《汽车用液氢气瓶 第3部分：液氢气瓶用阀》

1汽车用液氢气瓶第3部分：液氢气瓶用阀门和安全附件警示：本文件并未指出与液氢瓶阀和安全附件生产、应用有关的所有安全问题。在使用本文件前，使用者有责任采取适当的安全、健康和保护措施，明确其适用范围，并保证符合国家有关法律法规、强制性国家标准的规定。本文件规定了汽车用液氢气瓶用阀门（以下简称瓶阀）和安全附件的术语和定义、型号命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存、产品合格证及产品批量检验质量证明书。本文件适用于公称工作压力不大于3.5MPa，设计温度为-253℃~+85℃,介质为液氢或液氢蒸发气的、汽车用液氢气瓶用手动截止阀、自动截止阀、单向阀、安全阀等。注1：标准大气压下液氢的饱和温度为-252.87℃,为便于表述，本文件统一取近似值表述为-253℃。注2：安全阀仅适用于整定压力不低于0.1MPa、介质为单相液氢蒸发气的弹簧直接载荷式安全阀。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/T223钢铁及合金化学分析方法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB4962氢气使用安全技术规程GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T7762-2014硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T12241-2021安全阀一般要求压力释放装置性能试验方法弹簧直接载荷式安全阀不锈钢中α-相含量测定法GB/T13893.2色漆和清漆耐湿性的测定第2部分：冷凝（在带有加热水槽的试验箱内曝露）气瓶阀通用技术条件GB/T16422.3塑料实验室光源暴露试验方法第3部分：荧光紫外灯GB/T21465GB/T29729氢系统安全的基本要求2GB/T31481深冷容器用材料与气体的相容性判定导则GB/T40079阀门逸散性试验分类和鉴定程序GB/T45161-2024液氢容器用安全阀技术规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB50177氢气站设计规范NB/T47013.5承压设备无损检测第5部分：渗透检测NB/T47014承压设备焊接工艺评定TSG92承压类特种设备安全附件安全技术规程3术语和定义GB/T21465界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1手动截止阀manualvalve通过人工操作的方式来控制阀门启闭和介质流通的阀门。3.2自动截止阀automaticvalve非手动操作的阀门，未连接动力源时默认为关闭状态。3.3单向阀checkvalve启闭件借助介质作用力、自动阻止介质逆流的阀门。3.4公称工作压力nominalworkingpressure；20℃时瓶阀承压部件所允许承受的最大工作压力。3.5承压部件pressure-bearingcomponents瓶阀和安全附件中直接接触氢气或液氢的承压部分，包括阀体、阀盖、加长颈等。3.6阀体加长颈bonnetextension阀体与阀盖连接端之间进行适当加长的阀体结构。3.7真空夹套vacuumjacket在低温阀外部设置金属夹套，并将阀门外壁和夹套的内壁之间的空间形成真空，以限制低温介质与外界进行热交换的一种绝热措施。3.8外部冷却法outsidecoolingmethod通过将阀体浸泡在冷却介质中以达到所需试验温度的方法。注：也称浸泡法。3.9内部冷却法insidecoolingmethod通过将冷却介质流经阀门内腔以达到所需试验温度的方法。注：也称通流法。34型号表示方法瓶阀和安全附件的型号按下列表示方法编制，包括阀门类别、阀门类型、公称工作压力、连接形式等内容。公称工作压力：PN,示例1.CYQJ35B表示公称工作压力3.5MPa，连接形式为焊接的车用液氢截止阀，控制方式可以为手动或自动，自动的增加后缀DC。示例2.CYQH35B表示公称工作压力3.5MPa，连接形式为焊接的车用液氢单向阀。示例3.CYQA35MM表示公称工作压力3.5MPa，连接形式为螺纹连接的车用液氢安全阀。5.1一般要求5.1.1瓶阀适用于液态及气态下的氢气。5.1.2瓶阀在-253℃至85℃范围内、压力最高至公称工作压力时均应能正常操作和使用。5.1.3安全阀在-253℃至85℃范围内均应能正常工作。5.1.4安全阀除应符合本文件外，设计和技术要求还应符合GB/T12241、GB/T12243的规定，当与本文件要求不一致时，以本文件为准。5.2材料要求5.2.1一般要求5.2.1.1材料的选择应考虑材料的力学性能、物理性能和工艺性能，以及与氢介质的相容性，并应符合相应材料标准的要求。