液氢气瓶 第 1 部分：设计、制造、检验与试验

1.背景及意义随着石化能源的枯竭，以及二氧化碳排放引起的环境问题，发展氢能有利于保障能源安全，降低碳排放，推进能源产业升级。氢能对加快推进我国能源生产和消费革命，加快新时代能源转型发展具有重大意义。氢能凭借储量丰富、清洁、高效等特点，正成为能源革命的关注热点。氢能产业链包含研发、制备、储运、应用等，随着政策的引导、技术的更新突破和产业构建的逐步完善，产业链已有部分完成。氢能的储运是遏制氢能产业化速度亟需解决的瓶颈。目前有高压储氢、吸附储氢、低温储氢以及高压低温储氢等方式。气瓶作为低温储氢的一种高效的手段备受关注，但气瓶的设计、制造、检验、试验等没有规范及标准可依，因此编制液氢气瓶的标准需求更加突显。2.编制参照的标准及依据4Lweldedinsulatedcylinders》（也称DOT-4L:2018）[2]、ISO13985:2006版《Liquidhydrogen-Landvehiclefueltanks》[3]、CGAS-1.2:2009版《PressureReliefDeviceStandardsPart2-Portablecontainersforcompressedgases》[4]、CGAH-3:2019版《Standardforcryogenichydrogenstorage》[5]、TSG23-2021《气瓶安全技术规程》[6]等。3.标准的内容环境温度（-40℃~60℃)的规定来源于TSG23-2021。公称工作压力为0.2MPa～3.5MPa的下限0.2MPa的规定来源于TSG23-2021，上限3.5MPa的规定来源于DOT4L:2018压力上限3.45MPa的取整。设计温度不高于-253℃的规定是根据液氢的沸点温度为20.369K（~-252.78℃)。公称容积为150L～450L的下限150L的规定是借鉴GB/T34510-2017版《汽车用液化天然气气瓶》[7]的规定，上限是参照DOT4L:2018的规定。气瓶只允许立式的规定来源于DOT4L:2018。3.2术语及定义3.2.1引用的术语标准术语及定义引用的标准有GB/T12241、GB/T13005、GB/T18442.1、GB/T18442.3、GB/T18443.2、GB/T26929及GB/T33209、GB/T24499-2009等基本能够涵盖本标准出现的术语。3.2.2液氢气瓶本标准定义了“液氢气瓶”是一种焊接绝热气瓶。3.2.3批量、内胆批量、产品批量本标准参照GB/T24159-2022版把“批量”定义分为了“批量”、“内胆批量”、“产品批量”更利于本标准的叙述。3.3型号命名及基本参数3.3.1型号命名目前没有标准规定液氢气瓶的命名方法，因此本标准借鉴GB/T15384-2011版《气瓶型号命名方法》[8]来规定这类气瓶的命名。3.3.2压力规定本条对气瓶分为内胆和外壳进行了压力要求。内胆计算压力采用设计压力，设计压力等于压力试验压力。DOT-4L:2018版规定：“耐压试验压力一般不低于2倍公称工作压力”。内胆由于需要进行检漏，且规定方法为GB/T18443.3，因此规定了外压计算压力0.21MPa。氢的特性确定管路系统也要不泄漏，因此规定了气密性试验压力不应小于公称工作压力。外壳内压由外壳防爆装置予以保证安全，因此只规定了外压计算压力0.21MPa。3.3.3有效容积规定允许充装的最大容积的实质是预留气相空间，保证液体受热膨胀后，有可以容纳的空间。3.4材料规定3.4.1一般要求对受压元件、内胆焊接材料的标记以及材料质量证明书提出了具体要求，从源头保证材料的真实性。3.4.2内胆材料与液氢或低温蒸汽接触的内胆受压元件包括内胆主体（筒体和封头）、管接头、管座或凸缘、夹层空间管道、补强板需要用奥氏体不锈钢，主要是因为奥氏体不锈钢在液氢温度下还有相当的韧性。虽然焊接在内胆上的垫板不与液氢或低温蒸汽接触也要求使用奥氏体不锈钢，是由于不锈钢的导热会使垫板的温度接近液氢温度。国外标准DOT4L:2018版、CGAH-3:2019版、ISO13985:2006版、CGAG-5.6-2005版《Hydrogenpipelinesystems》（Reaffirmed2013）[9]对于材料的要求见表1。表1国外标准对材料的要求DOT4L:2018版CGAH-3:2019版用于构造内胆或支撑内胆的材料应适合储罐的纯度要求并在低温下使通常，内胆由300系列奥氏体不锈钢制成。304SS显示出在高应（如冷成型封头）中出现氢脆开裂的趋势。压力容器封头冷CGAG-5.6-2005版GB/T24511-2017版《承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带》[10]的数值代号S30408的板材的化学成分中硫与磷的含量比DOT4L:2018版严格，硅的含量也要高些外，其他成分的要求都相同；力学性能也相同。表2、表3是国内低温容器常用的奥氏体不锈钢与DOT4L:2018版的对比。表2材料化学成分对照表号CPSNiN版18.00~8.00~ 18.00~8.00~ 16.00~10.00~2.00~16.00~10.00~2.00~版 18.00~8.00~ 表3力学性能对照表≥520MPa≥490MPa≥520MPa≥490MPa—≥517MPa注2：ISO21028-1:2016版《CryogenicvesselsToughnessrequirementsformaterialsatcryogenictemperaturePart1:Temperaturesbelow-80℃》[11]第4.2.3条b)：工作温度低于−196℃时，母材、热影响区和焊缝金属应进行冲击试验。冲击试验是在−196℃进行，但最小冲击能值应为48J/cm2或最小侧向膨胀值应为0.53mm。根据ISO13985-2006版第4.2.1条规定，34J/cm2相当于冲击功（V型缺口）27J[来源于ISO13985-2006版4.2.1注释1]，40J/cm2相当于冲击功（V型缺口）32J[来源于ISO13985-2006版4.2.1注释2]，那么48J/cm2相当于冲击功（V型缺口）38.4J。CGAG-5.6-2005版第3.2条规定了奥氏体的稳定性计算公式（共计两个计算公式，团体标准T/CATSI05006-2021参考选取了其中1个公式CGAG-5.6-2005版第3.4条规定了奥氏体转变成马氏体的转变温度计算公式。