【国家标准】T∕CECA-G 0015-2017 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气

中 国 节 能 协 会 团 体 标 准 T/CECA-G00152017 2017-12-5 发布2017-12-5 实施 中国节能协会发布 质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气 Hydrogen Specification for Proton Exchange Membrane Fuel Cell Vehicles ICS 27.010 Y 49 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 I 目 录 前言.II 1范围.1 2规范性引用文件.1 3术语与定义.1 4要求.1 5检验方法.2 5.1采样、判定和复验.2 5.2氢气纯度.2 5.3水的测定.3 5.4总烃的测定.3 5.5氧的测定.3 5.6氦的测定.3 5.7氮和氧的测定.3 5.8二氧化碳的测定.3 5.9一氧化碳的测定.3 5.10甲醛的测定.3 5.11氨的测定.3 5.12颗粒物的测定.4 5.13总硫的测定.4 5.14甲酸的测定.4 5.15总卤化物的测定.4 附录 A 气相色谱硫化学发光检测器测定氢气中痕量硫化物的方法.5 附录 B 傅里叶变换红外光谱法（FTIR）测定氢气中痕量气态污染物的方法.10 附录 C 氢气中卤化物含量的测定方法.15 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 II 前 言 本团体标准按照GB/T 1.1-2009 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则进行起草。 本团体标准由全国氢能标准化技术委员会（SAC/TC 309）提出。 本标准由中国节能协会归口。 本团体标准起草单位：同济大学、中国科学院大连化学物理研究所、中国标准化研究院、上海舜华 新能源系统有限公司、上海市计量测试技术研究院、上海汽车集团股份有限公司、上海神力科技有限公 司、中国电子工程设计院、中国船舶重工集团公司第七一八研究所、苏州竞立制氢设备有限公司、天津 市大陆制氢设备有限公司、四川天一科技股份有限公司、四川亚联高科技股份有限公司等。 本标准为首次发布。 本标准主要起草人： 杨代军、张存满、侯明、王赓、赵淑贞、潘相敏、高顶云、刘绍军、陈鹰、 吴兵、张若谷、廖国期、薛贺来、张碧航、魏志昆、郜豫川、王业勤。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 1 质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气 1范围 本标准规定了质子交换膜燃料电池（PEMFC）汽车用燃料氢气的术语和定义、氢气纯度、氢气中杂 质含量要求及其分析试验方法等。 本标准适用于聚全氟磺酸类质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气的品质要求。 (注：氢气，分子式：H2，相对分子质量：2.01588（按2007年国际相对原子质量表）)。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T 3634.1氢气 第1部分:工业氢 GB/T 3634.2氢气 第2部分:纯氢、高纯氢和超纯氢 GB/T 3723工业用化学产品采样安全通则 GB/T 5831气体中微量氧的测定 比色法 GB/T 5832.2气体中微量水分的测定 露点法 GB/T 5832.3气体中微量水分的测定 第3部分：光腔衰荡光谱法 GB/T 6285气体中微量氧的测定 电化学法 GB/T 6680液体化工产品采样通则 GB/T 6681气体化工产品采样通则 GB/T 8984气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定 气相色谱法 GB/T 9801空气质量 一氧化碳的测定 非分散红外法 GB/T 14669空气质量 氨的测定 离子选择电极法 GB/T 15432环境空气 总悬浮颗粒物的测定 重量法 GB/T 16129居住区大气中甲醛卫生检验标准方法 分光光度法 GB/T 27894.3天然气 在一定不确定度下用气相色谱法测定组分 第3部分:用两根填充柱测定氢、 氦、氧、氮、二氧化碳和直至C8的烃类 GB/T 28816燃料电池 术语 3术语与定义 GB/T 28816、GB/T 3634.1和GB/T 3634.2确定的术语均适用于本标准。 