《液氢气瓶第1部分：材料、设计、制造、检验与试验》编制说明.docx

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1、地方标准液氢气瓶第1部分：材料、设计、制造、检验与试验（征求意见稿）编制说明一、任务来源根据“广东省市场监督管理局关于批准下达2022年第一批广东省地方标准制修订计划项目的通知“（粤市监标准2022379号），液氢气瓶第1部分：材料、设计、制造、检验与试验列入2022年广东省地方标准制修订计划，由广东省特种设备检测研究院、佛山环境与能源研究院、华南新能源汽车产业促进中心、瀚蓝（佛山）新能源运营有限公司、鸿达兴业股份有限公司等单位共同制定该标准。二、编制背景、目的和意义能源作为新世纪发展的动力，是制约世界经济发展的重要因素。然而地球上的化石能源是有限的，在现阶段能源紧缺、环境保护形势严峻的全球背

2、景下，氢能作为一种十分重要的可持续、清洁型能源而越来越被重视和推广，是调整能源消费结构，带动相关传统产业向新兴产业转型升级的重要组成部分。十九大报告要求加快生态文明体制改革，建设美丽中国，并首次把“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”写入报告。“绿水青山就是金山银山”，重心在和谐，核心在绿色发展、循环发展和低碳发展，通过现代化的绿色产业体系实现国民经济的绿色化。氢能的开发使用不仅仅是一种绿色发展理念,更是涉及生产方式、生活方式、思维方式和价值观念的一场绿色革命,功在当代、利在千秋。氢能运用中最重要的一个环节是氢的储运，我国早在“十五”期间就已经开始展开对储氢气瓶的研究，氢能的储运是遏制氢

3、能产业化速度亟需解决的瓶颈。目前有高压储氢、吸附储氢、低温储氢以及高压低温储氢等方式。气瓶作为低温储氢的一种高效的手段备受关注，但气瓶的设计、制造、检验、试验等没有规范及标准可依，因此编制液氢气瓶的标准需求更加突显。三、编制的思路和原则（一）编制思路本标准是以中华人民共和国特种设备安全法等法律法规及特种设备相关技术规范为基础，结合液氢气瓶产品本身和目前国内外对该类气瓶的现状，提出了液氢气瓶的设计、制造、检验方法和要求等。主要引用以下规范性文件：GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

4、GB/T1954辂锲奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法GB/T2653焊接接头弯曲试验方法GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB/T7144气瓶颜色标志GB/T9251气瓶水压试验方法GB/T12137气瓶气密性试验方法GB/T12241安全阀一般要求GB/T12243弹簧直接载荷式安全阀GB/T13005气瓶术语GB13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T13305不锈钢中Q-相面积含量金相测定法GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T16804气瓶警示标签GB/T17925气瓶对接焊缝X射线数字成像检测GB/T18442.1固定式真空绝热深冷压力容器第1部分

5、：总则GB/T 18443.2 空度测量GB/T 18443.3 率测量GB/T 18443.4GB/T18442.3固定式真空绝热深冷压力容器第3部分：设计第2部分：真第3部分：漏第4部分：漏真空绝热深冷设备性能试验方法真空绝热深冷设备性能试验方法真空绝热深冷设备性能试验方法放气速率测量GB/T18443.5真空绝热深冷设备性能试验方法第5部分：静态蒸发率测量GB/T18443.8真空绝热深冷设备性能试验方法第8部分：容积测量GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语GB/T24511承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带GB/T25198压力容器封头GB/T31480深冷容器用高真空多层绝热材

6、料GB/T31481深冷容器用材料与气体的相容性判定导则GB/T33209焊接气瓶焊接工艺评定GB/T33215气瓶安全泄压装置JB4732-1995钢制压力容器一分析设计文件JB/T6896空气分离设备表面清洁度NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件NB/T47013.2承压设备无损检测第2部分：射线检测NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测NB/T47013.5承压设备无损检测第5部分：渗透检测NB/T47013.11承压设备无损检测第11部分：X射线数字成像检测NB/T47013.14承压设备无损检测第14部分：X射线计算机辅助成像检测NB/T47018.1承压

