（高清版）GBT 43408-2023 道路车辆　压缩天然气(CNG)加气连接器

道路车辆压缩天然气(CNG)加气连接器Roadvehicles—Compressednaturalgas(CNG)refuell2023-11-27发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会 12规范性引用文件 13术语和定义 l4一般结构要求 25加气枪 26标准加气口尺寸 37加气口 48说明书 59标识 510试验方法 6附录A(资料性)结构和图编号对照一览表 附录B(规范性)加气枪特性 附录C(规范性)加气口测试夹具 参考文献 IⅢ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。本文件修改采用ISO14469:2017《道路车辆压缩天然气(CNG)加气连接本文件与ISO14469:2017相比，在结构上有较多调整。两文件之间的结构编号变化和图编号变化对照一览表见附录A。本文件与ISO14469:2017的技术差异及其原因如下：——删除了ISO14469:2017的第1章中25MPa和尺寸等信息，我国目前只有使用压力为20MPa——删除了ISO14469:2017中的3.2,液静压强度在本文件中有明确规定和说明，没有必要定义；——删除了ISO14469:2017的3.4中加气尺寸类型B200、B250、C200和C250,我国目前只有B200尺寸类型；——删除了ISO14469:2017的第6章中B250、C200、C250尺寸类型的相关内容，我国目前只有B200尺寸类型；——删除了ISO——删除了ISO14469:2017的10.11.1.1中B250、C200、C250加气口磨损量夹具尺寸图，我国目尺寸类型；14469:2017的附录B中B250、C200、C250加气口测试夹具配合尺寸图，我国目前——将耐氧老化试验的规定由ISO188更改为GB/T3512(见10.11.2.3),以符合国内技术条件；——将密封材料兼容性试验的规定由ISO1817更改为GB/T1690(见10.11.3),以符合国内技术条件；——将耐腐蚀性试验的规定由ISO9227更改为GB/T10125(见10.13.2.1),以符合国内技术——将变形试验的规定由ISO1817更改为GB/T1690(见10.14.3),以符合国内技术条件。本文件做了下列编辑性改动：——更改了ISO14469:2017中10.3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专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。动力科技有限公司、中汽研汽车检验中心(常州)有限公司、重庆耐德能源装备集成有限公司、北京兰天达汽车清洁燃料技术有限公司、重庆市特种设备检测研究院、中汽院(重庆)汽车检测有限公司。1GB/T43408—2023道路车辆压缩天然气(CNG)加气连接器本文件规定了CNG车辆的加气连接器的一般结构、说明书和标识的要求，描述了试验方法。本文件仅适用于使用压力为20MPa的CNG车辆。注：除非另有说明，否则所有以MPa为单位的压力均为表压。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GB/T1690MOD)GB/T35122011,IDT)GB/T10125硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法(GB/T1690—2010,ISO1817:2005,硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验(GB/T3512—2014,ISO188:人造气氛腐蚀试验盐雾试验(GB/T10125