标准编号:	GB/T 42610-2023
中文名称:	高压氢气瓶塑料内胆和氢气相容性试验方法
英文名称:	Test method for evaluating hydrogen compatibility of plastic liner of high pressure gaseous hydrogen cylinders
中标分类:	J74    压力容器
行业分类:	GB    国家标准
ICS分类:	23.020.30 23.020.30    压力容器、气瓶 23.020.30
发布机构:	国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
发布日期:	2023-05-23
实施日期:	2024-6-1
标准状态:	to be valid
翻译语言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符数:	16000 字
翻译价格(元):	1060.0
交付时间:	付款后 1 个工作日

Test method for evaluating hydrogen compatibility of plastic liner of high pressure gaseous hydrogen cylinders 1 Scope This document specifies the general requirements, test conditions, test methods and test report of test for evaluating hydrogen compatibility of plastic liner of high pressure gaseous hydrogen cylinders. This document is applicable to the test for evaluating hydrogen compatibility of plastic liner of high pressure gaseous hydrogen cylinders with hydrogen as storage medium and working temperature not lower than -40℃ and not higher than 85℃. 2 Normative references The following documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 1033.1 Plastics - Methods for determining the density of non-cellular plastics - Part 1: Immersion method, liquid pyknometer method and titration method GB/T 1040.1 Plastics - Determination of tensile properties - Part 1: General principles GB/T 1040.2 Plastics - Determination of tensile properties - Part 2: Test conditions for moulding and extrusion plastics GB/T 5163 Sintered metal materials, excluding hardmetals - Permeable sintered metal materials - Determination of density, oil content, and open porosity GB/T 5330.1 Industrial wire screens and woven wire cloth - Guide to the choice of aperture size and wire diameter combinations - Part 1: Generalities GB/T 5832.1 Gas analysis - Determination of moisture - Part 1: Electrolytic method GB/T 5832.2 Gas analysis - Determination of moisture - Part 2: Dew point method GB/T 6285 Determination of trace oxygen in gases - Electrochemical method GB/T 13005 Terminology of gas cylinders GB/T 28726 Gas analysis - Gas chromatograph with helium ionization detector GB/T 29729 Essential requirements for the safety of hydrogen systems GB/T 34542.1 Storage and transportation systems for gaseous hydrogen - Part 1: General requirements GB/T 37244 Fuel specification for proton exchange membrane fuel cell vehicles - Hydrogen 3 Terms, definitions and symbols 3.1 Terms and definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 13005 and the following apply. 3.1.1 plastic liner inner plastic housing that is designed to withstand no pressure load and used for sealing the gas, with carbon fiber reinforced layer wrapped outside 3.1.2 seamless plastic liner unibody plastic liner without splicing weld 3.1.3 welded plastic liner plastic liner with splicing weld 3.1.4 blister local defect in polymers that looks like a bubble 3.1.5 nominal working pressure defined filling pressure of high pressure gaseous hydrogen cylinders at the reference temperature (15℃) 3.2 Symbols For the purposes of this document, the following symbols apply. B the thickness of disc specimen, m; p the nominal working pressure of cylinder, MPa; Pe the gas permeability coefficient of material, mol•m/(m2•s•Pa); S the surface area of the specimen exposed to hydrogen during permeability test, m2; Δp the pressure difference between the high-pressure side and the low-pressure side of the specimen during permeability test, Pa; the transmission rate of gas at stable permeability, mol/s. 4 General requirements 4.1 Test for evaluating hydrogen compatibility of plastic liner of high pressure gaseous hydrogen cylinders include the plastic liner material test and cylinder liner test. Plastic liner material test includes hydrogen permeability test, physical property test, tensile property test, hydrogen cycling test and hydrogen aging test; cylinder liner test includes permeability test at extreme temperature, liner buckling and blister test. The test flow is shown in Figure 1. 4.2 The overall design, installation & commissioning and use management of the hydrogen compatibility test device shall be carried out in accordance with GB/T 29729 and GB/T 34542.1. 4.3 The hydrogen compatibility test device shall be free from impurities that can interact with the specimen or pollute the test environment.

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms, definitions and symbols 4 General requirements 5 Test conditions 6 Test methods 7 Test report Annex A (Informative) Basic structure of main body of hydrogen permeability test device