CGAG-5.6-2005版明确适用范围是：适用于纯氢气和氢气混合物的金属传输和分配管道系统，如附录A的图1所示（说明：原文附录A是管道系统的典型布置图，与本标准无关）。它仅限于具有以下特性的气态产品：温度范围介于–40℃和175℃(ℳ40℉和347℉)之间；总压力从1MPa（150psi）到21MPa（3000psi）或仅限不锈钢，高于0.2MPa（29psi）的氢分压；附录G中定义的浓度标准（说明：原文附录G是氢气混合浓度标准，与本标准无关）。附录I中提供了有关超高纯度（UHP）氢气的具体指南。CGAG-5.6-2005版明确规定不适用范围是：钢瓶灌装工厂；生产工厂；压缩机组；客户现场的罐体（液体或高压气体直至气体进入分配系统；或者专用设备和机器上的管道。CGAG-5.6-2005版第3.2条对公式做出了说明：负数表示严重应变时奥氏体到马氏体转变的高趋势。从国外的标准使用在液氢方面的情况来看，没有具体要求计算奥氏体的稳定性以及马氏体转变温度。鉴于我国使用在液氢方面的材料是奥氏体不锈钢系列，目前主要用于航空航天领域，用于民用的还在起步阶段，为避免大型事故的发生，在国外成熟材料的基础上额外提出一些更严的要求来满足本国使用。表4是常用的奥氏体不锈钢的稳定性机马氏体转变温度的计算。表4奥氏体稳定性及马氏体转变温度计算1.Δ=Ni+0.5Mn+35C-0.0833（Cr+1.5Mo-20）2-12[2.Δ=Ni-（Cr+1.5Mo-20）2/12+0.5说明：1.如果没有规定范围成分是以标准值、有2.括号内数据是CGAG-5.6-2005的另一公第3.4条公式即T/CATSI0500说明：如果没有规定范围成分是以标准值，有从上表4计算的结果分析S31608满足CGAG-5.6-2005版的要求。CGAG-5.6-2005版第3.2条对公式的说明“如果300系列不锈钢中镍的含量大于10.5%，通常是正值，钢是稳定的”；同时根据国内市场上的S31608实际复验情况提出了镍的含量最低值10.50%的要求。根据ISO13985-2006版的要求，同时国内市场上的S31608实际性能提出了同时满足冲击功不低于38J、侧向膨胀量不低于0.53mm以及断后伸长率不低于40%的要求。管接头、管座、凸缘等加工件在液氢温度下应使用奥氏体不锈钢Ⅲ级或Ⅳ锻件，标准为NB/T47010-2017版《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》[12]。CGAH-3:2019版第9.1条要求：管道使用奥氏体不锈钢，使用304时，当应力超过抗拉强度的20%时或产生氢脆，使用316更抗氢脆。虽然CGAH-3:2019版没有明确规定使用316，但是由于夹层管道要弯管制作会因冷作引起硬化，有可能这个应力状态下的304会氢脆，如果固溶处理就比较麻烦，成本也不会低；所以满足本标准情况的也就是316（国内数字代号S31608）。无缝钢管标准为GB13296-2013版《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》[13]或GB/T14976-2012版《流体输送用不锈钢无缝钢管》[14]。3.4.3焊接材料ISO13985-2006版第4.4条：对于焊接容器，在材料可能遇到的所有温度下，其焊接性能应与母材规定的性能相同。因此针对焊接材料的熔敷金属提出了力学性能和冲击要求。国家标准对于焊接材料的标准为NB/T47018-2017版《承压设备用焊接材料订货技术条件》[15]，由于规定了内筒和外壳材料都采用奥氏体不锈钢，因此采标与本标准有关的为第1部分《承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则》和第3部分《承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分：气体保护电弧焊焊丝和填充丝》。3.4.4附件材料CGAH-3:2019版第5.3条：除奥氏体不锈钢外，非金属如聚酰胺、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、涤纶®和玻璃纤维也可作为系统部件(阀门、压力表等)的元件材质。因此规定了阀门密封材料的范围。CGAH-3:2019版第8.4条：不锈钢真空指示器隔离阀连接是首选。因此规定真空隔离阀（或一体式真空规管）、抽真空座及堵头应采用奥氏体不锈钢。3.4.5外壳材料ISO13985:2006版第4.4条“用于外壳的材料应确保真空系统的完整性，并且在液氮温度下其断裂伸长率应至少为12％。”DOT4L-2018版第(O）(2)(ii)条“易燃低温液体。用于运输易燃低温液体的钢瓶必须有钢制的外壳”。虽然这两个标准都允许用碳钢，但是国内目前焊接绝热气瓶已经不采用碳钢外壳。铝在与生锈的钢铁碰撞时可能产生铝热反应，该反应产生的火花有可能引起可燃介质燃烧。铝的熔化温度为650℃左右，比钢低。因此与本标准规定规定外壳只采用不锈钢。3.4.6绝热材料由于氢的低温性，会把空气中的氧气液化成液体、甚至变为固体吸附在绝热材料上。当内胆泄漏在一定的情况下可能会燃烧爆炸，因此要求绝热材料不与氧气或者富氧气氛发生危险性反应。3.5设计3.5.1组成规定了液氢气瓶的主要组成，内胆、外壳、绝热系统、内胆与外壳之间的连接件、阀门管路系统、保护阀门管路系统的保护装置、底座等组成。3.5.2性能指标3.5.2.1静态蒸发率静态蒸发率（NER）按照DOT-4L:2018版（d3）规定：在520℉温差，总的热传递引起的氢汽化的量每小时不超过30SCF（30立方英尺）。DOT-4L:2018没有规定出口压力、也没有说明容积基准；这与国内在大气压下进行静态蒸发率测试条件的规定不同，也与国内静态蒸发率与容积有关不同。30SCFH=0.849504m3/h；温差520℉换算出来约为271℃;环境温度为18.3℃（65℉)。查《低温工程技术.数据卷》[16]：1atm，沸点时液氢的汽化潜热γH2=448.91kJ/kg，液体密度ρH2=70.848kg/m3，沸点TH2=-252.78℃;1atm，0℃时氢气的密度为0.08988kg/m3（根据气体状态方程，则在18.3℃,1atm时氢气密度是0.08424kg/m3）。