DB21-T 3637-2022 车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶定期检验与评定

DB21Periodicinspectionandevaluationoffullywrappedfibrereinforcedgascylinderswithanaluminumlinerofcompressedhydrogenforautomotivevehicles辽宁省市场监督管理局发布I 1 1 1 2 4 5 7 7 8 8 8 9 9 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》的规定本文件起草单位：大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司、佛吉亚斯林达安全科技（沈阳）有限公司、大连理工大学、辽阳市锅炉压力容器检验研究所、沈阳特种设备检测研究本文件主要起草人：韩冰、杨树军、戴行涛、刘培启、张辉、郝延平本文件发布实施后，任何单位和个人如有问题和意见建议，均可以通过来电和来函等方式进行反辽宁省市场监督管理局：沈阳市皇姑区崇山中路55号，024-963大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司：大连市西岗区新河街20号，0411-8241车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶定期检验与评定本文件适用于按照GB/T35544设计、制造的气瓶，其公称工作压力不超过70MP于450L、贮存介质为压缩氢气、工作温度不低于-40℃按照经备案的企业标准制造的车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶也应按照本文件执行。其他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GB/T35544车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕GB50516汽车加油加气加氢站技术2在缠绕层之间发生分离的损伤。分层通常是由于过大的安装在两端收口结构气瓶的另一端，装有温度驱动安全泄压装置（TPRD并具备盲堵功能的端在每种规格型号气瓶设计定型阶段，由制造单位规定的气瓶弹性膨胀量的许用上限值，单位为毫4技术要求3检验机构应根据气瓶制造单位提供的有关安全使用和检验要求等文件资料，制定检验作业指导文检验机构应具备下列工具和装置，内容包括b)检验镜以及具有存储功能的高清晰度彩色内窥镜，用于检查由安装造成部分被遮住的气瓶表面e)长度测量工具(包括直尺、直角尺和卷尺j)清洁装置：用于气瓶内外表面污垢、4.3.2在使用过程中，如遇到下列情况，应提前进行4.3.3库存或停用时间超过一个检验周期的气瓶，启用前4.4.1气瓶定期检验项目包括外观检查、内部检查、瓶口螺纹检查、水压试验、瓶阀检查与装配、气44.4.2对首次检验的气瓶，检验机构应根据气瓶的使用状况以及气瓶和撬装系统外观检查和氢泄漏检测结果确定是否进行拆卸检验。若经外观检查和氢泄漏检测（见附录e)车辆运行过程中出现异常情况导致气瓶安全状况无的A类气瓶，第二次、第四次及之后的检验时应对气5.1.1在开始检验前，应查阅如下资料：a）气瓶制造单位提供的相关资料，包括气瓶监督检验证书、使用说明书和合b）车辆制造单位（当车载供氢系统由车辆制造单位安装时）和车载供氢系统集成单位（氢系统由车辆制造单位以外的单位安装时）所提供的相关5.1.2逐只检查记录气瓶制造标志和检验标志。记录内容应包括国别、制造单位许可证号或单位代码、5.1.3对未取得特种设备制造许可的制造单位生产的气瓶、制造标志模糊不清或项目不全又无据可查5.2.1气瓶拆卸前，检验机构应在自有的或公交场站、物流公司等氢燃料电池汽车产权单位指定的、），5.2.3气瓶应由气瓶制造单位、检验机构、车辆制造单位或其授权的车载供氢系统集成单位负责拆卸。5拆卸瓶阀应使用专用工具和工装，避免损坏瓶阀和瓶颈部位；应使用合适的工装固定瓶体或瓶颈部位，5.3.4用不损伤瓶体和缠绕层的适当方法，将气瓶内外表面的污垢、腐蚀产物、沾染物等有碍外观检目视检查是确定气瓶外观损伤的主要方式。