车载氢系统安装技术要求DB37／T 4095—2020.pdf

ICS 43.020 T 40 DB37 山东省 地 方 标 准 DB37/T 4095 2020 车载氢系 统安装技 术要求 Technical requirements for onboard hydrogen system installation 2020-08-31 发布 2020-10-01 实施 山 东 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB37/T 4095 2020 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 安 装主 体要 求.2 5 安 装实 施前 准备 工作.2 6 安 装技 术要 求.2 7 安 装后 检查.5 参考文 献.8 DB37/T 4095 2020 II 前 言 本标准 按照GB/T 1.1 2009 给出 的规 则起 草。本标准 由山 东省 工业 和信 息化厅 提出、归 口并 组织 实施。本标准 起草 单位：潍柴 动 力股份 有限 公司、中通 客 车控股 股份 有限 公司、中 国重型 汽车 集团 有限 公司、山东 省特 种设 备检 验 研究院 有限 公司、山东 科 泰克新 能源 科技 有限 责任 公司、山 东国 创燃 料电 池 技术创新 中心 有限 公司。本标准 主要 起草 人：王志 新、潘 凤文、赵 强、李力 军、王 昕雨、赵 金龙、刘 焕东、范志 先、雷 健、王宏亮、王 保龙、刘 存帅、王文 博、高华 兴。本标准 为首 次发 布。DB37/T 4095 2020 1 车载 氢系 统安装技 术要求 1 范围 本标准 规定 了车 载氢 系统 安装的 安装 主体 要求、安 装 实施前 准备 工作、安 装技 术 要求和 安装 后检 查。本标准 适用 于公 称工 作压 力不超 过70 MPa、贮 存介 质 为压缩 氢气、工 作温 度不 低于40 且 不高 于85 的储 氢气 瓶（以下 简 称气瓶）及 其附 件组 成的 车载氢 系统。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 2408 塑料 燃烧 性 能的测 定 水平 法和 垂直 法 GB/T 13005 气 瓶术 语 GB/T 24549 燃 料电 池电 动汽车 安 全要 求 GB/T 26990 燃 料电 池电 动汽车 车 载氢 系统 技 术条件 3 术语和 定义 GB/T 26990 和GB/T 13005 界定的 以及 下列 术语 和定 义适用 于本 文件。3.1 车载氢 系统 onboard hydrogen system 安装在 车辆 上，从氢 气加 注口至 燃料 电池 进气 口，与氢气 的加 注、储存、输 送、供 给和 控制 有 关 的装置。3.2 车用压 缩氢 气气 瓶 compressed hydrogen cylinders for vehicles 安装在 车辆 上，为 车 辆提 供压缩 氢气 燃料 的气 瓶。3.3 主关断 阀 main shut off valve 一种集 成在 瓶口 组合 阀上，用来 关断 从气 瓶向 该阀 下游供 应氢 气的 阀。3.4 单向阀 check valve 车载氢 系统 中一 种用 来防 止氢气 倒流 的阀。3.5 DB37/T 4095 2020 2 瓶口组 合阀 cylinder valve 简称瓶 口阀，气 瓶专 用阀 门的统 称。一种 集成 主关 断阀、单向 阀、安全 泄放 装置、温度 传感 器 等 功能单元，并 在紧 急状 态下 关断该 阀下 游氢 气供 应或 泄放气 瓶内 氢气 压力 的组 件。