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        編制說明-團體標準《車用高壓儲氫氣瓶在線檢驗與評價方法》征求意見稿

        發布日期:2022-02-23

        T/SHTX XXXX-2022
        車用高壓儲氫氣瓶在線檢驗與評價方法

        編制說明
          

        標準編寫組
        2022 年 2 月 18 日

         
        編制說明

         
        (一)工作簡況,包括任務來源、主要工作過程、主要參編單位和團體標準編制組成員及其所做的工作等;
            隨著上海市氫能產業的發展及氫能源車的推廣應用,上海目前有3000 多只車載氫氣瓶處于服役階段,且均已使用了近 3 年,面臨定期檢驗的關口。陳寅副市長對氫氣瓶的安全做出了指示,他提出在氫能車用氣瓶的相關檢驗標準還沒有出來之前,上海要先行先試,形成一套可行的檢驗方法,保障上海市氫氣瓶的安全運行,助力上海氫能發展.由上海市特種設備監督檢驗技術研究院發起,組織氣瓶檢驗單位、整車氫系統安裝單位、整車組裝單位、示范應用協調等單位起草團體標準《車用高壓儲氫氣瓶在線檢驗與評價方法》。主要參編單位及人員分工如下表。










        (二)標準編制原則和主要內容(如技術指標、參數、公式、性能要求、試驗方法、檢驗規則等)的論據,解決的主要問題。修訂標準時應列出與原標準的主要差異和水平對比;已有同類國家標準、行業標準或其他團體標準時,應列出與其他標準的主要差異和水平對比;
            標準編制原則: 為確保汽車用壓縮氫氣鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶的安全使用,本標準參考采用了 ISO 19078:2013<Gas cylinders—Inspection of the cylinder installation, and requalification of high pressure cylinders for the on-boardstorage of natural gas as a fuel for automotive vehicles>、CGA C-6.4 :2012<Methods for External Visual Inspection of Natural Gas Vehicle (NGV) and Hydrogen Vehicle (HV) Fuel
        Containers and Their Installations>以及GB/T 24162-2009《汽車用壓縮天然氣金屬內膽纖維環纏繞氣瓶定期檢驗與評定》有關術語表達、表面缺陷分類及相關檢驗檢測方法。
            主要內容論據: TSG 23-2021《氣瓶安全技術規程》規定車用氫氣瓶的檢驗周期為 3 年。本標準基于上海市市場局科技項目、國家市場監管總局科技項目及上海市科委科技項目的研究積累,獲得了車載高壓儲氫瓶的失效機理,通過動態載荷作用下車用高壓儲氫瓶的失效形式建立車用高壓儲氫瓶損傷識別與定位方法,形成了基于超聲導波的缺陷在線監測/檢測技術。
            解決的主要問題: 按照TSG 23-2021《氣瓶安全技術規程》車用氫氣瓶的檢驗周期為3年,但法規中也只是給出其定期檢驗的一些基本要求,在檢驗方法與檢驗具體內容上并沒有給出明確規定,因目前尚沒有針對該類氣瓶產品的定期檢驗國家標準,如按傳統的氣瓶定期檢驗項目來檢驗車用高壓儲氫瓶并不能對高壓儲氫瓶的基體纖維和表層纖維的安全狀況進行準確的評價,車用氫系統氣瓶的拆檢又造成檢驗時間長,缺陷檢出率低的問題。綜上因素,使得氣瓶的安全監管和氫能源汽車的推廣應用面臨全新的挑戰,本標準通過采用基于超聲導波的損傷定位技術能夠科學地降低定期檢驗的時間成本和經濟成本,提高缺陷檢出率,從本質上解決了科學評價車用高壓儲氫瓶在役時的安全狀態的問題。
            目前國內外無相關標準,無差異化比較。
        (三)主要試驗(或驗證)情況分析;
            本標準建議采用超聲導波作為無損檢測方法,基于超聲導波的橢圓損傷定位方法能夠獲得損傷位置。首先,激勵傳感器激發出導波信號,當激勵信號傳播到缺陷處時與其發生相互作用產生散射現象。隨后,通過接收傳感器接收散射信號。最后,由采集到的導波時域信號中散射波包的傳播時間,即可計算得到導波信號從激勵傳感器經過缺陷后最終到達接收傳感器的路徑長度。任意一對傳感器可以確定一個橢圓軌跡,通過傳感器陣列中的多對傳感器網絡可以確定多個橢圓軌跡。這些橢圓軌跡的交點,即為缺陷所在的位置。該試驗方法已獲得有效驗證,將于2022年第3季度進行研究成果的驗收。
        (四)標準中如果涉及專利,應有明確的知識產權說明;

        (五)產業化情況;
            在氫燃料電池車產業方面,國家氫能標委會發布的《中國氫能基礎設施》藍皮書中明確,到 2030 年,國內將建成加氫站 1000 座,氫燃料電池車達到 100 萬輛。各地方也紛紛推出氫能產業規劃方案,推動產業發展不斷提速。上海市政府鼓勵氫能燃料推廣應用,提出到2023 年,上海燃料電池汽車產業發展實現“百站、千億、萬輛”總體目標,規劃加氫站接近 100 座并建成運行超過 30 座,加氫網絡全國最大,形成產出規模約 1000 億元,發展規模全國前列,推廣燃料電池汽車接近 10000 輛,應用規模全國領先。據統計,上海市目前有車用高壓儲氫瓶 3000 余只,均已使用 3 年,預計未來 3 年將有近萬輛氫能汽車投入使用。如何科學、可靠、高效的對氫能源汽車儲氫裝置的安全狀況進行檢驗和評價,是亟待解決的問題。
        (六)采用國際標準和國外先進標準情況;
            國外未見類似標準。
        (七)與相關國家標準、行業標準、地方標準及其他標準,特別是強制性標準的協調性;
            與 TSG 23-2021《氣瓶安全技術規程》和 GB/T 35544-2017 《車用壓縮氫氣鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶》標準協調使用。
        (八)重大分歧意見的處理經過和依據;
            無
        (九)貫徹標準的要求和措施建議(包括組織措施、技術措施、過度辦法等);
            本標準規定了氣瓶檢驗機構和人員、檢驗準備、檢驗項目、氣瓶及氣瓶附件評價和報廢氣瓶的處理等通用技術要求,屬于規范性的作業指導文件。
            本標準適用于氣瓶使用單位、充裝單位和檢驗檢測機構、各級特種設備安全監督管理部門對氣瓶服役安全性判定的相關工作。
        (十)其它應予說明的事項。
            無
         


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