—2021,ISO9227:2017,MOD)道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统部件第2部分：性能和试验方法(Roadvehicles—Compressednaturalgas(CNG)fuelsystemscomponents—Part2:Performanceandgeneraltestmethods)ISO15501-1道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统第1部分：安全要求(Roadvehicles—Compressednaturalgas(CNG)fuelsystems—Part1:Safetyrequirements)下列术语和定义适用于本文件。干燥空气dryair在测试压力下的露点温度至少比环境试验温度低11℃的空气。CNG加气连接装置在实际使用过程中可承受的最大压力。使用压力servicepressure加气连接器在15℃气体温度下压力为20MPa。加气枪refullingnozzle2安全快速地连接和断开CNG加气口燃料供应的部件。加气口refullingreceptacle安装在车辆上与CNG储存系统连接，对接CNG加气枪进行燃料安全传输的部件。加气连接器refullingconnectorCNG加气枪和加气口的连接组件。4一般结构要求4.1加气枪和加气口的设计应满足安全性、耐用性和可维修性要求，应符合本文件的规定。4.2加气枪和加气口应具有良好的匹配性，并按工程应用进行制造。4.3加气枪和加气口满足以下要求：a)设计应减小误装的可能性；c)在正常合理的操作和使用条件下其安装应保持操作完整性。4.4加气枪和加气口所采用的材料应与工作压力和温度范围内的CNG相兼容，不应发生作用。工作温度由制造商根据以下温度范围选择：—--40℃~85℃或—40℃~120℃(如适用);——-20℃~85℃或—20℃~120℃(如适用)。注1:下限温度取决于该组件是用于温和或寒冷天气。注2:上限温度取决于该组件是安装在发动机舱内(120℃)或在发动机舱外(85℃)。4.5加气枪和加气口材料若是黄铜，铜含量应小于或等于70%,以保证与天然气相兼容，不应发生4.6外部三通阀应有指示打开、关闭和排气位置的清晰标记。4.7加气枪和加气口的连接或断开操作，不应使用工具。4.8加气口应按ISO15501-1的要求安装在车辆上。4.9连接部件应具有良好的气密性能，不应出现泄漏情况。5.1加气枪类型5.1.1加气枪的特性应符合附录B的要求。加气枪分为以下三种类型。a)类型1加气枪适用于加气机关闭后软管处于高压状态的装置。该型加气枪应配备一个集成阀或多个阀，通过关闭该阀应停止加气，安全地排空加气枪中残留的气体，然后才允许将加气枪与加气口断开。其操作机制应确保在排空动作之前排气阀已打开，并且在卸下加气枪之前加气枪截止阀和加气口针阀之间的气体已安全地排放出去(见b)类型2加气枪适用于加气机关闭后软管处于高压状态的装置。3该型加气枪进气口之前应有一个直接或间接的独立三通阀，在卸下加气枪之前可通过该阀安全地排空加气枪中残留的气体。应当加气枪和加气口正确连接时，才能进行加气。在卸下加气枪之前应先放气(见10.2)。c)类型3加气枪适用于加气机关闭之后，加气软管自动泄压(小于或等于0.5MPa)的装置(见5.1.2加气枪按循环寿命分为以下两种类型：——A类，高频使用类型，循环寿命应不少于100000次；——B类，低频使用类型，循环寿命应不少于20000次。5.2在断开连接之前，应对所有类型的加气枪进行排气或减压。所有加气枪的断开应符合10.2的5.3加气枪与加气软管密封连接不应仅靠螺纹(如锥螺纹)。5.4类型1和类型2加气枪的三通阀排气口应加以保护，以防止异物和流体进入而影响三通阀的正常5.5加气枪上操作连接或断开的部位可采用热绝缘材料。