涉氫閥門作為儲氫系統中關乎安全和性能的關鍵組件,在保證氫氣安全儲存和高效釋放方面發揮著關鍵作用。閥門的極限溫度壓力循環試驗旨在評估閥門在不同溫度和壓力下的工作性能,這有助于確定閥門在極端條件下的操作特性、泄漏率和壽命表現,從而確保其在實際運行中的可靠性。
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試驗標準要求
依據GB/T 42536-2023《車用高壓儲氫氣瓶組合閥門》 6.6.3 極限溫度壓力循環試驗,該試驗方法模擬涉氫閥門在常溫、高溫+85℃、低溫-40℃工況下,氫氣的壓力循環對樣件在密封性、耐壓性以及壽命等方面的影響,針對不同種類的涉氫閥門試驗方案如下所示:
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試驗參數與實際工況的對應性
試驗參數的設定來源于制定試驗方案時大量的數據采集和摸索:
① 85℃環境溫度工況
停在瀝青路面上的深顏色車輛,其機艙在50℃陽光直射下最高承溫為82℃;
② -40℃環境溫度工況
氣象記錄顯示極限溫度為-40℃或低于-40℃的高緯度國家,每年有5%的時間會出現-30℃及以下的低溫;
③ 試驗壓力工況
在快速加注時閥門溫度會快速上升,整個加注過程近似于絕熱壓縮,按照絕熱壓縮進行計算,當氫氣儲量不變時閥門內溫度從15℃升高到85℃會導致壓力升高至1.25倍公稱工作壓力,同理,氣瓶內溫度從-40℃升高到15℃會導致壓力從0.8倍公稱工作壓力升高到1倍公稱工作壓力。
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合格指標判定和分析
試驗完成后,閥門應開展以下符合性判定:
① 泄漏試驗
若在規定的試驗時間內沒有氣泡產生,則閥通過試驗;若檢測到氣泡,則應采用適當的方法測量漏率,氫氣漏率不應超過10mL/h;
② 耐壓性試驗
保壓3min后,閥不應發生破裂。對于已進行過其他試驗的閥,其實測爆破壓力應不小于基準爆破壓力的0.8倍,或大于4倍的公稱工作壓力p。
總之,在極端溫度下,閥門的密封性和操作性受到影響,高溫下的材料膨脹和低溫下的收縮可能影響到閥門的密封效果。通過模擬真實工作條件下的極端溫度和壓力環境,驗證閥門的壽命和耐久性,這有助于確定閥門的使用壽命,并制定維護計劃。特嗨擁有符合標準要求的涉氫閥門驗證和分析能力,成為助力更多氫能客戶成長的合作伙伴,為儲氫系統的安全性和穩定性保駕護航。