3.6 减压阀 pressure regulator 将车载 氢系 统输 出压 力控 制在设 计值 范围 内的 阀。3.7 主氢阀 main hydrogen control valve 一种安 装在 车载 氢系 统减 压阀下 游，用来 自动 控制 该阀下 游氢 气供 应和 断开 的阀。3.8 加氢口 receptacle 氢气加 注时，车 辆与 加氢 枪相连 接部 件的 总和。4 安装主 体要 求 4.1 应具备 与车 载氢 系统 安装 相适应 的质 量管 理体 系、人员、工作 场所、工 装设 备、仪 器、带氢 作业防爆服 装以 及相 关管 理规 定。4.2 应具备 符合 国家 消防、环 保安全 要求 的设 施。4.3 应建立 车载 氢系 统安 装档 案，档 案至 少包 括设 计文 件、工 艺文 件、安装 和检 验记录 文件、安 装合格证书 和安 装监 检证 书等，档案 至少 保 存10 年。5 安装实 施前 准备 工作 安装实 施前，安 装主 体应 进行以 下准 备工 作：a)应向当 地负 责安 装监 督检 验的检 验机 构申 报车 用气 瓶安装 监督 检验；b)应准备 待检 文件，建立 档 案并编 制成 电子 档案 备查。待 检文 件应 至少 包括 以 下内容：车载 氢系统产品 合格 证；气瓶 型式 试验报 告、气瓶 批次 质量 证明书；零 部件 质量 证明 书（包 括瓶 口 阀、安全泄 放装 置、减压 阀、加氢口 等）、检 测校 验报 告（包 括安 全阀、压 力表 等）；c)应制定 各工 艺环 节的 控制 项目和 安装 作业 指导 书，按照安 装过 程进 行点 检记 录；d)应检查 确认 气瓶 在检 验有 效期内；e)应准备 安装 所需 工具，力 矩、测 量等 类型 的工 具应 在检定 有效 期内。6 安装技 术要 求 6.1 一般要 求 6.1.1 车载氢 系统 应符 合 GB/T 24549 的规 定，且车 载氢 系 统及其 装置 的安 装应 能在 正常使 用条 件下，能安全、可 靠地 运行。6.1.2 瓶口阀 应安 装在 气瓶 的端 头，在 紧急 状态 下关 断该 阀下游 氢气 供应 或泄 放气 瓶内氢 气压 力。由多个气 瓶集 成车 载氢 系统 时，瓶 口方 向应 保持 一致。DB37/T 4095 2020 3 6.1.3 应有过 流量 保护 装置 或其 他措施，当 系统 压力 反常 降低或 流量 反常 增大 时，能自动 关断 来自 气瓶内的 氢气 供应；如 果采 用过流 量保 护阀，应 安装 在瓶口 阀上 或紧 靠瓶 口阀 处。6.1.4 车载氢 系统 及其 附件 一般 不应装 在乘 客舱、驾 驶舱、行李 舱或 其他 通风 不良 的 地方；若 不可 避免安装 在行 李舱 或其 他通 风不良 的地 方时，应设 计 通风管 路或 其他 措施（如 在最高 处设 置逃 逸孔，或 开通气格 栅），将 可能 泄漏 的氢气 及时 排出，气 瓶舱 与乘客 舱应 完全 隔离，泄 漏的气 体不 得扩 散 至 乘 客 舱内。6.1.5 每个气 瓶的 进口 管路 上应 安装手 动关 断阀 或其 他装 置，在 加氢、排 气或 维修 时，可 用来 单独 地隔断各 个气 瓶。如果 采用 手动关 断阀，应 集成 在瓶 口阀上。6.1.6 车载氢 系统 安装 应最 大限 度减少 高压 管路 连接 点的 数量，保证 管路 连接 点施 工方便、密 封良 好、易于检 查和 维修。6.1.7 应保证 各安 装部 件的 洁净，重要 部件 接口 应进 行防 护。6.1.8 严格按 照工 艺要 求的 扭矩 装 配，并在 相应 位置 做防 松标记。6.1.9 操作人 员应 穿胶 底或 布底 鞋，不 得穿 携带 铁屑 或有 铁钉的 皮鞋。