材料应具有材料制造单位提供的质量证明文件，从非材料制造单位取得材料时，应当取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件或加盖材料供应单位公章和经办人签字（章）的复印5.2.1.2所采用的焊接材料焊成的焊接接头，其熔覆金属化学成分应与母材相同或相近，抗拉强度不低于母材抗拉强度规定值的下限，按GB/T1954测得的铁素体含量应不大于8%。5.2.1.3内件材料的选择应能避免在液氢环境下因频繁操作引起的卡阻、咬合和擦伤等现象。5.2.2金属材料5.2.2.1承压部件所使用的金属材料应选用奥氏体不锈钢并进行固溶处理，材料的金相组织结构应稳定。材料化学成分和常温力学性能应符合相应材料标准的规定。5.2.2.2承压部件所使用的奥氏体不锈钢镍含量应不低于10%，并应按GB/T13305进行铁素体含量测定。锻件、管材、棒材的铁素体含量测量值应不大于3%，铸件的铁素体含量测量值应不大于8%。45.2.2.3承压部件所使用的金属材料应按GB/T229规定的方法进行规定温度下的夏比V型缺口低温冲击试验，一组冲击试样数量至少三个，低温冲击性能指标应不低于表1的规定。对于铸造的阀体，应同时浇铸随炉试样，并随铸件进行热处理，或直接在铸造阀体上取样。表1承压部件金属材料冲击性能要求数量试验温度℃3个标准试样冲击吸收能量平均值KV2/J侧膨胀值LE/mm备注1组（3个）≥70≥0.76标准试样：10mmx10mmx55mm1组（3个）≤-253≥54≥0.53注1：3个试样的冲击吸收能量平均值需满足规定值，至多允许有1个试样的冲击吸收能量低于规定值，但不得低于规定值的70%。注2：宽度为7.5mm、5mm的小尺寸冲击试样的冲击吸收能量指标，分别为标准试样冲击吸收能量指标的75%、50%，侧膨胀值与标准试样侧膨胀值的指标相同。注3：出厂试验时，冲击性能试验温度取-196℃；型式试验时，冲击性能试验温度应≤-253℃。5.2.3非金属材料5.2.3.1非金属材料作为密封部件使用时，宜选用PTFE、PCTFE或喷涂PTFE的石墨材质。5.2.3.2非金属材料作为绝热材料或支撑材料使用时，应满足液氢工况的使用要求，可能与氧气或富氧环境接触的材料应与氧相容，并应符合GB/T31481的要求。5.3设计要求5.3.1瓶阀和安全附件密封面应设计成金属对金属或金属对非金属。采用金属对非金属密封时，非金属密封侧宜设计次级的金属密封结构；非金属密封（如纯PTFE等材料）应有足够的支撑，防止材料冷流变形导致的密封失效。5.3.2采用波纹管密封结构的瓶阀，在阀杆结构设计时，应设计导向和防扭转结构，以防止波纹管的扭曲和扭转变形。5.3.3瓶阀和安全附件连接端形式应为螺纹连接或焊接，焊接应采用对焊焊接或承插焊焊接的连接方5.3.4安全阀应做排液设计以避免液体在阀内的积聚。当安全阀排放时,避免在阀体内或者出气口处因温度降低出现固体物质积聚而导致故障。5.3.5瓶阀和安全附件应设计防静电结构,保证阀体、启闭件和阀杆等各部件间具有导电性，且放电路径最大电阻不超过4Ω。5.3.6用于加氢或供氢管路的自动截止阀应设计为常闭式结构，断电时为闭锁状态。5.3.7自动截止阀为电磁阀时，应采用防爆设计，防爆要求应符合GB50058的规定，且不应低于氢气爆炸混合物的级别和组别。5.3.8自动截止阀为电磁阀时，线圈防护等级应不低于GB/T4208规定的IP67或对应的国际标准。5.3.9暴露于大气及其他腐蚀性环境的部件，均应采用耐腐蚀材料制成或采取其他防护措施。5.4工艺要求5.4.1瓶阀阀体宜采用奥氏体不锈钢锻件、棒材或管材进行加工，阀体表面不得有裂纹、折皱、夹杂物、疏松等缺陷。5.4.2焊接接头应按本文件及NB/T47014的要求进行焊接工艺评定，评定合格后方可使用。进行承5压部件焊接工艺评定时，还应对不同焊接方法所用焊接材料的熔敷金属进行拉伸、冲击试验和铁素体含量测定，且应满足表2的要求。表2熔敷金属试验要求序号试验项目试样数量试验温度合格指标试验方法1铁素体测量值室温≤8%GB/T19542全焊缝金属拉伸室温断后伸长率：≥30%GB/T228.13冲击试验1组（3个）冲击吸收能量≥47J侧膨胀值：≥0.53mmGB/T2291组（3个）≤-253℃冲击吸收能量≥38J侧膨胀值：≥0.53mm注1：冲击试验标准试样尺寸为10mm×10mm×55mm，宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样的冲击吸收能量指标，分别为标准试样冲击吸收能量指标的75%或50%。冲击试验每个试样的冲击吸收能量和侧膨胀值均不低于规定值。注2：除特别约定外，材料冲击性能试验温度一般取-196℃。5.4.3瓶阀工作状态下可能与液氢介质接触的零件（如阀体、阀瓣、阀座、阀杆等）在精加工前宜进行深冷处理。5.4.4瓶阀和安全附件装配前，所有与氢介质接触的零部件应进行脱脂、烘干处理。5.4.5瓶阀承压铸件外表面、承压部件的对接焊缝及承插焊焊缝应进行渗透检测，渗透检测结果应符6试验方法与合格指标本章规定了瓶阀和安全附件的试验方法和合格指标，通用试验要求见6.1，对于安全阀、单向阀、自动截止阀和手动截止阀，其专项试验要求见6.2至6.5。