規(guī)定值3s時，應(yīng)在3s內(nèi)停止加氫。加注過程中，當(dāng)加注程序判定加氫槍與車載儲氫系統(tǒng)連接總成出現(xiàn)泄漏狀況時，加氫機應(yīng)自動報警，并在3s內(nèi)停機。6.4.7氫氣超溫或通信故障具有通信功能的加氫機，當(dāng)發(fā)生儲氫氣瓶內(nèi)超溫情況時，應(yīng)能自動停止加氫；如加氫機與氫能車輛的通信中斷，應(yīng)能停止加氫或者在保證安全的條件下切換為非通信加氫。在出現(xiàn)緊急情況按下緊急停機按鈕時，加氫機應(yīng)關(guān)閉閥門，在3s內(nèi)停止加氫，并向加氫站內(nèi)控制系統(tǒng)發(fā)出停機信號，直到確認(rèn)恢復(fù)安全狀況后，由經(jīng)過培訓(xùn)的操作員對其進(jìn)行手動重置。96.4.9氫氣濃度超限加氫機內(nèi)部氫氣易積聚處應(yīng)設(shè)置氫氣檢測報警裝置。當(dāng)氫氣在空氣中含量達(dá)0.4%(體積分?jǐn)?shù))時，應(yīng)向加氫站內(nèi)控制系統(tǒng)發(fā)出報警信號；當(dāng)氫氣在空氣中含量達(dá)1.6%(體積分?jǐn)?shù))時，應(yīng)向加氫站內(nèi)控制系統(tǒng)發(fā)出停機信號，并自動關(guān)閉閥門停止加氫。加氫機的對地泄漏電流、抗電強度等應(yīng)符合GB/T19237規(guī)定的要求。加氫機應(yīng)設(shè)置人體靜電導(dǎo)釋裝置，并良好接地，接地電阻應(yīng)不大于10Ω,可安裝于加氫機旁易于接近的位置。6.4.12加氫槍互鎖單通道多槍加氫機的加氫槍之間應(yīng)設(shè)置互鎖，即同一時間只能用一把加氫槍進(jìn)行加氫操作。6.4.13加注軟管破裂安全加氫機在正常加注過程中，如果加注軟管破裂或者加注軟管壓力快速下降，加氫機應(yīng)在3s內(nèi)停止加氫。6.4.14加氫站控制系統(tǒng)協(xié)同加氫站控制系統(tǒng)或者加氫站安全控制系統(tǒng)發(fā)出終止加氫信號時，加氫機應(yīng)立即停止加注。6.4.15多通道加氫機安全當(dāng)一個通道故障時，另一個通道應(yīng)能夠獨立工作。用于加氫機氫氣預(yù)冷的換熱器，其在氫氣條件下的疲勞壽命應(yīng)不低于102000次。換熱器的換熱量應(yīng)與加氫機的預(yù)冷要求匹配。7試驗方法7.1試驗條件加氫機在裝配完整并符合有關(guān)技術(shù)條件要求后，在下列條件下進(jìn)行各項試驗：a)環(huán)境溫度應(yīng)在一40℃~50℃范圍內(nèi)，試驗過程中溫度變化不超過2℃;b)相對濕度：20%～95%;d)供電電源：標(biāo)準(zhǔn)電壓220±V,頻率50Hz±1Hz或直流24V;e)除7.4.1.1和7.4.5.1規(guī)定的要求外，所用介質(zhì)應(yīng)采用高純無油潔凈氫氣、氦氣、氮氣。7.2基本功能檢查采用目測和檢查設(shè)計圖紙、說明書等常規(guī)方法檢查加氫機基本功能。7.3外觀與結(jié)構(gòu)檢查采用目測和檢查設(shè)計圖紙、說明書等常規(guī)方法檢查加氫機外觀和結(jié)構(gòu)。7.4功能及性能試驗7.4.1計量準(zhǔn)確度測試試驗介質(zhì)應(yīng)為氦氣、氫氣或氮氣等氣體。7.4.1.2試驗區(qū)間及試驗次數(shù)按加氫機的公稱工作壓力分為R(1)和R(2)試驗區(qū)間進(jìn)行試驗，每個試驗區(qū)間的試驗次數(shù)不少于3次，在R(1)試驗區(qū)間單次測試質(zhì)量大于或等于1.0kg,在R(2)試驗區(qū)間單次測試質(zhì)量大于或等于0.5kg。