根据NER的定义：24小时内蒸发释放的气体与允许盛装的最大液体质量之比。此处以450L充满率90%的气瓶计算：ηH2=（24×0.849504×0.08424）/（0.45×0.9×70.848）=5.99%d≈6%d根据DOT-4L:2018版的规定蒸发释放的气体量不分容积是一定的。根据GB/T24159-2022版关于NER与公称容积的关系，推导出NER与公称容积出成反比。如果以不同的公称容积计算，那么150L的NER应该为18%d。液氮与液氢的蒸发率之间关系：查《低温工程技术.数据卷》：1atm，沸点时液氮的汽化潜热γN2=199.32kJ/kg，液体密度ρN2=806.59kg/m3，沸点TN2=-195.8℃,那么ηN2=(ηH2×ΔTN2×γH2×ρH2）/(ΔTH2×γN2×ρN2）≈0.1563ηH2(ηH2≈6.4ηN2，此为理论计算。虽然影响因素比较多，导致不太准确，但是可以做参考）。当规定450L液氢气瓶的ηH2=6%d，则盛装液氮时ηN2=0.938%d≈1%d；那么150L气瓶的换算为ηH2=18%d，则ηN2≈3%d。3.5.2.2漏率在CGAH-3:2019版第13.3.4条：内容器和环形空间（说明：环形空间即是真空夹层）管道应该在1×10-9到10×10-9大气压cc/s（说明：折算出约1×10-10~1×10-9Pa.m3/s）仪器上使用MSLD（说明：质谱检漏）进行氦气泄漏测试。当使用吸枪法试验方法时，储罐应使用至少含有10%氦气的混合气体加压。当采用喷枪法试验方法时，在所有接头处喷洒氦气。没有可检测到的泄漏为合格。参照GB/T24159-2022版对真空夹层漏率的要求为6×10-8Pa.m3/s，本标准选择内胆漏率比真空夹层优一个数量级为6×10-9Pa.m3/s。氢气分子直径为0.289nm，氦气分子直径为0.26nm；因此氦分子不漏，氢分子一定不漏。3.5.3最大充装体积与最大充装质量在CGAH-3:2019版第6.1条要求：“任何情况下压力达到主安全泄压装置的最低设定值时，最大充满率不超过冷态净容积的93％”。对于最大允许充装，CGAG-5:2017版《Hydrogen》[17]没有提出具体的数值，其第5.2.3条要求：“在70℉(21.1℃)充装气瓶中的压力不应超过气瓶上标记的工作压力(或在某些情况下110%的工作压力)”。氢的详细数据在澳大利亚标准AS2809.6:2019版《RoadtankvehiclesfordangerousgoodsPart6:Tankersforcryogenicliquids》[18]中可以查阅。见本编制说明第4.2条。3.5.4设计使用年限气瓶属于经常搬运以及使用时有压力循环的容器，因此即使没有腐蚀也要考虑疲劳寿命。设计寿命是基于振动试验模拟500,000公里使用寿命的，振动总共646,020次，相当于0.774km（公里）就振动一次。作为以非运输功能为主的气瓶，如果10年共行驶500,000公里，那么每天的运输里程150公里，此里程已经足够。在GB/T18442.3-2019版《固定式真空绝热深冷压力容器第3部分：设计》[19]第6.4.3条：压力循环总次数不超过4,000次。如果每天1次循环，换算出来约等于10.9年。3.5.5静电的要求3.5.5.1静电产生原因《液体推进剂》[20]指出液氢电导率很小（4.6×10-17S/m约为汽油的1/50,000，属于高绝缘体。排放或流动中，由于摩擦产生静电荷，存留时间很长，存在着火爆炸危险性。当静电的电场强度为17.5Kv/cm，电量为1.1×10-9C时，放电产生的电火花能量可使氢气-空气混合物发生着火或爆炸。气瓶有可能使用密封材料为非金属（聚四氟乙烯垫片、生料带等这可能会造成导电不连续，在充装、供应、放空液氢或氢蒸汽时会产生并积聚静电。3.5.5.2静电电阻要求气瓶整体应设计为防静电结构，确保瓶体、阀门、接头等任何与氢接触部分具有导电连贯性。导电连贯性是指，金属与金属接触（连接）、金属被非金属隔开（非金属材料）则应当加跨接线等措施。国内标准关于静电电阻的要求如下：1GB/T30719-2014/ISO13984:1999版《液氢车辆燃料加注系统接口》[21]第4.5.2条：电气接地和连接接地电阻应低于10Ω。2GB/T31138-2014版《汽车用压缩氢气加气机》[22]第6.3.12条：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10Ω。3GB/T31139-2014版《移动式加氢设施安全技术规范》[23]第4.5.4条：金属氢气管路的任意两点间或任意一点到接地线末端的电阻应不大于10Ω。4GB50177-2005版《氢气站设计规范》[24]第9.0.6条：氢气储罐……冲击接地电阻不应大于10Ω。5GB50516-2010版《加氢站技术规范》[25]第10.2.5条：加氢站内的电气设备……防静电接地……其接地电阻……，并不得大于10Ω。3.5.6阀门进口接头与出口接头如果没有统一的接头标准会出现如下情况：市场上的接头不具有通用性，造成连接的软管、设备不通用，因而增加使用成本；接头质量参差不齐，产品质量没法保证；液氢和氧化介质的接头可能会混用而引发恶性事故。有必要建立标准规范区分液氢与其他介质。本标准参照标准CGAV-1:2013版《Standardforcompressedgascylindervalveoutletandinletconnections》[26]编写了附录C。气瓶对外的阀门的接口应使用左旋螺纹，进出口采用CGA795接头。3.5.7仪表规定压力表精度应不低于2.5级是由于气瓶的外部空间狭小，使用的压力表一般表盘直径为40mm或60mm，按照JB/T5528-2005版《压力表标度及划分》[27]第4条，表盘直径为40mm或60mm的精度等级为2.5级或4.0级，表盘直径为100mm的最高可以达到1.0级。规定机械式液位计只能使用弹簧管式是根据CGAH-3:2019版第9.1条：由于渗透问题，用于氢气的压力表应带有波登管（说明：即布尔登管、弹簧管）。需要用电的仪表有防爆要求，按照GB4962-2008版第4.4.3条氢）爆炸危险区域内电气设备应符合GB3836.1的要求，防爆等级应为II类，C级，T1组……。