GB／T 42610—2023 高压氢气瓶塑料内胆和氢气相容性 试验方法 Test method for evaluating hydrogen compatibility of plastic liner of high pressure gaseous hydrogen cylinders 。 高压氢气瓶塑料内胆和氢气相容性 试验方法 1 范围 本文件规定了高压氢气瓶塑料内胆氢气相容性试验的通用要求，试验条件、试验方法和试验报告。 本文件适用于贮存介质为氢气、工作温度不低于－40℃且不高于85℃的高压氢气瓶用塑料内胆和氢气的相容性试验。 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／T 1033.1 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分：浸渍法﹑液体比重瓶法和滴定法 GB／T 1040.1 塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则 GB／T 1040.2 塑料 拉伸性能的测定 第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件 GB／T 5163 烧结金属材料(不包括硬质合金)可渗透性烧结金属材料 密度、含油率和开孔率的测定 GB／T 5330.1 工业用金属丝筛网和金属丝编制网 网孔尺寸与金属丝直径组合选择指南 第1部分：通则 GB／T 5832.1 气体分析 微量水分的测定 第1部分：电解法 GB／T 5832.2 气体分析 微量水分的测定 第2部分：露点法 GB／T 6285 气体中微量氧的测定 电化学法 GB／T 13005 气瓶术语 GB／T 28726 气体分析 氦离子化气相色谱法 GB／T 29729 氢系统安全的基本要求 GB／T 34542.1 氢气储存输送系统 第1部分：通用要求 GB／T 37244 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气 3 术语、定义和符号 3.1 术语和定义 GB／T 13005 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 塑料内胆 plastic liner 外部缠绕碳纤维增强层，用于密封气体﹑按不承受压力载荷进行设计的内层塑料壳体。3.1.2 无缝塑料内胆 seamless plastic liner 采用一体成型、没有拼接焊缝的塑料内胆。 3.1.3 焊接塑料内胆 welded plastic liner 含有拼接焊缝的塑料内胆。 3.1.4 鼓泡 blister 聚合物中形貌如同气泡的局部缺陷。 3.1.5 公称工作压力 nominal working pressure 高压氢气瓶在基准温度(15℃)下的限定充装压力。 3.2 符号 下列符号适用于本文件。 B 圆片试样厚度，m； p 气瓶公称工作压力，MPa； Pe 材料的气体渗透系数，mol·m／(m2·s·Pa)； S 渗透试验时试样曝露于氢气的表面积，m2； Δp 渗透试验时试样高压侧与低压侧的压力差，Pa； 稳定渗透时气体的传输速率，mol／s。 4 通用要求 4.1 高压氢气瓶塑料内胆氢气相容性试验包括塑料内胆材料试验和气瓶内胆试验。塑料内胆材料试验包括氢气渗透试验、物理性能试验、拉伸性能试验、氢气循环试验和氢气老化试验，气瓶内胆试验包括极限温度渗透试验、内胆屈曲和鼓泡试验。试验流程如图1所示。 4.2 氢气相容性试验装置应按照GB／T 29729和GB／T 34542.1进行总体设计、安装调试和使用管理。 4.3 氢气相容性试验装置中不应存在能与被测样品相互作用或会污染测试氢气环境的杂质成分。 5 试验条件 5.1 气体 5.1.1 氢气：应满足GB／T 37244的要求。 5.1.2 氮气或惰性气体：纯度≥99.999％。 5.2 置换 5.2.1 试验前，应用氮气或惰性气体置换试验系统和供氢管路系统，再用氢气置换。通入氢气前，应检测试验系统内氧气的体积分数，其值应小于或等于1％。置换结束时，试验系统内氧气的体积分数应小于或等于1×10－6，水的体积分数应小于或等于5×10－6。 5.2.2 氧气含量应按GB／T 28726或GB／T 6285的规定检测，水含量应按GB／T 5832.1或GB／T 5832.2的规定检测。 5.2.3 试验用氢气、置换气体和置换程序分别符合5.1.1、5.1.2和5.2.1的规定，且试验系统内氧气和水的含量在连续3次测试中均满足5.2.1的要求时，6个月内不需要检测试验系统内的氧气和水含量。 高压氢气版塑料内胆和氢气相容性试验 塑料内胆材料试验 试样 母材：12个 试样 母材：9个×2组 每道焊接接头：9个×2组 每道合模线：3个×2组 试样 母材：6个 每道焊接接头：6个 每道合模线：2个 氢气渗透试验 物理性能试验 拉伸性能试验 氢气老化试验 组 是否合格 不合格 材料性能变化评估 通过 气瓶内胆试验 气瓶(1个) 极限温度渗透试验 内胆屈曲和鼓泡试验 图1 高压氢气瓶塑料内胆和氢气相容性试验流程 6 试验方法 6.1 塑料内胆材料试验 6.1.1 一般要求 6.1.1.1 无缝塑料内胆应进行母材试验，焊接塑料内胆应进行母材试验和焊接接头试验。 6.1.1.2 母材试验应在同一内胆的两个环形截面处取样。在一个截面处沿环向每隔120°取4个氢气渗透试样和1个物理性能试样，在另一个截面处沿环向每隔120°取6个拉伸性能试样和2个氢气老化试样，如图2所示： a) 无缝塑料内胆：在筒体中部取样，截面间距应大于200mm； b) 焊接塑料内胆：含有一道环向焊接接头时，在筒体两端与焊接接头之间的中间部位取样；含有两道环向焊接接头时，在筒体中部取样，截面间距应大于200mm。 6.1.1.3 对于焊接塑料内胆，在每道焊接接头处沿环向每隔120°取6个拉伸性能试样和2个氢气老化试样，对于含合模线的吹塑内胆，在每道合模线处取6个拉伸性能试样和2个氢气老化试样，取样部位如图2所示。取样时应确保焊缝或合模线位于试样中部。