车用氢气瓶的单向阀和手动/自动截止阀的试验方法与合格指标

2021-12-15 0 编辑:澳门京葡网站 | 试验机

今天给大家带来的分享是关于车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶的单向阀和手动/自动截止阀的试验方法与合格指标。

1、耐压性试验

1.1 试验方法

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)对阀的进气口施加 2.5p(+2/0MPa)的液压,并保压 3min,之后对阀进行检查;

c)以小于或者等于 1.4MPa/s 的升压速率继续加压,直至阀失效,记录阀失效时的压力。

1.2 合格指标

保压 3min 后,阀不得发生破裂。对于已进行过其他试验的阀,其实测爆破压力应不小于基准爆破压力的 0.8 倍,或大于 4 倍的公称工作压力 p。

2、泄漏试验

2.1 试验方法

将 1 个未经试验的阀装在试验专用装置上,封堵出气口,在下列规定的试验温度下从阀的进气口充入氢气至不同的试验压力,在每个温度条件的试验完成后,将阀在对应温度液体中浸泡 1min。

a)常温:在常温、0.05p(0/-2MPa)、1.5p(+2/0MPa)的试验压力下;

b)高温:在温度为 85℃ 和 0.05p(0/-2MPa)、1.5p(+2/0MPa)的试验压力下;

c)低温:在温度为 -40℃ 和 0.05p(0/-2MPa)、p(+2/0MPa)的试验压力下。

2.2 合格指标

若在规定的试验时间内没有气泡产生,则阀通过试验,若检测到气泡,则应采用适当方法测量泄漏速率。氢气的泄漏速率不应超过 10NmL/h。

3、极限温度压力循环试验

3.1 试验方法

单向阀的循环次数为 11 000 次,自动截止阀的循环次数为 50 000 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。在规定的压力下,采用氢气对阀连续进行循环。对于一个循环的定义如下:

1)对于单向阀,将其装在试验专用装置上,关闭阀出气口,在 6 个增压步内向阀进气口充入氢气至公称工作压力 p(+2/0MPa)。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小于 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)一个循环应包括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。试验压力为 1.25p(+2/0MPa),循环次数为总循环次数的 90%,试验温度应为常温。试验完成后,阀应符合 2.1a)常温泄漏试验的规定;

2)高温循环。试验压力为 1.25p(+2/0MPa),循环次数为总循环次数的 5%,试验温度应大于或者等于85℃。试验完成后,阀应符合 2.1b)高温泄漏试验的规定;

3)低温循环。试验压力为公称工作压力 p(+2/0MPa),循环次数为总循环次数的 5%,试验温度应小于或者等于 -40℃。试验完成后,阀应符合 2.1c)低温泄漏试验的规定;

c)单向阀阀瓣颤动试验。在完成 1 1000 次循环试验和 2.1b)规定的泄漏试验后,以能引起阀瓣最大颤动的氢气流速进行 24h 颤动试验。

3.2 合格指标

极限温度压力循环试验应符合以下要求:

a)常温循环试验完成后,阀应符合 2.1a)常温泄漏试验的规定;高温循环试验完成后,阀应符合 2.1b)高温泄漏试验的规定;低温循环试验完成后,阀应符合 2.1c)低温泄漏试验的规定。

b)单向阀颤动试验完成后,单向阀应符合 2.1a)常温泄漏试验和1耐压性试验的规定。

4、耐盐雾腐蚀性试验

4.1 试验方法

应将 1 个阀固定在试验装置上,使其处于正常安装状态,在规定的盐雾中暴露 500h。盐雾室的温度应维持在 30℃~35℃,盐溶液应由 5% 的氯化钠和 95% 的蒸馏水(质量分数)组成。试验后,应马上冲洗试样,清除盐垢并检查变形。

4.2 合格指标

试验后的阀不得有影响其功能的裂纹、软化、膨胀等物理损伤(不包括凹痕、表面变色)。同时,阀应符合 2.1a)常温泄漏试验和1耐压性试验的规定。

5、耐冷凝腐蚀性试验

5.1 试验方法

试验步骤如下:

a)封堵阀的进出口,在常温下,将阀在以下溶液中分别浸泡 24h:

1)体积浓度为 19% 的硫酸水溶液(电池酸);

2)质量浓度为 25% 的氢氧化钠水溶液;

3)质量浓度为 28% 的硝酸氨水溶液;

4)体积浓度为 50% 的甲醇水溶液(挡风玻璃清洗液)。

b)采用 1 个阀完成此项试验,在每种溶液中浸泡后,应将阀上残留溶液擦除并用水冲洗干净。

5.2 合格指标

试验后的阀不得有影响其功能的裂纹、软化、膨胀等物理损伤(不包括凹痕、表面变色)。同时,阀应符合 2.1a)常温泄漏试验和耐压性试验的规定。

6、电气试验

6.1 试验方法

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 倍额定电压下稳定(温度恒定)1h;

2)将电压增大到2倍额定电压或 60V 中的较小值,持续 1min;

3)自动截止阀失效不得导致外部泄漏、阀门的动作以及冒烟、熔化或着火等危险情况。

b)绝缘电阻试验。在电源和阀外壳之间施加 1000V 直流电压,持续至少 2s。

6.2 合格指标

对于异常电压试验,在公称工作压力和室温下,12V 系统的阀的最小动作电压应小于或者等于 9V,24V 系统的阀的最小动作电压应小于或者等于 18V;对于绝缘电阻试验,阀的绝缘电阻值应大于或者等于 240kΩ。

7、耐振性试验

7.1 试验方法

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至公称工作压力 p,并沿 3 个正交轴方向以共振频率各振动 2h。以 1.5g 的加速度进行 10min 正弦扫频,频率范围 10Hz~40Hz,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

无可见外部损伤。同时,阀应符合 2.1a)常温泄漏试验的规定。

8、应力腐蚀开裂试验

8.1 试验方法

对 1 个含铜合金(如黄铜)零件的阀进行试验。试验要求如下:

a)拆开阀,清除铜合金零件上的油脂,再将其重新组装;

b)将阀在装有氨水的玻璃环境箱中连续放置 10 天;

c)环境箱内氨水溶液比重应为 0.94,氨水体积应为环境箱容积的 2%;

d)试样应置于氨水液面上方(35±5)mm处不与氨水发生反应的托盘上;

e)试验过程中应保持氨水和环境箱温度为(35±5)℃。

8.2 合格指标

不得产生裂纹或发生分层现象。

9、预冷氢气暴露试验

9.1 试验方法

对 1 个阀进行试验,在常温下以 30g/s 的流速向阀充入温度小于或者等于 -40℃ 的预冷氢气至少 3min,保压 2min 后,降低阀内压力。重复 10 次上述操作,直至保压时间达到 15min,否则应另外再进行 10 次上述操作。

9.2 合格指标

试验后,阀应符合 2.1a)常温泄漏试验的规定。


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氢系统阀类测试台实拍图

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