ISO13985-2006版第4.7.6条：氢罐应配备一个测量仪表，该仪表在接近最大加液高度时，以内胆容量的±2％的精度测量内胆中的液位。3.5.8内胆内胆筒体壁厚的计算公式、封头壁厚的规定来源于DOT-4L:2018。按照本标准公式（1）计算出来的壁厚有可能小于2mm。当壁厚小于3mm时难以做出2.5mm的冲击试样，也就不能测试材料、焊接接头的低温冲击性能，这将会有一定的安全隐患。再参照GB/T150.1-2011版《压力容器第1部分：通用要求》[28]的第4.3.7条b）款：高合金钢制容器一般应不小于2mm。因此规定名义壁厚不小于3mm。3.5.9外壳液氢气瓶是焊接绝热气瓶的一种，因此本标准的外壳、外封头的计算参照了GB/T34510-2017版的规定。3.5.10内胆与外壳之间的连接件载荷规定参考ISO21029-1:2018版《Cryogenicvessels-Staticvacuum-insulatedvesselsPart1:Design,fabrication,inspectionandtests》[29]第10.3.8条的其中一部分：“......使用的静载荷如下：ℴ在水平面上，在任何方向都是总重的两倍；—在垂直面上，向上为总重，向下为总重的两倍。这些载荷中的每一个载荷都被认为是孤立作用的，并包括所考虑的构件的重量。如果满足下列任一条件，则向上载荷应增加至总重的两倍：—容积小于100升；—总重小于150千克；—可运输低温容器（包括所有框架构件）的重心高度在装满时是其底部较小水平尺寸的两倍以上......”。运输时，气瓶（本标准仅允许立式）是轴线与地面垂直的，行驶方向垂直于轴线。由于气瓶是圆柱形的因此沿行驶方向受力是随机的，也只用计算行驶方向连接件的受力（受弯曲垂直向下方向（受拉伸或压缩垂直向上方向的力（拉伸或压缩）。参考ISO21029-1:2018版第10.3.8条的其中一部分：“......由低温液化气体质量引起的载荷而产生的应力应限制在可接受的应力水平，该应力水平可基于被验证部件工作温度下的材料特性确定......”，而ISO21029-1:2018版第10.3.2.3条规定“材料性能，K20（说明：ISO21029-1:2018版表示20℃的性能）计算中使用的材料性能K20应如下所示：—奥氏体不锈钢的验证强度为1%（说明：也就是许用应力，选取20℃的规定塑性延伸强度RP1.0）......”。本标准没有规定连接件材料的类型，因此规定有明显屈服强度的材料则取安全系数1.5（2/3屈服强度无明显屈服强度的例如奥氏体不锈钢也取安全系数1.5（2/3规定塑性延伸强度）。这比ISO21029-1:2018版安全系数1.0要高些。本标准也没有确定规定非比例延伸强度采用RP0.2还是RP1.0由气瓶制造单位选择。 “独立作用”是指各方向独自计算，不考虑合力，应力在各个方向满足要求即可。参考ISO21029-1:2018第10.3.8条的其中一部分：“工作载荷的计算除非设计已通过试验验证，否则除了第10.3.7条（说明：10.3.7是指工作压力载荷及外压载荷的计算公式）中的计算外，为确保由操作载荷引起的应力在可接受的范围内还需要进行计算。应考虑服务期间预期的所有载荷条件（见10.2.3说明：10.2.3是指工作压力载荷及外压载荷）。可接受的计算方法包括：有限元；有限差分法；边界元；已证实的计算方法。在这些计算中，静载荷应代替静载荷和动载荷。......由低温流体质量引起的载荷而产生的应力应限制在可接受的范围，该应力可基于被验证部件工作温度下的材料特性确定。分析应考虑总体结构不连续性，但无需考虑局部应力集中”。3.5.11阀门管路系统大气压下空气中的氧气在-183℃时会液化，在-218℃时会固体化。在液氢温度下如果不采用真空管或者保温管道，长期运行的管道表面会凝结大量的氧固体，这是安全隐患的源头。CGAH-3:2019版第5.3条：因为氢是小分子，很容易通过许多材料和部件逃逸，所以所有系统部件的泄漏率都应该最小(相当于质谱仪的10-5个单位)（说明：unitsonamassspectrometerscale为1atm.cc/s=0.1Pa.m3/s，此处为1×10-6Pa.m3/s）。因此阀门的内漏要小于1×10-6Pa.m3/s。外漏不应小于容器的漏率6×10-9Pa.m3/s，选择1×10-9Pa.m3/s，则可以兼顾适用于真空低温阀。长阀杆结构可以有效防止阀门被冻死，出现事故时可以迅速切断流体。液氢易燃、易爆因此在充装前应该要进行置换，GB4962-2008版《氢气使用安全技术规程》[30]第5.2c）条要求置换后的氧气体积浓度小于等于0.5%，如果管道设置不合适有可能达不到要CGAH-3:2019版第9.1条要求管子的厚度不低于5S等级，查ASMEB31.12《Hydrogenpipingandpipelines》[31]，气瓶常用的夹层管道都小于3/4in（外径26.7mm），其5S等级的壁厚不小于0.065in（1.65mm）。国内标准GB/T17395-2008版《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》[32]比较接近的是1.5mm、1.6mm及1.8mm的壁厚。经过承压计算，壁厚1.5mm的受力可以满足液氢瓶的需求。安全泄放管道的高度设置至少应满足液氢贮存是允许膨胀到的最大体积（本标准7.1.3条规定是93%公称容积因此要求进口高度为98%。如果不考虑从内胆到安全阀进口的管道的压降，因此管内因流速过快可能产生背压导致配置的流道面积可能不满足实际的要求。CGAH-3:2019版第10.3条：从内胆到安全阀进口的管道的压降不能超过3%。计算时应当以排放压力为基准，相同的流道，气瓶内的压力越高，则流速越快，而流速越快则阻力越大。本标准气瓶的相关影响因素：管道的内表面粗糙度、流道的大小、流道的突变（气相空间进入管道）、流道的转折（管道的弯曲、孔道变向等）、排放压力的大小（越高流速越快）。3.5.12压力泄放系统压力泄放系统是作为保证气瓶安全的必要选项，可以在气瓶遇到紧急情况时泄放内部的蒸汽，保持气瓶的压力在安全的水平以下。泄放速度具体是多少合适，因为缺乏相关的研究，因此本标准没有规定，但设计者应该考虑应为排放引起的静电对安全的影响。