一、标准编制任务来源
近几年,国内氢燃料电池汽车产业发展迅速,车用高压储氢气瓶组合阀门(以下简称组合阀门)是氢燃料电池汽车氢气储供系统的核心部件之一,近年来也随之迅猛发展,使用数量越来越大。组合阀门一般由自动截止阀、手动截止阀、单向阀、温度传感器以及 TPRD 组成,具有控制系统氢气供给、监测气瓶内气体温度、火灾情况下安全泄放等功能。组合阀门具有工作压力高、工作环境恶劣、结构复杂等特点,具有较大的失效风险,一旦失效,后果严重。现阶段,国内外组合阀门制造企业对组合阀门设计制造方法差异较大,检验和试验要求也不统一,造成了组合阀门质量参差不齐。因此需要对组合阀门的选材、设计制造、检验与试验要求等加以控制,保证组合阀门质量满足使用
要求。
现阶段,国内只有针对组合阀门型式试验的标准,但是对于组合阀门的材料选择、设计制造关键参数控制、出厂检验等方面缺少相应的要求,因此迫切需要针对组合阀门的法规标准,为组合阀门的设计制造和检验检测等提供技术支持。
本项目是根据国家标准委 2020【53】号文《关于下达 2020 年第三批推荐性国家标准计划的通知》进行制定,计划编号为 20204877-T-469,项目编号为 2020100435,项目名称为“车用高压储氢气瓶组合阀门”,任务下达日期 2020 年 12 月,项目周期 18 个月。本标准由全国气瓶标准化技术委员会(以下简称瓶标委)(SAC/TC 31)提出并归口,由中国特种设备检测研究院牵头起草。
二、编制原则
充分借鉴国内外同类标准的制定原则和内容,进行引进、吸收和再创新,集成国家重点研发计划项目科研成果,结合我国气瓶阀门相关法律法规要求及组合阀门设计制造、检验试验以及应用状况,制定组合阀门的基本型式、技术要求、检查与试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等要求。为规范和指导组合阀门设计制造、检验检测和安全使用等提供技术支撑。
三、标准主要技术要求
本标准规定了组合阀门的术语和定义、基本型式、技术要求、检查与试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等内容。共包括了 9 个章节及 3 个附录。
1) 范围
本标准范围限定在目前已经有较为丰富的使用经验、质量控制方法相对成熟的氢燃料电池汽车用高压储氢气瓶组合阀门,压力不超过 70MPa,温度范围为-40~85℃。
2) 基本型式
规定了组合阀门的结构组成和型号命名方法。
3) 检查与试验方法
主要规定了组合阀门检查与试验项目的具体方法,包括出厂检验项目和型式试验项目,包括金属原材料试验方法、外观检查、螺纹检查、气密性试验、TPRD 试验、单向阀和手动/自动截止阀试验、非金属密封件试验、温度传感器试验等。其中型式试验项目的检查和试验方法延续了原有 GB/T35544 及其修改单的要求,同时参考了新版 GTR 13 的测试要求。出厂检验项目的则根据目前国内外有经验的组合阀门制造企业的控制手段以及组合阀门本身的性能特点制定。
4) 检验规则
主要规定了材料入厂检验、组合阀门出厂检验以及型式试验的要求。其中入厂检验项目和出厂检验项目是基于对组合阀门本身性能特点以及连续化生产的可操作性制定。型式试验项目制定主要根据组合阀门的性能特点和使用工况确定。
5) 标志、包装、运输和贮存
本部分规定了组合阀门标志内容以及在包装、运输和贮存过程中的注意事项。
6) 附录 A
附录 A 规定了瓶阀内外螺纹的切应力安全系数计算方法。
7) 附录 B
附录 B 规定了组合阀门采用真空舱法进行气密性试验的具体要求。
8) 附录 C
附录 C 规定了非金属密封件性能的试验方法。
本标准是依据 TSG 23-2021《气瓶安全技术规程》、GB/T 35544-2017《车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》、欧盟 2007/46/EC 修订指令:氢能源汽车的型式许可(EC79)、关于氢燃料电池汽车的全球技术规范(GTR NO.13)、ANSI HGV 3.1《压缩氢气动力汽车的燃料系统部件》以及 ANSI HPRD 1《压缩氢气燃料电池汽车(HGV)储氢气瓶温度驱动安全泄放装置》等一系列国内外法规和标准的基础上,结合国内组合阀门现阶段设计制造方法、检验与试验项目以及使用的实际工况制定的,可规范组合阀门的设计制造、检验及试验等。