车载储氢气瓶气密性试验参数优化研究*

张 耕，郭 晋，谭 粤，李 蔚，林浩俊，夏 莉，胡 昆，周池楼

（1.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 510641；2.广东省特种设备检测研究院，广州 510630；3.浙江大学工程师学院，杭州 310029）

0 引言

根据标准ANSI∕CSA NGV2—1992《车用压缩天然气气瓶》[1]，车载气瓶共分4 个类型：I 型（全金属气瓶）、II 型（金属内胆纤维环向缠绕气瓶）III 型（金属内胆纤维全缠绕气瓶）及IV 型（非金属内胆纤维全缠绕气瓶）。由于I型和II型气瓶重容比较大，难以满足单位质量储氢密度的要求，用于车载储氢并不理想[2]，而IV 型气瓶在高压下，气体易从非金属内胆向外渗透且金属阀座与非金属结构的连接强度难以保证[3]。因此，国内主流的车载储氢气瓶为III型气瓶[4]。

车载纤维全缠绕高压储氢气瓶作为氢气的重要载体[5-6]，其设计、制造和使用必须按照相应的安全技术规范和技术标准要求进行型式试验[7]。其中，气密性试验是检验气瓶泄漏情况的重要环节[8]。目前，国内外均颁布了气瓶及瓶阀气密性检验相关标准。GB∕T 35544—2017《车载压缩气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》[9]、GB∕T 12137—2015《气瓶气密性试验方法》[10]、ISO 10297:2014《可运输气瓶-气瓶阀规范和型式试验》[11]和ISO 22435:2007《气瓶-与压力调节器体化瓶阀技术要求和型式试验》[12]都对气密性试验关键参数（增压速率、保压时间、充装温度和试验介质）提出了不同程度的要求。然而，增压速率作为影响试验结果的重要参数，标准中并未提出定量的要求。虽然标准中给出了建议的保压时间以及对气密性试验划定了充装温度的范围，但这些试验参数的选取缺乏理论依据和数据支撑。……