本编制说明将相关的一些资料罗列如下，供设计者参考：（1）《氢氧火箭发动机及其低温技术》[33]第8.3.2章：解决氢气的安全排放问题，必须以分析气流的马赫数为依据，用控制气流的马赫数来制定排放系统管路的设计准则，也就是说，根据自己的实测气流参数，确定一个安全排放氢气的临界马赫数，开始时也可能比较粗糙一些，但可以落实到排放管路的设计方案中，可以逐步总结经验，逐步完善设计方法。根据我们在多种排氢系统中测得的不同排氢时的气流参数分析，安全排放氢气的临界马赫数在0.24~0.28范围内。为了将排放系统设计得更安全些，我们建议将排氢系统的氢气流马赫数控制在0.2以下为宜。第8.3.4：对于低温管，特别是饱和氢气或者两相流的氢排放，垂直管的高度是个重要问题。一天内要有多次重复排放低温氢的问题。在第一次排放低温氢时，垂直管壁一直处于低于液化空气的温度下，在停止排放时，内外管壁温度都从很低的温度（约30K）开始恢复，这时排放管开始向空气吸热，形成低温抽吸作用。更严重的情况是垂直管的底部残留一部分液氢，管内壁温度从30K升到54K的过程中，首先冷凝到内壁上的固氧（或固空），在54K升到90K的过程中，管内壁上形成的是液氧。由此可见，垂直的低温排氢管的恢复温度过程，成了空气中的氧沿着管壁面进行分离冷凝的过程，在管壁上冷凝的液氧，顺着垂直管降落到排放管的底部，而后又随着管子底部温度不断恢复，液氧、固氧又重新变成气氧，沉积在垂直管的底部。当第二次排放低温氢时，沉积在垂直管底部的氧就有可能和氢混合而形成可燃混合物，发生爆炸。（2）《氢安全》[34]第4页：任何其他非导电液体和气体一样，容器中的GH2（气态氢）或LH2（液态氢）流，或容器中的湍流会产生静电电荷。（3）《液体推进剂》第12.9.2条：排空作业前宜先用氮气吹除管内空气。排放液氢（包括两相流和饱和蒸汽）或低温氢气时，应保证出口温度不低于90K，排空过程应保持正压。通常管径（20~150mm）的金属直管内液氢饱和蒸汽流动速率应不超过16m/s，单相流氢气流动速率应不超过150m/s（4）GB/T29729-2013版《氢系统安全的基本要求》[35]第7.2.3.2.3条：液氢储存容器的放空管应设置在容器顶部，并宜控制排放氢气的速度，以防止静电引起爆炸。（5）CGAG-5.5-2014版《Hydrogenventsystems》[36]第6.2.6条：由于超音速可压缩流动的影响，超过15Psi(103kPa)的排气压力需要特别考虑。气流和大气之间的相对压力差可以影响气流的大小和流动方向。第6.2.7条：由于排放管内的亚大气压区域可能吸入空气，因此需要特别考虑排气系统内的超音速流动效应。排放管内的氢气和空气混合物会导致火灾。（6）GB50177-2005版《氢气站设计规范》[37]第12.0.1的注：氢气设计压力为0.1~3.0MPa，在不锈钢管道中最大流速可以为25m/s。3.5.12.1安全泄压装置CGAS-1.2:2009版规定主、副安全泄压装置既可以采用安全阀，也可以采用爆破片。本标准根据国内习惯规定主、副安全泄压装置都使用安全阀，是出于控制排放后如果发生火灾易于控制的目的。安全阀开启比爆破片爆破后泄放的气体少，可以降低着火的风险。关于回座压力有以下标准：1在GB/T29026-2012版《低温介质用弹簧直接载荷式安全阀》[38]第5.6.3条要求应符合GB/T12243的规定；GB/T12243-2005版的表8规定启闭压差（可以计算出回座压力空气或其他气体在整定压力＞0.4MPa时，金属密封面的≤15%整定压力，非金属弹性材料密封的≤25%整定压力。2GB/T18442.6-2019版《固定式真空绝热深冷压力容器第6部分：安全防护》[39]第4.2.1.2a）款要求主安全阀的回座压力应不低于整定压力的0.9倍。3CGAS-1.2:2009版第7.1条要求再密封压力不应低于整定压力的90%。本标准采用低温液化气体容器不低于90%整定压力的规定。关于安全阀漏率：根据GB/T12243-2005版《弹簧直接载荷式安全阀》[40]的表12，选取通径小于等于7.8mm，整定压力小于6.9MPa的安全阀，其漏率为11.8cm3/min（11.8mL/min）即约40个气泡/min，折 算成1atm下的漏率为1.97×10–2Pa.m3/s。也可以推算每个空气气泡的体积约为0.292cm3（292mm3这里以0.3cm3（300mm3）计。3.5.13外壳泄压装置本标准针对外壳泄压装置，提出了泄放压力和泄放面积的要求。CGAS-1.2:2009版第5.4条：气瓶外壳应提供合适的压力泄放装置进行防护，释放内部压力。此泄压装置应在压力数值不超过外壳内部设计压力情况下运行，可根据ASME规范计算出该压力值。内部容器上的最大外压力为安全系数2或是25Psig（172kPa），取两者较小者。容器上的真空泄压装置总排放面积至少应为容器水容积的0.00024in2/lb（0.3414mm2/kg）。ISO21029-1:2018版第10.2.5.3条：外壳应安装泄压装置。装置应设置为在不超过1.7bar的压力下打开。泄压装置的泄放面积应不小于内容器的0.171mm2/L容量，但直径不得小于6mm。兼做泄放口的外壳泄放装置需要考虑真空塞在泄压时可能弹出伤人，因此要求在设计时需要考虑把真空塞的活动范围进行限制，但也要满足最小排放面积的要求。如果堵头的开启高度不够、开启后O形圈的回弹、堵头阻挡泄放孔等现象，则有可能削弱排放面积，所以应当仔细考虑排放口的实际通径、结构等，将被削弱后的面积作为泄放面积才能满足“最小”的要求。重闭式的结构比非重闭式（直通式）的复杂有被堵塞的可能。非重闭式一般为爆破片、活塞等形式，一旦开启则直通大气，被堵塞的危险较低。一旦堵塞，由于漏入夹层空间的液氢转换成大量的气体，在迅速蒸发的情况下可能引起外壳的破裂或者内胆的失稳，这都有一定的隐患。规定最小直径6mm也是出于这种考虑。3.5.14绝热系统CGAH-3:2019版第9.2.4条提出：绝缘系统设计应满足外壳经受1200℉（649℃)时，绝缘材料性能30分钟应不退化。3.6制造、试验和检验3.6.1单位职责制造单位应当对制造的产品的安全性负责，首先制造的产品应经过验证，其次要对制造的质量进行控制。3.6.2组批ISO21029-1:2004版（说明：ISO13985-2006制造章节依据的标准）第12.2.1条对产品焊接试板的制作和测试应符合以下要求：1每个容器的纵向接头上的每种焊接工艺用一块产品焊接试板；2在同一批次的10个产品焊接试板连续测试通过后，可减少到每100个容器用一个产品焊接试板。