
ICS27.075 CCS T 47
TCCGA
中国工业气体工业协会团体标准
T/CCGA40008—2021
车载氢系统安全技术规范
Technical regulations for Safety of hydrogen systems on vehicle
2022-03-01实施
2021-12-30发布
中国工业气体工业协会 发布
T/CCGA40008—2021
目 次
前言
I
范围规范性引用文件
1
2
3 术语和定义
氢系统及零部件基本要求. 安装要求加注要求使用维护
4
5
6
8
T/CCGA40008—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国工业气体工业协会提出并归口本标准主要起草单位:北京派瑞华氢能源科技有限公司、浙江金盾压力容器有限公司、北京航天试
验技术研究所、北京科泰克科技有限责任公司、北京明晖天海气体储运装备销售有限公司、中集安瑞科控股有限公司、苏州金宏气体股份有限公司 丰电金凯威 (苏州)压缩机有限公司、浙江金象科技有限公司、郑州安丰检测技术服务有限公司
公司、宝武清洁能源有限公司、
支有限公司、西安交通大学能业协会氢气专业委员会。
上海镁源动力科技有限公司、洛阳双瑞动学院、浙江大学常州工业技术
本文件主要起草人:王斌、 吴薇梵、安刚、李兆亭、郝存根、
马夏康、刘玉涛、卜玉、 徐昀、曲光、张海龙、蒋美邓欣、李斌、龙明录、贾晓
解永光
娜、刘忠、徐培莉、饶文涛、李文武、 晗、蒋春辉、李洁。
II
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车载氢系统安全技术规范
1范围
本标准规定了燃料电池车辆的车载氢系统的安全技术要求、使用维护技术要求。 本标准适用于使用压缩氢作为燃料的燃料电池车辆。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温 GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温 GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h十12h循环) GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾 GB/T2423.18环境试验第2部分试验方法试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液) GB/T2423.56环境试验第2部分试验方法试验Fh:宽带随机振动和导则 GB/T3634.2氢气第2部分:纯氢、高纯氢和超纯氢 GB/T4208外壳防护等级(IP代码) GB/T4844纯氨、高纯氨和超纯氨 GB/T8979纯氮、高纯氮和超纯氮 GB/T12241安全阀一般要求 GB/T12243弹簧直接载荷式安全阀 GB/T12244减压阀一般要求 GB12358作业场所环境气体检测报整仪通用技术要求 GB/T15478压力传感器性能试验方法 GB16808可燃气体报警控制器 GB18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护 GB/T24548燃料电池电动汽车术语 GB/T24549-2020燃料电池电动汽车安全要求 GB/T26779燃料电池电动汽车加氢口 GB/T26990-2011燃料电池电动汽车车载储氢系统技术条件 GB/T29126-2012燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法 GB/T29729-2013氢系统安全的基本要求 GB/T35178燃料电池电动汽车氢气消耗量测量方法 GB/T35544-2017车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶 GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气 GB50217电力工程电缆设计标准 GB/T5209色漆和清漆耐水性的测定浸水法 GB/T6739色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度 GB/T9286色漆和清漆划格试验 GB/T9274色漆和清漆耐液体介质的测定 GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验
T/CCGA40008—2021
TSG23气瓶安全技术规程 JB4732-1995钢制压力容器-分析设计标准 QJ1142气体单向阀通用技术条件 QT1142A气体单向阀通用规范 T/CCGA40008车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶安全使用技术规范 IS011452(全部)道路车辆.窄带辐射的电磁能量产生的电干扰的部件试验方法(Roadvehicles
-Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy) 3术语和定义
GB/T24548界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4氢系统及零部件
4.1支架及管路 4.1.1氢系统支架及管路应满足GB/T26990-2011中4.2的相关要求 4.1.2氢系统支架需要通过静推力测试并取得静推力测试报告后方可安装使用。 4.1.3氢系统支架及蒙皮设计应充分考虑安装及后期维修,方便操作。 4.2储氢气瓶
储氢气瓶应符合TSG23、GB/T35544-2017、T/CCGA40008等相关规范标准的规定,且储氢气瓶及其附属装置应能在正常使用的条件下安全、可靠的运行。 4.3加氢口 4.3.1加氢口应符合GB/T26779的规定。 4.3.2加氢口的安装位置和高度应考虑安全防护要求并且方便加气操作。 4.3.3加氢口的安装应牢固可靠,应能承受加氢枪及其管路的压力。经多次加注后,加注口仍能牢固可靠。 4.3.4加氢口不应设置于乘车仓、行李舱和通风不良的地方。 4.3.5加氢口距暴露的电气端子、电器开关和点火源至少应有200mm的距离, 4.3.6加氢口需经强制性检验并取得检验报告后方可使用,检验标准依据GB/T26779的规定。 4.4安全阀 4.4.1安全阀的设计可参照GB/T12241的规定。 4.4.2安全阀应始终保证系统的压力不高于最大允许工作压力,其泄放能力应满足压力源的最大流量,并且在极限状态下能够正常工作。 4.4.3安全阀宜与手动排空阀并联设置,以便进行后期维护。 4.4.4安全阀最大泄放量及开启压力应符合JB4732-1995附录E6中的规定 4.4.5应选用全封闭式安全阀,并应有产品合格证或质量合格证明书,经校准合格铅封后,方可安装使用。 4.5减压阀 4.5.1减压阀的设计可参照GB/T12244的规定。 4.5.2减压阀应始终保证阀后压力不高于电堆最大工作压力。 4.5.3减压后氢气流量应满足电堆使用要求, 4.5.4减压阀后管路应设置安全阀,防止减压阀失效影响电堆及整车的安全 4.5.5减压阀需经校准合格后方可使用,并在后续使用过程中根据需要自检减压阀出口压力及流量是否满足需求。 4.5.6减压阀后宜设置主切断阀或将其集成于减压阀阀体内,切断阀的操作方式应采用电动方式,当断电时瓶阀处于关闭状态。 4.6瓶口阀
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4.6.1瓶口阀相关性能要求应符合GB/T35544-2017的要求。 4.6.2瓶口阀应设置氢气泄放装置(TPRD),且切断阀的操作方式可采用电动方式,当断电时瓶阀处于关闭状态。 4.6.3瓶口阀应设置手动启闭阀门及手动泄放阀门或其他具备相同作用装置,在加氢、排氢或维修时可用来单独隔断各个储氢瓶, 4.6.4瓶口阀应设置温度传感器和压力传感器或预留传感器的安装接口,以保证对瓶内氢气温度、压力的监控。 4.6.5瓶口阀应设置限流装置或预留限流装置接口,以防止在加注和泄放过程中氢气过流。 4.7单向阀 4.7.1加注口后应设置单向阀,以防止加注口单向导通作用失效时发生氢气泄漏。 4.7.2单向阀的设计可参照QJ1142、QJ1142A的相关规定。 4.8过滤器
过滤器应符合GB/T29729-2013中7.2.5.4的相关规定。 4.9控制器及其他电气元件 4.9.1控制器及其他电气元件应符合GB/T29729-2013中7.2.5.5的相关规定。 4.9.2氢系统铺设的电线及导线应符合GB50217的规定,电线及导线需用具有阻燃功能的波纹管包裹,起到对线束的保护作用。 4.9.3氢系统所用线束及接插件需具备IP67的防护等级。测试条件需满足GB/T4208的相关要求。 4.9.4浓度传感器测量精度应符合GB/T29126-2012中5的相关要求。 4.9.5电气设备工作时的表面温度应低于氢在空气中的着火点。 4.9.6浓度传感器、压力传感器及温度传感器等测量元件需定期校验,检验合格后方可使用。 4.10试验方法 4.10.1出厂测试 4.10.1.1氢系统出厂前应做气密性测试,可参考GB29126-2005中6.1.2的规定,测试合格后方可出厂。 4.10.1.2氢系统出厂前应做泄露测试,可参考GB/T35544-2017中B.3.2.2的规定,测试合格后方可出厂。 4.10.1.3氢系统总成框架出厂前应做涂层性能测试,可参考GB/T5209-1985、GB/T6739-2006、GB/T 9286-1998、GB/T9274-1988的相关规定。 4.10.2性能测试
