(京)107-2023加氢机校准规范CalibrationSpecificationforHydrogenDispensers2023-5-22发布2023-7-1实施北京市市场监督管理局发布学兔兔(京)107-2023JJF(京)107-2023加氢机校准规范CalibrationSpecificationforHydrogenDispensers归口单位:北京市市场监督管理局主要起草单位:北京市计量检测科学研究院参加起草单位:北京海德利森科技有限公司厚普清洁能源(集团)股份有限公司北京三盈氢能源装备有限公司本规范委托北京市计量检测科学研究院负责解释学兔兔(京)107-2023本规范主要起草人:滕梓洁(北京市计量检测科学研究院)刘锴(北京市计量检测科学研究院)徐建(北京市计量检测科学研究院)王建民(北京市计量检测科学研究院)参加起草人:赵霞(北京市计量检测科学研究院)吴伟功(北京海德利森科技有限公司)李成(厚普清洁能源(集团)股份有限公司)蔡红璞(北京三盈氢能源装备有限公司)学兔兔(京)107-2023I目录引言.....................................................................II1范围.....................................................................12引用文件.................................................................13术语和计量单位...........................................................14概述.....................................................................25计量特性.................................................................36校准条件.................................................................37校准项目和校准方法.......................................................48校准结果的表达...........................................................79复校时间间隔.............................................................7附录A......................................................................8附录B......................................................................9附录C.....................................................................10附录D.....................................................................13学兔兔(京)107-2023II引言JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支持本规范制定工作的基础性系列规范。本规范参考了GB/T31138-2022《加氢机》的部分内容,参照了目前国内常用加氢机生产厂家的性能参数及检测方法,并结合国内实际使用情况进行制定。本规范为首次发布。学兔兔(京)107-20231加氢机校准规范1范围本规范适用于公称工作压力为35MPa/70MPa的加氢机的校准。2引用文件GB/T8979纯氮高纯氮和超纯氮GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语GB/T13277.1压缩空气第1部分:污染物净化等级GB/T31130科里奥利质量流量计GB/T31138加氢机GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位3.1术语JJF1001、JJF1004界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1.1加氢机hydrogendispensers[3.1GB/T31138-2022]为氢能汽车、氢能船舶、氢能有轨电车、氢能飞行器、氢能工程车辆、氢能发电装置等提供氢气充装服务,并带有控制、计量和计价等功能的专用设备。3.1.2加氢枪nozzle[3.3GB/T31138-2022]安装在加氢机加氢软管末端,用于连接车载储氢系统加注接口的部件。3.1.3加氢口receptacle[3.4GB/T31138-2022]车辆上与加氢枪相连接的部件总成。注:通常也称受气口。3.1.4车载储氢系统onboardhydrogenstoragesystem[3.2GB/T31138-2022]从氢气加注口至压力调节器进口,与高压氢气加注、储存、输送、供给和控制有关的装置。