质子交换膜燃料电池用燃料氢质量保证指南-快速检测方法指引-征求意见稿

ICS71.040.10

CCSN53

团体标准

T/CECA-G00XX—2021

质子交换膜燃料电池用燃料氢质量管理

—快速检测方法指南

Qualitymanagementofhydrogenfuelforprotonexchangemembranefuel

cell—Guidancenotesonrapiddetectionmethods

（征求意见稿）

2021-XX-XX发布2021-XX-XX实施

中国节能协会发布

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。

本文件由××××提出。

本文件由中国节能协会归口。

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

2

质子交换膜燃料电池用燃料氢质量管理

—快速检测方法指南

1范围

本文件规定了质子交换膜燃料电池用燃料氢质量管理的快速检测项目及检测方法、快速

检测设备、快速检测规则、采样、结果处理、结果记录等基本要求。

本文件适用于质子交换膜燃料电池用燃料氢质量的现场快速检测，快速对质子交换膜燃

料电池用燃料氢质量作出初步评价。

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。

GB/T3723工业用化学产品采样安全通则

GB/T25844工业用现场分析小屋成套系统

GB29812工业过程控制分析小屋的安全

GB/T34042在线分析仪器系统通用规范

GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气

ISO21087:2019Gasanalysis—Analyticalmethodsforhydrogenfuel—Proton

exchangemembrane(PEM)fuelcellapplicationsforroadvehicles

3术语和定义

GB/T37244界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

快速检测rapiddetection

利用快速检测设施设备，对质子交换膜燃料电池用燃料氢质量进行现场快速检测，能够

在较短时间内获得检测数据和结果的行为。

3.2

直接采样directsampling

在采样介质与分析单元直接相连的情况下进行采样。

3.3

间接采样indirectsampling

在采样介质与分析单元没有直接相连的情况下进行采样。

4快速检测项目及检测方法

4.1快速检测项目

3

对质子交换膜燃料电池用燃料氢质量进行现场快速检测时，检测项目原则上应包含表1

中所列的全部项目。根据氢气制备提纯工艺、氢气质量控制所处环节，可按照以下原则缩小

快速检测项目范围：

a）采用电解水制氢工艺制取氢气的，在生产环节进行氢气质量控制时，选取水作为必

检项目；

b）采用其它制氢工艺且经过变压吸附（PSA）提纯工艺制取氢气的，在已委托具有检

测资质的第三方检测机构按照GB/T37244定期检测并出具合格报告的前提下，选

取水、一氧化碳和颗粒物作为必检项目；

c）加氢站对所采购氢气进行质量控制时，在运输单位能够提供有效检测合格报告的前

提下，选取水和一氧化碳作为必检项目；

d）加氢站对所售氢气进行质量控制时，在已委托具有检测资质的第三方检测机构按照

GB/T37244定期检测并出具合格报告的前提下，选取水、一氧化碳和颗粒物作为

必检项目。

4.2快速检测方法

对质子交换膜燃料电池用燃料氢质量进行快速检测时，所采用的检测方法应按照ISO

21087:2019中第6条的规定进行充分验证，表1列出了推荐的检测方法。

表1质子交换膜燃料电池用燃料氢快速检测项目及检测方法

序号快速检测项目检测方法检测结果指标要求

光腔衰荡法

1水（H2O）满足GB/T37244指标要求

露点法

光腔衰荡法

2一氧化碳（CO）满足GB/T37244指标要求

红外光谱法

光腔衰荡法

3总硫（按H2S计）满足GB/T37244指标要求

增强等离子色谱法

4甲醛（HCHO）光腔衰荡法满足GB/T37244指标要求

5甲酸(HCOOH）增强等离子色谱法满足GB/T37244指标要求

6氨（NH3）光腔衰荡法满足GB/T37244指标要求

光腔衰荡法满足GB/T37244指标要求

7总卤化物（按卤离子计）

增强等离子色谱法满足GB/T37244指标要求

激光散射法满足GB/T37244指标要求

8最大颗粒物浓度

β射线法满足GB/T37244指标要求