各試驗區(qū)間的充裝壓力控制范圍見表2。表2加氫機公稱工作壓力與試驗區(qū)間對應(yīng)表加氫機公稱工作壓力MPa試驗區(qū)間儲氫氣瓶起始壓力MPa儲氫氣瓶終止壓力MPa單次測試質(zhì)量R(1)R(2)R(1)R(2)R(1)R(2)計量性能試驗的主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備的要求見表3。表3主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)設(shè)備名稱技術(shù)指標(biāo)主標(biāo)準(zhǔn)器電子天平準(zhǔn)確度等級不低于①級，檢定分度值不高于2g,最大量程依據(jù)加氣量、儲氫氣瓶、管路及支架等的總質(zhì)量確定配套設(shè)備流量指示儀最大允許誤差為士1.5%儲氫氣瓶公稱工作壓力滿足加氫機公稱工作壓力要求，容積應(yīng)不小于50L,同時滿足壓力容器監(jiān)管要求壓力傳感器或壓力表壓力范圍滿足加氫機公稱工作壓力要求，準(zhǔn)確度等級不低于0.25級標(biāo)準(zhǔn)砝碼不低于F?等級電子天平校準(zhǔn)應(yīng)符合下列要求：a)電子天平放置在堅硬的平面上，位置調(diào)至水平，通電預(yù)熱時間不少于30min;b)使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)電子天平，電子天平的示值誤差在最大允許誤差范圍內(nèi)。7.4.1.5計量準(zhǔn)確度測試系統(tǒng)氣密性試驗密封性試驗步驟如下：a)將氣源系統(tǒng)、加氫機以及計量性能試驗設(shè)備相連接，加氫機通過加氫軟管和加氫槍與試驗設(shè)備連接，見圖2;b)關(guān)閉試驗設(shè)備中儲氫氣瓶前端的閥門，緩慢打開加氫機前端入口閥，試驗介質(zhì)應(yīng)充滿整個管路系統(tǒng)；c)觀察試驗設(shè)備上壓力傳感器或壓力表示值，當(dāng)壓力值達(dá)到試驗要求的壓力值時，關(guān)閉加氫機前端入口閥；d)保持壓力10min,再次觀察壓力傳感器或壓力表示值，壓力變化不應(yīng)超過0.1MPa,管路系統(tǒng)各連接處應(yīng)無泄漏。標(biāo)引序號說明：1——氣源系統(tǒng)；7——加氫槍；2—-入口閥；8——流量指示儀；3——壓力傳感器；9——壓力傳感器或壓力表；4——采集系統(tǒng)；10——閥門；5——質(zhì)量流量計；11——儲氫氣瓶；6——加氫軟管；12——電子天平。圖2加氫機計量性能測試原理圖示值誤差試驗步驟如下：a)加氫機應(yīng)良好接地，通電預(yù)熱時間應(yīng)不少于30min;b)將儲氫氣瓶平穩(wěn)放置在電子天平上，開啟加氫機，打開儲氫氣瓶前端的閥門進(jìn)行加氣，觀察壓力傳感器或壓力表示值，當(dāng)儲氫氣瓶的壓力達(dá)到某試驗區(qū)間要求的起始壓力，停止加氣，關(guān)閉閥門，斷開加氫機與試驗設(shè)備的連接；c)根據(jù)需要清除儲氫氣瓶表面的霜和水，然后將電子天平示值歸零；d)加氫機通過加氫軟管和加氫槍與試驗設(shè)備相連接，且加氫機示值歸零；開啟加氫機，打開試驗GB/T31138—2022設(shè)備中儲氫氣瓶前端的閥門開始加氣，觀察流量指示儀、壓力傳感器或壓力表示值，在某試驗區(qū)間滿足要求的終止壓力和單次測試質(zhì)量時，停止加氣，關(guān)閉閥門，斷開加氫機與試驗設(shè)備的連接；e)記錄加氫機的累積質(zhì)量流量；f)記錄電子天平示值，得到加入儲氫氣瓶的標(biāo)準(zhǔn)值；g)加氫機的示值誤差計算；h)根據(jù)試驗需要，排放充入儲氫氣瓶的氣體；i)按照試驗區(qū)間要求的試驗次數(shù)，重復(fù)步驟b)～h)。