3.6.3材料复验需要通过复验来保证用在产品上的材料是合格的。材料复验有化学成分、力学性能试验。由于氢的低温性，材料特别规定了母材需要做低温冲击试验，这也符合GB/T150.2-2011版《压力容器第2部分：材料》[41]第3.7.2条“奥氏体钢材的使用温度高于或等于-196℃时，可免做冲击试验。低于-196℃~-253℃,由设计文件规定冲击试验要求”的规定。GB/T150.4-2011版《压力容器第4部分：制造、检验和验收》[42]第7.2.3条规定：当设计温度低于-192℃时，其冲击试验温度取-192℃。在液氮温度下测试实际上是做不到的，即使试验物体在液氮中浸泡到液氮的温度，但在移至试验设备的过程中会有温度上升。GB/T229-2007版《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》[43]第8.3条：当试验不在室温下进行时，试样从高温或低温装置中移出至打断的时间不大于5s。注1：对于试样从高温或低温装置中移出至打击时间在3s~5s的试验，可以考虑过冷或过热试样的方法补偿温度损失，过冷度或过热度参照附录E（说明：即本编制说明的表5）。表5过冷温度补偿值试验温度/℃过冷温度补偿值/℃3~＜43.6.4标志移植TSG23-2021第2.5(5)款：制造气瓶承压部件的材料，应当在分割或者使用前进行标志移植，保证材料具有可追溯性。GB/T150.4-2011版第5.3.1条：制造受压元件的材料应有可追溯的标志。在制造过程中，如原有标志被裁掉或材料分成几块时，制造单位应规定标志的表达方式，并在分割前完成标志的移植。本标准据此提出材料标志移植要求，强调要有可追溯性。受压元件对于产品的质量控制、问题原因分析等都必不可少。氯和硫会对本标准使用的不锈钢造成腐蚀，特别是一定浓度的氯离子会破坏不锈钢的表层氧化膜而点蚀引起应力集中，为避免引起不必要的隐患做此规定。GB/T150.4-2011版第5.3.3条：低温容器受压组件不应采用硬印标记。硬印标记会引起应力集中，可能是裂纹的起源，导致真空失效及产品破坏的诱因。3.6.5筒体、封头的制造及组装筒体、封头的制造及组装参照GB/T24159-2022版的规定。通常，奥氏体不锈钢不易受氢脆的影响或较不易受氢脆的影响，并且由于其在低温下的优异韧性而通常用作氢设备的结构材料。但是，某些奥氏体不锈钢不稳定，在低温下变形时会形成马氏体。马氏体对氢脆非常敏感，特别是对于在氢下加热至室温的设备，所以不建议使用。在制造过程中诸如冷弯或成型之类的操作引起的冷塑性变形会产生部分马氏体。不锈钢材料晶相检测中检测马氏体的含量，除了传统的晶相法和化学计算法也可以用检测仪检测铁素体含量来表达检测马氏体的含量。奥氏体不锈钢在高应力部位（如冷形成封头的小半径处）出现氢脆开裂的倾向。如果封头在冷形成后退火，这减少了封头冷形成产生的残余应力和氢脆的概率。在制造过程中应小心不要在气瓶的内部表面留下工具印记或缺陷，因为这些可能是氢脆的起源点。因此特别规定了筒体及封头表面的划伤处理方法，避免氢脆起源点的出现。按照CGAG-5.6-2005版第7.4.5条：对于奥氏体不锈钢，焊接区的铁素体含量应限制在最大7%。然而，完全没有铁素体含量会导致热裂。在ISO21029-1:2004版第11.3.1条c）款：成型的封头的基体材料的试验证书显示断裂伸长率A5：工作温度低于－196℃时，不低于50%时不需要进行热处理（ISO13985-2006版第4.8条规定制造按照ISO21029-1:2004版的第11条进行）。因此规定了封头需要进行热处理的条件。3.6.6焊前准备及施焊环境及坡口要求GB/T150.4-2011版第7.1.1条：焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不应大于60%。如果焊接材料不干燥带着水分，在焊接过程中可能会产生氢气造成气孔、冷裂纹等，影响焊接质量。本标准参照此规定增加对焊接材料的要求。清洁、干燥的环境对产品的质量有直接影响。NB/T47015-2011版《压力容器焊接工艺规程》[44]第3.6.3.1条：始焊温度过低也会影响焊接质量，焊接环境出现下列任一情况时，应采用有效防护措施，否则禁止施焊：a）风速：气体保护焊大于2m/s......；b）相对湿度大于90%；d）雨、雪环境；e）焊件温度低于-20℃。由于本标准规定要采用自动气体保护焊，抗风能力较差，当焊接环境风速超过2m/s时，必须采取防风措施，因此采用：气体保护焊时风速大于2m/s（GB/T150.4-2011版第7.1.2a）款）。气瓶的生产是在厂房内进行，从而不用考虑“雨、雪环境”。NB/T47015-2011版第3.6.3.3条：当焊件温度在-20℃~0℃时，应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。本标准定为-20℃是考虑北方的冬天即使在室内进行生产，如果保温措施不到位焊件也会低于0℃。坡口表面的质量也是影响焊接质量的一个重要因素。坡口表面不应有裂纹、分层、夹杂等缺陷；施焊前，应清除坡口及两侧母材表面至少20mm范围内（以离坡口边缘的距离计）的氧化皮、油污、熔渣及其他有害杂质（GB/T150.4-2011版第6.3条本标准条增加了坡口表面及附近的处理要求。3.6.7焊接工艺评定焊接工艺评定关乎产品的质量以及安全，气瓶用于制造前应确认焊接工艺符合要求。本标准按照GB/T33209-2016版《焊接气瓶焊接工艺评定》[45]的要求编写了焊接工艺评定，并对焊接接头的冲击功提出了相应的要求。焊接接头的冲击功应当不低于母材的要求。冲击功见本编制说明第3.4.2条。3.6.8内胆产品焊接试板虽然有了焊接工艺评定，但并不代表在生产过程中焊接工艺是稳定的，因此需要按批对产品的焊接接头性能进行验证，确保制造工艺执行的稳定性。本标准要求，焊接工艺评定合格后；当在生产时，如果有首10个产品焊接试板连续通过试验（不管批次，仅管是否连续可以放大到100只做一个试板。见本编制说明第3.6.2条。3.6.9焊缝余高余高对于交变应力的场合是有害的，液氢气瓶的充装到使用的过程会产生交变应力，因此内胆对接焊缝余高不宜大。