除非另有说明，所有试验均应在20℃±10℃的环境温度下进行。除非另有规定，所有试验均应使用惰性气体进行。如果采取适当的安全措施，也可以采用氢气进行试验。对于低温试验，应使用液氮、液氢或液氦，具体要求按相应的试验流程的规定。除非另有规定，所有压力、尺寸的最大允许误差应为±5%。除非另有规定，所有温度的最大允许误差应为±5℃。6.1通用试验6.1.1金属材料力学性能试验6.1.1.1试验方法承压部件金属材料的拉伸试验试样制备和试验方法按照GB/T228.1的规定执行，冲击试验试样制备和试验方法按照GB/T229的规定执行。6.1.1.2合格指标试验结果应符合相应材料标准的要求，冲击试验结果还应符合5.2.2.3的要求。6.1.2金属材料化学成分分析6.1.2.1试验方法6承压部件使用的奥氏体不锈钢的化学成分分析按照GB/T223或GB/T11170的规定执行。6.1.2.2合格指标试验结果应符合相应材料标准的要求。6.1.3铁素体含量的测定6.1.3.1试验方法承压部件用奥氏体不锈钢的铁素体含量测定按GB/T13305的规定执行。6.1.3.2合格指标试验结果应符合5.2.2.2的要求。6.1.4外观检查6.1.4.1试验方法对1只瓶阀或安全附件进行试验，外观检查采用目视检测方法。6.1.4.2合格指标检查结果应满足如下要求：a)瓶阀或安全附件表面不得有裂纹、折皱、夹杂物、疏松、缩孔等缺陷；b)螺纹应光滑平整，不允许有倒牙、平牙、牙双线、牙底平、牙尖、牙阔以及螺纹表面上的明显跳动波纹。6.1.5进出气口连接尺寸检查6.1.5.1试验方法对1只瓶阀或安全附件进行试验，瓶阀或安全附件进出气口尺寸应采用满足该尺寸公差等级的量具检查。6.1.5.2合格指标采用焊接型式的，进出气口尺寸应符合设计要求。采用螺纹连接的，检查结果应满足如下要求：a)螺纹有效螺距数和表面粗糙度应符合设计要求；b)螺纹牙型、尺寸和公差应符合相关标准规定。6.1.6壳体强度试验6.1.6.1试验方法对1只瓶阀进行试验，将瓶阀安装在试验装置上，封闭瓶阀的全部出气口，并使瓶阀内部处于连通状态。采用水或其他非腐蚀性液体向瓶阀进气口缓慢施加3倍公称工作压力的液压，保压3min，之后进行检查。6.1.6.2合格指标瓶阀不应出现任何明显的破裂或裂纹。76.1.7泄漏试验对1只瓶阀或安全附件按以下程序分别进行外部泄漏和内部泄漏试验。试验介质应为氢气或者氦气。将瓶阀或安全附件与气体加压管路连接。进行试验之前，应使用试验气体对瓶阀或安全附件进行吹扫，并加压至不低于30%的公称工作压力。在不同温度下进行试验前，应对瓶阀进行温度预平衡，温度传感器测得的瓶阀阀体温度稳定至少5分钟视为符合要求。若试验采用外部冷却法，试验过程中，被试件浸没在低温介质中，则无需进行温度预平衡。应在以下条件下分别进行外漏试验和内漏试验：a)瓶阀应在不高于-241℃的温度下进行试验，并加压至25%和136%公称工作压力。冷却应采用液氢或液氦。出厂检验可采用液氮冷却进行低温泄漏试验。低温泄漏试验装置、温度测量要求及试验方法选择的有关要求参考附录A。b)瓶阀应在20℃的温度下进行试验，并加压至25%和136%公称工作压力。c)瓶阀应在85℃的高温下进行试验，并加压至25%和136%公称工作压力。6.1.7.1外漏试验6.1.7.1.1试验方法用合适的密封接头封闭瓶阀的所有出气口，并对瓶阀进气口施加试验压力。所有试验均应在稳定的规定试验温度下进行，在各试验温度下，按照GB/T40079规定的方法进行检6.1.7.1.2合格指标安装在真空夹层外部的瓶阀的外部泄漏率应不大于10mL/h（基于氢气）或7.5mL/h（基于氦气）。安装在真空夹层内的瓶阀外部泄漏率应不大于1.4×10-9Pa·m3/S（基于氢气）或1.0×10-9Pa·m3/S（基于氦气）。6.1.7.2内漏试验6.1.7.2.1试验方法内漏试验仅适用于具有关闭状态的瓶阀。若该瓶阀设计为在两个方向有压差的情况下使用，则应分别对每个方向进行泄漏试验。每个方向可以使用同批次产品中的单独试样。应选用合适的接头连接瓶阀的进气口，并使反向的一个或多个出气口保持打开状态。关闭瓶阀，向瓶阀进气口施加试验气体。所有试验均应在稳定的规定试验温度下进行，在各试验温度下，按附录A的要求采用适当的方法测量瓶阀的内部泄漏率。6.1.7.2.2合格指标瓶阀的内部泄漏率应不大于10mL/h（基于氢气）或7.5mL/h（基于氦气）。6.1.8抗超额扭矩试验6.1.8.1试验方法通过螺纹装配的瓶阀或安全附件应能够承受最大额定扭矩（或特定螺纹连接标准中定义的过扭矩试验值）1.5倍的扭矩。8对1只瓶阀或安全附件按如下方式进行试验：a)尚未安装的瓶阀或安全附件，对其施加规定的扭矩，安装到对应尺寸的螺纹中。b)对于具有一个或多个螺纹连接的瓶阀或安全附件，对每个螺纹施加对应扭矩并保持15分钟后，释放扭矩，然后拆下瓶阀或安全附件并目视检查是否变形或破损。c)对于按圈数指定停止位置的瓶阀或安全附件，按照制造厂的说明，施加指定圈数的1.5倍的旋转，然后拆下瓶阀或安全附件并目视检查是否发生变形或破损。