7、设备用焊接材料订货技术条件第1部分:采购通则NB/T47018.3承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分:气体保护电弧焊钢焊丝和填充丝（二）编制原则本标准制定遵循以下原则：1、基础性原则本标准的主要内容来源于特种设备法律法规及特种设备相关技术规范，基础性强，覆盖面广，具有较强的操作性。2、协调性原则本标准符合国家的政策，贯彻国家的法律法规，与气瓶制造和监管的相关标准协调一致、衔接配套，符合监督检验服务的基本要求和过程要求，能够满足液氢气瓶产品设计、制造、检验的需要。3、合理性原则本标准从全局出发，综合考虑特种设备检验检测机构监督检验服务的实际和当前服务的发展方向以及气瓶制造企业单位的需求，合理

8、可行，便于实施与监督。4、规范性原则本标准按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则规定的格式进行编写。四、编制过程及内容的确定（一）编制过程为解决目前氢能快速发展的氢能储运瓶颈，随着氢燃料电池技术不断成熟，美国、日本、欧洲等发达国家和地区纷纷把发展氢能看作是能源转型和变革的重要抓手。近年来，在氢能产业发展热潮下，我国已初步掌握燃料电池及其关键材料、动力系统、整车和基础设施等核心技术，氢能产业发展已初具规模。然而，随着产业不断发展，市场规模不断扩大，氢能供应与产业发展不匹配的现象已逐步显现，其中缺乏高效率、低成本、大规模的氢能储运技术路线已经成为制约氢能产业

9、健康持续发展的瓶颈问题。液氢具有储存密度大、运输效率高、单位质量储运成本低等优势，是降低氢气成本的有效技术途径。但液氢气瓶作为液氢储运的关键一环，一直以来缺乏标准支撑，目前国内已初具液氢气瓶的生产制造能力，且有较大的市场需求，提前布局即将井喷的液氢市场，势在必行，因此需提出液氢气瓶操作和检验标准以服务行业和产业的健康快速发展。氢能运用中最重要的一个环节是氢的储运，我国早在“十五”期间就已经开始展开对储氢气瓶的研究，国家重点研发专项早就有了液氢气瓶相关的研究并成功生产制造出试制样品。广东省作为沿海经济发达省份，对于氢能利用也走在全国前列，省内现已建成多条氢能新能源公交线路，并且其规模还将不断扩大

10、，这意味着将有越来越多的氢能汽车投入使用。本标准从材料、设计、制造、检验等环节入手，开展液氢杜瓦关键绝热结构设计、建造技术等方面标准化，有利于规范行业发展提升行业水平，保障特种设备安全，促进粤港澳大湾区经济发展。同时，液氢储运技术为西南和三北地区相对富余的可再生能源储能或消纳提供更经济、高效的路径选择，促进可再生能源规模化发展。2022年年初，广东省特种设备检测研究院组织有关专家成立本标准起草组，并在广州召开了第一次工作会议，讨论了制订原则、总体思想、重点内容和标准结构。2022年全年，起草组系统收集并综合对比分析了国际标准化组织(ISO).欧盟、美国、日本等的液氢气瓶产品标准和研究进展等，也

11、参考了GB/T2459-2009焊接绝热气瓶的部分内容，调研国内目前开展低温绝热气瓶型式试验工作的多家检验机构，与国内主要的液氢储存装置的生产制造企业交流沟通借鉴其相关经验，并在此基础上形成了标准讨论稿。本着对标准审查情况认真分析和研究的态度，2022年12月，起草组在佛山组织召开了工作会议，对材料、设计、制造等关键核心问题进行深入讨论。并将本标准中区别于已有焊接绝热气瓶产品，并针对我国特种设备管理情况的内容着重讨论，形成标准征集意见稿草案。（二）内容的确定本标准规定了气瓶的型号命名方法、基本参数、材料、设计、制造、试验、检验、型式试验、标志、包装、运输、出厂资料、资料保存等要求。五、内容说明

