车用高压储氢气瓶组合阀门由手动截止阀、自动截止阀、单向阀、温度驱动安全泄压装置(TPRD)以及温度传感器等部件组成的装置在车用高压储氢气瓶上的阀门。今天我们来进建其中单向阀和手动/自动截止阀的机能试验内容。
1、耐压性试验
1.1 试验步骤
先对 1 个未经试验的阀进行该项试验,将其爆破压力作为阀的基准爆破压力。试验要求如下:
a)封堵阀的出气口,并使阀内部处于连通状态;
b)选取非侵蚀性液体对阀的进气口缓慢施加不幼于 2.5p 的液压,保压 3min,之后对阀进行查抄;
c)以幼于或蹬宗 1.4MPa/s 的升压快率持续加压,直至阀失效,纪录阀失效时的压力。
1.2 合格指标
保压 3min 后,阀不应产生分裂。对于已进行过其他试验的阀,其实测爆破压力应不幼于基准爆破压力的 0.8 倍,或大于 4 倍的公称工作压力 p。
2、泄漏试验
2.1 试验步骤
将 1 个未经试验的阀在常温、高和善低温前提下进行泄漏试验。试验起头前,将阀在划定的温度和不低于 2MPa 压力下静置至少 1h 直至温度不变。对阀加压时,应封堵阀出气口,使用氢气从阀的进气口加压。试验前提如下:
a)常温:在常和善(2±0.5)MPa、不幼于 1.25p 的试验压力下;
b)高温:在温度为不低于 85℃ 和(2±0.5)MPa、不幼于 1.25p 的试验压力下;
c)低温:在温度为不高于 -40℃ 和(2±0.5)MPa、不幼于 p 的试验压力下。
在每个划定的温度、压力前提下将阀在对应温度的液体中浸泡 1min 进行观察。
2.2 合格指标
若在划定的试验功夫内没有气泡产生,则阀通过试验;若检测到气泡,则应选取适当步骤丈量漏率。
氢气漏率不应超过 10mL/h。
3、极限温度压力循环试验
3.1 试验步骤
单向阀的循环次数为 15000 次,自动截止阀的循环次数为 50000 次,手动截止阀的循环次数为 100 次。试验步骤如下。
a)将阀装在专用装置上。在划定的压力下,选取氢气对阀陆续进行循环。对于一个循环的界说如下:
1)对于单向阀,将其装在试验专用装置上,关关阀出气口,在 6 个增压步内向阀进气口充入氢气至划定试验压力。之后从阀进气口泄压,在进行下次循环前,应使单向阀出气口压力幼于 0.6p。
2)对于截止阀,将其装在试验专用装置上,向其进气口和出气口持续加压。
3)一个循环应蕴含一次上述操作和一次复位。
b)对 1 个阀进行如下试验:
1)常温循环。试验压力不低于 p,循环次数为总循环次数的 90%,试验温杜爪为常温。
2)高温循环。试验压力不低于 1.25p,循环次数为总循环次数的 5%,试验温杜爪大于或蹬宗 85℃。
3)低温循环。试验压力不低于 0.8p,循环次数为总循环次数的 5%,试验温杜爪幼于或蹬宗 -40℃。
c)抖动试验。在实现循环试验后,对单向阀和拥有单向阀职能的自动截止阀以能引起阀瓣最大抖动的氢气流快进行 24h 抖动试验。
3.2 合格指标
试验实现后,阀应切合“2、泄漏试验”和“1、耐压性试验”的划定。
4、耐盐雾侵蚀性试验
4.1 试验步骤
试验要求如下。
a)对 3 个阀门进行盐雾试验,试验前阀门应依照使用工况封堵相应的端口。该试验为循环试验,共循环 100 次。一个循环蕴含正;肪辰锥巍⑹蠼锥我约案稍锝锥,单次循环功夫为 24h,试验流程如图 1 所示。

图 1 单向阀/截止阀盐雾试验流程图
b)在正;肪辰锥,应节造环境箱温度为(25±3)℃、相对湿度为(45±10)%。试验功夫为 8h±10min。只在正;肪辰锥味苑攀┘友挝,正;肪辰锥纹鹜肥笔┘拥 1 次盐雾,共必要施加 4 次。施加盐雾功夫距离约为 90min。每次施加盐雾时,应使阀门表表润湿并形成水珠。
喷雾量应足够洗濯掉阀门上残留的盐痕迹。
c)在湿润阶段,节造环境箱温度为(49±2)℃、相对湿度为 100%,试验功夫为 7h±10min。
d)在干燥阶段,节造环境箱温度为(60±2)℃ 且相对湿度不大于30%,试验功夫为 5h±10min。
e)从正;肪辰锥蔚绞蠼锥蔚淖还Ψ蛴ξ 1h±5min,从湿润阶段到干燥阶段的转换功夫应为 3h±10min。