6.1.8.2合格指标瓶阀或安全附件不应出现变形、破损或泄漏。同时，瓶阀或安全附件应满足6.1.7外部泄漏试验和6.1.6壳体强度试验的要求。6.1.9弯曲力矩试验6.1.9.1试验方法对1只瓶阀按照以下试验程序进行试验：a)阀的进气口应密封地装配长度不小于330mm的管子，管子应能够承受表3中规定的载荷。表3弯曲力矩试验载荷管材外径力6mm（内1/4）3.4N8mm（内3/8）9.0N≥12mmb)瓶阀出气口接头应在距离瓶阀出气口25毫米处进行刚性支撑，以下情况除外：1)当瓶阀具有独立于进气口和出气口连接的整体安装装置时，应使用制造厂指定的整体安装装置来安装瓶阀。2)当瓶阀通过整体安装方式或瓶阀进出气口安装时，应使用产生最严格试验条件的安装方式。c)瓶阀应安装在水平位置。试验装置参考图1。d)当瓶阀处于关闭位置时，应在距进气口300mm处施加适当的力并保持至少15分钟。在不解除外力的情况下，用检漏液涂敷瓶阀并按6.1.7.1进行常温下外漏检查，目测应无泄漏。e)d）项的试验应重复3次，每次试验后瓶阀绕水平轴旋转90°。如果适用，在试验之间应将瓶阀在卸下重量的情况下循环打开和关闭3次。f)完成上述试验后，应将瓶阀拆下并目视检查是否变形和破损，然后进行6.1.7规定的泄漏试验和6.1.6规定的壳体强度试验。96.1.9.2合格指标经弯曲力矩试验后，瓶阀不应产生变形、裂纹、断裂或泄漏，且应满足6.1.7外部泄漏试验和6.1.6壳体强度试验的要求。6.1.10耐用性试验应将一组3只瓶阀或安全附件进行以下操作循环试验，以覆盖瓶阀或安全附件预期最大使用年限的总压力或工作周期（如适用），试验介质为氢气或氦气。根据各部件在液氢燃料系统中的位置及功能进行分类，以确定适用的循环次数。具体分类如下：a）充注、排气管路上的阀门，最低11,000次循环；b）燃料供应、安全管线组件，最低50,000次循环；c）服务、维护组件，至少100次循环。每个循环周期应在不少于10s±2s的时间内完成瓶阀的一次打开和一次关闭动作（如果适用）。除非下面另有规定，否则压力供给应不低于瓶阀的100%公称工作压力。在关闭瓶阀期间，应允许试验夹具的下游压力衰减至瓶阀公称工作压力的50%以下。除非另有说明，试验应满足以下要求。6.1.10.1适用于<-40℃温度下使用的瓶阀或安全附件6.1.10.1.1试验方法应根据6.1.7的规定，按相应试验温度对瓶阀或安全附件进行温度预平衡。瓶阀或安全附件应在不高于-196℃的温度下完成96%的总循环次数的循环操作，然后根据6.1.7的要求在不高于-241℃的温度进行泄漏试验。瓶阀或安全附件应在不低于85℃的温度下完成4%的总循环次数的循环操作，然后根据6.1.7的要求在不低于85℃的温度进行泄漏试验。6.1.10.1.2合格指标经过上述操作循环试验后，瓶阀或安全附件应满足相应温度下6.1.7泄漏试验的要求。6.1.10.2适用于≥-40℃温度下使用的附件6.1.10.2.1试验方法应根据6.1.7的规定，针对试验的相应试验温度对附件进行温度预平衡。瓶阀或安全附件应在20±5℃的温度下运行96%的总循环，然后根据6.1.7的要求在不大于20±5℃的温度进行试验。瓶阀或安全附件应在不大于-40℃的温度下运行2%的总循环，然后根据6.1.7的要求在不高于-40℃的温度进行试验。瓶阀或安全附件应在不低于85℃的温度下运行整个周期的2%，然后根据6.1.7的要求在不低于85℃的温度进行试验。6.1.10.2.2合格指标经过上述操作循环试验后，瓶阀或安全附件应满足相应温度下6.1.7泄漏试验的要求。6.1.11耐腐蚀试验6.1.11.1试验方法试验要求如下：a)对3个瓶阀或安全附件进行盐雾试验，试验前瓶阀或安全附件应按照使用工况封堵相应的端口。该试验为循环试验，共循环100次。一个循环包含正常环境阶段、潮湿阶段以及干燥阶段，单次循环时间为24h，试验流程如图2所示；b)在正常环境阶段，应控制环境箱温度为（25±3）℃、湿度为（45±10）%RH。试验时间为8h±10min。只在正常环境阶段对瓶阀或安全附件施加盐雾，正常环境阶段开始时施加第1次盐雾，共需要施加4次。施加盐雾时间间隔约为90min。每次施加盐雾时，应使瓶阀或安全附件表面润湿并形成水珠。喷雾量应足够清洗掉瓶阀或安全附件上残留的盐痕迹；c)在潮湿阶段，控制环境箱温度为（49±2）℃、湿度为100%RH，试验时间为7h±10min；d)在干燥阶段，控制环境箱温度为（60±2）℃且湿度不大于30%RH，试验时间为5h±10min；e)从正常环境阶段到潮湿阶段的转换时间应为1h±5min，从潮湿阶段到干燥阶段的转换时间应为3h±10min；f)因周末或节假日等特殊原因需要暂停试验时，应在一个试验循环完毕后暂停，暂停期间应保持试验箱温度在（25±3）℃范围内，湿度在（45±10）%RH范围内；g)循环腐蚀试验结束后，采用清水冲洗瓶阀或安全附件，待其干燥后进行评估；h)试验设备中环境箱应符合GB/T13893.2要求，试验用水应符合GB/T6682规定的三级水要求。