损伤的类型包括：腐蚀、划伤、擦伤、凿伤、磨损、纤维暴露、凹陷、凸起、纤维断裂、材料损失、分层、龟裂、气瓶表面褪色(积碳、碳化、化学品侵蚀根据损伤的程度，将损伤分为一级损伤、二级损伤和三级损伤。一级损伤不要求修复，可继续使用；二级损伤可修复或咨询制造厂处理建议或判废；三级损伤不能修复，气瓶应判废。气瓶外表面发被判定为一级损伤和二级损伤经修复的气瓶应进行下一步检验；被判定为三级损伤和二级损伤无 划伤、擦由尖锐物体接触或进入气瓶表面而导致的纤维暴露、割断和深度≥0.25mm且无碳纤维暴露、割断和分离的现象，可根据制造厂深度达到碳纤维层使碳纤如果气瓶的碳纤维没有割断或分离，是可因刮、磨或振动导致材料发生摩擦而引起维暴露、割断和分深度≥0.25mm且无碳深度达到碳纤维层使碳纤如果气瓶的碳纤维没有割断或分离，是可应力腐蚀材料在应力的作用下，与化学物质接触，纤维可能发生无垂直于纤维的裂—有垂直于纤维的裂纹或裂沿纤维方向的开裂 沿纤维方向的开裂宽度气瓶受到能引起材料分解或破坏的化学品能清洗掉、没有残留物或影响，并且能够确认该化学品对瓶体材料没有损 缠绕层永久变色、有斑点、起泡、软化、树脂脱落、纤维松散或断裂；确认化学品对气瓶材料有影响；或不能确认材料是否6因火烧或过热引—确认气瓶受到了过热或者火烧。缠绕层出现如下现①缠绕层烧焦、脱色、熏黑、碳化；②树脂材料缺损或是缠绕层纤维松散；③玻璃纤维保护层和标签太阳紫外光线的只气瓶表面受影响而对纤维材料无影响，可以修复或咨询制造厂处理纤维松散、断裂；树脂粉在树脂上出现“霜状”状态和“击碎”状态。cm2，并且没有其它损伤不明显，表面有永久变形、凹陷但内壁无损伤；表面有划伤等缺陷，可以修复或咨询制cm2，缠绕层材料分层、裂纹无法修复，或深度达碳磨损可能是由于气瓶和紧固带等其他部件接触并反复摩擦而形成的，在轻微的载荷下，受磨损的表面一般较为光滑，在重载荷下，受磨损的表面会出现一系列平行的凹槽或划伤，对于受到重载荷而级损伤；深度大于或等于0.25mm且无碳纤维暴缠绕层上的应力腐蚀裂纹呈现垂直于纤维方向的裂纹或裂纹群。有垂直于纤维方向的裂纹或裂纹龟裂一般呈线性，通常产生在沿纤维方向上的开裂，或在缠绕层表面的树脂沿多方向开裂。它在树脂表面的开裂宽度小于2.0mm，且在开裂处无异物，龟裂方向可能螺旋缠绕或环向缠绕方向交叉（特别是封头区域只要没有纤维断裂，应判定为一级损伤；树脂表面开裂宽度大于等于2.0mm，应力腐蚀裂纹和树脂脱落。严重时，气瓶会出现纤维断裂或者7当确认气瓶所沾染的已知化学品不会对气瓶造成损害时，应判定为一级损伤；由化学品侵蚀气瓶气瓶因火烧或者过热（如气瓶的安装位置过于靠近车辆的排气系统）引起的损伤会使其外表面出现烧焦、脱色、熏黑、碳化等现象，甚至会导熏黑可能是污垢或附着污染物，如可以清洗掉，应判定为一级损伤；因火烧或过热引起损伤的气气瓶长时间暴露在阳光、雨水和大气环境下，玻璃纤维保护层会老化，其结果会引起表面材料的变色或退化。若未发生缠绕层纤维断裂、溃散，应判定为一级或二级损伤；若发生纤维松散或断裂应冲击损伤是由于气瓶表面受到强烈地撞击而导致的，冲击损伤可能引起纤维断裂及缠绕层分层。变色或瓶体变形等。存在上述损伤时应对气瓶表面进行仔细检查，可用敲击来测试气瓶所受到的冲击损伤。如使用小金属锤轻轻敲击缠绕层表面来测试受冲击损伤部位，有冲击损伤部位发出的声音与没a）内壁损伤：应对已知的受冲击区域、表面损伤的区域以及气瓶内壁进行检查，以确定内壁是否受到损伤。冲击损伤可能造成气瓶表面的永久变形、凹陷等。气瓶表面有永久变形或凹陷但内壁无损伤，应判定为二级损伤；无法修复外表面损伤以及内壁有任何向内凸起，应判定为三级损伤。b）气瓶颜色：受到冲击的气瓶表面可能出现颜色局部变化。这种变化是由于缠绕层材料的分层、裂纹或开裂以及外表面的擦伤等所导致的。外表面的划伤、擦伤等缺陷应判定为二级损伤；缠绕层材这种开裂也会导致颜色变化。局部表面开裂可修复应判定为二级损伤；无法修复或开裂深度达碳纤维应逐只用内窥镜对气瓶内部进行检查，发现有以下缺陷的，应88.1目测或用低倍放大镜逐只检查螺纹以及瓶口密封圈接触面有无裂纹、变形、腐蚀或其他机械损伤。8.2用符合GB/T3934标准或相应标准的量规逐只检8.3对A类气瓶，瓶口螺纹不应有裂纹性缺陷，但允9.3气瓶在水压试验压力下的保压时间应不少于9.4水压试验时，缠绕层缺陷扩展、瓶体出现渗漏、明显变形或保压期间压力有回降现象(非因试验装9.5水压试验时，应同时测定弹性膨胀量和容积残余变形率。