4要求 燃料氢气的技术指标应符合表1的要求。 表1 技术指标 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 2 项目名称项目名称指标指标 氢气纯度（摩尔分数）99.97 % 非氢气体总量300 mol/mol 单类杂质的最大浓度单类杂质的最大浓度 水（H2O）5 mol/mol 总烃（以甲烷计）2 mol/mol 氧（O2）5 mol/mol 氦（He）300 mol/mol 氮（N2）和氩（Ar）100 mol/mol 二氧化碳（CO2）2 mol/mol 一氧化碳（CO）0.2 mol /mol 总硫（按 H2S 计）0.004 mol/mol 甲醛（HCHO）0.01 mol/mol 甲酸（HCOOH）0.2 mol/mol 氨（NH3）0.1 mol/mol 总卤化合物（按卤离子计）0.05 mol/mol 最大颗粒物浓度1 mg/kg 杂质总含量300 mol/mol 5检验方法 5.1采样、判定和复验 5.1.1氢气产品的采样、判定和复验按 GB/T 3634.1 的规定执行。 5.1.2采样中的安全事项应符合 GB/T 3723 规定。 5.1.3气体样品的采样原则及一般规定应符合 GB/T 6681 规定。 压缩气体应使用针形阀减压后经采样管送入检测设备。 液氢采样应符合 GB/T 6680 的规定。将样品汽化后，经钝化的金属连接管直接送入检测设备。 管道输送气体在采样点采取采样，经采样器或采样管将试样送入检测设备。 常压或负压样品采样使用抽吸器，将样品直接抽入检测设备。 应严格保证采样气路的气密性，宜采用金属管道，严防环境气体对样品的污染。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 3 5.2氢气纯度 氢气纯度按式（1）计算： -4 123456789101112 =100-+10（1） 式中：氢纯度（摩尔分数），10 -2； 1水的含量（摩尔分数），10 -6； 2总烃的含量（摩尔分数），10 -6； 3氧的含量（摩尔分数），10 -6； 4氦的含量（摩尔分数），10 -6； 5氮和氩的含量（摩尔分数），10 -6； 6二氧化碳的含量（摩尔分数），10 -6； 7一氧化碳的含量（摩尔分数），10 -6； 8总硫的含量（摩尔分数），10 -6； 9甲醛的含量（摩尔分数），10 -6； 10甲酸的含量（摩尔分数），10 -6； 11氨的含量（摩尔分数），10 -6； 12总卤化物的含量（摩尔分数），10 -6。 5.3水的测定 水含量的测定按GB/T 5832.2第6章或者GB/T 5832.3第6章规定的方法进行测试。 5.4总烃的测定 碳氢化合物（总烃，以CH4计）含量的测定按GB/T 8984第7章规定的方法进行测试。 5.5氧的测定 氧含量的测定按GB/T 6285第6章或者GB/T 5831第7章规定的方法进行测试。 5.6氦的测定 氦含量的测定按GB/T 27894.3第6章规定的方法进行测试。 5.7氮和氩的测定 总氮和氩含量的测定按GB/T 3634.2第5章规定的方法进行测试。 5.8二氧化碳的测定 二氧化碳含量的测定按GB/T 8984第7章规定的方法进行测试。 5.9一氧化碳的测定 一氧化碳含量的测定按GB/T 8984第7章或者GB/T 9801第5章规定的方法进行测试。 5.10甲醛的测定 甲醛含量的测定按GB/T 16129第6章规定的方法进行测试。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 4 5.11氨的测定 氨含量的测定按GB/T 14669第6章规定的方法进行测试。 