汽车用压缩氢气加气机

汽车用压缩氢气加气机

国家标准 GB/31138一2014 汽车用压缩氢气加气机 Compreselhydrugendispenserforvehirces 2014-09-03发布 2015-01-01实施 国家质量监督检监检疫总局 发布 国家标准花管理委员会国家标准
GB/I31138一2014 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 型号 系统组成 技术要求 6.1 基本要求 6.2功能要求 6.3安全性要求 试验方法 7.！试验条件 7.2试验项目 7.3整机试验 检验规则 8.1出厂检验 8.2型式检验 8.3判定规则 标志、包装、,运输和贮存 9.1标志 9.2包装 9.3运输和贮存 附录A资料性附录加氢机系统及工作原理框图
GB/T31138一2014 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由全国氢能标准化技术委员会(SAC/TC309)提出并归口 本标准起草单位;上海舜华新能源系统有限公司、同济大学,标准化研究院、北京久安通氢能科 技有限公司、海德利森公司、重庆四联油气设备制造有限公司、浙江大学、汽车技术研究中心 本标准主要起草人;张立芳、潘相敏,周伟、李燕、张存满、高顶云、陈华强、韩武林、任兴平、徐平、 何云堂、何刚
GB/T31138一2014 汽车用压缩氢气加气机 范围 本标准规定了汽车用压缩氢气加气机的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存的 要求 本标准适用于氢能汽车加氢站用额定工作压力不大于70MPa的压缩氢气加气机 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是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/T191 包装储运图示标志 GBy/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分;试验方达试验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 GB3836(所有部分)爆炸性气体环境用电气设备 飞机地面加油和排油用橡胶软管及软管组合件 GB10543 GB/T13384机电产品包装通用技术条件 GB/T19237汽车用压缩天然气加气机 GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语 GB50516加氢站技术规范 JG693可燃气体检测报警器 术语和定义 GB/T24499.GB50516和GB/T19237界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 汽车用压缩氢气加气机compresselhydrogendispenserforvehieles 给汽车提供压缩氢气燃料或天然气混氢燃料充装服务,并带有计量和计价等功能的专用设备,简称 加氢机 3.2 天然气混氢燃料hydrogenenriehedcompreselnaturegas 将氢气与天然气按一定比例混合而得到的气体燃料,其氢气占混合气的体积分数不超过50%,简 称HCNG 3.3 加氢枪dispensernozale 安装在加氢机加氢软管末端,用于连接加氢机与车辆的加注接口 3.4 加氢口reeeptacle 加注时,车辆与加氢枪相连接的部件总和
GB/I31138一2014 型号 加氢机型号由以下部分组成 -口口一口口 -额定工作压力,单位为MPa,分别为:25,35,70 使用标志符"co”和"Nc”分别表示 “有通讯”和“无通讯”两种模式 枪数识别符(单枪用“1”表示,双枪用“2” 表示,双枪以上使用对应的阿拉伯数字) 使用标志符“D”和“F”分别表示是“自带”和 “非自带”顺序控制的加氢机 适用气体类型;H表示氢气,M表示HCNG 系统组成 加氢机系统通常主要由高压氢气管路及安全附件、质量流量计,加氢枪、控制系统和显示器等组成 其典型流程框图见附录A中的图A.1 技术要求 6.1基本要求 6.1.1加氢机应符合本标准规定的要求,并按规定程序批准的图样及文件制造 制造加氢机的材料应 是符合国家有关规定的材料,与压缩氢气及HCNG气体相接触的金属和非金属材料应具有良好的氢相 容性,并且不能影响加注的气体的品质 6.1.2加氢机的外观与结构应符合以下要求 加氢机的外观与结构应符合下列要求: a)整机外观表面涂层应光泽,均匀,无剥落,开裂等缺陷,镀铬件及标牌等外露件不得有漆污,表 面涂层、镀层不应有明显的机械损伤; b)整机内零件与零件之间的同形状结合面的边缘,侧板及顶盖之间的结合面边缘应整齐、匀称， 不应有明显的错位 外露件,装饰件不应有损伤,剥落、锈蚀等缺陷 各滑动,转动部位运动应轻便,灵活、平稳,无阻滞现象; c d 紧固件应连接牢靠,无松动 连接导线应压接或焊接良好 各电气设备外壳接地线与整机接 地线应连接良好,牢固 接插件应接触良好,应有防误插的互联结构,并有防脱拔措施; e 对直接影响计量准确度的部件和装置应有可靠的铅封或其他锁定装置 应有供用户察看的显示器,用于显示加氢量,加注金额、单价等信息;显示器应字符完整、清晰 6.2功能要求 6.2.1计量准确度 加氢机计量应采用质量流量计计量,最小分度值10g 加氢机的最大示值误差应不超过士2.5%
