加氢站压缩氢气加注操作规范-编制说明

《加氢站压缩氢气加注操作规范》

团体标准编制说明

一、工作简况

（一）任务来源和起草单位

本标准由中国节能协会归口，佛山市质量和标准化研究院、佛山

绿色发展创新研究院、中国标准化研究院、佛山市特种设备协会、广

东国鸿氢能科技有限公司、佛山市锦鸿新能源有限公司、广东国联氢

能技术有限公司、顺德区强劲新能源、广东清极氢能有限公司、瀚蓝

（佛山）新能源有限公司、中石化佛山新能源有限公司、佛山市瑞晖

能源有限公司、佛山市氢能产业协会等承担了标准的起草工作。

（二）编制背景

随着世界各国对排放要求的提高及全球能源危机，探寻可再生及

环保的清洁能源迫在眉睫。在众多能源中，氢能正被提升到能源战略

高度和技术改革的方向。我国在2001年出台了相关政策支持新能源

包括氢燃料电池的发展。《中国制造2025》明确提出了燃料电池汽

车发展规划，在《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）》首次

提出我国氢能产业的发展路线图，制定了我国在氢能领域基础设施和

燃料电池汽车的发展目标。在2019年将加强氢能基础设施建设写进

了《政府工作报告》。我国氢能产业的发展形成了京津冀、长三角、

珠三角、华中发展地区聚集且具有上中下游闭环效应，多数城市都规

划建设了产业园和开展了燃料电池汽车示范运行。

在基础设施方面，我国在设计和运营方面有企业布局，目前运营

中加氢站有20多座，但与日本的100多座规模相比，差距明显。我

国的加氢站主要分布在东部地区和南部地区。东部地区以山东，江苏，

上海一带为主。南部地区则是以广东佛山和云浮为首。依托当地的氢

能上下游产业链的整合优势，佛山市氢能产业目前已经走在全国前

列。例如，在全国最早布局建设了以氢能为主导产业的专业园区、建

设投产了全球规模最大的氢燃料电池电堆生产基地、建成了全球规模

最大的氢能汽车整车生产基地、建设了全国最早投入商业运行的加氢

站且在建及建成加氢站数量位居全国首位、在全国最早商业化运营了

氢能物流车且运营着全球规模最大的氢能公交车队。此外，佛山市还

计划将实现累计推广1000辆氢能汽车，建成30多座加氢站，在国内

率先形成相对完善的加氢站分部网络。

但是根据我们去年到企业所做的调研来看，佛山投入的氢能公交

车是300辆，其中顺德90辆，南海49辆，禅城161辆。禅城的161

辆覆盖了15条公交线路的正常运营。这个数据和所制定的1000辆的

推广计划相比，只完成了30%。至于加氢站的建设，截止到19年底，

完成建设的加氢站或者加油加氢合建站，获得了充装作业许可证或已

经投入运营的，则只有4家。这个完成的数量也都和推广计划差距比

较大。通过对企业进行走访调研和组织业内专家的多次研讨，我们发

现在目前发展当中所遇到的两个比较明显问题成为了制约氢能产业

发展的因素。首先，配套设置的建设相对缓慢。这问题的解决需要有

明确的审批流程和相关的责任部门。另外一个制约因素则是氢能产业

的标准和技术规范还不健全，不能规范整个氢能产业的发展，体现在

制氢、储运及加注等标准的缺失等。

从佛山市的氢能产业发展的调研情况来看，遇到的各种制约和阻

碍的因素，在全国范围来看都是具有代表性和普遍性的。为积极推动

我国氢能产业标准化工作，提升我国氢能产业的技术创新、运行管理

等领域的标准转化能力，规范加氢站/加氢合建站等重要配套领域的

管理水平，推动我国氢能汽车产业健康发展，开展《加氢站压缩氢气

加注操作规范》的团体标准的研制工作迫在眉睫，具有必要性、可行

性。

二、原则与依据

本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准

的结构和编写》的规定进行编写。

本着先进、科学、可行的原则，《加氢站压缩氢气加注操作规范》

技术指标参考或直接引用了以下相关的标准：

GB4962氢气使用安全技术规程

GB/T7144气瓶颜色标志

GB/T15383气瓶阀出气口连接型式和尺寸

GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语

GB/T34584加氢站安全技术规范

GB50516加氢站技术规范

TSG07特种设备生产和充装单位许可规则

TSGZ6001特种设备作业人员考核规则

三、标准主要内容

1、范围

本标准规定了加氢站压缩氢气加注操作规范的通用要求、氢气压

缩机操作规范、仪表风、氮气系统操作规范和氢气加气机操作规范。

本标准适用于氢气压缩机额定工作压力不大于45MPa的加氢站

及加氢合建站。

2、规范性引用文件

为保证标准间的协调性，本标准所引用的法规文件或条款与标准

文本中规范性要素具有同等的效力。

3、术语和定义

本章对标准中使用的有关术语做出界定和解释。标准中的所有术

语和定义引用于GB/T24499、GB/T34584和GB50516。

4、通用要求

本章规定了作业人员、氢气储存系统、氢气压缩机、氢气加气机

和吹扫置换的要求。

4.1作业人员的要求应符合TSG07和TSGZ6001的相关规定。该规

范中针对于不同岗位的作业人员所需持有的特种设备作业证列出了

具体的要求。在现实当中，企业普遍反映所有作业人员对于特种设备

作业证持证的要求并不清晰，对于责任的确权并不明确。

4.2氢气储存系统及设备应符合GB/T34584有关规定。①该规定当

中引用了GB50516的第6章6.3节共9条要求。②储氢装置可采多

级固定式氢气罐或储氢气瓶组等，宜按2级～3级分级设置，并且宜

选用同一规格型号的气瓶组成。③储氢装置分组放置并相互连通时，

应设置保护措施确保储氢容器不会发生超压事故。④氢气储存系统中

每个独立储存容器应有各自独立的安全泄放装置。在强制性国家标准

GB50516中也是有设置安全泄放装置的要求的，因此应当至少需要

满足GB50516中的强制性要求。

4.3根据GB/T34584第12章的要求来提出的。采用无油润滑压缩机

是为了避免因润滑油、碎屑与氢气混合后有可能发生爆炸而规定的。

4.4氢气加气机内应设置氢气泄漏检测报警装置。氢气泄漏检测报警

装置的参数应参考GB/T34584中13.1.2的规定进行设置，如下表所

示：

泄漏在空气中的氢气含量0.4%1.0%1.6%

应自动触发的动作发出声光报警信息启动事故排风风机启动紧急切断系统

5、氢气压缩机操作

本章规定了加氢站用于氢气加压存储和加注的氢气压缩机的操

作规程和要求。

本章包括了安全防护、操作前检查、氢气压缩和操作完成共四个

步骤。

安全防护的要求，包括了氢气压缩机安全保护装置的设置、作业

人员的安全护具佩戴使用和现场非防爆设备的保管等方面。其中，安

全保护装置的设置，应符合强制国家标准GB50516中的相关规定。

在本标准的4.3提出氢气压缩机的安全保护装置设置应符合GB/T

34584的有关规定。在GB/T34584的有关规定中引用了GB50516的

要求，因此在本标准当中，不再重复展开论述。

操作前检查主要针对压缩机供电、气源压力、油位、阀门位置等。

若压缩机采用水冷设计的，需要对冷水是否处于正常工作状态进行检

查，确保出水温度达到设定值。压缩氢气的温度值是比较关键的一个

控制参数，因此在本标准当中对于出水温度的检查单独列出。

6、仪表风、氮气系统操作

本章规定了加氢站内卸气柱和氢气加气机上的仪表风、氮气系统

用于气体吹扫置换过程的操作规程。

本章包括了安全防护、车辆进场、操作前检查、气瓶组更换和现

场恢复共五个步骤。

氮气置换的要求和判定标准在本标准4.5中已进行了规定，在本

章节中着重点主要是氮气系统气瓶组的安全检查和更换流程。

7、氢气加气机操作

本章规定了加氢站内的氢气加气机对压缩氢气车用气瓶进行充

装过程的操作规程和要求。

本章包括了充装前的检查与处理、加氢机充装和充装后要求共三

个步骤。

加氢机充装的7.2.7.2参数控制的制订，需要综合考虑不同的工

作模式和设计原理的加氢机操作情况。在当前的加氢机充装当中，一

般采用有压差平衡加注和加压加注两种方式，两者的加注速度差异较