重復(fù)性試驗可與示值誤差試驗同步進(jìn)行。7.4.1.8示值誤差計算加氫機的單次示值誤差E;按公式(2)計算：式中：E;——i試驗區(qū)間第j次測量得到的加氫機單次示值誤差；M;——i試驗區(qū)間第j次測量得到的加氫機累積流量示值，單位為千克(kg);(M);;——i試驗區(qū)間第j次測量得到的電子天平標(biāo)準(zhǔn)值，單位為千克(kg)。各試驗區(qū)間多次測量后單次示值誤差的平均值作為加氫機在該試驗區(qū)間的示值誤差，按公式(3)計算。式中：E;——i試驗區(qū)間加氫機示值誤差的平均值；n——i試驗區(qū)間要求的試驗次數(shù)。加氫機在各試驗區(qū)間示值誤差的最大值作為加氫機的示值誤差。7.4.1.9.1單次測量重復(fù)性各試驗區(qū)間單次測量重復(fù)性按公式(4)計算：式中：(E,);——i試驗區(qū)間加氫機的測量重復(fù)性；Emx——i試驗區(qū)間加氫機單次示值誤差的最大值；Emin——i試驗區(qū)間加氫機單次示值誤差的最小值；C,——級差系數(shù)，見表4。表4級差系數(shù)表n345678注：n為試驗區(qū)間要求的試驗次數(shù)。各試驗區(qū)間單次測量重復(fù)性的最大值作為加氫機的重復(fù)性，按公式(5)計算。7.4.2電源適應(yīng)性測試按照GB/T19237描述的方法進(jìn)行電源適應(yīng)性測試。7.4.3管道及閥門測試加氫機閥門和管路零部件供應(yīng)商應(yīng)提供型式試驗證書。加氫機生廠商應(yīng)對閥門和管道總成進(jìn)行如a)在室溫下，以加氫機最大允許工作壓力的5%作為壓力循環(huán)下限，以加氫機最大允許工作壓力為壓力上限(誤差不超過一3%～0%),以不高于10次/min的頻率，進(jìn)行10萬次氫氣疲勞測試；b)在一40℃條件下進(jìn)行1000次上述壓力循環(huán)測試；c)在85℃條件下進(jìn)行1000次上述壓力循環(huán)測試。7.4.4耐壓強度測試將加氫機的入口與氣源相連接，用堵頭替換安全閥，關(guān)閉加氫槍，逐步升高壓力達(dá)到最大允許工作7.4.5氣密性測試加氫機的氣密性試驗宜使用氫氣作為試驗介質(zhì)，如果采用替代試驗介質(zhì)，應(yīng)采用氦氣。將加氫機的入口與氣源連接，關(guān)閉加氫槍，每次將壓力升高5MPa,然后在該壓力下保持15min,使用專用檢漏液檢查全部管路系統(tǒng)，確定無可見氣泡產(chǎn)生后，逐級升高壓力直至達(dá)到最大工作壓力，保壓7.4.6電磁兼容性測試按照GB/T19237描述的方法進(jìn)行電磁兼容性測試。7.4.7掉電保護(hù)和復(fù)顯測試人工觸發(fā)掉電操作，恢復(fù)后檢查。7.4.8環(huán)境溫度適應(yīng)性測試按GB/T2423.1、GB/T2423.2和GB/T2423.4描述的方法分別進(jìn)行低溫、高溫及相對濕度適應(yīng)性測試。7.4.9加注結(jié)束狀態(tài)測試以氫氣為介質(zhì)，按表5、表6選取測試條件，進(jìn)行加注測試，檢查加氫機的工作過程。