《GB/T 42177-2022 加氫站氫氣閥門技術要求及試驗方法》

GB/T 42177-2022《加氫站氫氣閥門技術要求及試驗方法》（以下簡稱“本標準”）在2022年12月30日發布，2023年4月1日實施。本標準對加氫站氫氣閥門的技術要求、試驗方法和標志等都做出了詳細的規定。

為了方便理解本標準，本文對其進行了梳理，包括單向閥、過流閥、調節閥、拉斷閥、手動閥、過濾器、安全閥、截止閥共計8種閥門的通用與專用的試驗方法和合格指標，各閥門試驗如下：

通用試驗

通用試驗共包含10項試驗，每種試驗涉及到的閥門類型詳見下圖：

注：

1.若拉斷閥兩端不固定，則無需進行彎曲試驗；

2.如拉斷閥和截止閥不涉及預冷氫氣流過，則無需開展預冷氫氣暴露試驗；

3.安全閥僅適用于DN≤50的安全閥。

專用試驗

通用試驗共包含15項試驗，每種試驗涉及到的閥門類型詳見下圖：

注：

1.若拉斷閥與加氫機通過導向架連接，則無須開展沖擊試驗；

2.對于輸入側固定的拉斷閥，僅對輸出側進行跌落試驗；

3.扭轉循環試驗僅適用于可轉動的拉斷閥，且不適用于手動球閥；

4.安全閥僅適用于DN≤50的安全閥。

下面重點介紹各閥門涉及氫氣檢測的極限溫度氫循環試驗、泄漏試驗、預冷氫氣暴露試驗的詳細信息。

— 01 —

極限溫度氫循環試驗

1.1試驗目的

1）評估閥門在極端溫度條件下的性能和可靠性，確保在實際應用中的穩定性和安全性；

2）檢測閥門材料在極端溫度下對氫氣的耐受性，篩選出合適的材料；

3）驗證閥門的密封性能，防止氫氣泄漏，保障加氫站的安全運行；

4）考察閥門的操作靈活性和耐久性，評估閥門在長期使用中是否卡滯或磨損。

1.2試驗方法

封堵閥門出氣口，將閥門進氣口與氫氣源連接。循環壓力下限應不超過閥門最大允許工作壓力的0.05倍，循環壓力上限應在閥門最大允許工作壓力的(1~1.03)倍范圍內，頻率應不超過10次/min。閥門密封件可在16000次壓力循環后更換。試驗應按以下步驟進行：

常溫：在常溫下，對閥門連續進行100 000次循環試驗；

高溫：在不低于85℃的試驗溫度下，對閥門連續進行1000次循環試驗；

低溫：在不高于一40℃的試驗溫度下，對閥門連續進行1000次循環試驗。

1.3合格指標

閥門在102000次壓力循環試驗內不發生泄漏或破裂。

— 02 —

泄漏試驗

2.1試驗目的

1）安全性評估：確保閥門在承受正常工作壓力和其他預期條件下不會發生泄漏，以避免潛在的安全風險；

2）質量控制：通過對閥門的泄漏量進行量化檢測，確保閥門的質量符合設計要求；

3）性能驗證：驗證閥門在不同工況下的密封性能，包括但不限于在不同壓力水平下閥門的密封能力；

4）合規性確認：確保閥門的設計和制造符合相關的國家標準和技術規范要求。

2.2試驗方法

2.2.1試驗前準備

試驗前，用氮氣吹掃閥門，并以閥門最大允許工作壓力的0.3倍將其密封。對于高溫和低溫試驗，試驗前應將閥門在規定的溫度下至少靜置1h。

2.2.2外部泄漏試驗

封堵閥門出氣口，將閥門進氣口與氣源連接，在下列規定的試驗條件下，從閥門進氣口充人氫氣至試驗壓力，并保壓30 min：

高溫：在溫度不低于85℃和不低于閥門最大允許工作壓力的試驗壓力下；

低溫：在溫度不高于一40℃和不低于閥門最大允許工作壓力的試驗壓力下。

2.2.3內部泄漏試驗

連通閥門出氣口，將閥門進氣口與氣源連接，關閉閥門，在規定的試驗溫度下從閥門進氣口充人氫氣至試驗壓力，并保壓30 min。試驗溫度與試驗壓力見下表：

2.3合格指標

采用專用檢漏液進行檢漏，在規定的試驗時間內應無氣泡產生。

— 03 —

預冷氫氣暴露試驗

3.1試驗目的

1）驗證材料兼容性：確保閥門材料在低溫下不會變脆或失去原有的物理特性；

2）檢查密封性能：驗證閥門在低溫條件下是否能保持良好的密封性能，防止氫氣泄漏；

3）評估結構穩定性：確認閥門在經歷溫度變化后仍能保持結構穩定，不會出現變形或損壞；

4）確保操作可靠性：驗證閥門在預冷狀態下是否能正常開啟和關閉，不受溫度影響。

3.2試驗方法

在常溫下以不低于30g/s的流速向閥門沖入溫度不高于-40℃的預冷氫氣至少3min，之后停止充氣2min，重復10次上述操作；

在常溫下以不低于30g/s的流速向閥門沖入溫度不高于-40℃的預冷氫氣至少3min，之后停止充氣15min，重復10次上述操作；

對閥門進行泄漏試驗。

單次操作試驗曲線

3.3合格指標

采用專用檢漏液進行檢漏，在規定的試驗時間內無氣泡產生。

GB/T42177-2022標準的發布和實施，填補了國內在加氫站氫氣閥門技術方面的空白，為閥門的設計、制造、檢驗和使用提供了統一的規范和依據。且有助于提高氫氣閥門的質量和性能水平，保障加氫站的安全運行和氫氣的高效輸送。