5.7加气枪与加气口接触面的表面硬度大于75HRB,应由不起火花和具有导电性的材料制成(见10.11.5和10.15)。加气枪的外表面应由不起火花的材料制成(见10.11.5和10.15)。5.8加气枪应符合第10章的规定，以保证互换性。6标准加气口尺寸标准加气口尺寸如图1所示。4尺寸单位为毫米阴影区域应无其他零件。加气口的最小长度，不包括加气口或防尘盖的连接长度。b密封面，相当于110号的O形圈，尺寸如下：——内径9.19±0.127,宽度2.62±0.076;——材料硬度大于或等于75HRB。图1标准加气口尺寸7加气口7.1加气口的评估至少应使用两种不同类型的加气枪进行试验，每种加气枪应有不同的锁定方式。加气口和加气枪的试验不合格都应是加气口的问题，除非制造商证明试验不合格是由加气枪造成的。7.2图2中用于调节安装、安装附件或进行标记的加气口部位(例如扳手槽厚、防尘帽固定槽、使用六5角形毛坯、用于标记的表面)1的尺寸不应超过图1中的规定值。加气口的设计不应影响附录C中的互标引序号说明：1——背部尺寸。7.3加气口应配有内置单向阀以防止气体泄漏。该单向阀应为非接触式，只能通过压力差开启。7.4加气口与车辆燃料系统的连接应有除螺纹密封之外的其他方式。7.5加气口与加气枪接触面的表面硬度应大于75HRB,应由不起火花和具有导电性的材料制成(见10.11.5和10.15)。加气口的外表面应由不起火花的材料制成(见10.11.5)。7.6加气口应具有防止液体和异物进入的措施。7.77.6规定的措施可通过防尘盖(见10.4)来实现。7.8加气口上应有能固定安装在车辆上的附件，并符合10.7的规定。7.9加气口的循环寿命应大于10000次。8说明书8.1说明书中应明确标明将加气口连接到管路、组装和拆卸三通阀所需的专用工具。8.2加气口、加气枪和三通阀的制造商应提供简明易懂的说明书，至少应包含如下内容：a)现场装配；b)安装；d)部件更换；e)用户安全操作；f)适用性和用途；9标识9.1标识应清晰简明，应以压印、铸造、冲压或其他永久性方式在零件上呈现，包括在搪瓷表面烘烤的9.2加气枪和加气口应标有以下信息：b)型号名称；6d)适用的类型和类别(见5.1);e)工作温度范围。9.3加气枪和加气口上应标有制造日期代码。9.4每个系统应有符合本文件的标识，可位于设备上，包装上或设备出厂包装内的说明文件。10试验方法10.1.1试验的加气枪和加气口应符合本文件的规定。试验应在下述条件下进行：a)试验应在环境温度20℃士5℃下进行；b)所有压力或泄漏试验介质应为干燥空气或干燥氮气；c)装置应调节到平衡状态。所有压力和尺寸的最大偏差应为±5%。10.1.2采用三通阀或其他方式独立地加压和排气的类型2加气枪应进行连续试验。三通阀不应影响加气枪的温度、耐久性和流量特性。三通阀的失效不应认定为加气枪的故障。与类型2加气枪一起使用的三通阀应单独评估。10.1.3加气枪应使用试验夹具进行试验，见附录C。每次加气枪试验应使用新的加气口试验样品。加气口和加气枪的任何试验失败都认定为加气枪的设计失败。10.2.1.1加气枪和加气口的外观应清楚地标明正确的操作方法。10.2.1.2类型1加气枪和加气口应正确连接并可靠锁定后，才可输送气体。10.2.2.1断开连接后，类型1、类型2和类型3加气枪应停止加注气体。试验过程中类型3加气枪的内部压力应小于或等于0.7MPa。10.2.2.2当枪内压力小于或等于0.7MPa时，所有加气枪拆卸力应小于或等于225N或拆卸扭矩应小于或等于7N·m:10.2.2.3卸下加气枪时应朝卸枪方向施加力和扭矩。力/扭矩应施加到锁止结构上。扭矩应通过加气枪手柄的轴线旋转施加，该过程相当于在加气枪分离装置的外表面操作，其方向应使加气枪易于脱开并释放。10.2.3.1在连接器没有加压时，用于连接锁定或解锁断开的轴向力应小于或等于90N。