表535MPa加氫機測試條件測試內(nèi)容工況1工況2工況3工況4工況5工況6工況7工況8Ⅲ型儲氫氣瓶初始壓力/MPa2222氫氣溫度/℃加氫機型號中的氫氣溫度上限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度上限值加氫機型號中的氫氣溫度上限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度上限值Ⅲ型儲氫氣瓶及周圍環(huán)境溫度/℃-25-25-25-25Ⅲ型儲氫氣瓶容積/L加注速率/(kg/min)注1:加注速率=總加注質(zhì)量/主加注時間(不包括初始連接和初始泄漏檢查時間)。注2:不同廠家的氣瓶，其單體容積不同，以其具有代表性的單體容積為準(zhǔn)，與表中規(guī)定數(shù)值差異不超過±10%。注3:試驗溫度最大允許偏差士2℃,流量最大允許偏差不超過±10%。注4:如果氫氣預(yù)冷上下限值之差不超過5℃,則可以用上限值作為試驗條件，去掉重復(fù)的試驗，表中試驗數(shù)量減少一半。注5:如果進(jìn)入加氫機的氫氣不需要預(yù)冷，則去掉重復(fù)試驗，試驗數(shù)量可減為4組。注6:Ⅲ型儲氫氣瓶指鋁合金內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶。表670MPa加氫機測試條件測試內(nèi)容工況1工況6Ⅲ型和IV型儲氫氣瓶初始壓力/MPa2222氫氣溫度/℃加氫機型號中的氫氣溫度上限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度上限值加氫機型號中的氫氣溫度上限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度下限值加氫機型號中的氫氣溫度上限值Ⅲ型和IV型儲氫氣瓶及周圍環(huán)境溫度/℃Ⅲ型和IV型儲氫氣瓶(組)容積/L表670MPa加氫機測試條件(續(xù))測試內(nèi)容工況1工況2工況3工況4工況5工況6工況7工況8加注速率/(kg/min)注1:加注速率=總加注質(zhì)量/主加注時間(不包括初始連接和初始泄漏檢查時間)。注2:不同廠家的氣瓶，其單體容積不同，以其具有代表性的單體容積為準(zhǔn)，與表中規(guī)定數(shù)值差異不超過±10%。注3:試驗溫度最大允許偏差士2℃,流量最大允許偏差不超過±10%。注4:如果氫氣預(yù)冷上下限值之差不超過5℃,則可以用上限值作為試驗條件，去掉重復(fù)的試驗，表中試驗數(shù)量減少一半。注5:如果進(jìn)入加氫機的氫氣不需要預(yù)冷，則去掉重復(fù)試驗，試驗數(shù)量可減為4組。注6:IV型儲氫氣瓶指鋁合金內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶。7.4.10加氫軟管測試按照GB/T10543描述的方法進(jìn)行加氫軟管導(dǎo)靜電性能測試。7.4.11.1將加氫機內(nèi)充滿高純潔凈的氮氣或氦氮混合氣至最大工作壓力，氣密檢查無泄漏，做好安全防護(hù)，使用拉力設(shè)備對拉斷閥施加外力，拉斷閥應(yīng)能分成兩部分。7.4.11.2將加氫機軟管內(nèi)充滿高純潔凈的氮氣或氦氮混合氣至最大工作壓力，氣密檢查無泄漏，做好安全防護(hù)，使用拉力設(shè)備將拉斷閥拉開，用檢漏液檢查拉斷閥分開的兩端。按照GB/T34425描述的方法進(jìn)行加氫槍測試。7.4.13加氫機潔凈度測試在加氫機正常工作時，通入符合GB/T37244規(guī)定的氫氣，按照GB/T37244描述的方法在加氫槍出口進(jìn)行氫氣取樣分析。