5.12颗粒物的测定 颗粒物含量的测定按GB/T 15432.2第5章规定的方法进行测试。 5.13总硫的测定 氢中的硫化物以二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）、羰基硫（COS）及甲基硫醇（CH3SH）等各种形 态存在，但以总硫来表示。 总硫含量的测定按附录A给出的方法进行测试。 5.14甲酸的测定 甲酸含量的测定按附录B给出的方法进行测试。 5.15总卤化物的测定 氢中的卤化物以氯化氢（HCl）、溴化氢（HBr）、氯（Cl2）和有机卤化物（R-X）等各种形态存在， 但以总卤化物来表示。 总卤化物含量的测定参见附录C。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 5 附录 A （规范性附录） 气相色谱硫化学发光检测器测定氢气中痕量硫化物的方法 A.1 范围 A.1.1本方法主要内容是：用气相色谱硫化学发光检测器，测定燃料电池汽车（FCV）用氢气中的硫 化氢、羰基硫、甲硫醇、二硫化碳等含硫化合物（如表 A.1 所示）。对 500 mL 的氢气样品进行分析， 得出本方法对硫化物的检出限为 210-5mol/mol，本方法可以满足对硫污染物测定的要求。 表表A.1痕量硫污染物痕量硫污染物 化合物化合物分子式分子式分子量分子量BC，CMP，CCAS 编号编号 硫化氢H2S34.08-61-867783064 羰基硫COS60.07-50-139463581 甲硫醇CH2SH48.116-12374931 二硫化碳 CS2 7646.5-111.675150 A.1.2可替代的检测器 本方法采用硫化学发光检测器。如氢气中硫化氢、羰基硫、甲硫醇以及二硫化碳等硫化物检出限能 达到 210-5mol/mol，且能达到预期的数据要求，也可以使用其他检测器。 A.2方法提要 使用内部涂有惰性材料（如氧化硅）额定耐压为 14 MPa 的采样瓶采集氢气样品 500 mL。首先将 500 mL 氢气样品导入到一个悬浮于液氮槽中的 TFE 碳氟化合物管（冷阱），将含硫化合物捕获，氢气 则被排出。然后将冷阱浸放在一个水浴槽中加热到室温，使被捕获的含硫化物脱附至毛细管柱以分离。 对毛细管柱分离的硫化物进行硫化学发光检测，算出氢气中的硫化物含量。 A.3试剂及材料 A.3.1载气：不含硫的氢气、氦气或氮气，载气中的总硫浓度应小于 110-5mol/mol，尽可能使用从 液氮罐中取出的氮气作为载气。 A.3.2氢气：使用总硫浓度小 110-5mol/mol 的超高压氢气。 A.3.3空气：使用超高纯度空气。 A.3.4液态氮：低温冷却时使用。 A.4仪器装置 A.4.1气相色谱仪-硫化学发光检测器（GC-SCD） 标准气相色谱仪，仪器配有硫化学发光检测器，并具备检测氢气中含硫化合物所需的其他功能。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 6 A.4.2样品进气系统 进气系统是一个能将 TFE 碳氟化合物管中的含硫化合物进行低温或常温浓缩的样品进气系统， 或者 是一个不会造成分析物损失的捕获装置。 应经常为进气系统进行硫污染评估， 注射和浓缩系统应将所有 待测的化合物转移到气相色谱（GC）柱，不能发生损失或者吸收。由于不锈钢可以吸收或释放出硫化 物，因此要经特殊处理后才能用于硫化物检测。注射系统的插入部分可用玻璃、TFE 碳氟化合物材料， 也可用其他不会吸附或者释放出硫化物的适当材料制成。 A.4.3氢气采集容器 采集容器只要内表面对含硫化物呈惰性，工作压力达 14 MPa，均可使用。 A.4.4色谱柱 通常使用内径为 0.53 mm 的甲基硅胶液相熔融石英毛细柱，总硫含量使用无涂层的硅胶柱进行分 析。 A.4.5样品引导器 是指将特定量（通常是 500 mL）的气体样品导入 GC-SCD 且不发生样品污染或损失的装置。本部分 使用一只活塞涂覆了 TFE 碳氟化合物的 500 mL 气密玻璃注射器。 A.4.6样品容器清洁系统 对于内表面具有硅涂层的新容器，使用真空泵将样品容器抽空至 0.1 torr。