10.2.3.2在包含旋转锁定机构的锁定装置上，直径小于或等于25机构的扭矩应小于或等于1N·m;直径大于25.4mm的装置，该扭矩应小于或等于1.7N·m。10.2.3.3在压力大于或等于6.25MPa时，类型1和类型2加气枪断开连接的最小力应大于未加压时测试值的2.5倍；类型3加气枪断开连接的最小力应大于0.7MPa压力时测试值的2.5倍。类型1加气枪应在堵住排气孔的情况下进行试验。7跌落试验应按以下方法进行：a)加气枪连接长度4.6m、内径9.5mm的加气软管，并在小于或等于一40℃的温度下放置b)从1.8m处跌落至混凝土地面，如图3所示；c)加气枪跌落10次，然后加压至使用压力再跌落10次。试验后，加气枪应与加气口正常连接和断开，并应符合10.5的规定。单位为米标引序号说明：1——支撑点；2——加气软管(直径9.5mm);3——加气枪；4——混凝土地面。图3跌落试验示意图10.4.2将直径为50mm的实心钢球从300mm的高度跌落，撞击安装在加气口的防尘盖。试验温度应小于或等于一40℃和大于或等于85℃,至少有5个最可能对加气口和防尘盖造成损坏的冲击点。10.5.1.1在进行泄漏试验时，连接或未连接加气口的加气枪应保持1min无气泡，或其泄漏率应小于10.5.1.2试验应先在0.5MPa下进行，然后在1.5倍使用压力下进行，最后在0.5MPa下进行。应将空气或氮气通入加气枪入口，将其浸入常温水中检查泄漏情况。连接后，从通入试验气体到达到全流量，再到断开连接，整个过程应检查连接器的泄漏。断开过程中释放的残余气体不应判定为泄漏。体累积法)或等效方法进行测量。10.5.2加气口10.5.2.1按以下方法进行试验时，加气口单向阀应保持1min无气泡，或其泄漏率应小于20cm³/h(标准状态)。8力容器达到规定的试验压力，加气口的供气端应迅速减压，检查加气口单向阀的泄漏。10.6.1加气枪上如果配有阀的操作手柄，应承受制造商规定的两倍操作扭矩或力，不会损坏操作手柄或操作限位块。10.6.2操作手柄应在打开和关闭方向上施加扭矩或力，并按照以下方法进行试验：a)加气枪正确连接到加气口；b)加气枪故意不对中地连接到加气口上。10.7.1.1连接的加气枪和加气口应承受5min异常载荷试验，按照以下方法分别进行试验：a)沿加气枪或加气口轴向的施加力a;b)沿垂直于加气枪轴线方向施加力矩b(如图4所示)。受a=2700N和b=240N·m的异常载荷，而不损坏导致泄漏。距加气口前端面41mm的位置作为力矩b的基准面施加力矩，如图4所示。单位为毫米标引序号说明：1——加气口；2——基准面；3——力矩b;4——加气枪。图4异常载荷试验示意图10.7.2.1加气口的试验装置和加气枪在试验中不应加压。10.7.2.2加气口应按照制造商的要求以悬臂的方式安装在支撑部件上。支撑元件应能够承受规定的载荷而不会发生位移或偏移以满足试验的要求。10.7.2.3施加的载荷应符合10.7.1的规定。试验完成后，加气口应符合10.5的规定。910.7.3.1加气口试验装置和加气枪在试验中应加压到1.25倍使用压力。支撑元件应能够承受规定的载荷而不会发生位移或偏移以满足试验的要求。加气枪应正确连接到试验装置上。10.7.3.3施加的载荷和装置的抗损坏能力应符合10.7.1的规定，试验完成后，加气口应符合10.5的10.8.1按以下方法进行试验时，加气口及其连接组件不应出现松动或损坏。10.8.2应采用制造商提供的加气口连接组件和安装要求，将加气口安装在支撑元件上。支撑元件应能够承受规定的载荷而不会发生位移或偏移。装有带压软管的加气枪应能连接到加气口上。在加气枪远离加气口的位置施加24N·m的正反力矩，持续2500次，频率不超过每秒一个循环。10.8.3然后应在连接组件有可能松动的方向上向加气口10次施加4N·m的扭矩。10.8.4试验后，加气口应符合10.5的规定。常温泄漏试验后，加气口应符合10.12的规定。加气口和连接组件应能承受制造商建议的1.5倍扭矩而不出现损坏。