本文件规定了车用高压储氢气瓶组合阀门(以下简称组合阀门)的基本型式、技术要求、试验方法与合格指标、检验规则、标志、包装、运输、贮存等要求。 本文件适用于公称工作压力不大于70 MPa、工作温度为-40 ℃~85 ℃、固定在道路车辆上用作燃料箱的车用高压储氢气瓶用组合阀门。 车用高压储氢气瓶用温度驱动安全泄压装置的型式试验可参照本文件进行。

ICS23.020.30
CCSJ74
中华人民共和国宝家标准
GB/T42536-2023
车用高压储氢气瓶组合阀门
Assembly valve on high pressure hydrogen storage cylinder for vehicles2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-06-01实施
GB/T42536—2023
规范性引用文件www.bzxz.net
术语和定义、符号·
基本型式
技术要求
试验方法与合格指标
检验规则
标志、包装、运输和贮存
9产品合格证和批量检验质量证明书·附录A（规范性）
螺纹切应力安全系数计算方法
附录B（规范性）组合阀门用密封件性能试验方法与合格指标附录C（规范性）气密性试验方法（真空舱法）14
GB/T42536—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国气瓶标准化技术委员会（SAC/TC31)提出并归口。本文件起草单位：中国特种设备检测研究院、大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司、浙江大学、未势能源科技有限公司、上海舜华新能源系统有限公司、合肥通用机械研究院有限公司、张家港富瑞阀门有限公司、上海市特种设备监督检验技术研究院、北京天海工业有限公司、宁波金佳佳阀门有限公司、特嗨氢能检测（保定)有限公司。本文件主要起草人：薄柯、古纯霖、刘岩、王东雨、顾成杰、黄强华、张保国、徐平、金鑫、陆嘉君、徐鹏、孙黎、李翔、李前、赵保頔、王渭、徐迪青、张琰、高威。1
1范围
车用高压储氢气瓶组合阀门
GB/T42536—2023
本文件规定了车用高压储氢气瓶组合阀门(以下简称组合阀门)的基本型式、技术要求、试验方法与合格指标、检验规则、标志、包装、运输、贮存等要求。本文件适用于公称工作压力不大于70MPa、工作温度为一40℃～85℃、固定在道路车辆上用作燃料箱的车用高压储氢气瓶用组合阀门。车用高压储氢气瓶用温度驱动安全泄压装置的型式试验可参照本文件进行。2
规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T192
普通螺纹
普通螺纹
GB/T196
GB/T 197
基本牙型
基本尺寸
普通螺纹公差
GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法GB/T228.1
GB/T229
GB/T528
GB/T1220
GB/T2941
GB/T3191
金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法金属材料夏比摆锤冲击试验方法硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定不锈钢棒
橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序铝及铝合金挤压棒材
GB/T3452.2
GB/T3512
GB/T3934
GB/T5720
GB/T6031
GB/T6682
GB/T7758
液压气动用O形橡胶密封圈
第2部分：外观质量检验规范
硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验普通螺纹量规技术条件
O形橡胶密封圈试验方法
硫化橡胶或热塑性橡胶
硬度的测定（10IRHD～100IRHD）分析实验室用水规格和试验方法硫化橡胶
低温性能的测定
温度回缩程序（TR试验）
GB/T7762—2014
硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验GB/T7999
GB/T11170
GB/T13005
铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）气瓶术语
GB/T13893.2
GB/T13979
GB/T20668
色漆和清漆
质谱检漏仪
耐湿性的测定