6.2 气瓶（组）的安 装 6.2.1 气瓶外 观检 查 气瓶外 观不 应有 割痕、刮 伤、磕 伤、凹坑、凸 胀、破裂、材料 损失 和表 面变 色（积 碳、烧焦 和 化 学腐蚀等）；瓶口 应无 明显 损伤，螺纹 清晰 均匀；螺 纹无毛 刺、开裂、断 牙和 偏口现 象。6.2.2 气瓶安 装 6.2.2.1 气瓶安 装宜 采用 吊装 或升 举的方 式进 行抬 升。吊装 或升举 时，设备 与气 瓶接 触面应 敷设 柔性橡胶衬 垫，并进 行临 时固 定，安 装过 程严 禁发 生气 瓶碰撞、刮 蹭等 情形。6.2.2.2 气瓶集 成气 瓶组 时，各气 瓶应采 用紧 固带 固定，紧 固带与 气瓶 之间 应有 缓冲 保护垫，保 护垫应采用 阻燃 材料。6.2.2.3 气瓶及 其附 件的 安装 位置，应距 车辆 的边 缘至 少 有100 mm 的距 离。否则，应 增加保 护 措 施。6.2.2.4 气瓶集 成气 瓶组 时，可能 发生损 坏的 部位 应采 用覆 盖物加 以保 护。应充 分考 虑环境 对气 瓶可能造成 的伤 害，必要 时应 对气瓶 进行 防护。6.3 瓶口阀 和尾 阀的 安装 6.3.1 安装前 检查 瓶口 阀和 尾阀 的接口，要 求不 应有 毛刺、油污、铁 屑、杂物 等。6.3.2 安装前 用氮 气或 压缩 空气 吹扫瓶 口阀 和尾 阀，安装 过程要 求连 接牢 固、密封 到位，安装 力矩 符合工艺 要求。6.4 管路、接头 和阀 件的 安装 6.4.1 一般要 求 6.4.1.1 管路一 般采 用刚 性管 路，特殊部 位和 结构 可采 用柔 性管路，柔 性管 路 长 度应 符合设 计要 求。6.4.1.2 安装前 检查 管路、接 头和 阀件，应遵 循下 列原 则：管阀件 内外 表面 应洁 净干 燥，接 头螺 纹不 应有 缺陷；刚性管 路应 平直，管 径圆 度 不应有 明显 变化，管 路弯 曲 时，其 中心 线曲 率半 径应 符 合设计 要求，不应有 外侧 拉薄，内 侧压 瘪、起 皱、划伤 现象；柔性管 路焊 缝表 面成 型均 匀，不应 有裂 纹、气孔、弧 坑、咬边 和焊 接飞 溅，若为 金属编 织软 管，钢丝网 套不 应出 现断（缺）丝、折叠 和扭 曲。DB37/T 4095 2020 4 6.4.1.3 管路连 接前，需用 氮气 或 压缩空 气进 行吹 扫，必 要 时应进 行脱 脂处 理。若 不 能立即 进行 装配，应对接 口进 行有 效防 护（如防尘 帽等）。6.4.1.4 管路连 接前，应 确认 管路 规格，严禁 出现 低压 管路 误用为 高压 管路 的情 形。6.4.1.5 安装过 程中，禁 止踩 踏氢 气管路、接 头及 其他 阀件。6.4.1.6 安装结 束后，检 查管 路、接头、阀件 的连 接口，对 检验合 格的 接口 进行 标记。6.4.2 安装要 求 6.4.2.1 管路设 计应 遵循 管路 最短、接头 数量 最少、弯 管最 少的原 则。管路 布置 合理、排列 整齐，不得与相 邻部 件发 生碰 撞和 摩擦。管路 保护 垫应 能抗 震和消 除热 胀冷 缩的 影响。6.4.2.2 管接头 不应 安装 在密 闭的 空间内，应 安装 在操 作者 能看得 见且 易于 接近 的位 置。6.4.2.3 所有管 路和 接头 应设 置有 效的固 定，两端 固定 的管 路 在其中 间应 按照 设计 要求 有适当 的弯 曲，以消除 热胀 冷缩 产生 的应 力。管路 支撑 点间 隔应 不 大于 800 mm，其中，柔性 管 路支撑 点的 间隔 应不 大于300 mm。6.4.2.4 支撑和 固定 管路 的金 属零 件不应 直接 与管 路接 触，但管路 与支 撑和 固定 件直 接焊合 或使 用焊料连接 的情 况例 外。