然后用超高纯度（UHP） 氢将其加压至约 2.7 MPa。使用氢气检漏器对样品容器检漏，确保无泄漏后，用样品容器存储 2.7 MPa 的氢气，保存于室温下至少两个小时。然后将氢气释放，将样品容器抽空至低于 0.1torr，此后才能用 于收集氢气样品。样品容器经过氢气加压，使容器内表面的氢充分渗透和平衡，从而使残留硫化物从容 器表面上脱附。对于以前装过高浓度硫化物样品（比如 110-3mol/mol 硫化氢）的容器，必须采用上 述流程进行处理。此外，还必须对样品容器中的气体进行分析，确保用于氢气采样之前，硫含量不得超 过 210-5mol/mol。用于氢气取样的样品容器不得用于天然气或液化石油气取样，这两种气体的硫醇 含量都超过了 1 mol/mol。 A.4.6.1真空泵 能够将样品容器抽空到绝对压力小于 0.05 毫米汞柱。 A.4.6.2真空计 能够测量绝对压力小于或等于 0.01 毫米汞柱的真空。 A.4.6.3压力计 压力测量范围为 0 至 6.9 MPa，用于监测超高压氢气压力。 A.4.6.4压力调节器 调节超高压氢气的压力，使其转化为样品容器的压力。 A.4.6.5等温炉 如果样品器皿容纳过高浓度的硫化物或碳氢化合物，则在清洗时使用等温炉将容器加热至 80C。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 7 A.4.7液氮罐 容量为 160230 L、压力为 0.15 MPa 的液氮贮槽。 A.4.8液氮杜瓦瓶 在样品浓缩期间，杜瓦瓶用作液氮浴槽，以冷却 TFE 碳氟化合物管。 A.5实验程序 A.5.1硫分析装置 氢气中痕量硫化物的分析装置图如 A.1 所示， 分析步骤为： 使用容量为 500 mL、 活塞头覆盖着 TFE 碳氟化合物的气密注射器从样品容器中抽取 500 mL 样品，对其进行浓缩和分析。然而，由于氢气的压 力很高，难以将氢气样品直接抽入注射器。因此，可以使用一段厚壁 TFE 碳氟化合物管来转移样品，如 图 A.2 所示。将 TFE 碳氟化合物管一端与氢气样品瓶上的阀门 1 相连，另一端与阀门 2 相连，其带有 隔膜以连接 500 mL 气密注射器针头。取样时，关闭阀 2，打开阀 1 对 TFE 碳氟化合物管加压。然后关 闭阀 1，慢慢打开阀 2，将加压的氢气样品释放至 500 mL 注射器，保持活塞自由移动以防止其处于停止 状态时内部压力超过 2 MPa。第一次采样将氢气样品从注射器中去除，重复以上过程数次，使注射器中 样品达到 500 mL。如果样品压力低于 1.3 MPa，可以直接通过隔膜从样品瓶中取出 500 mL 样品。除使 用气密注射器以外，也可以使用其他钝化材料制成的采样装置。 图图 A.1氢气中氢气中 H2S、 COS，CH3SH，CS2和总硫含量的分析和总硫含量的分析 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 8 图图A.2从高压样品容器取出氢样品从高压样品容器取出氢样品 通过图 A.1 中注射口 1 注射， 将 500mL 氢气样品注入到一个悬浮于液氮槽的 TFE 碳氟化合物管 （冷 阱）中进行富集，所有的含硫化合物都会被捕获，而氢气则通过图 A.1 中三通接头 1 的放空阀 1 排出。 之后将冷阱浸放在一个室温的水浴槽中加热到室温，将含硫化合物脱附出来，并通过毛细管柱分离后， 进入硫化学发光检测器（SCD）进行检测。 A.5.2硫分析条件 如表 A.2，GC-SCD 操作参数示例，硫的分析条件必须满足对硫化氢和羰基硫在最低的检出水平上作 基线分离。 表表A.2GC-SCD操作参数示例操作参数示例 项目项目参数参数 柱:75 m，0.53 mm内径，3 m DB 624熔融石英柱 载气：氮气 流量：4 mL/min 样品体积：500 mL 等温柱温度：35或40 C 氢气流：40 mL/min 空气流：65 mL/min 检测器温度：800 C A.5.3校准与分析 在分析样品前，必须对 500 mL 无硫氢气进行空白分析，证明硫化物的含量低于最低浓度校准标准 样(10 L 的 1 mol/mol 标准样）。然后进行目标化合物 (H2S、COS、CH3SH 和 CS2)的校准分析。