GB/T31138一2014 6.2.2重复性 加氢机的计量重复性应不超过1% 6.2.3计量单位和计数示值范围 6.2.3.1加氢机的计量单位设置如下 a)加氢量:kg; b 金额:元 e) 单价;元/kg 6.2.3.2加氢机的计数示值范围设置如下 计数示值范围应符合下列要求 单次计数范围:0.00kg999.99kg或0.00元9999.99元; a) 累计计数范围;整数位8位,小数位2位; b 单价设置范围.0.01元/kg一999.99元/kg c 6.2.4适用压力范围 本标准规定的加氢机适用压力范围如表1所示 表1加氢机适用压力范围 额定工作压力/NMPa 最大工作压力/MPa 设计压力/MPa 25 31.3 34.4 35 43.8 48.2 70 87.5 96.3 6.2.5气体过滤器 气体过滤器应安装在加氢机进气管路的上游,应能阻止粒度大于10Am的固体杂质通过 6.2.6电源适应性 加氢机应能在220V,50Hz士1Ha的供电环境中正常工作 6.2.7 环境适应性 在下列条件下加氢机能保持正常工作 环境温度:一25C55C; a b相对湿度:20%95%; 环境大气压;80kPa~110kPa c) 6.2.8气密性 加氢机在最大工作压力下,保持24h,使用检漏液检查加氢机各个气路的连接处,不允许有泄漏现 象,表压降不应大于保压初始压力的0.5% 6.2.9耐压强度 加氢机在1.1倍最大工作压力下,保持10min,不应出现永久性变形和破裂现象
GB/I31138一2014 6.2.10电磁兼容性 加氢机的电磁兼容性,应符合GB/T19237的相关规定 6.2.11掉电保护和复显 加氢机在加气过程中,因故停电而中断加气时,应完整保留所有数据,并能在恢复供电后重新显示 6.3安全性要求 6.3.1在加氨机的加注管道上应设置安全阀,安全阀开启压力应设置为加氢机最大工作压力的1.05~ 1.1倍,且不应大于设计压力 当发生超压情况时,加氢机应能自动排放氢气泄压 6.3.2加氢机加注氢气流量不应大于60g/s 6.3.3额定工作压力为70MPa的加氢机应设置可与汽车相连接的符合相应标准的通讯接口,以便在 加注过程中将汽车气瓶的温度、压力信号输人到加氢机 若通讯中断或者有超温或超压情况发生,应能 自动停止加注氢气 6.3.4额定工作压力为70MPa的加氢机应在供氢系统中设置预冷系统,以便将氢气冷却至预定温度 后充装到汽车气瓶中,预冷温度范围为一40C~0 加氢机应设置紧急停车按钮,在出现紧急情况按下该按钮时,应能关闭阀门,停止加气,并可以 6.3.5 向加氢站内控制系统发出停车信号 6.3.6加氢机内部氢气易积聚处应设置氢气检测报警装置,当发生氢气泄漏在空气中含量达0.4%时 10%LEL)应向加氢站内控制系统发出报警信号,当发生氢气泄漏在空气中含量达1.6%(40%LEL)时 应向加氢站内控制系统发出停机信号,并自动关闭阀门停止加气 6.3.7加氢枪,加氢软管与加氢机应可靠连接并导电良好,加氢软管的导静电性能应符合GB10543的 有关规定 6.3.8加氢软管上应设置拉断阀 拉断阀要求如下: a拉断阀的分离拉力为220N1000N b 拉断阀在外力作用下分开后,两端应自行封闭; 拉断阀在外力作用下自动分成的两部分,可以重新连接,保证加氢机的继续正常工作 6.3.9加氢枪应能与被加注车辆加氢口匹配良好,连接可靠,不泄漏 加氢枪的设计应确保其只能与 更高工作压力等级的加氢日连援使用,避免与更低工作压力等级的加氢口相连 加复机的对地谁漏电流.抗电强度等应符合GBT19237的相关规定 6.3.10 加氢机电气设备的设计.制造与检验应符合GB.3836的相关要求,并应取得国家指定的防爆检 6.3.11 验单位颁发的整机防爆合格证 6.3.12加氢机上宜设置人体静电导释装置,并良好接地接地电阻不大于10Q 人体静电导释装置也 可安装于加氢机旁易于接近的地方 试验方法 7.1试验条件 加氢机在装配完整并符合有关技术条件要求后,在下列条件下进行各项试验 环境温度应在一25C55C范围内,试验过程中温度变化不超过3C; a b相对湿度:20%95%; 大气压力:80kPa110kPa; c