6.4.2.5 管接头 安装 位置 及走 向应 避开热 源、电器、蓄 电池、点火 源等 可能 产生 电弧 或火花 的地 方，距离应 不小 于200 mm，距 振动、旋转 部件 的距 离应 不小 于 50 mm。6.4.2.6 安装过 程中，有 安装 方向 要求的 管阀 件应 按照 设计 要求的 管路 走向 进行 装配，不得 反装。6.4.3 加氢管 路模 块要 求 6.4.3.1 加氢管 路模 块的 基本 构型 宜为，加氢 口、压力 表、单向阀、过 滤器、瓶 口阀。6.4.3.2 加氢口 要求 包含 单 向 阀结 构，必 要时 可采 用单 向阀，单向 阀应 集成 在加 氢口 下游。6.4.4 供氢管 路模 块要 求 6.4.4.1 供氢管 路模 块的 基本 构型 宜为，瓶口 阀、过滤 器、减压阀、主 氢阀。6.4.4.2 供氢管 路模 块应 设置 放空 阀，减 压阀 出口 应设 置安 全阀。6.4.5 放气装 置和 压力 泄放 装置（PRD）管 路要 求 6.4.5.1 放气装 置的 排放 口应 安装 在车辆 的高 处，且应 防止 排出的 氢气 对人 员造 成危 害。6.4.5.2 所有PRD 排 气时 应遵 循下 列原则：不应排 到乘 客舱 和行 李舱；不应排 向车 轮所 在的 方向；不应排 向露 出的 电气 端子、电气 开关 器件 及其 他点 火源；不应排 向其 他氢 气容 器。6.4.5.3 PRD 排 放应 遵循 集中 排放 原则，排放 口方 向宜 为车 后的斜 上方，或 其他 不易 造成氢 气积 聚的位置和 方向。6.4.5.4 放气装 置末 端 和 PRD 排放 口应具 有防 止尘 土、液体 和其他 污染 物进 入的 防尘 帽，安 装过 程中应保证 接口 的洁 净。6.4.5.5 车载氢 系统 有顶 部盖 板（如遮阳 罩）保护 时，不能 遮挡 PRD 排 放口，必 要时 应根据 排放 口位置在盖 板上 预留 开口。6.5 加氢口 的安 装 DB37/T 4095 2020 5 6.5.1 加氢面 板应 集成 加氢 口、防尘帽、导 静电 块等，必 要时加 氢面 板可 同时 集成 压力表、单 向阀、过滤器 等功 能单 元。6.5.2 加氢口 的安 装位 置和 高度 应同时 考虑 安全 防护 要求 和加氢 操作 方便。当 加氢 口 安装在 车身 上时，其端面 距车 辆外 轮廓 边缘 应不小 于 50 mm，加 氢口 中 心距地 面的 竖直 高度 宜 在500 mm 1 300 mm 之 间。6.5.3 加氢口 应具 有防 止尘 土、液体和 其他 污染 物进 入的 防尘帽，安 装过 程中 应保 证接口 的洁 净。6.5.4 加氢口 应避 开热 源、电器、蓄电池、点 火源 等可 能产 生 电弧或 火花 的地 方，距离 应 不小 于 200 mm，距低压 线束 的距 离应 不小 于 50 mm。6.5.5 加氢口 宜安 装在 车辆 右侧。6.6 车载氢 系统 的安 装 6.6.1 检查并 清理 车架 与车 载氢 系统的 连接 位置，连 接位 置的结 构应 无变 形，连接 表面应 无油 脂、铁屑或其 他附 着物。6.6.2 车载氢 系统 应采 用专 用吊 装器具 进行 安装，氢 系统 固 定点与 车辆 固定 支架 间不 应有明 显的 间隙，否则，应采 用楔 形结 构进 行补偿。6.6.3 车载氢 系统 安装 过程 中应 注意防 护车 架、蒙皮 等面 漆。6.7 控制器、线 束及 传感 器的 安装 6.7.1 控制器、线 束、插接 件和 传感器 等部 件的 应符 合氢 气安全 防护 要求。6.7.2 控制器 的安 装位 置应 注意 防护，避免 雨水 喷淋。6.7.3 线束宜 布置 合理，松 紧适 宜，应 尽量 避开 氢气 管路。