第2部分：冷凝（在带有加热水槽的试验箱内曝露）统一螺纹基本尺寸
GB/T20975（所有部分）
铝及铝合金化学分析方法
GB/T42536—2023
GB/T32249
铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件通用技术条件GB/T34542.2
氢气储存输送系统
第2部分：金属材料与氢环境相容性试验方法第3部分：金属材料氢脆敏感度试验方法GB/T34542.3
氢气储存输送系统
NB/T47010
承压设备用不锈钢和耐热钢锻件一般工业用铝及铝合金锻件
YS/T479
3术语和定义、符号
3.1术语和定义
GB/T13005界定的以及下列术语和定义适用于本文件，3.1.1
Jassemblyvalveonhighpressurehydrogenstoragecylinderforvehicles车用高压储氢气瓶组合阀门
由手动截止阀、自动截止阀、单向阀、温度驱动安全泄压装置（TPRD)以及温度传感器等部件组成的安装在车用高压储氢气瓶上的阀门。3.2符号
下列符号适用于本文件。
P：组合阀门公称工作压力，单位为兆帕（MPa）。4基本型式
组合阀门应包含手动截止阀、自动截止阀、单向阀、TPRD以及温度传感器。4.2
组合阀门型号标记由以下部分组成。CQZF-□-□-
设计序号
额定电压，V
公称工作压力，MPa
车用高压储氢气瓶组合阀门
示例：公称工作压力为35MPa，额定直流电压为12V，设计序号为I的车用高压储氢气瓶组合阀门，其型号标记为：CQZF-35-12-I。
5技术要求
5.1材料
5.1.1金属材料
组合阀门的主要零部件材料（阀体、阀杆等受压零部件）应有材料制造单位提供的质量证明书原件，或者加盖了材料经营单位公章且有经办人签字(章)的质量证明书复印件。5.1.1.2组合阀门的主要零部件材料应与氢气具有良好相容性，并满足相应材料标准的要求。5.1.1.3组合阀门的主要零部件材料宜选用6061铝合金或S31603奥氏体不锈钢。6061铝合金挤压棒材应符合GB/T3191的规定，锻件应符合GB/T32249或YS/T479的规定。S31603奥氏体不锈钢2
GB/T42536—2023
棒材应符合GB/T1220的规定，锻件应符合NB/T47010的规定。S31603奥氏体不锈钢的Ni含量应不低于12%，断面收缩率应不小于70%；对于1.25倍公称工作压力下应力值天于25%材料抗拉强度保证值的零部件材料，还应满足Ni当量不低于28.5%（Ni当量计算公式为：Nieg=12.6C十0.35Si+1.05Mn+Ni+0.65Cr+0.98Mo)。
5.1.1.4对于公称工作压力大于40MPa的组合阀门，主要零部件如选用除6061铝合金、S31603奥氏体不锈钢外的材料时，应按6.1.3和6.1.4的规定进行氢相容性试验和氢脆敏感性试验。5.1.2非金属密封件材料
5.1.2.1非金属密封件材料应有材料制造单位提供的质量证明书原件，或者加盖了材料经营单位公章且有经办人签字（章）的质量证明书复印件。质量证明书应包含非金属密封件材料的硬度、拉伸强度、拉断伸长率等。
5.1.2.2非金属密封件应采用与高压氢气具有良好相容性的材料，密封件材料性能应满足6.7的要求。5.2设计和制造
5.2.1用于因车体结构设计原因无法拆卸的车用高压储氢气瓶上的组合阀门，设计使用年限不少于15年；用于其他车用高压储氢气瓶上的组合阀门，设计使用年限不少于6年。2组合阀门应具备以下功能：
单向截止功能，未通电时氢气可通过组合阀门单向充人气瓶，同时防止瓶内气体反向流出；a）
安全泄压功能，在火灾等特殊情况下，气瓶内气体可通过组合阀门TPRD自动泄放；b）
温度监测功能，可监测气瓶内部气体温度；c)
d）手动启闭功能.可通过手动操作开启或关闭阀门：自动启闭功能，可通过电信号开启或关闭阀门。e）
5.2.3组合阀门阀体应进行有限元应力分析。2.5倍公称工作压力下，阀体各部位应力不应大于阀体材料的届服强度保证值。
5.2.4组合阀门进出气口螺纹规格应采用符合GB/T192、GB/T196、GB/T197或GB/T20668规定的直螺纹，或者其他符合相应标准规定的螺纹。5.2.5组合阀门螺纹应进行强度校核，螺纹在1.5倍公称工作压力下的切应力安全系数应不小于4。螺纹切应力安全系数计算方法按照附录A执行5.2.6安全泄压装置应选用易熔合金或玻璃泡，动作温度为（110士5)℃，易熔合金和玻璃泡应符合相应气瓶安全泄压装置标准规定。组合阀门的安全泄压通道应独立，不应与其他功能的通道连通，每个安全泄压通道上只可安装一个安全泄压装置5.2.7阀体宜锻压成型，不应有裂纹、折皱、夹杂物、疏松、缩孔等缺陷。5.2.8O形圈选用前应按附录B中B.3的规定进行试验，压缩永久变形试验、硬度变化试验、氢气损伤试验和温度回缩试验应由O形圈制造单位进行并提供测试报告。6试验方法与合格指标