预处理前，应先用氮气吹扫设备，然后在7MPa氮气或干燥空气的压力下与大气隔离。所有试验均应在试验装置持续置于规定试验温度时进行。试验装置出口应堵塞，在试验装置入口施加试验压力。在规定的时间内进行泄漏试验时，样件应无气泡，或泄漏率小于20cm³/h(标准状态)。将试验装置按以下试验温度条件要求放置2h,然后按10.10.2.2进行试验：a)加气枪和加气口连接，-40℃(或一20℃,如适用)或更低温度，分别加压至0.5MPa和b)加气枪和加气口连接，85℃(或120℃,如适用)或更高温度，分别加压至1MPa和1.5倍使用压力；d)加气口未连接，85℃(或120℃,如适用)或更高温度，分别加压至1MPa和1.5倍使用压力；e)加气枪未连接，-40℃(或f)加气枪未连接，85℃(或120℃,如适用)或更高温度，分别加压至1MPa和1.5倍使用压力。将试验样件应充入压缩空气或氮气。用以下方法检查泄漏：a)在一40℃(或—20℃,如适用)的温度条件下，将试验样件浸入70%乙二醇和30%水的混合物b)在85℃的温度条件下，将试验样件浸入85℃水(允许使用不超过30%的乙二醇)中，保持1min;c)在120℃(如适用)温度条件下，将试验样件浸入合成油中，保持1min。用于浸泡试验样品介质的温度宜与试验样件温度保持一致。如果在指定的时间内没有气泡，样品通过试验。如果检测到气泡，应通过使用氦气真空试验(整体累积法)或等效方法进行泄漏率试验。按以下条件进行试验后，试验样件应正常且输送气体：a)在一40℃(或—20℃,如适用)的温度，加压至15MPa后，加气枪和加气口连接和断开10次；b)在85℃(或120℃,如适用)的温度，加压至使用压力后，加气枪和加气口连接和断开10次。10.11.1.1.1所有类型加气枪应承受表1规定的操作循环数。在试验过程中，加气枪都应根据制造商的要求进行维护。如果维护间隔低于制造商的要求，应判定为不合格。表1加气枪使用频率加气枪类型使用频率(按类别)B类123a)将加气枪正确连接到试验装置上；b)加气枪通入1.25倍使用压力的干燥、无油的空气或氮气；c)加气枪卸压；d)断开加气枪。10.11.1.1.4试验中应保持加气枪入口的压力。对于类型1加气枪，应保持入口压力。对于类型2加10.11.1.1.5在总循环次数20%的间隔时，加气枪应按10.5和10.10.2的规定进行试验。在该试验间隔内，正常断开压力下应检查加气枪锁定机构是否正常。10.11.1.1.710000次循环后应更换试验装置的夹具。试验装置的夹具应按表2选择。由加气枪循环试验引起的试验装置的夹具磨损量不应超过图5的要求。完成规定的循环次数后，再用图5的加气口磨损量检具进行试验时，加气枪应符合10.5和10.12的规定。不符合本条规定的加气枪应判定为不合格。更换加气枪密封件的间隔应不低于总循环数的40%。表2加气枪耐久性试验夹具选择循环次数夹具更换频率0～50000松配合”每10000次循环50001～100000紧配合'每10000次循环‘间隙配合夹具在图C.1中定义。”过盈配合夹具在图C.2中定义。10.11.1.1.8对于A类样件，如果制造商说明书清楚地指出上述是推荐做法，可在40000次和80000次循环后更换密封件。单位为毫米材料硬度大于或等于75HRB。图5B200-加气口磨损量检具尺寸在100000次循环试验和24h加气口单向阀颤动最严重的流量试验后，加气口单向阀应保持1min泄漏试验中无气泡。10.11.1.2.2加气口应连接至加气枪试验夹具。1.25倍使用压力通入加气枪和加气口，然后在加气口单向阀入口端释放气体，再将加气口单向阀出口端的压力降到0MPa～12.5MPa之间，该过程为一个10.11.1.2.3100000次循环后，调整加气口单向阀进出口流量产生最严重颤动的24h流量试验，试验后加气口应符合10.5和10.10.2的规定。不连接加气口，加气枪通入1.25倍使用压力的气体，单向阀应承受500次循环。