《GB/T 42177-2022 加氫站氫氣閥門技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》

GB/T 42177-2022《加氫站氫氣閥門技術(shù)要求及試驗(yàn)方法》（以下簡(jiǎn)稱“本標(biāo)準(zhǔn)”）在2022年12月30日發(fā)布，2023年4月1日實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加氫站氫氣閥門的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和標(biāo)志等都做出了詳細(xì)的規(guī)定。

為了方便理解本標(biāo)準(zhǔn)，本文對(duì)其進(jìn)行了梳理，包括單向閥、過(guò)流閥、調(diào)節(jié)閥、拉斷閥、手動(dòng)閥、過(guò)濾器、安全閥、截止閥共計(jì)8種閥門的通用與專用的試驗(yàn)方法和合格指標(biāo)，各閥門試驗(yàn)如下：

通用試驗(yàn)

通用試驗(yàn)共包含10項(xiàng)試驗(yàn)，每種試驗(yàn)涉及到的閥門類型詳見下圖：

注：

1.若拉斷閥兩端不固定，則無(wú)需進(jìn)行彎曲試驗(yàn)；

2.如拉斷閥和截止閥不涉及預(yù)冷氫氣流過(guò)，則無(wú)需開展預(yù)冷氫氣暴露試驗(yàn)；

3.安全閥僅適用于DN≤50的安全閥。

專用試驗(yàn)

通用試驗(yàn)共包含15項(xiàng)試驗(yàn)，每種試驗(yàn)涉及到的閥門類型詳見下圖：

注：

1.若拉斷閥與加氫機(jī)通過(guò)導(dǎo)向架連接，則無(wú)須開展沖擊試驗(yàn)；

2.對(duì)于輸入側(cè)固定的拉斷閥，僅對(duì)輸出側(cè)進(jìn)行跌落試驗(yàn)；

3.扭轉(zhuǎn)循環(huán)試驗(yàn)僅適用于可轉(zhuǎn)動(dòng)的拉斷閥，且不適用于手動(dòng)球閥；

4.安全閥僅適用于DN≤50的安全閥。

下面重點(diǎn)介紹各閥門涉及氫氣檢測(cè)的極限溫度氫循環(huán)試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn)、預(yù)冷氫氣暴露試驗(yàn)的詳細(xì)信息。

— 01 —

極限溫度氫循環(huán)試驗(yàn)

1.1試驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1）評(píng)估閥門在極端溫度條件下的性能和可靠性，確保在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和安全性；

2）檢測(cè)閥門材料在極端溫度下對(duì)氫氣的耐受性，篩選出合適的材料；

3）驗(yàn)證閥門的密封性能，防止氫氣泄漏，保障加氫站的安全運(yùn)行；

4）考察閥門的操作靈活性和耐久性，評(píng)估閥門在長(zhǎng)期使用中是否卡滯或磨損。

1.2試驗(yàn)方法

封堵閥門出氣口，將閥門進(jìn)氣口與氫氣源連接。循環(huán)壓力下限應(yīng)不超過(guò)閥門最大允許工作壓力的0.05倍，循環(huán)壓力上限應(yīng)在閥門最大允許工作壓力的(1~1.03)倍范圍內(nèi)，頻率應(yīng)不超過(guò)10次/min。閥門密封件可在16000次壓力循環(huán)后更換。試驗(yàn)應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：

常溫：在常溫下，對(duì)閥門連續(xù)進(jìn)行100 000次循環(huán)試驗(yàn)；

高溫：在不低于85℃的試驗(yàn)溫度下，對(duì)閥門連續(xù)進(jìn)行1000次循環(huán)試驗(yàn)；

低溫：在不高于一40℃的試驗(yàn)溫度下，對(duì)閥門連續(xù)進(jìn)行1000次循環(huán)試驗(yàn)。

1.3合格指標(biāo)

閥門在102000次壓力循環(huán)試驗(yàn)內(nèi)不發(fā)生泄漏或破裂。

— 02 —

泄漏試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1）安全性評(píng)估：確保閥門在承受正常工作壓力和其他預(yù)期條件下不會(huì)發(fā)生泄漏，以避免潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)；

2）質(zhì)量控制：通過(guò)對(duì)閥門的泄漏量進(jìn)行量化檢測(cè)，確保閥門的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求；

3）性能驗(yàn)證：驗(yàn)證閥門在不同工況下的密封性能，包括但不限于在不同壓力水平下閥門的密封能力；

4）合規(guī)性確認(rèn)：確保閥門的設(shè)計(jì)和制造符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范要求。

2.2試驗(yàn)方法

2.2.1試驗(yàn)前準(zhǔn)備

試驗(yàn)前，用氮?dú)獯祾唛y門，并以閥門最大允許工作壓力的0.3倍將其密封。對(duì)于高溫和低溫試驗(yàn)，試驗(yàn)前應(yīng)將閥門在規(guī)定的溫度下至少靜置1h。

2.2.2外部泄漏試驗(yàn)

封堵閥門出氣口，將閥門進(jìn)氣口與氣源連接，在下列規(guī)定的試驗(yàn)條件下，從閥門進(jìn)氣口充人氫氣至試驗(yàn)壓力，并保壓30 min：

高溫：在溫度不低于85℃和不低于閥門最大允許工作壓力的試驗(yàn)壓力下；

低溫：在溫度不高于一40℃和不低于閥門最大允許工作壓力的試驗(yàn)壓力下。

2.2.3內(nèi)部泄漏試驗(yàn)

連通閥門出氣口，將閥門進(jìn)氣口與氣源連接，關(guān)閉閥門，在規(guī)定的試驗(yàn)溫度下從閥門進(jìn)氣口充人氫氣至試驗(yàn)壓力，并保壓30 min。試驗(yàn)溫度與試驗(yàn)壓力見下表：

2.3合格指標(biāo)

采用專用檢漏液進(jìn)行檢漏，在規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)應(yīng)無(wú)氣泡產(chǎn)生。

— 03 —

預(yù)冷氫氣暴露試驗(yàn)

3.1試驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1）驗(yàn)證材料兼容性：確保閥門材料在低溫下不會(huì)變脆或失去原有的物理特性；

2）檢查密封性能：驗(yàn)證閥門在低溫條件下是否能保持良好的密封性能，防止氫氣泄漏；

3）評(píng)估結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：確認(rèn)閥門在經(jīng)歷溫度變化后仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)變形或損壞；

4）確保操作可靠性：驗(yàn)證閥門在預(yù)冷狀態(tài)下是否能正常開啟和關(guān)閉，不受溫度影響。

3.2試驗(yàn)方法

在常溫下以不低于30g/s的流速向閥門沖入溫度不高于-40℃的預(yù)冷氫氣至少3min，之后停止充氣2min，重復(fù)10次上述操作；

在常溫下以不低于30g/s的流速向閥門沖入溫度不高于-40℃的預(yù)冷氫氣至少3min，之后停止充氣15min，重復(fù)10次上述操作；

對(duì)閥門進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。

單次操作試驗(yàn)曲線

3.3合格指標(biāo)

采用專用檢漏液進(jìn)行檢漏，在規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)無(wú)氣泡產(chǎn)生。

GB/T42177-2022標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和實(shí)施，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在加氫站氫氣閥門技術(shù)方面的空白，為閥門的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用提供了統(tǒng)一的規(guī)范和依據(jù)。且有助于提高氫氣閥門的質(zhì)量和性能水平，保障加氫站的安全運(yùn)行和氫氣的高效輸送。