6.1主要零部件金属材料试验
6.1.1力学性能试验
6.1.1.1试验方法
主要零部件材料的拉伸试样和试验方法应按GB/T228.1的规定执行，冲击试样和试验方法按照GB/T229执行（铝合金材料除外）。3
GB/T42536—2023
合格指标
试验结果应符合材料标准和设计的要求6.1.2化学成分分析
分析方法
6061铝合金的化学成分分析按照GB/T7999或GB/T20975执行，S31603奥氏体不锈钢的化学成分分析按照GB/T223（所有部分）或GB/T11170执行。采用其他材料时，化学成分分析按照相应的国家标准执行。
合格指标
分析结果应符合材料标准和设计的要求氢相容性试验
试验方法
材料在氢气中的拉伸性能、疲劳性能和断裂力学性能的测定应满足GB/T34542.2的要求。6.1.3.2
合格指标
试验结果应符合材料标准和设计的要求氢脆敏感性试验
试验方法
氢脆敏感性试验应按照GB/T34542.3执行。6.1.4.2
合格指标
试验结果应符合材料标准和设计的要求2外观检查
6.2.1试验方法
阀体外观采用目视方法检查。
合格指标
检查结果是否满足如下要求：
阀体表面不应有裂纹、折皱、夹杂物、疏松、缩孔等缺陷；a）
螺纹应光滑平整，不准许有倒牙、平牙、牙双线、牙底平、牙尖、牙阔以及螺纹表面上的明显跳动波纹。
3螺纹检查
6.3.1试验方法
采用符合GB/T3934或相应标准的量规检查4
合格指标
检查结果应满足如下要求：
螺纹有效螺距数和表面粗糙度应符合设计要求；螺纹牙型、尺寸和公差应符合相关标准规定。气密性试验
试验方法
GB/T42536—2023
按照附录C的规定，在常温条件下分别在（2士0.5)MPa和不低于1.25p的压力下进行气密性试验，试验介质为纯氢气。
根据组合阀门的结构分别进行内漏和外漏试验。6.4.2
合格指标
气漏率不应超过7.5mL/h。
TPRD试验
氢循环试验
试验方法
采用氢气对5个TPRD进行15000次压力循环，循环频率应不超过10次/min，试验要求如表1所示。
循环压力
≤2MPa
≤2MPa
≤2MPa
≤2MPa
合格指标
氢循环试验方法
循环次数/次
试验温度/℃
≤-40
氢循环试验后，TPRD应符合6.5.9泄漏试验、6.5.10动作试验和6.5.11流量试验的规定，6.5.2
加速寿命试验
试验方法
试验步骤如下。
对8个TPRD进行此项试验，其中3个TPRD的试验温度为动作温度Tct，另外5个TPRD的试验温度为加速寿命温度Tie，计算公式如下：T ife
β+Tact
式中，β取273.15℃，TME取85℃，Taer取110℃。-β
GB/T42536—2023
将TPRD置于恒温箱或水浴箱中，试验中温度充许偏差为土1℃。TPRD进气口的氢气或惰性气体压力应不低于1.25p。压力源可位于恒温箱或水浴箱的外c)
部，并以单一或者分支管路系统为TPRD加压。若采用分支管路系统，则每个分支管路都应包含一个单向阀。
2合格指标
在Tact下测试的TPRD动作时间应不超过10h。在Tife下测试的TPRD,500h内不应动作，试验后的TPRD应符合6.5.9泄漏试验的规定。6.5.3温度循环试验
6.5.3.1试验方法
试验步骤如下：
将1个无内压的TPRD在温度小于或者等于一40℃的液体中静置至少2h，然后在5min内a）
将其转移到温度大于或者等于85℃的液体中，并在此温度下静置至少2h，之后在5min内将TPRD转移到温度小于或者等于一40℃的液体中；重复a)步骤，完成15次循环；
将TPRD在温度小于或者等于一40℃的液体中静置至少2h，之后在小于或等于一40℃的环c
境温度下用氢气对TPRD进行10O次压力循环，压力循环下限应不天于2MPa，压力循环上限应不小于0.8p。
6.5.3.2合格指标
在温度循环试验后，TPRD应符合6.5.9泄漏试验、6.5.10动作试验和6.5.11流量试验的规定，其中泄漏试验的温度应不高于一40℃。6.5.4耐盐雾腐蚀性试验
6.5.4.1试验方法
试验要求如下。
对3个TPRD进行盐雾试验，试验前TPRD应按照使用工况封堵相应的端口。该试验为循环a）
试验，共循环100次。一个循环包含正常环境阶段、潮湿阶段以及干燥阶段，单次循环时间为24h，试验流程如图1所示。
