橇装式压缩氢气加注装置检测规范-团体标准编制说明

PAGE编制说明标准编制背景橇装式压缩氢气加注装置是将加注计量系统、氢气增压泵、氢气换热器、控制系统等集成于一个橇体内，工作时由增压泵将氢气增压，经冷却、计量后直接为燃料电池车辆进行氢气加注。相比与标准加氢站设备，其集成度较高，便于移动和安装，具有占地面积小、投资成本低、施工工期短等特点，有较广泛的使用。目前，国内外主要为汽车、发电设备、氢气燃料加注设备等产品标准，并无相关的检验规范，暂无橇装式压缩氢气加注装置产品试验检测的相关标准，因此制定相应的检验检测标准尤为紧急和重要。为了满足社会及企业对橇装式压缩氢气加注装置的检测要求，为橇装式压缩氢气加注装置的检测提供依据，使橇装式压缩氢气加注装置的量值溯源有章可循，经过认真调研，正星氢电科技郑州有限公司、正星科技股份有限公司于2020年12月，向河南省计量协会递交《橇装式压缩氢气加气机检测规范》团体标准项目建议书，经河南省计量协会标准化专业委员会专家组审查，经河南省计量协会豫计协字[2021]1号《河南省计量协会团体标准立项通知》批准正式立项，由正星氢电科技郑州有限公司、正星科技股份有限公司负责主要起草，河南省计量科学研究院参与起草。主要起草人为周亮，李一，崔耀华。标准编制主要原则及技术依据根据现有的国家标准、企业标准和专家意见、建议，以现有的生产技术为前提，与国际惯例靠近、接轨的原则，为橇装式压缩氢气加注装置检测规范的各项性能提供技术依据，标准格式依据《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》编写规范进行编写。参考与依据的相关标准和文件：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》GB/T31138-2014《压缩氢气加气机检测规范》GB/T24499-2009《氢气、氢能与氢能系统术语》GB50516-2010《加氢站技术规范》GB/T36126《汽车用液化天然气加气机》GB/T29729《氢系统安全的基本要求》T/CECA-G0018-2018《氢燃料电池车辆用加注规范第一部分：通用要求》GB/T4980《容积式压缩机噪声的测定》GB/T7777《容积式压缩机机械振动测量与评价》主要工作过程2021年1月6日，河南省计量协会批准并正式下发立项通知，项目计划号：T/HNMA02-2021。2021年1月15日，正星氢电科技郑州有限公司制定推进计划方案并组织召开本项目的启动会，确定了标准编制小组，开始启动标准编制工作，就范围框架、工作进度、试验安排、起草的重点和难点进行了讨论和确定。2021年1月29日，标准小组完成标准编制工作大纲，并就标准的主要内容，对标准展开讨论，修改完善。2021年2月26日，正星氢电科技郑州有限公司组织召开标准的第二次研讨，起草组成员对标准进行逐条讨论，进一步修改了标准草案，并向正星科技股份有限公司、河南省计量科学研究院、河南正荣恒能源科技有限公司定向征集了意见。2021年3月4日，正星氢电科技郑州有限公司组织召开标准的第三次研讨会，对征集到的意见进行讨论和处理，进一步完善了标准草案，形成了交至河南省计量协会专家组的初稿。2021年3月，经过河南省计量协会专家组对标准进行评审，进一步完善了标准初稿，形成了标准征求意见稿。2021年3月-4月，河南省计量协会在国家标准信息公共服务平台、……对本标准公开征求意见。标准主要技术内容范围本标准给出了橇装式压缩氢气加注装置（以下简称氢压加注橇）的检测方法和检测规则。本标准适用于氢压加注橇的首次检测、后续检测和使用中的检查。确定标准的主要依据本文第二部分有说明。术语和定义规范了橇装式压缩氢气加注装置检测规范所适用的相关技术术语。概述描述氢压加注橇的构造及工作原理。结构和功能性要求对氢压加注橇结构与外观，关键零件的设计要求进行了规定，如：氢压加注橇外观表面涂层应光泽、均匀，无剥落、开裂等缺陷，标牌等外露件不得有漆污，表面涂层、镀层不应有明显的机械损伤，橇体结构表面不应有明显的倾斜。