GB/T31138一2014 d 供电电源;标准电压220V-,频率50Hz士1Hz 7.2试验项目 试验项目见表2 表2加氢机整机试验项目 检验项目 试验方法 序号 试验(检验)项目名称 型式检验 出厂检验 章条号 章条号 6.l.1 常规检查 7.3. 6.l.2 6.2.3 计量准确度试验 6.2.1 7.3.4 重复性试验 6.2.2 7.3.5 气密性试验 6.2.8 7.3.2 耐压强度试验 6.2.9 7.3.3 低温试验 6.2.7a) 7.3.6.l 环境适应性试验 高温试验 6.2.7a) 7.3,6,2 交变湿热试验 6.2.7b 7.3.6.3 电磁兼容性试验 6.2.10 7.3.7" 掉电保护和复显试验 10 6.2.ll 7.3.8 通讯接口试验(若适用 6.3.3 7.3.9,1 7.3.9.2 安全阀开启试验 6.3.1 紧急停车按钮试验 6.3.5 7.3,9.3 1 安全性能试验 拉断阀试验 6.3.8 7.3,9,4 电气安全性试验 6.3.10 7.3,9,.5 加氢软管导静电性能试验 6.3.7 7.3,9,6 氧气检测报警器试验 6.3,6 7.3.9.7 注，“、/"表示应检项目,“-”表示不检项目 7.3整机试验 7.3.1常规检查 使用目测和常规方法检查加氢机,应符合6.1.1,6.1.2和6.2.3的要求 7.3.2气密性试验 7.3.2.1试验介质 加氢机的气密性试验使用氮气或氮氮混合气(其中氨气体积分数不低于5%)作为试验介质 7.3.2.2试验方法 将加氢机的人口与气源连接,关闭加氢枪,每次将压力升高5MPa,然后在该压力下保持15min,
GB/I31138一2014 使用检漏液检查全部管路系统,确定无泄漏后,逐级升高压力直至达到最大工作压力,保压24h,应符 合6.2.8的规定 7.3.3耐压强度试验 7.3.3.1试验介质 加氢机的耐压强度试验使用洁净无油压缩空气或氮气作为试验介质 7.3.3.2试验方法 将加氢机的人口与气源相连接,用堵头替换安全阀,关闭加氢枪,逐步升高压力达到1.1倍最大工 作压力,保持10min,应符合6.2.9的规定 7.3.4计量准确度试验 7.3.4.1试验区间及试验次数 计量准确度试验按加氢机的额定工作压力区分不同试验区间进行试验,分别是R(1),R(2),R(3)、 (4),R(5),R(6),每个试验区间试验次数不少于3次 各试验区间的充装压力控制范围见表3 表3加氢机额定工作压力与试验区间对应表 加氢机额定工作压力/MPa 试验区间 储氢气瓶起始压力/MPa 储氢气瓶终止压力/MPa R(1) 01 1920 25 R(2) 9~11 1920 R(3) 3035 35 R(4 10~15 30~35 R(5) 110 6070 70 R(6) 2030 6070 7.3.4.2准确度试验设备 准确度试验设备应满足如下要求: a)按照国家规定的计量器具检验制度检查合格的电子秤和砝码等量具， b)使用电子秤的计量准确度不允许大于加氢机计量准确度的1/3 e按照最大称量质量的1.2一2倍选择电子秤的量程; 储复气瓶,其公称工作压力应与待测加氢机相匹配.且容积不小于74L d 7.3.4.3试验步骤 7.3.4.3.1使用标准砝码将电子秤校准 使用校准后的电子秤称量充氢前的储氢气瓶质量,记录所称质量m 7.3.4.3.2 7.3.4.3.3将该储氢气瓶与待测加氢机连接,按照待测加氢机对应的试验区间进行加氢操作,记录加氢 机显示的加氢质量数值ma， 使用电子秤称量充氢后的储氢气瓶质量,记录所称质量m 7.3.4.3.4 7.3.4.3.5按式(1)计算计量准确度:
GB/T31138一2014 ， m3一m1 ×100% E ma一mn 式中: 加注质量的示值误差; E 空储氢气瓶的质量值,单位为千克(kg); m -加氢机显示的加注质量值,单位为千克(kg); 加氢后储氢气瓶的质量值,单位为千克(kg) 713 本项试验结果应符合6.2.1的规定 7.3.4.3.6本试验方法为质量法,也可采用经国家质量监督检验部门认可的标准表法等其他检定方法 当对检定结果有异议时,本试验方法为仲裁方法 7.3.5重复性试验 根据7.3.4.1中每个试验区间的检测数据,按式(2)计算重复性: Em nie ！ ×100% D 式中: E 重复性; 在某试验区间上最大示值误差 Emma E 在某试验区间上最小示值误差; D 级差系数,见表4 表4级差系数表 1.69 2.06 2.33 2.53 2.70 2.85 每试验区间检测的次数 本试验结果应符合6.2.2的规定 7.3.6环境温度适应性试验 7.3.6.1低温试验按如下规定进行 a)按GB/T2423.1中的试验Ad;“散热试验样品温度渐变的低温试验”的规定进行,温度 -25C,持续时间2h3 b 按照7.3.4和7.3.5的试验方法对加氢机进行试验,应符合6.2.1和6.2.2的规定 7.3.6.2高温试验按如下规定进行 高温试验按(GB/T2423.2中的试验Bd“散热试验样品温度渐变的高温试验”的规定进行,温 a 度55,持续时间2h; 按照7.3.4和7.3.5的试验方法对加氢机进行试验,应符合6.2.1和6.2.2的规定 b 相对湿度适应性试验按如下规定进行 7.3.6.3 a)按GB/T2423.4中的试验Db;“交变湿热试验方法”的规定进行,温度上限55C,温度下限 25C,试验周期24h; 按照7.3.4和7.3.5的试验方法对加氢机进行试验,应符合6.2.1和6.2.2的规定 b 7.3.7电磁兼容性试验 按GB/T19237的规定进行,应符合6.2.10的要求
