TCCGA 40007-2021 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

ICS27.075CCSCCGAT47中国工业气体工业协会团体标准T/CCGA40007—2021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Technicalregulationforsafetyuseoffully-wrappedcarbonfiberreinforcedcompressedhydrogencylinderwithaplasticlineronlandvehicles2021-12-30发布2022-03-01实施中国工业气体工业协会发布T/CCGA40007—2021I目次前言.................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14制造...............................................................................15储运...............................................................................16安装...............................................................................27置换...............................................................................28充装使用...........................................................................29日常保养...........................................................................210排气..............................................................................4T/CCGA40007—2021II前言本文件按照GB/T1.1—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这些专利的责任。本文件由中国工业气体工业协会提出并归口。本文件起草单位：佛吉亚斯林达安全科技（沈阳）有限公司、中集安瑞科控股有限公司、江苏国富氢能技术装备股份有限公司、张家港氢云新能源研究院有限公司、盈德气体（上海）有限公司、苏州金宏气体股份有限公司、北京航天试验技术研究所、浙江金象科技有限公司、中材科技（苏州）有限公司、北京科泰克科技有限责任公司、洛阳双瑞特种装备有限公司、空气化工产品（中国）投资有限公司、标新科技（北京）有限公司。本文件主要起草人：杨树军、李文艳、顾鹏洲、杨葆英、成志钢、孙磊、何春辉、金碧辉、刘景武、侯新刚、刘志军、金晓伟、陈超、安刚、王建中、杨明高、李美林、张国、贾忠明、于涛、邵海云、徐培莉、邓欣、车瑞。T/CCGA40007—20211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1范围本文件规定了车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶（本文件中简称“气瓶”）在制造、运输、安装、置换、充装使用、日常保养检查和排气方面的安全技术要求。本文件适用于公称工作压力不超过70MPa，公称容积不大于450L，贮存介质为压缩氢气，工作温度不低于-40℃且不高于85℃，固定在道路车辆上用作燃料箱的可重复充装的气瓶的使用。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。GB7258机动车运行安全技术条件GB/T13005气瓶术语GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气TSG23气瓶安全技术规程T/CCGA40007车载氢系统安全技术规范SAEJ2601轻型气氢车辆燃料加注协议（FuelingProtocolsforLightDutyGaseousHydrogenSurfaceVehicles）3术语和定义GB/T13005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1塑料内胆plasticliner指同充装的气体接触的内层壳体，在其外表面缠绕碳纤维增强层，用于密封气体、按不承受压力载荷进行设计的塑料容器。3.2全缠绕气瓶fully-wrappedcylinder用浸渍树脂的连续碳纤维在塑料内胆外表面沿环向和径向缠绕，经加热固化成型的气瓶。4制造4.1气瓶的制造应符合TSG23及相关标准规范的要求。4.2气瓶在出厂前应按TSG23及相关规定设置可追溯的电子标签、二维码或其他永久型电子识读标志。4.3气瓶应在瓶体上沿环向间隔120°用透明玻璃纤维缠绕覆盖3只二维码标签。5储运5.1气瓶应储存在干燥、通风、阴凉的地方，避免阳光暴晒、高温、潮湿，严禁接触强酸、强碱、强辐射，严禁刻划、抛掷和剧烈撞击。5.2气瓶运输应符合运输部门的有关规定。5.3气瓶在运输过程中，应保留一定量的氮气或惰性气体，压力不小于0.05MPa。5.4气瓶装运输时，应妥善包装并加以固定。T/CCGA40007—202125.5气瓶在运输和装卸过程中，应防止碰撞、受潮和附件损坏，尤其要防止缠绕层磨损、划伤。