最后 对实际采集样品进行分析。 A.6计算 A.6.1通过分析每个校准标准样，每种硫化合物响应因子（RF）的计算如等式 A.1 所示，其响应因子 与相应的同一序列的初始校准的平均 RF 值偏离度不得超过 40%。 V RF A （A.1） 式中：RF硫化物的响应因子； V硫化物的体积（L） ； A硫化物的峰面积。 A.6.2利用等式 A.2 计算样品中硫化物的浓度，单位为mol/mol。对于未检出的硫化物，报告这种硫 化物的报告限。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 9 1000000 /1000 A RF C VL mL （A.2） 式中： C硫化物的浓度，mol/mol； A硫化物的峰面积； RF硫化物的平均响应因子； V硫化物的样品总体积，500 mL。 A.7精密度 A.7.1重复性：在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值的相对偏差不大于平均值的 10%。 A.7.2再现性：在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值的相对偏差不大于平均值的20%。 参考：ASTM D7652 Standard Test Method for Determination of Trace Hydrogen Sulfide, Carbonyl Sulfide, Methyl Mercaptan, Carbon Disulfide and Total Sulfur in Hydrogen Fuel by Gas Chromatography and Sulfur Chemiluminescence Detection 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 10 附录 B （规范性附录） 傅里叶变换红外光谱法（FTIR）测定氢气中痕量气态污染物的方法 B.1范围 本测试方法采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)测定氢气中痕量的气态污染物，此 FTIR 方法用于量 化多种目标污染物的气相浓度，可直接用于加氢站，也可用于分析其他地方的送检气样。只要其处于气 相且在红外波长区域吸收，可以同时测量多种污染物，如氨、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸、甲烷、 乙烷、乙烯、丙烷和水等，比如对甲酸检出限为 0.02 mol/mol。本方法描述的测试过程满足对氢气中 甲酸测定方法的要求。 B.2方法提要 为每种待测氢气污染物准备好一套校准光谱。校正样本的污染物浓度、测量路径长度、气体温度和 绝对压力与每种光谱一起存储。 采用最终分析法对几组纯净氢空白以及几组混合标准样品分别进行测量， 并根据空白和混合标准气样报告浓度的标准偏差计算出准确的检出限。 然后通过从高压燃料喷嘴或其他 高压存储容器直接采样进行氢气的实地测量或者对现场所收集的样品进行实验室测量。 B.3试剂及材料 B.3.1超高纯（UHP，99.9995%）氮，用于冲洗 FTIR 光谱仪及其光学组件。 B.3.2研究级纯（99.9999%）氢气，用于配制校准样品以及进行基线测量。 B.3.3校准气体标准样，用氢气配制，供校准光谱测量及样品系统完整性校验。多个目标污染物可能 在单个校准气体瓶中混合，其前提是：混合的种类在其他成分存在的同时不发生反应，不分解，且不得 干涉混合物中任何其他目标污染物的光谱（在 FTIR 系统中）。 B.3.4渗透管，用于配制已知浓度的液态或活性化合物的污染物。 B.3.5管材，电解抛光不锈钢或其他惰性材质，直径和长度适宜。 B.4仪器装置 B.4.1傅里叶变换红外（FTIR）光谱仪，配置气室和检测器，其相应地具有足够的路径长度和灵敏度 以测量处于或低于所需检出限的目标污染物。 B.4.2氢气提纯器，用于从高纯氢（99.999%）制备研究级纯氢（99.9999%），用于调零测量仪、混合 校准标准样以及对系统零响应进行测试。 