GB/I31138一2014 7.3.8掉电保护和复显试验 加氢机从通电状态转变为掉电状态时,可以保护和调出当次加气的数据,并检查显示器的掉电复显 时间,应符合6.2.11的要求 7.3.9安全性能试验 7.3.9.1通讯接口试验(若适用 7.3.9.1.1试验设备 车载气瓶温度压力信号模拟发生器 7.3.9.1.2试验方法 将加氢机通讯接口与车载气瓶温度压力信号模拟发生器相连,启动加氢机,加氢机应能正确读取车 载气瓶温度压力信号模拟发生器发出的温度和压力信号 当模拟信号中断或模拟信号超温超压时,加 氢机应能自动关闭进气阀 符合6.3.3的规定 7.3.9.2安全阀开启试验 7.3.9.2.1试验介质 加氢机的安全阀开启试验可以使用洁净无油压缩空气或氮气作为试验介质 7.3.9.2.2试验方法 要求如下; a)将加氢机的人口与气源相连接 在关闭加氢枪的情况下,逐渐升高压力达到加氢机最大工作压力的1.05一l.1倍,安全阀应能 b 开启卸压 符合6.3.1的规定 7.3.9.3紧急停车按钮试验 在加气过程中,按下紧急停车按钮,应满足6.3.5的要求 7.3.9.4拉断阀试验 7.3.9.4.1将加氢机内充满压缩空气或氮气至最大工作压力,使用拉力试验设备对拉断阀施加外力,拉 断阀应能分成两部分,应符合6.3.8a)的要求 7.3.9.4.2当加氢软管内的工作压力在0.8MPa至最大工作压力时,用拉力设备将拉断阀拉开,用检漏 液检查拉断阀分开的两端,应符合6.3.8b)的要求 7.3.9.4.3将7.3.9.4.1中分开的拉断阀的两部分内的气体排出,将拉断阀连接,应符合6.3.8e)的要求 7.3.9.5电气安全性试验 加氢机对地泄漏电流和抗电强度等电气安全性能指标应按照GB/T19237的相关规定进行检查 应符合6.3.10的规定 7.3.9.6加氢软管导静电性能试验 用仪表检查加氢软管导静电性能,应符合6.3.7的要求 7.3.9.7氢气检测报警器试验 按JG693的规定进行,应符合6.3.7的要求
GB/T31138一2014 检验规则 8.1 出厂检验 8.1.1加氢机出厂检验,按表2规定的检验项目逐台检查 8.1.2产品必须经过制造厂质量检验部门检验合格,签发产品合格证后方可出厂 8.13出厂产品应附带有关技术文件规定的使用说明书和附件 8.2型式检验 8.2.1 型式检验按表2规定的项目进行 8.2.2凡属于下列情况之一时,应进行型式检验: a)新产品试制定型鉴定: b 产品的设计,工艺和使用材料有重大改变,可能影响产品性能时 e)产品停产一年以上,恢复生产时; d 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时 8.2.3型式检验数量为1台 8.3判定规则 8.3.1出厂产品经制造厂质量检验部门检验,符合本标准及专用技术条件规定的要求时,则认为产品 合格 8.3.2型式试验经国家质量监督机构检验,符合本标准要求,则认为产品合格 标志、包装、,运输和贮存 9.1标志 9.1.1加氢机上应有永久性标牌 9.1.2标牌应可靠固定在加氢机的明显处,联接牢靠 9.1.3标牌内容应包括 a)产品名称及型号; 主要性能指标; b e)制造厂名 防爆标志和防爆合格证编号 d e)制造年月、出厂编号 9.1.4多枪加氢机应在加气枪位置处标明枪位编号 9.1.5各防爆电气部件应在明显位置固定标牌,标牌字迹应清晰无误,并保证在加氢机使用期内不 脱落 9.2包装 加氢机包装内应包括有产品合格证,装箱单和使用说明书等规定的出厂 9.2.1 文件 9.2.2加氢机的外包装物应符合GB/T13384的规定 9.2.3包装箱的外壁应有明显清晰的标志和文字,内容至少包括 制造商名称; a
GB/I31138一2014 b产晶型号、规格及出厂编号; 产品净重及毛重; c d 包装箱的外形尺寸 9.2.4外包装物的图示标志应符合GB/T191,必须具有“易碎物品”“向上”、“禁止翻滚”和“怕雨”等 图形,文字标志 9.3 运输和贮存 9.3.1运输过程中,包装箱的倾斜度不应超过30" 9.3.2加氢机应在包装条件下储存,应放置在干燥通风有遮盖的场所,场所内不得有腐蚀金属的有害 气体存在 10
GB/T31138一2014 附 录A 资料性附录 加氢机系统及工作原理框图 加氢机典型流程框图如图A.1所示 图中虚线框内为加氢机的主要组成部分,虚线框外是加氢机 与外部的主要接口 氢气从气源接口进人加氢机进气管路,依次经过气体过滤器,进气阀,质量流量计、 加氢软管、拉断阀,加氢枪后通过汽车加氢口充人汽车储氢瓶 加氢机的控制系统自动控制加氢过程 并与加氢站站控系统、汽车加氢通讯接口等实时通讯 质量流量计 泄涮报警器 加氧软管 安全阀 拉断阀 控制系统 进气阁 气体过滤器 加氢枪 泄放管 气源接口 放散管 汽车加氢口 汽车加 站控系统 通讯按口 图A.1加氢机典型流程框图