低压 线束 与管 路间 距应 不小 于 15 mm，严 禁与氢气 管路 搭接；高 压线 束 200 mm 范围 内不 应有 氢 气管接 头。6.7.4 低压线 束外 部用 波纹 管进 行防护，波 纹管 应采 用阻 燃材料，燃 烧等 级应 不低 于 GB/T 2408 规定的HB 级和V-0 级。6.7.5 低压线 束与 管路 应分 开布 置安装，走 向相 同时 应保 证管、线 平 行布 置。6.7.6 低压线 束应 避免 与框 架棱 边发生 干涉、摩 擦，若因 结构限 制无 法避 开棱 边时，应采 用柔 性阻 燃材料进 行防 护。6.7.7 低压线 束应 得到 有效 固定，主线 束固 定间 距应 不大 于 300 mm，支线 束固 定间 距应不 大 于 250 mm。6.7.8 车载氢 系统 由多 个气 瓶组 组成时，气 瓶组 之间 的线 束宜采 用插 接件 连接。6.7.9 车载氢 系统 本体 应根 据设 计需求 安 装 12 个 氢浓 度 传感器，安 装位 置应 靠近 功 能区易 泄漏 部件的上方。7 安装后 检查 7.1 一般要 求 7.1.1 安装主 体应 将车 载氢 系统 气瓶编 号与 相应 车 辆 VIN 码通过 文件 形式 进行 固定，形成 随车 文件。7.1.2 所有检 验项 目应 做现 场记 录和点 检，并由 相关 人员 签字。7.2 外观检 查 7.2.1 目视检 查，气瓶、支 架、管路、阀件 和电 器件 等部 件的外 观，不应 出现 明显 异常。7.2.2 目视检 查，防尘 帽、密封 盖等部 件应 无漏 装或 遗失。7.3 标志检 查 DB37/T 4095 2020 6 7.3.1 目视检 查，车载 氢系 统明 显处应 设有 注意 安全、当 心静电、禁 止踩 踏等 标志，加氢 口处 应设 有加氢口 标志。7.3.2 目视检 查，有安 装方 向要 求的管 阀件，应 和设 计要 求保持 一致。7.4 尺寸和 间距 检查 7.4.1 量具测 量，气瓶、支 架、管路和 电气 件等 外形 尺寸，应符 合设 计要 求。7.4.2 钢卷尺 检查，管 路与 周围 附件间 距、管夹 间距 离等，应符 合设 计要 求。7.4.3 钢卷尺 检查，线 束的 固定 间距、线束 与管 路的 间距 等，应 符合 设 计 要求。7.5 紧固检 查 7.5.1 目视检 查，气瓶、框 架、支架等 紧固 处应 有防 松标 记且未 出现 松动。7.5.2 卡规检 验，卡套 管路 接头 使用卡 规检 验紧 固是 否到 位。7.6 系统气 密性 和保 压试 验 7.6.1 一般要 求 7.6.1.1 试验介 质采 用氢 气、氦气 或其他 惰性 气体 的混 合气，混合 气中 应至 少包 含 5%的氢气 或 10%的氦气。7.6.1.2 达到规 定压 力后，应 采用 中性检 漏液 或检 漏仪 对所 有接头 进行 检查。涂 液法 检测时，所 有接头和连 接部 位不 应产 生可 见气泡 或泡 沫；氦 检漏 仪 检测时，氦气 漏率 小于1 10-5 Pa m3/s，且 系统 压力保持不 变（排除 温度 因素 影响）。7.6.2 气密性 试验 试验压 力应 不低 于1.1 倍 的 公称工 作压 力。7.6.3 保压试 验 试验压 力应 不低 于1.1 倍 的 公称工 作压 力，达到 试验 压力后，保 压时 间不 低于30 min。7.7 功能检 查 7.7.1 阀门动 作检 查 系统充 装惰 性气 体，供气 时检查 各阀 门的 执行 动作 是否正 常。7.7.2 传感器 检查 7.7.2.1 压力传 感器 车载氢 系统 充装 气体 后，检查压 力传 感器 示数 与充 装压力 是否 一致。