喷洒盐溶液时，应避免喷雾对瓶阀或安全附件直接冲击；i)混合盐溶液的各组分质量分数要求如下：1)氯化钠(NaCl):0.9%；2)氯化钙(CaCl2):0.1%；3)碳酸氢钠(NaHCO3):0.075%。注：氯化钠应为试剂级或食品级。氯化钙应为试剂级。碳酸氢钠应为试剂级或食品级。配制溶液用水应符合GB/T6682的三级水要求。正常环境阶段正常环境阶段(25±3)℃,(45±10）%RH(8h±10min)转换1h±5min潮湿阶段(7h±10min)转换3h±10min干燥阶段(5h±10min)图2盐雾试验流程图6.1.11.2合格指标经过耐盐雾腐蚀性试验后，立即冲洗样品并轻轻清除盐沉积物；然后按6.1.7进行泄漏试验，应满足泄漏试验要求。瓶阀电气元件不应出现功能失效。所有样品均应按照6.1.6进行壳体强度试验。三个腐蚀瓶阀或安全附件的平均静压失效压力应不小于规定失效压力的80%。6.1.12紫外线抵抗试验抗紫外线性可以通过以下试验、可比较的公开数据或已知特性来确定。6.1.12.1试验方法对1只瓶阀或安全附件，按GB/T16422.3规定在UVA340灯下暴露至少1000小时，评估瓶阀或安全附件的外部非金属表面（包括涂层）的抗紫外线影响能力。瓶阀或安全附件的进气口和出气口连接应根据制造厂的安装说明进行连接或加盖。6.1.12.2合格指标不得出现对瓶阀或安全附件功能产生负面影响的起泡、开裂、粉化或软化现象。如果非金属材料是瓶阀或安全附件压力控制或功能的组成部分，则在本次试验后，瓶阀或安全附件应满足6.1.7条的泄漏要求和6.1.6条的壳体强度试验要求。6.1.13汽车液体暴露试验瓶阀或安全附件的外露部分应能够承受暴露在下面的液体中而不会发生机械退化。可以通过以下试验、可比较的已发表数据或已知特性（例如300系列不锈钢）来确定。6.1.13.1试验方法应对1只瓶阀或安全附件的外表面进行以下试验：a)瓶阀或安全附件的进气口和出气口连接应根据制造厂的安装说明进行连接或加盖。b)应在环境温度下，将瓶阀或安全附件在以下溶液中分别浸泡24h，采用浸泡法时，应根据需要补充流体，确保在整个测试期间试件完全浸没（即充分接触流体）：1)体积浓度为19%的硫酸水溶液（电池酸）；2)体积浓度为10%的乙醇汽油溶液（E10汽油）；3)体积浓度为50%的甲醇水溶液（挡风玻璃清洗液）。c)接触每种化学品后，应将瓶阀或安全附件擦掉、用水冲洗并进行检查。6.1.13.2合格指标瓶阀或安全附件不得出现可能损害瓶阀或安全附件功能的迹象，例如开裂、软化或膨胀。凹痕或染色等外观变化不被视为失效。浸泡后，瓶阀或安全附件应满足6.1.7的泄漏要求和6.1.6的壳体强度试验要6.1.14大气暴露试验大气暴露试验适用于非金属材料在正常工作条件下暴露于大气中的瓶阀或安全附件。6.1.14.1耐氧老化性能试验6.1.14.1.1试验方法将3个非金属密封件置于温度为（70±2）℃和试验压力为2MPa的氧气(纯度≥99.5%)中96h。6.1.14.1.2合格指标无裂纹或其他可见缺陷。6.1.14.2臭氧相容性试验6.1.14.2.1试验方法对3个试样按GB/T7762-2014中的方法A进行试验，试样应为宽试样，试样拉伸应变为20%，在环境温度为40℃、臭氧浓度为（50±5）×10-8的空气中暴露120小时。6.1.14.2.2合格指标试样表面无龟裂或明显的变质迹象。6.1.15电气试验6.1.15.1试验方法对1个自动截止阀进行试验，试验应同时满足以下要求：a）异常电压试验。将电磁阀与可变压直流电源相连，对其进行如下操作：1）在1.5倍额定电压下稳定（温度恒定）至少1h；2）将电压增大到2倍额定电压或60V中的较小值，持续至少1min。b）最小开启电压测试。将阀门增压至公称工作压力。对于12V系统的阀门，对其施加不大于9V的电压；对于24V系统的阀门，对其施加不大于18V的电压；对于其他电压系统阀门，对其施加不大于等效电压75%的电压；c）绝缘电阻试验。在阀门的电动执行机构和阀门外壳之间施加1000V的直流电压，持续至少2s。6.1.15.2合格指标试验结果应满足如下要求：a)对于异常电压试验，试验时不得出现冒烟、熔化或着火等危险情况。同时，应满足6.1.7常温外部泄漏试验的要求。b)对于最小开启电压测试，施加电压后阀门应正常开启；c）对于绝缘电阻试验，阀的电动执行机构与外壳之间最小绝缘电阻应不低于240kΩ。6.1.16非金属材料氢相容性试验6.1.16.1试验方法试验流程如下：a)应制备、测量和称重瓶阀或安全附件中使用的每种非金属材料密封件的代表性样品。b)在环境温度下、公称工作压力的氢气中浸入至少70小时。c)浸泡70小时后，试验压力应以5MPa/min或更大的速率降至大气压。d)取出密封件，在减压后1小时内测量其体积变化率和质量损失率。6.1.16.2合格指标密封件应无破碎、崩解等异常现象，其体积膨胀率不得大于25%或者体积收缩率应不超过1%，重量损失不得超过10%：注：试验可以在大于公称工作压力的压力下进行。6.1.17耐振性试验6.1.17.1试验方法对1个瓶阀或安全附件进行试验。