介绍汽车用压缩氢气加气机GB/T31138-2014

汽车用压缩氢气加气机GB/T31138-2014是一种专门为氢燃料电池汽车（FCV）配套研制的加气设备，其主要作用是将液态或气态的氢气压缩成一定压力的氢气气体储存罐中。

在此之前，传统的加气方式往往需要较长时间才能完成，并且存在着安全隐患。而汽车用压缩氢气加气机的出现则有效地缓解了这些问题，使得氢能源的应用更加便捷和安全。同时，GB/T31138-2014标准也规范了汽车用压缩氢气加气机的使用要求和技术指标，保证了其性能和安全。

根据GB/T31138-2014标准，汽车用压缩氢气加气机需要具备以下特点：

• 1.稳定的工作状态：在压缩过程中需要保持恒定的流量和温度，以保证加气机的可靠性和寿命。
• 2.高效的压缩能力：需要将氢气压缩至一定的压力，以满足氢能源储存和使用的要求。
• 3.安全的操作环境：需要具备防爆、防火、防冻等多重安全保护措施，确保使用过程中不会出现任何安全问题。

总之，随着氢能源技术的逐步成熟和应用，汽车用压缩氢气加气机GB/T31138-2014的作用也变得越来越重要。它在氢能源领域的应用不仅可以缓解能源压力，还可以推动汽车行业的可持续发展。

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2022/10/19 4:03:27 现行