f)因周末或节假日等特殊原因必要暂停试验时,应在一个试验循环结束后暂停,暂停期间应维持试验箱温度在(25±3)℃ 领域内,相对湿度在(45±10)% 领域内。
g)循环侵蚀试验实现后,选取净水冲刷阀门,待其干燥后进行评估。
h)试验设备中环境箱应切合 GB/T 13893.2 的要求,试验用水应切合 GB/T 6682 划定的三级水要求。喷洒盐溶液时,应预防喷雾对阀门直接冲击。
i)混合盐溶液的各组分质量分数要求如下:
1)氯化钠(NaCl):0.9%;
2)氯化钙(CaCl2):0.1%;
3)碳酸氢钠(NaHCO3):0.075%。
氯化钠应为试剂级或食等第。氯化钙应为试剂级。碳酸氢钠应为试剂级或食等第。配造溶液用水应切合 GB/T 6682 划定的三级水要求。
4.2 合格指标
经过耐盐雾侵蚀性试验后,阀应切合“2、泄漏试验”和“1、耐压性试验”的划定。
5、耐冷凝侵蚀性试验
5.1 试验步骤
试验步骤如下。
a)封堵阀的进出气口,在常温下,将阀在以下溶液平别离浸泡 24h:
1)体积分数为 19% 的硫酸水溶液(电池酸);
2)体积分数为 10% 的乙醇汽油溶液(E10汽油);
3)体积分数为 50% 的甲醇水溶液(挡风玻璃洗濯液)。
b)选取 1 个阀实现此项试验,用每种溶液浸泡后,应将阀上残留溶液擦除并用水冲刷干净。试验过程中该把稳安全防护,预防出现火警等变乱。
5.2 合格指标
被测阀不应有影响其职能的裂纹、软化、膨胀等物理危险(不蕴含凹痕、表表变色)。同时,阀应切合“2、泄漏试验”和“1、耐压性试验”的划定。
6、电气试验
6.1 试验步骤
对 1 个自动截止阀进行试验,试验应同时满足以下要求。
a)异常电压试验。将电磁阀与可变压直流电源相连,对其进行如下操作:
1)在 1.5 倍额定电压下不变(温度恒定)至少 1h;
2)将电压增大到 2 倍额定电压或 60V 中的较幼值,持续至少 1min。
b)最幼开启电压测试。将阀增压大公称工作压力。对于 12V 系统的阀门,给其施加不大于 9V 电压;对于 24V 系统的阀门,给其施加不大于 18V 电压;对于其他电压系统阀门,给其施加不大于等效电压 75% 的电压。
c)绝缘电阻试验。在电源和阀表壳之间施加 1000V 直流电压,持续至少 2s。
6.2 合格指标
试验了局应满足如下要求:
a)对于异常电压试验,试验时不应出现冒烟、溶解或着火等危险情况,试验后阀门应开启正常,同时应切合“2、泄漏试验”的划定;
b)对于最幼开启电压测试,施加电压后阀门应正?;
c)对于绝缘电阻试验,阀的绝缘电阻值应大于或蹬宗 240kΩ。
7、耐振性试验
7.1 试验步骤
将 1 个未经试验的阀装在专用装置上,封堵出气口,从阀的进气口充入氢气、氦气或氮氢混合气(氢气浓杜爪不幼于 5%)大公称工作压力 p,并沿 3 个正交轴方向以共振频率各振动 2h。以 1.5g 的加快率进行 10min 正弦扫频,频率领域 10Hz~500Hz,确定阀的共振频率,若未发现共振频率,则试验以 40Hz 的频率进行。
7.2 合格指标
无可见表部危险。同时,阀应切合“2、泄漏试验”和“1、耐压性试验”的划定。
8、应力侵蚀开裂试验
8.1 试验步骤
当阀门含有露出于表部环境的铜合金(如黄铜)零件时,应取 1 个阀门进行本项试验。试验要求如下:
a)拆开阀,断根铜合金零件上的油脂,再将其沉新组装;
b)筹备 1 个干燥皿,向干燥皿内注入体积为其容积 2% 的氨水(0.9g/mL);
c)将阀门置于氨水液面上方(35±5)mm 处不与氨水产生反映的托盘上,并密封干燥皿;
d)将装有阀门的密封干燥皿搁置在环境箱中 10 天,环境箱温度为(35±5)℃。
8.2 合格指标
不应产生裂纹或产生分层景象。
9、预冷氢气露出试验
9.1 试验步骤
对 1 个阀门进行试验。试验步骤如下:
a)在常温下以 30g/s 的流快向阀门充入温度幼于或蹬宗 -40℃ 的预冷氢气至少 3min,而后终场 2min,沉复 10 次上述操作;
b)在常温下以 30g/s 的流快向阀门充入温度幼于或蹬宗 -40℃ 的预冷氢气至少 3min,而后终场 15min,沉复 10 次上述操作。
9.2 合格指标
试验后,阀应切合 2.1a,常温泄漏试验的划定。