将瓶阀或安全附件安装在专用装置上，封堵出气口，从瓶阀或安全附件的进气口充入干燥空气、氮气或泄漏试验气体至公称工作压力，并沿3个正交方向以共振频率各振动30min。以1.5g的加速度进行10min正弦扫频，频率范围10Hz～500Hz，确定瓶阀或安全附件的共振频率，若未发现共振频率，则试验以500Hz的频率进行。6.1.17.2合格指标试验完成时，瓶阀或安全附件不应出现可见外部损伤，并应符合6.1.7规定的泄漏试验和6.1.6规定的壳体强度试验。6.1.18抗应力腐蚀开裂性试验6.1.18.1试验方法当瓶阀或安全附件含有暴露于外部环境的铜合金（如黄铜）零件时，应取1个样品进行本试验。试验要求如下：a)拆开瓶阀或安全附件，清除铜合金零件上的油脂，再将其重新组装；b)准备1个干燥皿，向干燥皿内注入体积分数为2%的氨水（密度0.94g/mL）；c)将瓶阀或安全附件置于氨水液面上方（35±5）mm处不与氨水发生反应的托盘上，并密封干燥d)将装有瓶阀或安全附件的密封干燥皿放置在环境箱中10天，环境箱温度为（35±5）℃。6.1.18.2合格指标不得产生裂纹或发生分层现象。6.1.19液氢暴露试验与液氢接触的瓶阀（最低工作温度<-196℃)应进行本试验。6.1.19.1试验方法取3只瓶阀进行试验。将瓶阀接入测试管路，并进行吹扫。以液氢为试验介质，进行96小时温度循环测试，循环温度范围为不高于-241℃（介质温度）至最高设计温度，每次循环时长为120分钟。测试可通过液氢浸没方式或液氢流动方式完成。每个循环周期，对瓶阀通入液氢或对瓶阀加热过程中，在瓶阀本体测得的温度基本稳定后，应保持温度不少于10分钟，然后进行一次启闭操作，并进行下一次循环。6.1.19.2合格指标温度循环结束后，瓶阀应满足6.1.7规定的泄漏试验要求。6.2安全阀专项试验要求6.2.1耐压试验6.2.1.1试验方法对3只安全阀进行试验，耐压试验可以采用液压或者气压试验，分别按GB/T12241-2021第6.3和6.4条的规定进行。6.2.1.2合格指标试验过程中安全阀不应出现开裂、变形和泄漏现象。6.2.2常温整定压力试验6.2.2.1试验方法对3只安全阀进行试验，常温整定压力试验在常温下进行，试验介质为空气或氮气，试验方法按GB/T12242《压力释放装置性能试验方法》的要求进行，缓慢升高安全阀的入口压力，升压至整定压力的90％后，升压速度应当不大于0.01MPa/s，当检测到阀瓣有开启或者看到、听到试验介质的连续排出时，则安全阀的入口压力为安全阀的整定压力，整定压力值调整确定后，应当再进行3次重复性试验，3次试验结果均应当符合以下要求。6.2.2.2合格指标整定压力偏差应不超过±3%的整定压力或±0.015MPa。6.2.3壳体强度试验6.2.3.1试验方法对1只安全阀进行试验，通常采用水作为试验介质。当采用其他液体时，应附加安全措施。试验前应排除滞留在阀体内的空气。安全阀的泄压机构应锁在关闭位置；或者，可拆除泄压机构并堵住高压侧的最后一个孔。向安全阀进气口施加安全阀最大整定压力400%的液压压力，持续至少3分钟。向安全阀出气口施加制造厂确定的设计最大背压力150%的液压压力，持续至少3分钟。6.2.3.2合格指标安全阀不应出现明显的泄漏、破裂或断裂迹象。6.2.4泄漏试验外漏试验应按照6.1.7.1进行，但高压试验压力水平应为制造厂规定的安全阀整定压力的80%。注：安全阀不需要进行6.1.7.2中的内漏试验。内漏要求包含在6.2.5中规定的动作性能试验中。6.2.5耐用性试验6.2.5.1试验方法对3只安全阀进行试验，根据6.1.10及以下给出的耐用性试验程序进行试验时，安全阀应能够承受600次运行循环。用不低于125%整定压力的压力对安全阀加压，直到阀门打开。一旦阀门排气，进气口压力应降低，直到阀门回座。6.2.5.2合格指标试验完成后，安全阀应符合6.1.7.1中规定的外部泄漏要求。6.2.6动作性能试验6.2.6.1试验方法对3个安全阀进行动作性能试验。动作性能试验包括常温动作性能试验、高温动作性能试验和低温动作性能试验。试验温度分别为20℃、85℃和不高于-241℃的温度。常温动作性能试验包括整定压力、排放压力、回座压力、开启高度和机械特性，试验按GB/T12242的相关要求进行，进行三次重复试验。在常温动作性能试验合格后进行低温整定压力试验，液氢温区低温性能试验可参照GB/T45161-2024第5.7条的相关要求进行。在低温动作性能试验合格后进行高温整定压力试验，试验按GB/T12242的相关要求进行。6.2.6.2合格指标6.2.6.2.1常温动作性能应符合GB/T12243的规定，且应满足以下要求：a)整定压力应为制造厂整定压力的±3%；b)回座压力应不低于制造厂规定回座压力的90%；c)回座压力应在平均回座压力的±5%以内。6.2.6.2.2在85℃和不高于-241℃的温度下，应满足以下要求：a)整定压力应为制造厂整定压力的±15%；b)回座压力不低于整定压力的80%；c)回座压力在平均回座压力的±15%范围内。