6安装6.1气瓶安装前，应按本文件9.3的要求对气瓶外观进行检查。6.2气瓶安装应符合GB7258和T/CCGA40007的相关要求。6.3气瓶外露部分应有相应的保护措施。6.4应设温度传感器和压力变送器，监测瓶内气体的温度和压力。6.5在气瓶安装的封闭或半封闭空间上方的适当位置，应至少安装一个氢泄漏探测器，能实时检测氢气浓度，并将信号传递给氢气泄漏报警装置。7置换7.1首次加氢或定期检验后首次加氢前，应对气瓶进行置换。7.2置换步骤7.2.1向气瓶充氮气或惰性气体，然后放出，放气后压力不小于0.05MPa，重复多次。当氧气的摩尔分数不大于0.5%时,氮气或惰性气体置换结束。7.2.2向气瓶充氢气，然后放出，压力不小于0.05MPa，重复多次。当氢气成分符合GB/T37244燃料电池汽车用氢气品质时，氢气置换结束。8充装使用8.1充装气瓶的压缩氢气成分应符合GB/T37244的要求。8.2充装使用时，气瓶温度应符合-40℃～85℃。8.3气瓶15℃时的充装压力应不大于公称工作压力。8.4任何情况下，气瓶的充装使用压力均不得超过公称工作压力的1.25倍。8.5充装时，应检测瓶内气体温度和压力，符合SAEJ2601的相关要求，不得超充。8.6记录充装次数，充装次数应不超过11000次。8.7不得将气瓶内的气体用尽，瓶内至少应保留2MPa以上的压力。8.8气瓶使用年限应不超过其设计使用寿命。9日常保养9.1气瓶在车辆保养时应进行日常保养检查，检查周期不超过10000公里或半年。9.2日常保养检查9.2.1日常保养检查项目至少应包括气瓶外观检查、氢泄漏检测和气瓶安装状况检查。9.2.2日常保养检查前，检查人员应清除气瓶外表面有碍外观检查的尘埃、杂物等。9.3气瓶外观检查9.3.1对瓶组撬装系统或单个气瓶装置的外露部分尽可能全面地进行外观检查，以便发现存在的缺陷和问题。9.3.2检查气瓶外表面缠绕层有无磨损、划伤现象，如有明显磨损、划伤现象，碳纤维层已暴露或已损伤，应按本文件9.6的要求处理。9.3.3检查气瓶外表面缠绕层有无受到硬物撞击的迹象，如有任何因撞击导致的碳纤维层损伤迹象，应按本文件9.6的要求处理。9.3.4应逐只对瓶阀进行外观检查，如发现阀体和其他部件有严重损伤、变形，或阀门工作不正常，应按9.6的要求处理。9.4氢泄漏检测T/CCGA40007—202139.4.1应逐只对气瓶、瓶阀及连接管路可能泄漏氢气的部位进行泄漏检测，试验介质为瓶内氢气，检测压力为60%～100%气瓶公称工作压力。9.4.2使用便携式氢气检测仪进行检测，氢气检测仪的最小检测浓度应不高于100×10-6。在氢气检测仪上安装探测头，探测头的端部密封，侧面开气孔，如图1所示。将探测头的端部轻轻接触受试气瓶的待查部位，检测持续时间不少于10s，读取氢气浓度。经检测发现有泄漏的部位，氢气泄漏量不得大于900×10-6。9.4.3检测仪应定期进行检定或校准。检定或校准周期按有关规定执行。图1探测头示意图9.4.4若用涂液法检测时发现有气泡逸出或氢气浓度超过900×10-6，应及时安全地排放瓶内氢气，并送气瓶制造单位或有资质的气瓶检验机构检验。9.5气瓶安装状况检查9.5.1对氢气管线、撬装框架、固定支架、紧固带和防护装置的安装状况进行检查。9.5.2检查氢气管线及阀门的连接处是否紧固，清除排放系统中的污染物和水。如发现连接处松动或管线磨损，应查明原因并由经培训的专业人员进行处理。9.5.3检查撬装框架、固定支架/紧固带与气瓶，或撬装框架、固定支架/紧固带与汽车安装部位之间有无松动。检查内容至少应包括：a)固定支架和汽车间的连接是否牢固；b)紧固带是否松动，紧固螺钉是否拧紧；c)固定支架、紧固带和气瓶间的橡胶垫是否完好，橡胶垫有无磨损；d)固定支架、紧固带是否受到严重腐蚀，撬装框架有无开裂或严重变形。如发现瓶组撬装系统或单个气瓶装置存在松动、橡胶垫摩损、固定支架/紧固带严重腐蚀、撬装框架开裂或严重变形，应查明原因并由经培训的专业人员进行处理。9.5.4检查砂石防护罩、气瓶防护罩等气瓶防护装置是否发生严重变形，以及气瓶与防护罩之间的间隙。若发现防护罩严重变形或间隙中有碎片时，应查明原因并由经培训的专业人员进行处理。9.5.5如果发现有其他可能影响车辆正常运行或气瓶安全使用的问题，应及时告知车辆制造厂或气瓶制造单位处理。9.6如果发现因车体结构设计原因而无法拆卸的气瓶或瓶阀有问题时，应及时返回汽车制造厂维修、检验。9.7除本文件9.6的因车体结构设计原因而无法拆卸气瓶外，还需定期将气瓶及瓶阀送法定检验机构按相关气瓶定期检验标准进行定期检验。气瓶定期检验周期按相关规范、标准执行，一般不得超过3年。9.8需提前送检验机构进行检验的情况9.8.1在使用过程中，如遇到下列情况应提前进行检验：a)气瓶及瓶阀遇明火；b)气瓶长期暴露在高于85℃的环境温度下；c)气瓶及瓶阀受到冲击；d)汽车遭受碰撞；e)气瓶及瓶阀接触化学物质；T/CCGA40007—20214f)发生异常的声响；g)确认气瓶及瓶阀已经受到某种方式的损伤；h)对气瓶及瓶阀的安全可靠性有怀疑。9.8.2库存或者停用时间超过一个检验周期的气瓶，启用前应进行检验。9.8.3气瓶撬装系统或气瓶、瓶阀的拆装应由气瓶原制造单位或其授权的气瓶检验机构进行。9.9检查人员应当认真填写气瓶日常保养检查记录，至少应包括以下内容：a)气瓶出厂编号；b)检查结果；c)检查日期。10排气10.1气瓶拆卸前应放尽气瓶内的气体。10.2排放管应采用金属材料，不得使用塑料管或橡皮管。10.3排放管应设阻火器，阻火器应设在管口处。10.4排放口垂直设置。10.5排放管应高于车顶部2m以上，且高出所在地面5m以上。10.6排放管应设静电接地。10.7排放管应有防止空气回流的措施。10.8将气瓶内氢气向空中排放，直至气瓶压力表降至为零。