试验后，按10.2、10.5和10.10.2进行试验，加气枪单向阀在泄漏试验中1min内应无气泡。加气口应能够承受10000次循环试验，一个循环应包括：a)连接加气枪和加气口；b)通入1.25倍使用压力的干燥、无油的空气或氮气到试验样件；c)卸压试验样件；d)断开加气枪。每100次循环试验后，沿加气枪的轴线对加气口施加20N·m的扭矩，旋转角度最大30°,然后继续进行试验。试验后，加气口应符合10.2、10.5和10.10.2的规定。10.11.1.5.2将加气口连接到加气枪，加气口的出口与大气相通。加气枪连接到足够压力的干燥空气或氮气储存系统上。10.11.1.5.3加气口应进行30次循环试验，每次循环应采用全流量工况。每次循环时间为2s,加气口的供给压力应从1.1倍使用压力的开始，结束时供给压力大于或等于0.8倍使用压力。试验过程中，试验系统不应限制流量。10.11.2.1密封材料应由制造商列出并判定其耐氧老化性能。否则，按下列要求进行耐氧老化试验后，密封材料不应出现开裂或可见的劣化迹象。10.11.2.2样品应在70℃±5℃温度下和2.1MPa±0.1MPa压力下暴露96h。10.11.2.3试验应按照GB/T3512的规定进行。按以下方法进行试验后，密封材料不应出现过多的体积变化或质量损失。a)应选择具有代表性的密封材料作为样品，并测量和称重。将样品浸入1.25倍使用压力的天然气中至少70h;此后，应将试验压力迅速降至大气压。样品不应出现碎裂迹象、样品的膨胀率小于或等于25%,收缩率小于或等于1%。质量损失小于或等于10%。应在试验后1h内对b)可能接触酯基或α-烯烃基的合成压缩机油(包括非合成压缩机油)的非金属材料应按GB/T1690或以下步骤进行试验，试验后不应出现过多的体积变化或质量损失。每种非金属材料应选择一个或多个具有代表性的密封材料作为样品，并测量和称重。在室温下将样品浸泡到每种试验溶液中的支架上大于或等于70h。此后，在1h内取出并测量试验样品。样品的膨胀率应小于或等于25%,收缩率应小于或等于1%。质量损失应小于或等于10%。10.11.4.1按以下方法进行试验后，含锌量大于或等于15%的黄铜部件用25倍放大镜检查，应无裂纹10.11.4.2由于与其他组件组装，样品应承受通常施加在零件上或零件内部的应力。应力应在试验之前和试验期间保持不变。若用于现场安装带有螺纹的样品，应使螺纹啮合并拧紧至制造商规定的扭矩。螺纹上不应使用聚四氟乙烯(PTFE)胶带或复合管。10.11.4.3应先对三个样品进行脱脂处理，然后放入大气压下温度为34℃±2℃、容积为3L、内装0.6L比重约为0.94湿氨气混合物的玻璃容器内，应用惰性托盘支撑在氨水溶液上方40mm处放置在带压和无压状态下，加气口和加气枪连接件的电阻应小于或等于10Ω。在耐久性循环前后均应进行测试(见10.11.1)。10.12.2按以下方法进行试验时，未连接的加气枪、未连接的加气口和加气连接器不应出现破裂。10.12.3应将未连接或连接的样件出口侧堵住，并使阀座或内部阀块处于打开位置。应向加气枪入口或加气口出口施加2.5倍工作压力，至少保持3min。加气枪和加气口不应腐蚀或失去保护层，并应在试验后安全运行。试验应使用全新样品。防尘盖10.13.2.1样件应水平放置。根据GB/T10125的规定，应在盐雾中暴露96h。10.13.2.2在整个试验过程中，盐雾箱内温度应保持在33℃~36℃。盐雾溶液应由质量分数为5%的氯化钠和95%的蒸馏水组成。10.13.2.3在加气枪的入口处持续通入0.5MPa的空气。在开始测试的8h内，加气枪应每小时打开10.13.2.4清洗加气枪并轻轻清除盐层后，加气枪应符合10.5的规定。样件应按照ISO15500-2进行试验。试验后，应按照10.5和10.12的规定进行试验。10.14.1连接器应能承受制造商规定安装扭矩的1.5倍，且不应出现明显的变形、断裂或泄漏。1