按照GB/T150.4-2011版表3规定，余高不应大于0.15Sn。见本编制说3.6.10无损检测一般由静载荷引起的焊缝强度降低远小于冲击和往复动载荷引起的焊缝强度降低。因此，钢焊缝射线检测质量级别主要是根据由缺陷引起的疲劳强度降低程度来确定。Ⅰ级焊缝是对疲劳强度要求很高的焊缝。通常是指核能、超高压或工作介质为高度和极度危害物质的设备焊缝以及承受很大静载荷、动载荷和交变载荷的焊缝、特别是在循环不对称交变载荷作用下的焊缝。此外，余高的存在将使疲劳强度显著降低，所以Ⅰ级焊缝通常应将焊缝磨平。Ⅱ级焊缝是对疲劳强度有一定要求的容器焊缝，即高压或工作介质为有害气体焊缝以及承受较大动、静载荷或有限循环次数交变载荷的焊缝，允许保留余高[46]（《压力容器设计工程师培训教程》P338）。液氢气瓶是低周疲劳、低压、介质非高度和极度危害物质，因此选用Ⅱ级。3.6.11内胆耐压试验耐压试验的目的在于全面综合检验产品的整体强度，是对产品选材、设计计算、结构以及制造质量的综合性检查，是保证气瓶在使用中的安全性的必要手段。从安全角度来说试验首选液压试验；在有完善安全保障的情况下，也可以选择效率较高的气压试验。CGAH-3:2019版第13.1条：用于液压试验的水源应该是可饮用水，氯化物含量小于50ppm体积(最好在10ppm到15ppm范围内)。水压试验后、内容器和整体管道系统应立即通过循环氮气或干燥空气进行干燥通过系统。不得使用加热气体，除非水中氯化物含量小于1ppm。水中的氯离子含量对奥氏体不锈钢会造成点蚀，如果用热的气体则会提高腐蚀速度，因此用热气体时要严格控制氯离子的含量。本标准仍旧沿用采用国内耐压试验对水的25ppm要求，不采用CGAH-3:2019版的要求。3.6.12内胆检漏氦质谱检漏能够确保气瓶内胆的致密性，此漏率可以作为计算真空寿命时的参数依据。3.6.13表面清洁度JB/T6896-2007版《空气分离设备表面清洁度》[47]第5.2.1条规定：凡与氧接触的零部件表面，及在运转中残留油可能带入与氧接触的零部件表面，油脂的残留量要符合表1一类和二类的要求。表1要求：一类表面油脂残留量≤50mg/m2,二类表面油脂残留量≤125mg/m2。二类要求与JB/T6896-1993第3.4.2条：“凡与氧气接触的零、部件表面......油脂的残余量不应超过125mg/m2”的数值是一样的。ISO23208-2005版《Cryogenicvessels-Cleanlinessforcryogenicservice》[48]最大可接受的碳氢化合物污染为500mg/m2。因此选用125mg/m2符合国内标准。3.6.14分子筛、吸气剂吸附剂、吸气剂可以用来保持有效的真空水平。吸附剂和吸气剂的类型、位置和包装应由制造商确定。这种材料在真空空间中使用，当它们暴露在氧气(或空气)中时，可以产生放热反应。在设计、修理或更换包装以及在真空空间中的位置时，应考虑对这种潜在反应的控制。这使得外夹套头部材料可以作为吸气包的型式散热。包装应彼此分开，以避免集中的热区域。还可以使用吸气剂的一个单独的外部附件，据此提出了分子筛在冷端，吸气剂在热端的要求。CGAH-3:2019第9.2.3条：“吸气剂/吸附剂可用于维持有效的真空水平。吸气剂和吸收剂的类型、位置和包装应由制造商确定。在真空空间中使用的此类材料在暴露于氧气（或空气）时会产生放热反应。在设计、修理或更换包装和真空空间中的位置时，应考虑对此类潜在反应的控制。吸气剂包可以牢固地附着在外护套顶部的内表面上。这允许外护套头材料充当吸气剂包的散热器。包装应彼此分开，以避免集中的热量区域。也可以使用单独的吸气剂外部附件”。3.6.15真空夹层漏气速率、真空夹层漏放气速率在内胆氦质谱检漏合格的基础上再对外壳进行漏率进行规定、控制放气速率则可以保证气瓶的真空寿命；漏放气速率可以作为真空寿命需要的吸附剂、吸气剂的计算依据。3.6.16管道、阀门排放口与进口同轴线的弹簧式安全阀，如果排放口朝上装，在开启后，有可能会在通道内凝结固态氧，在适合的情况下发生着火甚至爆炸，且固态氧会堵塞排放通道造成排放量小于需要的泄放量从而引起气瓶内部压力升高。如果水平安装，有可能排放的低温蒸汽（液体）会对人员造成伤害。角度朝下可以避免这个问题，但如果角度太大，则可能会在封头上形成固氧聚集区。截止阀安装时，如果阀杆在阀座的下方则可能造成阀杆冻死，因此要求阀杆位于阀座正上方；最大偏转角度不大于45°。GB/T4962-2008版第4.4.11条：不应使用生料带或其他绝缘材料作为连接密封手段。如无法避免使用，则应考虑部件之间的导电跨接，跨接电阻应小于0.03Ω。外部管道的焊接一般建议采用对接接头，管道一般不建议做增加长度的焊接。焊接应用氩气保护，背部不应有焊瘤、焊渣、飞溅等。焊瘤、焊渣、飞溅物、毛刺、切屑可能在液氢温度下收缩而掉落在管道内，如果管得到内流体速度过大，可能因为碰撞产生火花，而发生危险。掉落的焊瘤、焊渣、飞溅物、毛刺、切屑可能破坏阀门密封面。3.6.17气密性试验管路气密性试验可以降低气瓶在使用过程中泄漏的几率。管路气密性试验完成后，对露点进行控制主要是防止其中有水分在液氢温度下凝结成冰而堵塞管道。保持正压可以防止潮气、空气进入内胆。3.6.18露点CGAG-5.3:2017版《Commodityspecificationforhydrogen》[49]表5有露点与含水量的关系。露点-40℃的含水量为0.10291mg/L，比如175L的气瓶则总含水量有18mg，也就是体积18mm3[一滴水的体积约是0.05ml（50mm3）]，那么这是可以接受的。3.6.19常温真空度真空多层绝热的设备在夹层压强低于10-3Pa时表观热导率趋于一致，残余气体的导热可以忽略不计；夹层压强在10-1Pa~10Pa时，表观热导率随压强呈线性变化，是气体分子热传导为主的原因[50]（《低温绝热与传热技术》P75当夹层压强高于10Pa时，表观热导率的主导因素为夹层内的气体，其值增加较快。在液氮温度下，真空度数值（低温）要比常温真空度低10倍以上，液氢比液氮的温度更低，因此理论上真空会更好，因此需要满足10-3Pa等级，那么常温真空度应当达到10-2Pa等级；况且进入10-3Pa等级需要使用电离规管，这在液氢温度下有一定的危险，常用的皮拉尼规管在微机电技术（MEMS）下可稳定达到10-2Pa等级。