B.4.3氮气提纯器，用于从高纯氮气（99.999%）制备超高纯氮气（99.9995%），用于调零测量仪器以 及冲洗 FTIR 光室。 B.4.4气体混合装置（见图 B.1），用纯净氢稀释校准气体标准样，以配制出用于校准和确定检出限 所需浓度的标准样品。 这种气体混合装置配有温控炉， 供液体或其他活性化合物气体标准样制备时所用 的渗透管使用。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 11 图B.1气体混合装置图B.1气体混合装置 B.4.5直接测定取自高压喷嘴样品的装置（见图 B.2） 这种装置直接测定取自高压喷嘴或者燃料电池汽车加气接口处的氢气。 该装置通常包括： 连接至加 气站喷嘴的插座、超高纯度止回阀、压力调节器，以及流量计量阀或流量控制器，用于设置通过 FTIR 气室的合适流量。 图B.2 直接从高压喷嘴进行样品测定的装置图B.2 直接从高压喷嘴进行样品测定的装置 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 12 B.4.6测定取自高压储存容器样品的装置（见图 B.3） 除了待测氢气的接口以外，这种装置与直接采样装置类似，将氢气样品收集在高压存储器中，然后 将该储存器连接到如图 B.3 所示装置。测量时，打开 V4 阀引入氢气样品。针形阀用来设置通过 FTIR 气室的正确流速。 图B.3测定取自高压储存容器样品的装置图B.3测定取自高压储存容器样品的装置 B.5实验程序 B.5.1FTIR 光谱仪设置 测量氢气样品时， 最好使用经过升高的气室温度(35 )， 以避免波动或环境温度变化引起的不匹 配。务必使用相同的 FTIR 光谱分辨率和卷积函数进行校准和测量。选择气室路径长度以保证足够高的 灵敏度，对量化区域的最大吸光度（AU）值保持在等于或低于 1.0 AU。如有必要，可以通过选择排除 强吸收特征的分析区域来满足最大吸光度要求。FTIR 扫描的次数（或测量时间）可以增加，以提高检 出限。记录每个校准光谱所有的设置和实际的气室绝对压力及温度。氢气中污染物检测参数示例见表 B.1。 表 B.1氢气中污染物检测参数示例表 B.1氢气中污染物检测参数示例 参数参数数值数值 扫描时间30 s 卷积参数中等诺顿-比尔 分辨率0.5 cm-1 路径长度5 m 室容量0.2l 检测器16微米(液氮冷却） 分析方法经典最小二乘法 B.5.2确定冲洗 FTIR 气室所需的气室体积数 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 13 对于 1 L/min 的流量和 200 mL 的气室体积，气室体积数目为每分钟 5 个冲洗体积。对于较大的的 气室体积，为更快取得数据，可用更快的气体流速，但必须和气样腔/钢瓶所收集的样品总量相平衡。 B.5.3收集校准光谱 B.5.3.1用纯 H2冲洗气体混合装置和 FTIR 气室。使用 FTIR 验证其报告浓度已达到最小且稳定的值， 对一个或多个替代污染物（一般选用 H2O）进行监控。需要时，可获取新的背景光谱。 B.5.3.2气体混合装置设置适当的程序以配制试验所需浓度的混合物，同时保持相对恒定的流速，以 防止 FTIR 气室压力增加。 对于每种混合气体， 允许其流经 FTIR 气室， 并使用 5 个气室体积数进行冲洗。 B.5.3.3 为每种污染物浓度收集至少三个校准光谱。 这三种光谱之后可以用于验证校准气体浓度在校准 气体值的2%以内。记录 FTIR 设置、气室温度、气室绝对压力和气室路径长度等。对校准气瓶钢瓶中 每种污染物的每个所需浓度重复此过程。 B.5.4为每种污染物准备分析方法 B.5.4.1气体污染物分析使用的主要分析方法基于经典最小二乘法(CLS)。 对每种成分创建一种校准方 法，选择分析区域使得气体样品中其他已知成分的干扰最小化。 B.5.4.2目标污染物模型分析区域一般选用最大组分的峰，除非发现有严重的光谱干扰存在。 B.5.5确定方法检出限 B.5.5.1按气体测量需要，配置 FTIR 系统，使用纯 N2冲洗 FTIR 测量系统的光室。 