若压 力 出现异 常，应 及时 排查原因或 更换 压力 传感 器。7.7.2.2 温度传 感器 车载氢 系统 充装 氢气 后，检查温 度传 感器 是否 正常。充装 刚结 束时，温 度显 示应高 于环 境温 度，随后下降 至室 温。若温 度出 现异常，应 及时 排查 原因 或更换 瓶口 阀，更换 瓶口 阀后，应重 新进 行 气 密 性和保压试 验。7.7.2.3 氢浓度 传感 器 DB37/T 4095 2020 7 采用氢 气标 准气 对氢 浓度 传感器 进行 功能 试验，检 查响应 是否 正常。以 流动 状态垂 直喷 射至 氢 浓 度传感器 检测 口，显 示值 应 与标准 气浓 度一 致或 接近 标准值，检测 过程 中不 应 出现较 大偏 差。氢 气标 准 气浓度建 议为0.4 vol.%、1 vol.%、2 vol.%和4 vol.%。7.7.2.4 控制系 统和 仪表 系统 检查 车载氢 系统 进行 联调 检测，检 查电 气控 制、仪 表显 示 和管路 运行 是否 正常，检 查超温 超压 等报 警信号响应 是否 正常。7.8 可靠性 路试 试验 车载氢 系统 安装 调试 完毕 后，安 装主 体应 对即 将交 付的车 辆进 行不 少于100 km 的可 靠性 路试 试验，对试验 过程 各项 指标 进行 点检记 录。DB37/T 4095 2020 8 参 考 文 献 1 GB 4962 氢气 使用 安全技 术规 程 2 GB 7258 机动 车安 全运行 技术 条件 3 GB/T 12135 气瓶 检 验机构 技术 条件 4 GB/T 15383 气瓶 出 气口连 接形 式和 尺寸 5 GB/T 16804 气瓶 警 示标签 6 GB 24162 汽车 用压 缩天 然气金 属内 胆纤 维环 缠绕 气瓶定 期检 验与 评定 7 GB/T 26779 燃料 电 池电动 汽车 加 氢口 8 GB/T 29126 燃料 电 池电动 汽车 车 载氢 系统 试验 方法 9 GB/T 34872 质子 交 换膜燃 料电 池供 氢系 统技 术要求 10 GB/T 35544 车用 压缩氢 气铝 内胆 碳纤 维全 缠绕气 瓶 11 GB 50235 工 业金 属管道 工程 施工 规范 12 TSG R0005 移动 式 压力容 器安 全技 术监 察规 程 13 TSG R0006 气瓶 安 全技术 监察 规程 14 TSG R0009 车用 气 瓶安全 技术 监察 规程 15 TSG R07 特 种设 备 生产和 充装 单位 许可 规则 16 TSG Z7001 特种 设 备检验 检测 机构 核准 规则 17 TSG Z7003 特种 设 备检验 检测 机构 质量 管理 体系要 求 18 COMMISSION REGULATION(EU)No 406/2010 欧 洲 议会和 理事 会关 于氢 能源 动力汽 车型 式认证 的 第79/2009 号 法 规 的 执 行 条 例（Implementing Regulation(EC)No 79/2009 of the European Parliament and of the Council on type-approval of hydrogen-powered motor vehicles）19 SAE J2578 通用 燃料 电 池车辆 安全 推荐 实施 规程（Recommended Practice for General Fuel Cell Vehicle Safety）20 UN GTR No.13 氢 和燃 料 电池汽 车全 球技 术法 规（Global Technical Regulation on Hydrogen and Fuel Cell Vehicles）_