在正常环境阶段，应控制环境箱温度为（25士3）℃、相对湿度为（45土10）%。试验时间为8h土b)
10min。只在正常环境阶段对TPRD施加盐雾，正常环境阶段开始时施加第1次盐雾，共需要施加4次。施加盐雾时间间隔约为90min。每次施加盐雾时，应使TPRD表面润湿并形成水珠。喷雾量应足够清洗掉TPRD上残留的盐痕迹。在潮湿阶段，控制环境箱温度为（49土2)℃、相对湿度为100%，试验时间为7h士10min。c
在干燥阶段，控制环境箱温度为（60士2)℃且相对湿度不大于30%，试验时间为5h士10mind)
从正常环境阶段到潮湿阶段的转换时间应为1h土5min，从潮湿阶段到干燥阶段的转换时间应为3h±10min。
因周末或节假日等特殊原因需要暂停试验时，应在一个试验循环完毕后暂停，暂停期间应保持试验箱温度在（25土3）℃范围内，相对湿度在（45土10）%范围内。g）
循环腐蚀试验结束后，采用清水冲洗TPRD，待其干燥后进行评估。h）
试验设备中环境箱应符合GB/T13893.2的要求，试验用水应符合GB/T6682规定的三级水6
要求。喷洒盐溶液时，应避免喷雾对TPRD直接冲击。混合盐溶液的各组分质量分数要求如下：氯化钠（NaCI)：0.9%；
氯化钙（CaCl2）：0.1%；
碳酸氢钠（NaHCO）:0.075%。
GB/T42536—2023
氯化钠应为试剂级或食品级。氯化钙应为试剂级。碳酸氢钠应为试剂级或食品级。配制溶液用水应符合GB/T6682的三级水要求。正常环境阶段
(25±3)℃，(15±10)%RH
(8h±10 min)
转换1h±5min
潮凝阶段
(49±2)℃，100%RH
(7 h±10 min)
转换3h±10min
十煤阶段
(60±2)℃，≤30%RJI
(5 h±10 min)
TPRD盐雾试验流程图
合格指标
经过耐盐雾腐蚀性试验后，TPRD应符合6.5.9泄漏试验、6.5.10动作试验和6.5.11流量试验的规定。
耐冷凝腐蚀性试验
试验方法
试验步骤如下。
封堵TPRD的进出气口，在常温下，将TPRD在以下溶液中分别浸泡24h：a)
体积分数为19%的硫酸水溶液（电池酸）；1）
GB/T42536—2023
体积分数为10%的乙醇汽油溶液（E10汽油）；2）
体积分数为50%的甲醇水溶液（挡风玻璃清洗液）。3）
采用1个TPRD完成此项试验，用每种溶液浸泡后，将TPRD上残留溶液擦除并用水冲洗干b）
净。试验过程中应注意安全防护，防止出现火灾等事故。6.5.5.2合格指标
试验后的TPRD不应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，TPRD应符合6.5.9泄漏试验、6.5.10动作试验和6.5.11流量试验的规定。6.5.6耐应力腐蚀试验
试验方法
当TPRD含有暴露于外部环境的铜合金（如黄铜)零件时，应取1个TPRD进行试验。试验要求如下：
清除铜合金零件上的油脂：
准备1个干燥皿，向干燥皿内注入体积为其容积2%的氨水（0.9g/mL)；b）
将TPRD置于氨水液面上方（35土5)mm处不与氨水发生反应的托盘上，并密封干燥Ⅲ；c）
将装有TPRD的密封干燥皿放置在环境箱中10天，环境箱温度为（35士5)℃。6.5.6.2
合格指标
不应产生裂纹或发生分层现象。6.5.7跌落试验
试验方法
在常温下将1个或6个TPRD从2m高处自由跌落到光滑水泥地面上。跌落方向为6个方向（3个正交轴的正反方向），可以选择1个TPRD跌落6个方向或6个TPRD中每个跌落一个方向6.5.7.2合格指标
不应出现影响TPRD正常使用的可见外部损伤。任何因跌落而导致螺纹损坏无法安装的TPRD不应进行6.5.8耐振性试验，但本次跌落试验不应被视为失败。6.5.8耐振性试验
6.5.8.1试验方法
将TPRD(含1个未经试验的TPRD和经跌落试验的1个或6个TPRD)装在专用装置上，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～500Hz，确定TPRD的共振频率，若未发现共振频率，则试验以40Hz的频率进行。6.5.8.2
2合格指标
试验后的TPRD应符合6.5.9泄漏试验、6.5.10动作试验和6.5.11流量试验的规定、6.5.9泄漏试验
试验方法
将1个未经试验的TPRD依次在常温、高温和低温条件下进行泄漏试验。试验开始前，将TPRD8
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。