12、（一）关于标准的适用范围本标准适用于在正常环境温度（-40。C60。C）下使用，贮存液氢（仲氢体积含量不低于95%）,设计温度不高于-253（,公称工作压力为0.2MPa-3.5MPa,公称容积为150L450L,可重复充装的立式气瓶。（二）关于标准的属性本标准建议为地方标准。（三）有关条款的说明主要内容：1范围环境温度（-40。C60）的规定来源于TSG23-2021。公称工作压力为0.2M为35MPa的下限0.2MPa的规定来源于TSG23-2021o设计温度不高于-253。C的规定是根据液氢的沸点温度为20.38K（-252.77）o公称容积为150L450L的下限150L的规定是借鉴G

13、B/T34510-2017版汽车用液化天然气气瓶的规定，上限是参照DOT4L2018的规定。气瓶只允许立式的规定来源于DOT4L：2018o2规范性引用文件给出了本标准中引用的标准和规范情况。3术语和定义给出了本标准中用到的术语。4符号给出了本标准中用到的符号解释。5气瓶型号和基本参数目前没有标准规定液氢气瓶的命名方法，因此本标准借鉴GB/T15384-2011版气瓶型号命名方法规定这类气瓶的命名。5.1压力规定本条对气瓶分为内胆和外壳进行了压力要求。内胆计算压力采用设计压力，设计压力等于压力试验压力。DOT-4L：2018版规定：“耐压试验压力一般不低于2倍公称工作压力内胆由于需要进行检漏，

14、且规定方法为GB/T18443.3,因此规定了外压计算压力0.21MPa。氢的特性确定管路系统也要不泄漏，因此规定了气密性试验压力不应小于公称工作压力。外壳内压由外壳防爆装置予以保证安全，因此只规定了外压计算压力0.21MPao5.2有效容积设置允许充装的最大容积，实际上也就是预留气相空间。当液体受热膨胀后，有可以容纳膨胀的地方。6材料对受压元件、内胆焊接材料的性质、标记以及质量证明书提出了具体要求，从源头保证材料的真实性。7设计规定了液氢气瓶的主要组成，内胆、外壳、绝热系统、内胆与外壳之间的连接件、阀门管路系统、保护阀门管路系统的保护装置、底座等组成。8制造、试验和检验规定了单位职责：制造单

15、位应当对制造的产品的安全性负责，首先制造的产品应经过验证，其次要对制造的质量进行控制。以及沿用低温绝热气瓶标准中类似的组批、材料复验、标志移植、筒体、封头的制造及组装、焊前准备及施焊环境及坡口要求、焊接工艺评定、内胆产品焊接试板、焊缝余高、无损检测、内胆耐压试验、内胆检漏、表面清洁度、分子筛、吸气剂、真空夹层漏气速率、真空夹层漏放气速率、管道、阀门、气密性试验、露点、常温真空度、静态蒸发率、复验规则等方面的要求。9型式试验型式试验是验证气瓶设计、制造工艺、安全性能等是否符合预期的一种验证手段。当确定符合预期以后，则图样以及重要的工艺不能随意变更。型式试验也只能对样品负责，不对生产的产品质量负责。10标志、包装、运输、存放气瓶的铭牌是表明气瓶类别（容量、介质）、安全（压力、允许充装量、使用寿命）等重要参数的方式。气瓶标签是表明气瓶类别、使用安全（警示标签、警示语、急救措施）等信息的重要载体。必要的警告内容是对用户的基本要求和使用规范，应把有关安全的尽可能罗列（应该有但不限于，如应有“密闭或通风不良空间禁止使用”、“远离点火源”，“应保持直立”、“每两年应恢复常温置换处理”等）。11出厂资料产品说明书对于气瓶的安全使用、维护等至关重要。12资料保存资料的保管是出于当气瓶出现事故时可以为事