因此采用检测常温真空度。3.6.20静态蒸发率抽检测试静态蒸发率可以确认这批产品是否符合质量预期。3.6.21复验规则在检验中由于多种原因检验的结果并不能真实代表产品的性能（如设备的原因），因此编制了复验规则。在复验条件下，对不合格的情况进行了规定，报废或逐张（只）检验。3.7型式试验型式试验是验证气瓶设计、制造工艺、安全性能等是否符合预期的一种验证手段。当确定符合预期以后，则图样以及重要的工艺不能随意变更。型式试验也只能对样品负责，不对生产的产品质量负责。3.8标志、包装、运输、存放气瓶的铭牌是表明气瓶类别（容量、介质）、安全（压力、允许充装量、使用寿命）等重要参数的方式。气瓶标签是表明气瓶类别、使用安全（警示标签、警示语、急救措施）等信息的重要载体。必要的警告内容是对用户的基本要求和使用规范，应把有关安全的尽可能罗列（应该有但不限于，如应有“密闭或通风不良空间禁止使用”、“远离点火源”，“应保持直立”、“每两年应恢复常3.9产品说明书产品说明书对于气瓶的安全使用、维护等至关重要。3.10产品资料资料的保管是出于当气瓶出现事故时可以为事故原因分析提供佐证资料。4.附录附录A的资料来源于NIST（nationalinstituteofStandardsandTechnology由于储存的仲氢含量大于95%，因此性质偏向于仲氢。通过附录A可以了解氢的性质，在设计时关注氢的安全。4.2附录B由于外部热量的传入会引起贮存的液氢的液体部分膨胀，甚至直至充满气瓶而引发危险。澳大利亚标准AS2809.6:2019版公式采用的质量守恒的原理（初始充装的质量与安全阀整定压力时的质量相等其附录A对于氢的最大允许充满率是0.98，而本标准要求是0.93，因此其最大充满率的公式及表格不能直接使用，而需要把其中公式的系数0.98替换为0.93，系数0.02替换为0.07。根据替换后的公式，按照本标准整定压力的规定，计算出部分数据供查阅。4.3附录C编制本附录的原因见本编制说明第3.5.6条。本附录提供的图纸的螺纹与CGAV-1:2013版的CGA795是一致的，只是通径为10mm比CGA795规定的5.3mm大，并且把英制的管换成了公制管。这是一段真空管道，标准没有对真空值提出要求，由制造单位自行决定，但至少应该不低于气瓶的要求。4.4附录D由于气瓶车上进行运输，但固定简单、不牢固，因此工况比较恶劣。振动次数、频率按照GB/T34510-2017版附录A。参照GB18296-2019版《汽车燃油箱及其安装的安全性能要求和试验方法》[51]第5.9条“金属燃油箱振动耐久性试验”。表6金属燃油箱振动耐久性试验要求422GB18296-2019版规定液体的充装体积为50%额定容积，GB/T34510-2017版第A.2.1.2条规定充装与装满LNG等重的液氮（约50%的容积）。在容积一半的情况下振动冲击更加激烈，因此做此规定。振动结果只要内胆不泄漏，外壳结露或结霜是允许的。4.5附录E立式气瓶阀门端保护罩（圈）试验是验证保护罩（圈）的抗冲击性能；底部的试验是模拟气瓶在吊装时突然跌落到地面时外壳上封头、内胆是否因冲击而损坏；侧面（瓶体）跌落是验证气瓶的外壳在受冲击时是否可以保持完好；上述试验同时能验证内胆与外壳之间连接件的抗冲击性能。本标准参照了ISO21029-1:2018版的第10.4.4条有关试验，其包含：提升试验、堆垛试验、跌落试验（垂直、反向）、水平冲击试验，本标准选择了跌落试验及水平冲击试验（本标准用跌跌落试验的高度按ISO21029-1:2018版要求为1.2m，方法按标准ISO11117:2019版《Gascylinders—Valveprotectioncapsandguards—Design,constructionandtests》[52]。ISO11117:2019版提出阀门保护装置应该具有足够的强度，在搬运和运输过程中保护阀门。它与气瓶本体的连接应该是固定的、不易拆卸的，保证在正常使用条件气瓶能够受到保护。要求受冲击面应为坚硬、平坦、光滑和水平的厚度不小于10mm的钢板，钢板置于厚度不小于100mm的混凝土地面上。跌落高度为1.2m，跌落时气瓶轴线与竖直方向夹角为30°。水平冲击试验速度按ISO21029-1:2018版要求不低于2.6m/s，方法按标准ISO2244:2002版《Packaging—Complete,filledtransportpackagesandunitloads—Horizontalimpacttests》[53]。ISO2244:2002版实际是对气瓶的端头（阀门端或非阀门端）保护装置进行冲击试验，有斜坡冲击试验和摆锤冲击试验两种。斜坡冲击是把气瓶放置在小车上，小车置于10°的斜坡上一定高度（满足冲击时速度不低于2.6m/s受冲击面与斜坡成90°,然后释放。如果采用1.5m自由落体冲击，则速度约3.88m/s远远大于标准要求的2.6m/s。汽车的车厢底板高度约为1.5米。因此本标准选用1.5米作为试验要求。试验评定采用GB/T34510-2017版第A.2.3.4条的规定。气瓶受损后不发生的泄漏可以避免人员受低温灼伤、窒息、可燃介质爆炸等危险。4.6附录F安全泄放的计算正确与否关系气瓶的安全。本附录的计算公式采用CGAS-1.2:2009版的规定。其中λ1和λ2来源于ISO21013-3:2016版《Cryogenicvessels-Pressurereliefaccessoriesforcryogenicservice》[54]的表1，超临界压力计算数据来源于ISO21013-3:2016版的表2。T/GDASE0033.1-2022编写组参考文献：[1]GB/T24159-2022焊接绝热气瓶[S][2]49CFR§178.57:2018Specification4Lweldedinsulatedcylinders（DOT-4L:2018）[S][3]ISO13985:2006Liquidhydrogen-Landvehiclefueltanks[S][4]CGAS-1.2:2009PressureReliefDeviceStandardsPart2-Portablecontainersforcompressedgases[S][5]CGAH-3:2019Standardforcryogenichydrogenstorage[S][6]TSG23-2021