3.1.5拉断阀breakawaydevice[3.5GB/T31138-2022]学兔兔(京)107-20232安装在加氢软管上的装置,当加氢过程出现超过张拉极限的情况时,断开加氢机上的加氢软管,并防止氢气从加氢机中泄漏。3.1.6加氢软管dispenserhose[3.6GB/T31138-2022]加注氢燃料的软管,加氢软管一端与拉断阀相连,一端与加氢枪相连。3.1.7加注速率fuelingspeed[3.8GB/T31138-2022]氢气加注时的氢气流量或储氢气瓶内压力升高的速率。3.1.8科里奥利质量流量计coriolismassflowmeter[3.1GB/T31130]由流量检测元件(一次装置)和变送器(二次装置)组成,利用流体与振动管振动的相互作用测量质量流量和密度的装置。注:科里奥利流量计也可测量振动管内的温度。3.2计量单位3.2.1质量:千克,符号:kg。3.2.2流量:千克每分钟,符号:kg/min。3.2.3压力:兆帕,符号:MPa。3.2.4温度:摄氏度,符号:℃。4概述4.1构造加氢机一般由科里奥利质量流量计、电子计控器和附属装置等主要部分组成。附属装置用于加氢机以实现正确测量和简化操作,主要包括:气体过滤器、进气阀、流量调节装置、换热器(可选)、拉断阀、加氢软管、加氢枪等,其典型系统组成见图1。学兔兔(京)107-20233图1加氢机典型系统组成4.2原理氢气从气源接口进入加氢机进气管路,依次经过气体过滤器、进气阀、质量流量计、流量调节装置、换热器(可选)、拉断阀、加氢软管、加氢枪后通过加氢口充入储氢气瓶。加氢机的控制系统自动控制加氢过程,并与加氢站站控系统、加氢通信接口(可选)等实时通信。5计量特性5.1流量示值误差加氢机计量的最大允许误差一般不超过±2%。5.2流量重复性加氢机的计量重复性不应超过相应最大允许误差绝对值的1/3。注:以上指标不作为合格性判定。6校准条件6.1环境条件6.1.1环境温度:(-40~50)℃;6.1.2相对湿度:20%~95%;6.1.3大气压力:(80~110)kPa。6.2主标准器及配套设备6.2.1主标准器一般采用标准表法流量标准装置(简称:标准表法装置)校准,也可采用质量法流量标准装置(简称:质量法装置)校准(见附录D)。标准表法装置流量范围:涵盖被校加氢机流量范围,一般为(0.1~8)kg/min,扩展不确定度优于被校加氢机最大允许误差绝对值的1/3。6.2.2配套设备配套设备见表1。表1配套设备序号设备名称技术要求用途1储氢气瓶公称工作压力满足加氢机公称工作压力要求,容积应不小于50L,同时满足压存储高压气体学兔兔(京)107-20234力容器监管要求2压力传感器或压力表压力范围满足加氢机公称工作压力要求,准确度等级不低于0.25级。读取储氢气瓶压力值6.2.3校准介质校准介质为压缩氢气、压缩氮气或压缩空气,并充满管道及流量计。气体介质分别符合GB/T37244、GB/T8979、GB/T24499及GB/T13277.1要求。7校准项目和校准方法7.1校准项目表2校准项目一览表序号校准项目1流量示值误差2流量重复性7.2校准方法7.2.1校准前准备7.2.1.1流量范围核查加氢机的最大氢气流量应不大于7.2kg/min。7.2.1.2压力等级核查加氢机压力等级应满足表3。表3加氢机压力等级加氢机工作压力等级(HSL)公称工作压力(NWP)/MPa最大工作压力(1.25NWP)/MPa最大允许工作压力(1.375NWP)/MPaH353543.7548.125H707087.596.257.2.1.3安全阀核查加氢机的加注管道上应设置全启式安全阀和相应的安全泄放措施。7.2.1.4气密性核查a)将气源系统、加氢机以及计量性能试验设备相连接,加氢机通过加氢软管和加氢枪与试验设备连接,见图2;b)关闭试验设备中储氢气瓶前端的阀门,缓慢打开加氢机前端入口阀,试验介质应充满整个管路系统;学兔兔(京)107-20235c)观察试验设备上压力传感器或压力表示值,当压力值达到试验要求的压力值时,关闭加氢机前端入口阀;d)保持压力10min,再次观察压力传感器或压力表示值,压力变化不应超过0.1MPa,管路系统各连接处应无泄漏。图2加氢机计量性能测试原理图7.2.2流量示值误差7.2.2.1校准流量区校准流量按加氢机的公称工作压力分不同流量区进行试验,分别是R(1)、R(2),每个流量区分别校准3次。各流量区的充装压力控制范围见表4。表4各流量区的充装压力控制范围加氢机额定工作压力流量区储氢气瓶起始压力储氢气瓶终止压力35MPaR(1)(2~10)MPa(30~43.75)MPaR(2)(10~20)MPa(30~43.75)MPa70MPaR(1)(2~10)MPa(60~87.5)MPaR(2)(10~30)MPa(60~87.5)MPa7.2.2.2校准步骤1)环境条件应符合6.1条要求。2)标准表法装置及加氢机应良好接地,通电预热时间不少于30min。3)按照图3方式连接好被校加氢机和标准表法装置。打开入口阀、加氢枪阀、储氢气瓶阀,使校准介质充满管道。观察标准表法装置上的压力传感器示学兔兔(京)107-20236值,当储氢气瓶的压力达到某实验区间要求的起始压力,停止加气,关闭阀门。4)将加氢机示值回零,同时将标准表法装置回零(或记录标准法装置初始值),开始数据采集。5)开启加氢机,打开加氢枪阀和储氢气瓶阀进行加气,观察精密压力传感器示值,当储氢气瓶阀的压力达到流量区要求的终止压力时,停止加气,关闭加氢枪阀门和储氢气瓶阀。同步采集被校加氢机的累积质量流量和标