5快速检测设备

5.1表1中各快速检测项目所对应采用的各类现场快速分析检测设备在本文件中统称为

“氢气质量快速检测仪”。

5.2氢气质量快速检测仪应采用表1所述的检测方法实现对应检测项目的快速检测。

5.3各类氢气质量快速检测仪可通过单独或联合使用实现表1中所有检测项目的快速检测。

5.4采用现场分析小屋成套系统解决方案实现燃料氢质量现场快速检测的，各类氢气质量

快速检测仪应满足GB/T25844、GB29812、GB/T34042中对分析仪器的各项要求。

4

5.5氢气质量快速检测仪与现场采样口直接连接进行燃料氢质量现场快速检测的，根据使

用场所和现场环境，氢气质量快速检测仪应满足相应的防爆等级要求。

5.6所采用的各类氢气质量快速检测仪应按照相应的检定规程或校准要求定期开展检定或

校准。

6快速检测规则

6.1在生产环节进行氢气质量控制时，宜采用在线实时监测的分析方法，如采用非实时监

测分析方法时，检测间隔时间不宜超过8h。

6.2制氢充装站对所售氢气进行质量控制时，应在每次充装运输车辆前进行氢气质量检测。

6.3加氢站对所采购氢气进行质量控制时，应在每次运输车辆卸气之前进行氢气质量检测。

6.4加氢站对所售氢气进行质量控制时，加氢站工艺设备连续正常运行期间，检测间隔时

间不宜超过4h。如遇加氢站工艺设备进行故障修复或日常维保，应在恢复加注运营前进行

氢气质量检测。

7采样

7.1采样中的安全要求应符合GB/T3723中的规定。

7.2采样的主要作用是获得足够量的有代表性的气体样品。采样主要分为直接采样和间接

采样。直接采样方法中，样品气直接从气源输送至分析单元；间接采样方法中，样品气在转

移到分析单元之前被贮存在容器中。根据现场条件和要求，可选择适宜的采样方法。

7.3每次采样前应对采样管路进行泄漏测试，以保证采样无泄漏，并应用样品气对采样管

路进行充分吹扫置换。

7.4采样过程中所涉及到的容器、阀门、管路的内表面应作钝化处理，以避免杂质损失和

样品污染的风险。

7.5采用间接采样方法进行采样的，采样后应立即进行分析。

7.6根据氢气质量控制所处环节，其采样点的最佳位置选择如下：

a）在生产环节进行氢气质量控制时，采样点应位于氢气提纯系统后；

b）制氢充装站对售出氢气进行质量控制时，采样点应位于氢气充装压缩机后；

c）加氢站对所采购氢气进行质量控制时，应从运输车辆上采样或从卸气柱处采样；

d）加氢站对所售氢气进行质量控制时，采样点应位于压缩机之后，或从加氢机加氢枪

处采样。

8结果处理

分析完成后，当检测结果全部符合本文件规定时，应判断快速检测结果合格；当快速检

测结果出现不符合本文件相应要求时，应立即停止生产运营，并委托具有检测资质的第三方

检测机构开展全面检测分析，以该检测机构出具的报告作为采取下一步氢气质量管控的依据。

9结果记录

氢气质量控制各环节的检测分析人员应如实做好结果记录，并建议将记录文件作为质量

管理过程文件进行存档。记录文件至少应包括以下内容：

a）检测日期、环境温湿度、大气压力；

5

b）采样地点、采样方法、样品信息；

c）检测项目、检测方法、检出限；检测结果；

d）检测人员和审核人员姓名。

记录文件示例见附录A。

10其它说明

本文件中未列出的采用其它技术原理的检测方法按照ISO21087:2019中6.1-6.4的规定

进行充分验证后，可应用于燃料电池用燃料氢质量的快速检测。

6

附录A

（资料性）

质子交换膜燃料氢质量检测记录示例

下面给出了质子交换膜燃料氢质量检测记录的示例。

示例：

质子交换膜燃料氢质量检测记录表

检测日期：表单编号：

环境温度：环境湿度：大气压力：

采样地点：采样方法：样品信息：

序号检测项目检测方法检出限检测结果

1

2

3

4

5

...

...

检测人员：审核人员：

7

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。

本文件由××××提出。

本文件由中国节能协会归口。

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

2

质子交换膜燃料电池用燃料氢质量管理

—快速检测方法指南

1范围

本文件规定了质子交换膜燃料电池用燃料氢质量管理的快速检测项目及检测方法、快速

检测设备、快速检测规则、采样、结果处理、结果记录等基本要求。

本文件适用于质子交换膜燃料电池用燃料氢质量的现场快速检测，快速对质子交换膜燃

料电池用燃料氢质量作出初步评价。

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