橇体焊缝外观应成型良好，符合图纸和相关标准要求；接插件应接触良好，应有防误插的互联结构，并有防脱拔措施；接插件应有防误插的互联结构，并有防脱拔措施，连接导线应压接或焊接良好；电气仪表应取得有效的防爆合格证书。误差调整装置或关键部件应配备带机械封印的防护装置，当机械封印不能阻止对测量结果有影响的重要参数被更改时，应施加电子封印。电机技术参数符合功能要求，取得有效的防爆证书。氢压加注橇进气管路上应设置过滤器，过滤精度≤10μm。拉断阀的分离拉力为220N～1000N，安全阀开启压力为氢压加注橇最大工作压力的1.05～1.1倍、加氢枪及加氢软管与氢压加注橇应可靠连接并导电良好，加氢软管的导静电性能应符合GB10543的相关规定。技术性能要求对氢压加注橇整机的主要性能及参数要求做了规定，如：6.1环境适应性环境温度：-40℃～55℃；相对湿度：20%～95%；环境大气压：80kPa～110kPa；6.2计量性能氢压加注橇质量流量计，计量最小分度值10g，氢压加注橇的最大示值误差应不超过±1.5%。氢压加注橇的计量重复性应不超过0.5%。氢压加注橇显示的付费金额与计算的付费金额（单价和示值得乘积）之差的绝对值，不应超过氢压加注橇的最小付费变量。6.3气密性氢压加注橇在最大工作压力下，保持24h，使用无脂肥皂水检查氢压加注橇各个气路的连接处，不允许有泄漏现象，表压降不应大于保压初始压力的0.5%。6.4耐压强度氢压加注橇在1.1倍最大工作压力下，保持10min，不应出现永久性变形和破裂现象。6.5噪声氢压加注橇在额定工况下连续运转，达到稳定状态后进行噪声检测，应符合产品技术要求。6.6振动烈度氢压加注橇在额定工况下连续运转，达到稳定状态后进行振动烈度的检测，应符合GB/T7777的要求。6.7排气压力压缩机最高排气压力应符合氢压加注橇功能要求。6.8压缩机流量压缩机流量应符合氢压加注橇功能要求。6.5限压保护和加注率当车载高压氢气瓶加注压力达到额定工作压力时，氢压加注橇应能自动停止加氢，加注率（SOC）应不低于95%。试验条件对氢压加注橇的检测环境条件及主要检测仪器及配套设备进行了规定。7.1检测环境条件环境温度：-40℃～55℃；相对湿度：20%～95%；环境大气压：80kPa～110kPa；供电电源：供电电源：标准电压220V，频率50Hz±1Hz；标准电压220V，频率50Hz±1Hz。7.2主要检测仪器及配套设备检测设备应具有有效的检测/校准证书，检测所使用的电气设备还应具备防爆标识或防爆合格证，并满足相关防爆要求。并对主要检测仪器进行了规定，如电子天平、高压氢气罐、精密压力计等。检测项目及检测方法本章节对橇装式压缩氢气加注装置的检测项目进行了要求和检测规定，见表1。表1氢压加注橇检测项目序号试验（检验）项目名称检验项目章条号试验方法章条号首次检验使用中检验1常规检查5.1，5.2，5.38.1√√2安全阀开启试验5.48.2√√3拉断阀5.58.3√√4紧急停机装置试验5.68.4√√5静电释放装置试验5.78.5√√6氢气检测装置5.88.6√√7加氢枪、加氢软管5.98.7√√8环境适应性6.18.8√-9气密性试验6.28.9√-10耐压强度试验6.38.10√-11水压试验6.48.11√-12噪声6.58.12√-13振动烈度6.68.13√√14排气压力6.78.14√-15压缩机流量6.88.15√-16管道清洁度6.98.16√-17误差调整6.108.17√-18掉电保护和复现试验6.118.18√-19限压保护和加注率6.128.19√-20计量准确度试验6.13.18.20.6√-21重复性试验6.13.28.20.7√-22付费金额误差6.13.38.20.8√-注：“√”表示应检项目；“-”表示不检项目。现针对氢压加注橇主要的计量性能试验，进行说明。计量性能试验测试氢压加注橇计量性能的现场检定装置应满足防爆要求，可采用质量法气体流量标准装置测试，或采用标准表法气体流量标准装置测试，仲裁时可采用质量法气体流量标准装置测试。8.1.1检测前准备8.1.1.1检测介质为压缩氢气，并充满管道及流量计，气质应满足GB/T37244的相关要求。