6.3单向阀专项试验要求6.3.1耐用性试验6.3.1.1试验方法对3只单向阀进行试验，单向阀应按6.3.1.1.1承受11000次操作循环，并根据条款6.3.1.1.2承受24小时6.3.1.1.1操作循环将单向阀装在专用装置上。使用试验气体在6.1.10规定的温度和压力下连续重复单向阀的动作11000个循环。所需的试验压力应在6个增压步内施加到单向阀进气口，出气口关闭。然后压力应从单向阀进气口排出。单向阀无法复位和防止回流视为单向阀试验不合格。在下一个循环之前，单向阀出气口侧的压力应降低至公称工作压力的60%以下。6.3.1.1.2颤振在运行周期之后，单向阀应经受24小时的颤振流，其流量会导致最大颤振（阀门颤振）。注：阀门颤振通常发生在低流量时，由于阀门的打开和关闭动作。如果在正常流量期间没有引起颤振，则不需要进行此试验。6.3.1.2合格指标完成运行循环和颤振流试验后，单向阀应符合6.1.7规定的泄漏试验和6.1.6规定的壳体强度试验。6.4自动截止阀专项试验要求6.4.1耐用性试验6.4.1.1试验方法对3个自动截止阀进行试验。除非其设计或用途另有限制，否则自动截止阀应安装到合适的试验夹具中，并在条款6.1.10中列出的指定温度和压力下使用50000次操作循环进行试验。每个操作循环应包括通过进气口加压至所需的试验压力。然后，自动截止阀通电打开，阀门内的压力应降至填充试验压力的50%。在下一次加压之前，应关闭自动截止阀。如果自动截止阀在加注时起单向阀的作用，耐用性试验循环后，则还应完成颤振流量试验。自动截止阀应承受24小时的颤振流，其流速应在正常操作条件下引起最大颤振。注：如果在正常流量期间没有引起颤振，则不需要本试验的24小时颤振流量部分。6.4.1.2合格指标耐用性试验循环和颤振试验结束后，自动截止阀应满足6.1.7条的泄漏试验要求以及6.1.6条的壳体强度试验要求。6.5手动截止阀专项试验要求6.5.1耐用性试验6.5.1.1试验方法对3个手动截止阀进行试验。除非其设计或用途另有限制，否则手动截止阀应安装到合适的试验夹具中，并在条款6.1.10中列出的指定温度和压力下使用11000次操作循环进行试验。每个操作循环应包括通过进气口加压至所需的试验压力。然后，以不大于7N·m的操作力矩打开手动截止阀，阀门内的压力应降至试验压力的50%以下。随后，在下一次加压之前，应以不大于7N·m的操作力矩关闭手动截止阀。6.5.1.2合格指标完成操作循环后，手动截止阀应满足6.1.7条的的泄漏试验以及6.1.6条的壳体强度试验要求。6.5.2手轮超额力矩试验6.5.2.1试验方法对1个手动截止阀进行试验。试验在阀门处于公称工作压力下进行，手轮应能够承受：a)扭矩大于16.5N·m；或者b)施加到每个样品手轮上的扭矩应符合以下方程：T=222.4xD（或L）式中：T为扭矩，单位为牛顿·米；D为手轮直径，单位为米；L为杠杆长度，单位为米。注意选择使用手轮直径（D）或杠杆长度（L）取决于向任一方向转动时较大者。6.5.2.2合格指标试验后，手动截止阀应满足6.1.7条的泄漏试验要求以及6.1.6条的壳体强度试验要求。7.1原材料检验制造单位应按6.1.1~6.1.3的要求对承压部件的主体材料按批进行化学成分复验、力学性能复验及铁素体含量测定。7.2出厂检验7.2.1逐只检验瓶阀或安全附件在出厂前应进行逐只检验，其检验项目按表4，在检验过程中，如有一项不合格则该瓶阀或安全附件不合格。7.2.2批量检验批量检验应在每批（不大于200只为一批）连续生产的经逐只检验合格的产品中抽取，每批抽取3只，批成品数不足200只时，同样抽取3只。检验项目按表4规定，在检验过程中，如有1只瓶阀或安全附件不符合本文件某一项的要求，则加倍抽取；重新检测时，如仍有项目不合格，则该批瓶阀或安全附件为不合格品。序号检验项目出厂检验检验方法及要求逐只检验批量检验安全阀单向阀截至阀1外观检验√—2进出气口连接尺寸检查—√3泄漏试验（常温）√—6.2.44泄漏试验（低温）—√6.2.45安全阀耐压试验√—6.2.1——6安全阀常温整定压力试验√—6.2.2——7.3型式试验7.3.1瓶阀或安全附件有以下情况之一的，应由制造厂委托有型式试验资质的机构进行型式试验：a)新产品投产前；b)该产品停止生产一年以上又重新生产；c)产品的材料、结构、工艺等方面有重大变更（注）影响安全性能的；d)型式试验一致性检验。注：重大变更，是指瓶阀或安全附件的型式、承压部件材料、密封件材料变更等。7.3.2型式试验用瓶阀或安全附件应从出厂检验合格的产品中抽取，抽取数量应满足试验要求，试验项目和要求见表5。对于本文件未提及的其他液氢气瓶瓶阀及安全附件，其一般试验要求按6.1，型式试验机构可根据其功能参考6.2~6.5条确定试验项目。7.3.3型式试验全部项目应符合标准要求，如有一件阀存在任一项试验结果不符合本标准要求，则判定该阀型式试验不合格。如果是由于设计原因导致的，制造单位应当更改设计，按照更改后的设计进行试制，重新抽取样品进行全部项目的型式试验；如果是由于工艺或者制造控制不当造成的，制造单位应当向型式试验机构提交解决问题的书面说明，经过型式试验机构确认后，可以重新试制样品并由型式试验机构重新抽取样品，对相关项目重新进行试验。