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车载氢系统气密性检测和气体置换技术要求

1.范围

本标准本标准规定了车载氢系统气密性检测和置换的检测平台及仪器仪表要求、技术要求、检测方法和检测报告。

本标准适用于公称工作压力不超过70MPa、贮存介质为压缩氢气、工作温度不低于-40℃且不高于85℃的储氢气瓶及其附件组成的车载氢系统。

2.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，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T26990燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件

GB/T34872质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求

3.术语和定义

GB/T26990界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

;.1

气密性检测gastightnessdection

为用于检验容器及各零部件连接部位是否有泄漏现象的试验。

3.2

置换subsititution

用置换气体给容器增压，然后保留一段时间，再排出气体，以此将杂质气体含量降低到技术标准要求内。

3.3

涂液法soapbubbletest

为用于检验容器及各零部件连接部位是否有泄漏现象的试验。

3.4

保压时间holduptize

系统在某一温度范围内、特定压力下保持的时间。

4.检测平台及仪器仪表要求

4.1检测平台

主要检测设备包括以下单元：

a)增压单元：对待检车载氢系统输入气体进行压力增幅；

b)检漏单元：对车载氢系统进行泄漏检测；

c)数据采集单元：采集并记录试验参数及测量数据。

4.2检测仪表准确度要求

检测仪表准确度要求见表1。

表1检测仪表准确度要求

检测项目

单位

准确度要求

备注

压力

Mpa

±1

氯气漏率

Pa·m3/8

5×10-13

最低检测漏率

5.技术要求

5.1安全要求

5.1.1一般要求

5.1.2气密性检测

车载氢系统气密性检测应具备以下条件：

a)检测应在通风场所(禁烟禁火)进行；

b)系统装车前检测应在专用检测区域内进行，并与检测人员隔离；

c)系统装车后检测应确认出厂气密性检测报告；

d)检测人员应经过相关专业培训

5.1.3置换

车载氢系统置换应具备以下条件：

a)置换应在空旷、通风良好的场所进行，禁止有任何火源及其他安全隐患；

b)置换前明确系统内气体种类及压力，禁止不明气体的置换；

c)禁止在雷雨等恶劣天气进行置换；

d)置换场地应有安全照明，同时保证地面的整洁干燥；

e)尽量减少夜间进行置换操作；

f)置换过程中要求可靠接地；

g)操作人员应经过相关专业培训。

5.2合格要求

5.2.1气密性检测

5.2.1.1装车前氢系统

根据6.1中要求的检测方法，采用氨质谱检漏仪或涂液法来进行异常检查。根据GB/T34872的要求，对储氢容器、焊接处、法兰、垫片、阀门及连接处使用氮质谱检漏仪或中性发泡液检漏。数据采集单元记录系统压力。最终压力应不低于公称工作压力的1.1倍。气密性检测过程中同时符合以下要求的，可判定为气密性检测合格：

a若使用氦质谱检漏仪检测，氨气漏率应小于1×10-5Pa-m3/s。若使用涂液法检测，检测区域不能产生可见气泡或者泡沫；

b)系统压力保持不变(排除温度因素影响)。排除温度因素景响可参照式(1)将现有压力转换为15℃下标准压力：

(1)P=:281T

(1)

式中：

P—系统当前压力，MPa;

T—系统当前温度，℃;

P——系统15℃下标准压力，MPa。

5.2.1.2装车后氢系统

根据6.1中要求的检测方法，过程使用涂液法及观察压力读数来进行异常检查。根据GB/T34872的要求，对储氢容器、焊接处、法兰、垫片、阀门及连接处使用中性发泡液检漏，并对系统保压前后压力值进行记录。最终压力应不低于公称工作压力的1.1倍。气密性检测过程中同时符合以下要求的，可判定为气密性检测合格：

检测区域不能产生可见气泡或者泡沫；

系统压力保持不变(排除温度因素影响)。排除温度因素影响可参照5.2.1.1中式(1)。5.2.2置换

根据6.2中要求的操作方法，置换后系统内气体浓度按照下列公式进行计算并达到所需要求。质子交换膜燃料电池氢气纯度应符合GB/T34872要求。

置换后气体浓度计算方法：

第一次置换后容器内气体杂质体积分数按式(2)计算：

Xi=P1x,o+1-yo

设每次置换充放气终止压力相同，置换n次后容器内气体杂质体积分数按式(3)计算：

Xr二n-1Xo+1-n-1]yo

置换n次后容器内气体浓度按式(4)计算：

c=1-X

(2)

(3)

(4)

式中：

x——容器内初始气体杂质体积分数，默认为1;

x.--容器置换n次后气体杂质体积分数；

p——容器内初