8.1.1.2在每个检测区间的测试过程中，环境温度变化应不超过3℃，相对湿度变化应不超过10%。8.1.1.3在每一次检测过程中，测试气源的各管线压力波动应不超过2MPa。8.1.1.4检测人员应遵守被检单位安全管理制度（如穿戴安全防护防静电用品、消除火种火源并准备灭火器具、不应使用手机等）。8.1.2试验区间及试验次数计量准确度试验按氢压加注橇的额定工作压力区分不同试验区间进行试验，分别是R(1)、R(2)、R(3)、R(4),每个试验区间试验次数不少于3次，试验区间的加注压力控制范围见表2。表2氢压加注橇额定工作压力与试验区间对应表氢压加注橇额定工作压力试验区间高压氢气罐起始压力高压氢气罐终止压力35MPaR（1）（1～5）MPa（30～35）MPaR（2）（10～15）MPa（30～35）MPa70MPaR（3）（1～10）MPa（60～70）MPaR（4）（20～30）MPa（60～70）MPa8.1.3检测方法（质量法）8.1.3.1检测人员应穿戴安全防护用品、消除火种火源并准备灭火器具、不应使用手机等。8.1.3.2电子天平放置在坚硬的平面上，并使得电子天平可靠接地，四周放置防风装置。8.1.3.3将电子天平调整至水平位置，电子天平通电预热至规定时间。按照现场使用的称量范围，使用标准砝码将电子天平校准，检验其在最大允许误差范围内。8.1.3.4按照图2方式连接好被检氢压加注橇和标准装置，检测介质应充满管道。图1质量法工作原理图8.1.3.5清除高压氢气罐表面的霜和水，将排空后的高压氢气罐平稳放置在电子天平上，然后将电子天平示值归零（去皮）。8.1.3.6开启氢压加注橇，打开加氢枪阀门和高压氢气罐阀门进行加氢，观察精密压力机示值，当高压氢气罐的压力达到流量区要求的起始压力时，停止加氢，关闭加氢枪阀门和高压氢气罐阀门，断开接入点。8.1.3.7将高压氢气罐平稳放置在电子天平上，然后将电子天平示值归零（去皮）。8.1.3.8将氢压加注橇示值归零。8.1.3.9连接接入点，开启氢压加注橇，打开加氢枪阀门和高压氢气罐阀门进行加氢，观察精密压力机示值，当高压氢气罐的压力达到流量区要求的终止压力时，停止加氢，关闭加氢枪阀门和高压氢气罐阀门，断开接入点。8.1.3.10记录电子天平示值和氢压加注橇示值。8.1.4检测方法（标准表法）8.1.4.1检测人员应穿戴安全防护防静电用品、消除火种火源并准备灭火器具、禁止使用手机等。8.1.4.2标准装置通电预热至规定时间，并应良好接地。8.1.4.3按照图3方式连接好被检氢压加注橇和标准装置，检测介质应充满管道。8.1.4.4开启氢压加注橇，打开加氢枪阀和高压氢气罐阀门进行加注，观察精密压力计示值，当高压氢气罐上压力达到流量区的要求的起始压力时，关闭加氢枪阀和高压氢气罐阀门。8.1.4.5将氢压加注橇示值回零，同时将标准表回零。8.1.4.6打开氢压加注橇阀门和高压氢气罐阀门进行充气，观察精密压力计示值，当高压氢气罐上压力达到流量区要求的终止压力时，停止加氢。关闭加氢枪阀。8.1.4.7记录标准表示值和氢压加注橇示值。图2标准表法工作原理图8.1.5气体泄放检测完毕后的氢气泄放应符合GB4962、GB/T29729、GB/T31139、GB/Z34541中氢气放散的规定。8.1.6计量准确度计算按公式（1）计算氢压加注橇计量准确度：Ei式中：Ei——加注质量的示值误差，%m1——空高压氢气罐的质量值m2——氢压加注橇显示的加注质量值m3——加氢后高压氢气罐的质量值，kg本项试验结果应符合6.6.1的要求。8.1.7重复性计算根据8.2.14.3中表4每个试验区间的检测数据，按公式（2）计算重复性：Er式中：Emax——在某试验区间上最大示值误差Emin——在某试验区间上最小示值误差Dn——极差系数（见表表3级差系数表n345678Dn1.692.062.332.532.702.85n——每试验区间检测的次数本项试验结果应符合6.6.2的要求。8.1.8付费金额误差1）单次加气完成后，记录氢压加注橇面板显示的加气量和付费金额，用公式（3）计算单次付费金额误差。