大。压差平衡加注方式下，当储氢气瓶内压缩氢气和充装气瓶内的氢

气气压差较大的时候，则利用两者之间的气压差，压缩氢气会从加气

机自动加注到充装气瓶内，加注速度随着两边的气压差越来越小而慢

慢变慢，当两者之间的气压差较小的时候，则开启氢气压缩机提高加

氢机的出气端压力对充装气瓶继续进行压缩氢气加注，直至达到设定

值。这种加注方式下，加注操作的能耗比较小，比较环保，但是加注

速度比较慢，加注的时间比较长。加压加注方式下，则从一开始就开

启氢气压缩机提高加氢机的出气端压力对充装气瓶进行压缩氢气的

加注操作，直到达到设定值。这种加注方下，加注操作的能耗较大，

但是加注速度比较快，加注的时间比较短。制订本标准的控制参数的

时候，加注过程的速度设计考虑应以5～10分钟完成加注为宜。

氢气加气机流量的制定，则是参考了两份国家标准的规定。这两

份国家标准分别是GB50516和GB/T31138。在GB50516的6.4.3

的第二款中规定：加氢机充装氢气流量不应大于5kg/min。在GB/T

31138的第六章6.3.2中规定：加氢机加注氢气流量不应大于60g/s。

即按GB/T31138中的规定将单位换算之后，得到3.6kg/min。根据

两份标准的适用对象的针对性，本标准建议采用3.6kg/min（工作状

态）作为氢气加气机的流量参数控制值。此外，GB/T31138该标准

使用范围是额定工作压力不大于70MPa的氢气加气机，本标准的使用

范围是工作压力不大于45MPa的加氢站及加氢合建站的压缩氢气加

注操作，是符合该标准的使用范围要求的。

7.3.1.2在充装后要求当中的温度检查，对于车载电堆能否正常

工作是至关重要的，因此在本标准中单独列出。对于质子交换膜燃料

电池，目前一般采用的是全氟磺酸膜技术，根据其正常工作温度低于

100℃的要求来制定本条款中的温度参数。压缩氢气加注时的环境温

度与加注枪口摩擦温升都会影响到压缩氢气加注到充装气瓶后的温

度。而充装后的温度，无法直接从车载设备以外的仪表工具进行检测。

因此，本标准要求充装人员在完成充装作业之后，要求加气车辆的驾

驶员通过车载的仪表设备对车载储氢瓶（罐）内的氢气温度进行检查，

确认其是否处于正常工作温度范围内。考虑到，车载电池系统在正常

工作的时候也会发热产生一定的温升，因此本标准把充装后车载储氢

瓶内的压缩氢气的正常工作温度适当降低，定为小于80℃。

四、本标准不涉及专利。

《加氢站压缩氢气加注操作规范》

团体标准编制说明

一、工作简况

（一）任务来源和起草单位

本标准由中国节能协会归口，佛山市质量和标准化研究院、佛山

绿色发展创新研究院、中国标准化研究院、佛山市特种设备协会、广

东国鸿氢能科技有限公司、佛山市锦鸿新能源有限公司、广东国联氢

能技术有限公司、顺德区强劲新能源、广东清极氢能有限公司、瀚蓝

（佛山）新能源有限公司、中石化佛山新能源有限公司、佛山市瑞晖

能源有限公司、佛山市氢能产业协会等承担了标准的起草工作。

（二）编制背景

随着世界各国对排放要求的提高及全球能源危机，探寻可再生及

环保的清洁能源迫在眉睫。在众多能源中，氢能正被提升到能源战略

高度和技术改革的方向。我国在2001年出台了相关政策支持新能源

包括氢燃料电池的发展。《中国制造2025》明确提出了燃料电池汽

车发展规划，在《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）》首次

提出我国氢能产业的发展路线图，制定了我国在氢能领域基础设施和

燃料电池汽车的发展目标。在2019年将加强氢能基础设施建设写进

了《政府工作报告》。我国氢能产业的发展形成了京津冀、长三角、

珠三角、华中发展地区聚集且具有上中下游闭环效应，多数城市都规

划建设了产业园和开展了燃料电池汽车示范运行。

在基础设施方面，我国在设计和运营方面有企业布局，目前运营

中加氢站有20多座，但与日本的100多座规模相比，差距明显。我

国的加氢站主要分布在东部地区和南部地区。东部地区以