質子交換膜燃料電池供氫系統(以下簡稱"燃料電池供氫系統"或"供氫系統")的安全要求性能試驗項目包括:氣密性、泄漏量、壓力保護、泄壓裝置、接地性能、防護等級等 6 項內容,各項內容對應的試驗方法如下:
1、氣密性
試驗介質采用氫氣、氦氣或者其他惰性的混合物,應包含 5% 的氫氣或者 10% 的氦氣,或者其他已被證明可檢測的含量。如果有一種介質得到相關技術部門、公告機構或者監督部門的許可后也可以作為試驗介質。
氣密性試驗壓力為設計壓力,試驗開始后逐漸升壓,達到規定壓力后保持 30min,檢查所有儲氫容器、壓力容器、焊接點、法蘭、墊片、閥門及連接處等。
2、泄漏量
供氫系統應當將泄漏試驗氣體壓縮到規定壓力,3min 內表面活性劑不產生氣泡;或者使用已被證實等效的辦法進行泄漏試驗。允許的泄漏速率只適用于 100% 氫氣,其他氣體或者混合氣允許的泄漏速率應當被等效成 100% 氫氣的泄漏速率。
在供氣系統的出口處安裝精度為 0.5% 的壓力計和截止閥。關閉截止閥后打開氫氣的門及管路上其他的閥門,系統達到額定工作壓力并穩定 1min 后,記錄壓力傳感器測得的壓力 p1。關閉氫閥門,24h 后記錄壓力傳感器測得的壓力 p2。按照式(1)進行計算,泄漏率以平均每小時小于 0.5% 為合格。
當 p1 和 p2 只略高于大氣壓,且兩者相差不大時,在式(1)中可不必帶入氫氣的壓縮因子。

式中:
L——泄漏率;
T——測試時間,單位為小時(h):
p1——為測量開始時記錄的壓力,單位為兆帕(MPa);
p2——為測量結束時記錄的壓力,單位為兆帕(MPa);
Z1——p1 壓力下的壓縮因子;
Z2——p2 壓力下的壓縮因子;
T1——記錄 p1 時的環境溫度,單位為開爾文(K);
T2——記錄 p2 時的環境溫度,單位為開爾文(K)。
氫氣的壓縮因子按照式 2 進行計算:

式中:
vij——系數;
p——需要計算壓縮因子的壓力,單位為兆帕(MPa):
T——絕對溫度,單位為開爾文(K)。
3、壓力保護
檢測系統是否有壓力測量裝置,當壓力高于或低于設定壓力時是否有報警。
4、泄壓裝置
檢測系統中是否有泄壓裝置;當系統壓力大于設計壓力時,泄壓裝置可以及時釋放壓力。
5、接地性能
接地檢查,按以下步驟進行試驗:
a)被測系統的內部電路、監控設備及所有外部電路完全斷開;
b)使用數字微歐計、開爾文電橋等微電阻測量儀器,按微電阻測量儀器測量接線方法(雙線或四線),測量線主接線端接主保護接地端子;測量線另一端依次接可以觸及的金屬部件;
c)從微電阻量儀器依次、直接讀出主保護地端子與各測量點之間的連接電阻值。
6、防護等級
按照 GB/T 4208-2017 中 13.4 和 14.2.4 的規定分別進行防塵和防水試驗。對于安裝在艙室內或外殼內的供氫系統,該試驗進行時需要把供氫系統安裝在艙室內或外殼內。