B.5.5.2使用气体混合装置，先将纯 H2流经 FTIR 测量系统的气室，并监测一个或多个替代污染物（例 如，H2O 趋于更粘），直到已经达到一个最小而稳定的值，如采用 f 测试方法确定这些值不再显著变化。 需要时，可获取新的背景光谱。 B.5.5.3从至少 7 个纯 H2气体样本中收集光谱以及空白，并用最终分析方法计算所有目标污染物的浓 度。如有需要，对气室压力和温度与校准条件的差别进行补偿。 B.5.5.4对每种目标污染物，计算其浓度结果的平均值和标准偏差。对于每种目标污染物，用全体 t 值为 99%的置信水平作为收集样品的数量，计算初始的检出限。 B.5.6样品分析 B.5.6.1按照氢气样品来源不同连接好装置。直接测定取自高压喷嘴样品的装置，见图 B.2。测定取 自高压储存容器样品的装置，见图 B.3。 B.5.6.2按氢气测量要求，配置 FTIR 系统。记录扫描数、光谱分辨率、卷积函数和气室路径长度、温 度和压力（参数示例见表 B.1）。 B.5.6.3用纯 N2冲洗 FTIR 测量系统的光室，以去除空气和任何其他痕量污染物。 B.5.6.4让纯 H2流经 FTIR 测量系统的气室，同时监测一种或多种替代污染物（例如，H2O），直到达 到最小稳定值。 B.5.6.5设置氢气压力约 0.14 MPa，流速约 1 L/min，然后打开通向 FTIR 测量系统气室的气流。用氢 气冲洗气样室，直到各种污染物达到一个恒定水平。 B.5.6.6收集至少七个样品的光谱，用最终分析方法计算所有目标污染物的浓度。 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 14 B.5.6.7为每种目标污染物计算出浓度结果的平均值和标准偏差。将平均值作为测量结果、标准偏差 作为测量精密度。 B.6精密度 B.6.1重复性：在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值的相对偏差不大于平均值的 10%。 B.6.2再现性：在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值的相对偏差不大于平均值的 20%。 参考：ASTM D7653Standard Test Method for Determination of Trace Gaseous Contaminants in Hydrogen Fuel by Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy 库七七 w w w .k q q w .c o m 提供下载 T/CECA-G 00152017 15 附录 C （资料性附录） 氢气中卤化物含量的测定方法 C.1范围 本部分规定了氢气中无机卤化物的吸收及离子色谱测定方法。 本方法适用于氢气中氯化氢、 氯气以 及其它无机卤化物的测定，测定结果以卤化氢计。本方法以测试 HCl 为例，检出限为 110 -2 mol/mol。 C.2方法提要 将一定体积的样品气以一定的流速通过去离子水， 样品气中的无机氯化物被水吸收， 吸收液中的氯 离子含量用离子色谱法进行定量测定， 再根据通过去离子水的气体总体积， 换算出气体中的氯化物含量。 C.3试剂及材料 C.3.1去离子水：符合 GB/T 6682 一级用水的规定。 C.3.2氯离子标准贮备液：准确称取 0.1649 g 氯化钠标准物质（在 105 条件下烘干 2 h）溶于水中， 定容至 1000 mL 容量瓶中，浓度为 0.1 g/L。 C.3.3氯离子标准溶液：从氯离子标准贮备液中移取 1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL 分别用空白水定容至 100 mL 容量瓶中，制得浓度为 1.00 mg/L、2.50 mg/L、5.00 mg/L、7.50 mg/L、 10.0 mg/L 的氯离子标准溶液。 C.3.4淋洗贮备液：称取 16.96 g 碳酸钠（优级纯）溶于空白水，再称取 4.20 g 碳酸氢钠（优级纯） 加入其中，溶解混匀，用空白水定容至 500 mL。浓度为：320 mmol/L 的碳酸钠和 100 mmol/L 的