7.5安全性能試驗7.5.1初始壓力超限測試7.5.2環(huán)境溫度超限測試通過下述a)或者b)方法，將加氫機控制系統(tǒng)采集到的環(huán)境溫度調(diào)整到低于一40℃或高于50℃,啟動加氫機，查看加氫機狀態(tài)。a)加熱或冷卻環(huán)境溫度傳感器；b)設(shè)置溫度模擬信號，模擬到所需測試環(huán)境溫度。7.5.3氫氣預(yù)冷溫度超限測試通過下述a)或者b)方法，將加氫機控制系統(tǒng)采集到的預(yù)冷后的氫氣溫度調(diào)整到低于一40℃,啟動加氫機，查看加氫機狀態(tài)。a)加熱或冷卻氫氣溫度傳感器；b)設(shè)置溫度模擬信號模擬到所需測試的氫氣溫度。7.5.4超壓停機測試開始加氫30s后，設(shè)置儲氫氣瓶壓力信號大于公稱工作壓力的1.25倍，查看加氫機狀態(tài)。7.5.5最大流量停機測試開始加氫30s后，設(shè)置加氫機采集到流量超過最大氫氣流量，查看加氫機狀態(tài)。啟動加氫機，設(shè)定與儲氫氣瓶距離最近的加氫機中氫氣壓力傳感器15s后壓力下降至2.0MPa以公稱工作壓力為70MPa的加氫機，當(dāng)加氫軟管中的壓力達(dá)到30MPa時，應(yīng)進(jìn)行二次停止，進(jìn)行高壓泄漏檢測；當(dāng)加氫軟管中的壓力達(dá)到60MPa時，應(yīng)進(jìn)行第三次停止，進(jìn)行第二次高壓泄漏檢測。啟動加氫機，設(shè)定與儲氫氣瓶距離最近的加氫機中氫氣壓力傳感器15s后壓力下降10MPa,查看加氫機狀態(tài)。7.5.7氫氣超溫或通信故障測試啟動加氫機，模擬通信中斷或者儲氫氣瓶中溫度超過85℃,查看加氫機狀態(tài)。7.5.8緊急停機測試加氫機運行過程中，按下緊急停機按鈕，查看加氫機狀態(tài)。7.5.9氫氣濃度超限測試模擬加氫機中氫氣檢測器采集到信號數(shù)值達(dá)到6.4.9中的限值，查看加氫機狀態(tài)。7.5.10電氣安全性能測試按照GB4943.1描述的方法進(jìn)行加氫機的對地泄漏電流、抗電強度等測試。7.5.11靜電測試按照SJ/T10694描述的方法進(jìn)行接地電阻測試。7.5.12單通道多槍加氫機安全測試啟動加氫機，連接正在工作之外的任意加氫槍與加氫口，按下開始按鈕，查看加氫機狀態(tài)。7.5.13加注軟管破裂安全測試按下列要求進(jìn)行加注軟管破裂安全試驗：a)三通接頭安裝在加氫機加注軟管的末端和加氫槍的上游，加注軟管應(yīng)連接到三通型接頭的“直試裝置參見附錄F,三通與快速開啟閥門的組合流量系數(shù)應(yīng)該與加氫軟管的流量系數(shù)接近；b)為測試安全，應(yīng)將三通及快速開啟閥可靠固定，加氫槍與儲氫罐可靠連接；c)加氫機的供氣壓力應(yīng)小于加氫機的最高允許壓力，在快速開啟閥關(guān)閉的條件下，操作加氫機以使氣體流入儲存容器，5s后打開快速開啟閥，加氫機應(yīng)在快速開啟閥打開后3s內(nèi)停止氣體流動；d)在一40℃~50℃環(huán)境溫度下進(jìn)行5次測試，氣源溫度應(yīng)在環(huán)境溫度2℃變化范圍以內(nèi)。7.5.14與加氫站控制系統(tǒng)的協(xié)同測試啟動加氫機，對加氫機控制系統(tǒng)模擬輸入來自加氫站控制系統(tǒng)的停機信號，查看加氫機狀態(tài)7.5.15多通道加氫機安全測試加氫機正常啟動后，設(shè)定其中一個通道故障，查看加氫機狀態(tài)。7.5.16換熱器測試在室溫下，以加氫機最高允許壓力的5%作為壓力循環(huán)下限，以加氫機最高允許壓力為壓力上限(誤差不超出-3%～0%),以不高于10次/min的頻率，進(jìn)行10萬次氫氣疲勞測試，然后在一40℃條件下進(jìn)行1000次上述壓力循環(huán)測試，最后在85℃條件下進(jìn)行1000次上述壓力循環(huán)測試。