GB/T 31138-2022 英文版翻译 加氢机
作者:VSport 时间:2025-11-21 浏览: 来源:VSport体育

本标准对燃料电池汽车用加氢站的加氢机(hydrogen dispenser)提出技术要求、试验方法以及检验规则,适用于公称工作压力不超过70 MPa的加氢机。并可作为氢能船舶、有轨电车、飞行器、工程车辆与发电装置等加氢设施的参考。
术语与定义
- 加氢机:为储氢气瓶提供氢气并具备控流、计量和计价等功能的专用设备。
- 加氢枪:安装在加氢机末端的喷嘴,用于连接车辆储氢系统的加注接口。
- 加氢口:车辆侧储氢系统端与加氢枪连接的部位集合。
- 拉断阀:安装在加氢软管上的保护装置,在受力超限时自动分离并实现端部密封,防止泄漏。
- 加氢软管:用于将氢气从加氢机传输至车辆端的柔性管路。
- 目标压力:正常加注结束时储氢瓶内应达到的压力值。
- 加注模式/加注速率:加注过程中的流量调节方式及速率,分为自动与普通两种模式。
- 机载储氢系统:燃料电池汽车中的一个或多个储氢气瓶及相关阀门、管路等组成的系统。
- 通信:加氢机与车辆端储氢系统之间的数据交换方式(有线或无线)。
- 代表型号与系统:加氢机按结构与功能可分为若干通道,各通道通常具备独立控制系统。
型号与系统组成
- 加氢机由气源接口、过滤器、进气阀、质量流量计、换热器(可选)、流量调节装置、加氢软管、拉断阀、加氢枪等部件组成。
- 控制系统负责实现自动化加注、与站控和通讯接口的实时信息交换,确保安全与计量准确。
技术要求(基本要求)
- 设计与制造:应符合本标准规定并经过批准的图样与文件控制。
- 电气与防爆:电气设计、制造与检验须符合相应防爆要求,整机须取得防爆合格证。
- 传感器精度:压力传感器的量程精度不高于0.25%,且应在拉断阀上游设有压力感测点。
- 温度与环境:温度传感器最大允许误差不大于±1℃,环境温度传感器应避免直射热源,氢气温度传感器应放置在拉断阀上游近端位置。
- 氢气材料兼容性:材料须具备良好氢相容性,且不得引入杂质。
- 工作压力范围:以具体压力等级表述为准,覆盖相应工作区间。
- 气体过滤与清洁:过滤器应位于拉断阀上游,能阻止大于5 μm的颗粒通过。
- 流量控制:具备调压阀、流量调节阀、孔板、针阀等实现流量调控的能力。
- 安全阀与泄压:应设安全泄压装置,开启压力通常设置为最大工作压力的1.05~1.1倍,并具自动泄压能力;安全阀须有定期检定。
- 预冷与冷却:是否配置冷却系统取决于压力等级与应用需求。
- 卸压功能:具备将加氢枪内气体安全排放的卸压功能。
- 控制与操作:设有开始、停止、紧急停止等控制按钮,并具锁定防误操作装置。
- 自动切断阀:至少配置一个自动切断阀,且应设位置指示器,确保工艺管路与储氢容器之间的安全隔离与控制。
- 外观与结构:表面涂层光泽均匀,无脱落、裂纹;结构拼接严密、无明显错位;移动部件灵活、顺畅;紧固件可靠;布线与接线端子防误接、具防脱落措施;铅封与锁定装置完好;显示器清晰可读,便于日常检查与维护;必要时设有排气孔、排水设计、机柜留设空间等以确保现场安装与检修便利。
- 安全与防护:具单独入口手动截止阀、泄放手动截止阀等基础安全装置;对直接影响计量准确度的部件需有可靠锁定或铅封;静电防护、机柜接地良好;多枪系统具互锁功能,确保同一时间仅有一枪在工作;在极端条件下仍需保持安全性与可控性。
功能与性能要求
- 计量准确性与重复性:最大允许误差不超过约1.5%,重复性不超过最大允许误差的三分之一。
- 计量单位与显示:加氢量以千克(kg)表示,金额以元(RMB)表示,单价以元/千克表示;累计及单次计量值遵循规定的显示范围。
- 电源适应性:应在标准交流供电条件下正常工作。
- 气体与压力特性:高压部件材料需具氢相容性,疲劳寿命达到规定次数;在最大工作压力下应维持气密性,且检漏合格。
- 电磁兼容性:符合相应电磁兼容性要求。
- 跌电保护与复显:断电后应停止加注,且能在恢复供电后继续显示并保留数据。
- 工作温度:可在较广温度范围内工作。
- 加注结束状态:包括储氢温度、加注速率、压力等需符合相应界限条件,边界条件以不同工作压力等级分区管理。
安全性要求
- 初始压力超限:开机前应对储氢瓶初始压力进行检测,若超出允许范围应立即停止加注。
- 环境温度与氢气预冷:若环境或预冷温度超出允许范围,应立即停止加注。
- 超压与流量保护:在监测到超压或最大流量超过设定值时,应在规定时间内停止加注并发出告警。
- 泄漏、超温与通讯故障:发现泄漏、温度异常或通讯中断时,应自动停止加注并采取相应措施。
- 紧急停机与协同控制:紧急停机时应能快速切断并向站控系统发出停机信号,需经培训的人员可手动重置。
- 氢气浓度与报警:对关键区域设置氢气检测与报警装置,在到达设定限值时发出报警或停机信号并关闭阀门。
- 静电与防护:对人员静电提供导释装置并良好接地,地电阻应在规定范围内。
- 多枪互锁与破裂测试:同一时刻只有一枪工作;在软管破裂或压力快速下降时应能在规定时间内停止供气。
- 换热器与预冷:换热器应具备稳定的疲劳寿命,并与预冷需求匹配。
试验方法(试验条件与程序)
- 试验条件:环境温度-40℃至50℃,湿度20%–95%,大气压力80–110 kPa,电源250V/50Hz附近的标准条件;介质为高纯氢气或氦/氮等,除非另有规定。
- 基本功能检查:通过目视与设计文件核对确保6.1项要求落实到位。
- 外观与结构检查:通过目视检查确保6.2项规定落实。
- 计量准确性与示值误差:分区段进行充装量、时间、流量等综合测试,通常以重量法或经权威认可的替代方法评估,重复性及误差在规定范围内。
- 密封性与耐压:将装置与气源系统连接、逐步加压至最大工作压力,保持一定时间进行检漏与密封性检查。
- 电磁兼容性、掉电保护、环境适应性等测试:按相应标准方法执行,确保合格。
- 加注结束状态与氢质控:在不同工况下进行加注测试,检查温度、压力、SOC等是否符合规定边界。
- 加注软管与拉断阀测试:对导静电性能、拉断阀分离力、安装要求等进行专门测试,确保安全性与可靠性。
- 氢气品质与吹扫:在加氢机正常工作时对氢气品质进行取样分析,必要时持续吹扫以达到规定标准。
- 安全性综合测试:包括初始压力超限、环境温度超限、超压、泄漏、温度、通讯故障、紧急停机、氢气浓度等多项测试,确保在各种情形下仍能确保安全与控制。
出厂检验
- 厂内逐台检查,按规定的检验项目进行,确保所有技术条款在出厂前均已符合要求。
说明
- 本稿仅对加氢机的核心技术要点、系统构成、主要性能与试验方法进行改写与概括,去除了原文中的时间、来源、链接等信息,以便用于独立理解与应用。若需具体的参数表、附录边界条件、或与其他标准的对应关系,请结合相关技术规范进行对照与执行VSport。