氢系统及其零部件宜满足以下性能试验验证以保证氢系统的安全可靠性。 4.10.2.1加注口可参考GB/T26779的相关规定。 4.10.2.2非金属密封件应有氢气有相容性,可参考GB/T35544-2017中B.3.3.3的规定。 4.10.2.3电磁兼容性可参考IS011452(全部)的相关规定。 4.10.2.4IP防护等级可参考GB/T4208的相关规定。 4.10.2.5储氢气瓶的氢气循环测试可参考GB/T35544-2017中6.2.12的规定或其他相关规范标准的规定。 4.10.2.6耐腐蚀测试可参考GB/T10125的相关规定。 4.10.2.7盐雾测试可参考GB/T2423.17或GB/T2423.18的相关规定。 4.10.2.8振动测试可参考GB/T2423.56的相关规定 4.10.2.9高低温存储可参考GB/T2423.1和GB/T2423.2的相关规定。 4.10.2.10湿热循环可参考GB/T2423.4的相关规定。
5基本要求 5.1基本要求 5.1.1在相关标准和法规允许的情况下,对于在相似的设计条件下采用相同材料支撑的阀门可不按本文件重新进行试验 5.1.2除本文件规定的试验项目外,可参照其他可靠的试验方法进行测试。
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5.1.3加注口旁边应注明气瓶有效使用期限。 5.2氢气量测量 5.2.1氢系统应设置仪表或传感器以显示氢气剩余压力。 5.2.2氢系统控制器应计算氢气剩余量,计算方法应符合GB/TT35178的规定。 5.3氢气品质要求
氢系统及阀门的设计、制造和运行过程都不得将其他杂质引入氢气中,以保证当输入成分符合GB/T 37244氢燃料电池汽车用氢气品质的要求时,输出氢气成分仍满足标准要求。 5.4材料要求 5.4.1氢系统及其零部件材料应考虑耐腐蚀性、耐磨性、耐老化性、导电性、冲击强度、耐热性、耐高低温冲击性性能、高低温存储适应性能、高低温动态响应性能、耐紫外线照射性能、及抗氢脆性能 5.4.2非金属材料密封件的使用温度范围应满足-40℃~85℃的要求,其拉伸强度和断后伸长率应按 GB/T528的要求测定,并满足设计文件的要求。 5.4.3氢系统中与氢气接触的材料应与氢兼容,并应充分考虑氢脆现象对设计使用寿命的影响。 5.5通讯要求 5.5.1氢系统上侧应设置氢气浓度传感器。 5.5.2氢系统安装的密闭空间、乘客舱和电气控制舱应设置氢气浓度传感器。 5.5.3当氢浓度超过规定值或浓度传感器及其电路发生故障时能报警提醒驾驶员。报警值设置应不高于氢气可燃极限的25%。 5.5.4氢气浓度传感器、压力传感器和温度传感器应根据精度、可靠性、交叉敏感性、可维护性、零点漂移、检测范围、响应时间等因素选用。浓度传感器符合GB12358、GB16808的规定,压力传感器可参照GB/T15478的规定。 5.5.5氢系统宜设置通讯装置,在加注过程中对氢系统相关数据进行实时监控,监测及报警应符合GB 24549-2020中4.2.5的规定,以保证在加注过程中氢系统和整车的安全性。
6安装要求
6.1安装前需用环保清洗溶剂对连接管路内壁进行清洗,确保达到使用标准。 6.2各气瓶宜采用紧固带固定,紧固带与气瓶之间宜有缓冲保护垫,保护垫应采用阻燃材料。 6.3检查并清理车架与车载氢系统的连接位置,连接位置的结构应无变形,连接表面应无油脂、铁屑或其他附着物。 6.4车载氢系统应采用专用吊装器具进行安装,氢系统固定点与车辆固定支架间不应有明显的间隙 6.5车载氢系统安装过程中应注意防护车架、蒙皮等面漆。 6.6低压线束应避免与框架棱边发生干涉、摩擦,若因结构限制无法避开棱边时,应采用柔性阻燃材料进行防护。 6.7通风要求应符合GB/T29729-2013中7.2.3.4的相关要求。 6.8氢系统应设置静电接地连接点,加注时方便与加氢站静电接地线的连接。静电接地点宜设置在加注口安装面板上。氢系统静电接地装置应与整车连接。
7加注要求
7.1氢系统加注要求应符合GB/T24549-2020中4.2.3的相关要求。 7.2加注前,需对车辆氢气压力进行检查,若瓶内及管路压力小于2MPa,则此车辆不能在加氢站进行加注。进行检查,确保储氢瓶内及管路压力不低于于2MPa。
8使用维护 8.1氢系统使用和维护要求应符合GB/T24549-2020中5的相关要求。
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8.2安装完成后需使用符合要求的高纯度惰性气体或高纯度惰性气体的混合气体对气瓶及管路的空气进行置换,惰性气体可选用符合GB/T8979的要求高纯氮或符合GB/T4844的要求高纯氢;氮气置换后需使用符合GB/T3634.2的要求高纯氢对气瓶及管路进行置换。 8.3氢气用安全阀至少需一年一检。应按GB/T12243的要求进行定检。 8.4氢气浓度传感器、压力传感器等电气测量元件需根据相关标准定期检验,校验合格后方可使用。 8.5氢气瓶需按照相关规定进行校验。 8.6氢系统的静电接地装置应定期检测接地电阻。绝缘电阻要求应符合GB/T18384.3-2001中6.3.3的相关要求。 8.7氢系统在使用过程中需定期对各管阀件及各个漏点进行泄漏测试,检测标准应符合GB/T 26990-2011中4.3的相关要求。 8.8氢系统的易耗易损件需定期检测、维修或更换。