小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验方法之​氢气循环试验

2023-08-23 0 编辑:亿威仕 | 市场部

小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验方法之氢气循环试验:

1、试验要求

1.1 对于已规定运输与使用朝向的低压储氢装置,至少需要 5 个低压储氢装置在此朝向上进行氢气循环试验。对于未规定运输与使用朝向的低压储氢装置,至少在水平和垂直方向上各使用 3 个低压储氢装置进行氢气循环试验。

1.2 采用应变片测量低压储氢装置充放氢气循环时的最大应变。应变片的数量和位置应根据低压储氢装置应力分析报告确定。无应力分析报告时,应先对两个以上低压储氢装置进行详细的应变测量,再根据测试结果确定应变片的数量和位置。

1.3 低压储氢装置应变测量至少包括:圆筒部分的环向应变和应力集中部位的三向应变。

1.4 充氢温度为 20℃±5℃,放氢温度不高于 65℃。

1.5 采取保护措施,防止应变片在测试过程中失效。

1.6 振动试验仪器设备的性能要求和振动信号符合 GB/T 13310 的规定。

1.7 振动试验前,检查低压储氢装置外观是否完好。

1.8 低压储氢装置模拟实际使用时的安装状态直接或借助于夹具紧固于振动台面上,装置的所有连接件按正常使用方式紧固,以防止产生附加振动。

1.9 用于测量和控制的传感器刚性牢固安装于低压储氢装置与台面(或夹具)的固定点上,或尽可能靠近固定点的位置。

1.10 采取必要的防护措施,以确保在试验过程中出现低压储氢装置破裂或氢气泄漏时,试验人员和设备的安全。

2、试验程序

2.1 按制造单位规定方式,将低压储氢装置充氢气至不超过其额定容量的 5%,进行振动试验。

2.2 振动试验采用正弦波,扫描方式为对数扫频。振动频率在 15min 内从 7Hz 增加到 200Hz,再降低至 7Hz,为一个循环。每个低压储氢装置应在 3h 内重复此循环 12 次。振动试验的对数扫频为:从 7Hz 开始保持 1gn 的最大加速度,直至频率达到 18Hz;然后保持振幅为 0.8mm 并增加频率直至最大加速度达到 8gn(频率约为 50Hz);保持 8gn 的峰值加速度直至频率增加到 200Hz。

2.3 完成振动试验后,安装应变测试装置,连接管路,并对连接接头按规定进行气密性检查。

2.4 按制造单位规定的方式,将低压储氢装置充氢至不低于其额定容量的 95%,再放氢至不高于其额定容量的 5%。氢气循环过程中应确保低压储氢装置的温度始终在其正常操作温度范围内。

2.5 按低压储氢装置设计规定的充放氢气次数,连续进行氢气循环。在氢气循环过程中,若实测应变超过低压储氢装置许用应力下的应变,或装置出现塑性变形,则中止试验。

注:许用应力下的应变根据低压储氢装置应力分析报告或者实测结果确定。实测时,施加内压直至应力达到许用应力,此时容器壁的最大主应变为许用应力下的应变。

2.6 氢气循环试验完成后,再按规定进行气密性试验。

3、合格指标

3.1 实测最大应变不超过许用设计应力下应变的 50%,或者最大应变无增长趋势。最大应变无增长趋势的判定应符合规定。

3.2 气密性试验结果满足要求。