8檢驗規(guī)則8.1檢驗項目型式試驗和出廠試驗要求與檢驗方法見表7。表7加氫機整機試驗項目序號檢驗項目技術(shù)要求檢驗方法型式試驗出廠試驗1基本功能6.1.16.1.26.1.36.1.46.1.56.1.66.1.76.1.86.1.96.1.106.1.116.1.126.1.136.1.14√√2外觀和結(jié)構(gòu)√√3計量性能6.3.17.4.1√—4電源適應(yīng)性6.3.27.4.2√√5管道及閥門6.3.37.4.3√一6耐壓強度6.3.47.4.4√√7氣密性6.3.57.4.5√√8電磁兼容性6.3.67.4.6√—表7加氫機整機試驗項目(續(xù))序號檢驗項目技術(shù)要求檢驗方法型式試驗出廠試驗9掉電保護(hù)和復(fù)顯√√環(huán)境適應(yīng)性√加注結(jié)束狀態(tài)√—加注速率√多通道√標(biāo)準(zhǔn)加注過程√——預(yù)冷√——體積測試√—流量循環(huán)√加氫軟管√—拉斷閥√加氫槍√——加氫機潔凈度√——初始壓力超限√ 環(huán)境溫度超限√氫氣預(yù)冷溫度超限√超壓停機√最大加氫流量停機√——泄漏停機√ 氫氣超溫或通信故障√緊急停機√√氫氣濃度超限√√電氣安全性能√ 靜電√—加氫槍互鎖√一加注軟管破裂安全√√加氫站控制系統(tǒng)協(xié)同√√多通道加氫機安全√——換熱器√——8.2.1加氫機出廠檢驗，按表7規(guī)定的檢驗項目逐臺檢查。8.2.2產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)過制造廠質(zhì)量檢驗部門檢驗合格，簽發(fā)產(chǎn)品合格證后方可出廠。8.2.3出廠產(chǎn)品應(yīng)附帶有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定的使用說明書和附件。8.3型式試驗型式試驗樣品應(yīng)從出廠產(chǎn)品中隨機抽取。型式試驗按表7規(guī)定的項目進(jìn)行。凡屬于下列情況之一，需要重新進(jìn)行型式試驗：a)加氫機工藝管道及儀表流程設(shè)計發(fā)生改變；b)主要零部件選型發(fā)生變化：如換熱器、流量調(diào)節(jié)裝置、流量計、影響加注策略的控制系統(tǒng)改變等；c)加氫機的加注速率計算方法、加注結(jié)束時的壓力、溫度、加注率預(yù)測算法或邏輯發(fā)生變化。8.4判定規(guī)則8.4.1出廠產(chǎn)品經(jīng)制造廠質(zhì)量檢驗部門檢驗，符合本文件及專用技術(shù)條件規(guī)定的要求時，則認(rèn)為產(chǎn)品合格。8.4.2通過資質(zhì)認(rèn)定的第三方檢驗檢測機構(gòu)的型式試驗，符合本文件要求，則認(rèn)為產(chǎn)品合格。9.1標(biāo)志9.1.1加氫機上應(yīng)有永久性標(biāo)牌。9.1.2標(biāo)牌應(yīng)可靠固定在加氫機的明顯處，聯(lián)接牢靠。9.1.3加氫機標(biāo)牌應(yīng)包括但不限于下列內(nèi)容：a)流量范圍；b)電源電壓；c)產(chǎn)品名稱及型號；d)制造廠名；e)防爆標(biāo)志和防爆合格證編號；9.1.4多槍加氫機應(yīng)在加氣槍位置處標(biāo)明槍位編號。9.1.5各防爆電氣部件應(yīng)在明顯位置固定標(biāo)牌，