7.3.4当发生设计变更时，应按照表6要求进行相关型式试验。安全阀的覆盖范围按TSG92的相关规定执行。表5型式试验项目表试验类别检验顺序检验项目试验方法及要求安全阀单向阀手动及自动截止阀承压部件金属材料试验1金属材料力学性能试验2金属材料化学成分分析3铁素体含量测定阀门通用试验要求1壳体强度试验6.2.32泄漏试验6.2.43抗超额扭矩试验—4弯曲力矩试验—试验类别检验顺序检验项目试验方法及要求安全阀单向阀手动及自动截止阀5耐用性试验6.2.56.3.1—6耐腐蚀试验7紫外线抵抗试验8汽车液体暴露试验9大气暴露试验非金属材料氢相容性试验耐振性试验抗应力腐蚀开裂性试验液氢暴露试验—安全阀（PRV）专项试验弹簧性能GB/T12243——耐压试验6.2.1——动作性能试验6.2.6——排量性能试验GB/T12242——自动截止阀专项试验电气试验——耐用性试验——6.4.1手动截止阀专项试验20耐用性试验——6.5.121手轮超额力矩试验——6.5.2表6设计变更需重新进行型式试验的试验项目变更内容试验项目壳体强度试验泄漏试验抗超额扭矩试验弯曲力矩试验耐用性试验非金属材料氢相容性试验液氢暴露试验耐腐蚀试验紫外线抵抗试验汽车液体暴露试验大气暴露试验进出气口连接尺寸ΔΔΔΔ密封材料ΔΔΔΔ密封结构设计ΔΔΔΔΔ外形尺寸ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ阀门通径ΔΔΔΔ加长颈ΔΔΔΔ外表面材料ΔΔΔΔ注：Δ表示变更时需要进行的试验项目。208.1标志安全阀的标志和铅封应符合GB/T12243的有关要求，瓶阀上应有下列永久性清晰的标志。b)通径；c)公称工作压力；d)启闭方向；e)生产厂名或商标；f)生产批号和序列号；g)介质流动方向。8.2包装、运输及贮存瓶阀和安全附件的包装、运输及贮存按GB/T15382的规定。9产品合格证、产品批量检验质量证明书9.1产品合格证瓶阀和安全附件出厂时应具有产品合格证，瓶阀的产品合格证应包含如下内容：a)合格证编号；b)阀的名称、型号；d)阀的公称工作压力；e)适用介质；f)产品执行的标准号；g)出厂检验日期；h)制造厂名称；i)制造厂质检部门印章。9.2产品批量检验质量证明书安全阀的批量检验质量证明书应符合TSG92的有关要求；瓶阀的批量检验质量证明书按GB/T1538221（资料性）低温泄漏试验装置及试验方法选择本附录规定了液氢瓶阀的低温泄漏试验装置的安全及技术要求和试验方法的选择。A.1安全要求A.1.1低温泄漏试验装置应从健康、安全和环境等方面全面考虑安全预防措施，确保试验装置牢固可靠，确保试验人员人身安全。试验人员应经过相关专业培训，具备安全意识和设备操作能力。试验人员应配备具有防冻、防静电功能的劳动保护用品。A.1.2所有贮存容器、输送管道及有关设备都应设置良好的接地装置，并应定期检查接地装置的完好性。试验系统中如存在死腔，为确保试验安全，应设置安全阀。A.1.3低温试验系统管路连接宜采用焊接连接，管路结构应留有充分的低温收缩余量。试验系统中应安置过滤器，其过滤精度不大于10μm。A.1.4试验介质为氢介质的试验装置和场所应符合GB4962、GB50177及GB/T29729的规定，试验时所用控制气体应为氮气或氦气。A.1.5低温试验场所内电气设施的选型，不应低于GB3836.1规定的级别、组别ⅡCT1；防护等级不应低于GB/T4208规定的IP65。A.1.6阀门的低温性能试验必须在常温性能试验合格后进行。A.2外部冷却法与内部冷却法的选用外部冷却法与内部冷却法的选用按以下原则：a)使用液氮或液氦作为冷却介质的低温泄漏试验，可选用外部冷却法或内部冷却法；b)使用液氢为冷却介质的低温泄漏试验，应选用内部冷却法，且应在使用液氮为冷却介质的低温性能试验合格后进行。c)带真空夹套的瓶阀应选用内部冷却法进行低温泄漏试验。A.3低温泄漏试验装置A.3.1外部冷却法试验装置外部冷却法低温泄漏试验装置示意图如图A.1所示。22标引序号说明：1——被测阀门；6——上游隔离阀；11——密封测试阀；2——氦气瓶；7——压力表；12——密封测试阀；17——冷却介质。3——低温试验槽；8——温度显示仪表；13——密封测试阀；4——保温上盖；9——排空/回收阀；14——流量计；5——气瓶调节阀；10——下游隔离阀；15——集气检测器；温度传感器：TC1——阀体内部气相空间温度；TC3——阀体加长颈下部外部温度；TC5——冷却介质温度；TC2——阀体外壁温度；TC4——填料函部位外部温度；TC6——环境温度。图A.1外部冷却法低温泄漏试验装置示意图A.3.2内部冷却法试验装置内部冷却法低温泄漏试验装置示意图如图A.2所示。23标引序号说明：1——被测阀门；4——压力表；7——密封测试阀；10——流量计；2——低温介质储罐；5——温度显示仪表；8——密封测试阀；11——集气检测器；3——上游隔离阀；6——密封测试阀；9——预冷泄出阀；12——酒精记泡器。温度传感器：TC1——出口法兰连接处内部介质温度