今天給大家帶來的分享是關于車載氫系統的氣密性檢測和置換方法。該方法適用于公稱工作壓力不超過 70MPa、貯存介質為壓縮氫氣、工作溫度不低于 -40℃ 且不高于 85℃ 的儲氫氣瓶及其附件組成的車載氫系統的氣密性檢測和置換。具體檢測方法及合格要求見以下內容。

1、車載氫系統的氣密性檢測

1.1 檢測方法

a）氣密性檢測由增壓階段、保壓階段構成，如圖 1 所示。

圖 1 氣密性測試示意圖

b）根據 GB/T 34872 的要求，使用 90% 氮氣 +10% 氦氣的氦氮混合氣作為試驗介質。通過增壓單元，首先將系統壓力加至 5MPa，檢查無異常后將系統壓力階梯式增加，每增加 5MPa 后暫停，檢查無異常后繼續增壓。最后將待測車載氫系統壓力加至要求壓力。增壓完成后，保壓時間不低于 30min。

1.2 合格要求

1.2.1　氣密性檢測

1.2.1.1 裝車前氫系統

根據 1.1 中要求的檢測方法，采用氦質譜檢漏儀或涂液法來進行異常檢查。根據 GB/T 34872 的要求，對儲氫容器、焊接處、法蘭、墊片、閥門及連接處使用氦質譜檢漏儀或中性發泡液檢漏。數據采集單元記錄系統壓力。最終壓力應不低于公稱工作壓力的 1.1 倍。氣密性檢測過程中同時符合以下要求的，可判定為氣密性檢測合格：

a）若使用氦質譜檢漏儀檢測，氦氣漏率應小于 1*10^-5Pa?m3/s。若使用涂液法檢測，檢測區域不能產生可見氣泡或者泡沫； 

b）系統壓力保持不變（排除溫度因素影響）。排除溫度因素影響可參照式（1）將現有壓力轉換為 15℃ 下標準壓力：

式中：

P——系統當前壓力，MPa；

T——系統當前溫度，℃；

P'——系統15℃下標準壓力，MPa。

1.2.1.2 裝車后氫系統

根據 1.1 中要求的檢測方法，過程使用涂液法及觀察壓力讀數來進行異常檢查。根據 GB/T 34872 的要求，對儲氫容器、焊接處、法蘭、墊片、閥門及連接處使用中性發泡液檢漏，并對系統保壓前后壓力值進行記錄。最終壓力應不低于公稱工作壓力的 1.1 倍。氣密性檢測過程中同時符合以下要求的，可判定為氣密性檢測合格：

a）檢測區域不能產生可見氣泡或者泡沫；

b）系統壓力保持不變（排除溫度因素影響）。排除溫度因素影響可參照 1.2.1.1 中式（1）。

2、車載氫系統的置換

2.1 檢測方法

置換操作由系統壓力的充放構成，須有以下步驟：

a）在置換操作前，將車載氫系統與燃料電池之間的連接切斷；

b）將系統壓力泄放，最低應保證有可感受微弱氣流。若至此狀態，壓力默認為 0.2MPa；

c）使用待置換氣體將系統升壓，后進行泄放，泄放最低應保證有可感受微弱氣流。若至此狀態，壓力默認為 0.2MPa；

d）重復上述操作數次，最低不得低于 3 次。具體次數按照 2.2 中計算方法進行確定。

2.2 合格要求

根據 2.1 中要求的操作方法，置換后系統內氣體濃度按照下列公式進行計算并達到所需要求。

質子交換膜燃料電池氫氣純度應符合 GB/T 34872 要求。

置換后氣體濃度計算方法：

第一次置換后容器內氣體雜質體積分數按式（2）計算：

設每次置換充放氣終止壓力相同，置換 n 次后容器內氣體雜質體積分數按式（3）計算：

置換 n 次后容器內氣體濃度按式（4）計算：

式中：

x₀——容器內初始氣體雜質體積分數，默認為 1；

x_n——容器置換 n 次后氣體雜質體積分數；

p₀——容器內初始氣體壓力（絕對壓力），MPa；

p₁——置換充氣終止時，容器內氣體壓力（絕對壓力），MPa；

p₂——置換放氣終止時，容器內氣體壓力（絕對壓力），MPa；

y₀——置換用氣體中氣體雜質體積分數；

c——置換 n 次后容器內的氣體濃度。

以上就是今天的分享！如果您對用于上述試驗的車載氫系統氣密性檢測設備感興趣，歡迎與我們聯系！