弹性膨胀量超过RE9.6水压试验过程中，当压力升至试验压力的90%以上时，如因故无法继续进行试验，再次试验时应将试验压力提高0.7MPa，但只能重试一次。此时10.1.2将瓶口朝下倒立一段时间，待瓶内残留的水沥净，然后采用无油干燥空气吹扫、10.1.3内部干燥时，温度应不超过65℃;时间应足够长以保证瓶内完全干燥。借助内窥镜等观察瓶内干燥状况和洁净度。气瓶内部应无任变形、损伤、腐蚀或部件松动等现象，否则应更换。螺纹检查应按照第8章的规定。11.3瓶阀和TPRD端塞装配前，瓶口端面、瓶9和TPRD端塞均应通过型式试验。若更换新的瓶阀或TPRD端塞，应选用与制造单位、相同型号；或向气瓶制造单位确认，选用已与该型号气瓶一起通过型式试验（火烧试验）12.2试验过程中若因试验装置或瓶阀产生泄漏，应立即停止试验，待查明原因并排除后应查明泄漏原因，若是由于瓶阀/TPRD端塞损坏引起的泄漏，应更换新的瓶阀的纯净氮气进行置换，置换用氮气中氧气的体积浓度不应超过0.5%。置换后气瓶充入0.1MPa12.5气密性试验装置应采取可靠的安全防注：试验时对瓶阀通电排放试验气体时，需要确认瓶阀所采用检验报告中应包括安装检查的内容。同时应按照有关特种设备安全技术规范的要求，及时向气瓶质量13.5检验合格的气瓶应由气瓶产权单位协调检验机构、气瓶制造单位、车辆制造单位供氢系统集成单位安装复位。对个人用户车辆，应由检验机构负责完成或协调上述单位完成气瓶安装复位。检验机构应按照附录A对与气瓶相关的车A.1基本要求定期检验合格的气瓶复位安装时应进行安装检查。安装前应检查瓶组撬装系统和单个气瓶装置的氢气管线和阀门等是否有松动，部件之间有无磨损，固定支架或紧固带是否完好等。气瓶安装后，应对氢气管线及阀门接头、固定支架/紧固带与气瓶之间或固定支架/紧固带与汽车安装部位进A.2氢气管线检查应对氢气管线的任何松动和磨损部位进行仔细检查，确定是否发生损伤。若氢气管线发生磨损，使材料性能低于安全使用标准，应进行更换。氢气管线应牢固地固定在瓶组撬装框架或汽车上。检查氢气管线及阀门各连接处的连接是否紧固，如有松动应紧固。A.3撬装框架、固定支架和紧固带检查A.3.1撬装框架、固定支架和紧固带是专门设计用于防止气瓶发生损伤或适应由于内部压力变化引起的气瓶膨胀。气瓶与固定支架/紧固带间的接触处应垫有橡胶垫，以使气瓶不发生位移。应仔细检查撬装框架、固定支架/紧固带与气瓶之间或撬装框架、固定支架/紧固带与汽车安装部位a)固定支架和车辆间的连接是否牢固；瓶组应晃动或松动，避免瓶组撬装系统与汽车构件产若发现原有的橡胶垫摩损或老化、固定支架/紧固带腐蚀严重、撬装框架开裂或严重变形，应进行检查汽车上的砂石防护罩或气瓶防护罩是否完好，有无严重变形。确认气瓶与防护罩之间有规定A.5氢泄漏检测A.5.1气瓶或撬装系统重新安装复位后应由负责复位的单位按照车辆制造单位的要求进行充氢检测，检测压力为60%～100%公称工作压力。可由公交场站、物流公司等氢燃料电户车辆在加氢站充氢后，由检验机构按A.5.2和A.5.3要求进行氢泄漏检测A.5.2应逐只对气瓶、瓶阀/TPRD端塞及气瓶撬装系统上的连接管路可能A.5.3应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100ppm。仪上安装探测头，探测头的端部密封形式和侧面开气孔示意图见图A.1。将探测气瓶的待查部位，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，实测氢气图A.1探测头示意图 准备卸压的车辆应停放在远离建筑、符合相关氢安全规范要求的空旷的安全区内。应考虑会影响卸压的天气情况（如风向和风力等），准备好灭火器等设施。只允许一辆车一切非操作人员进入安全线以内。确认安全线附近无火源隐患（包括无线电对讲机、电话和计算机a）检查气瓶固定支架或紧固带是否完好，有无b）检查瓶组撬装系统和单个气瓶装置的氢气管线和阀门等是否有松动，有无明B.3.2气瓶卸压应逐只进行，卸压时应关闭除待卸压气瓶以外的其它气瓶阀门，并从燃料系统中B.3.3应采用符合GB50516等相关氢安全规范要求的放空管对瓶内的氢气进行放空处理或回收。放空缓慢将瓶内气体逐步排放至回收系统内，直至两端压力平衡，无法继续回收时，关闭回收系统进门，然后将瓶内剩余的少量气体排