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CGAS-122009版第
5.4条气瓶外壳应提供合适的压力泄放装置进行防护，释放内部压力此泄压装置应在压力数值不超过外壳内部设计压力情况下运行，可根据ASME规范计算出该压力值内部容器上的最大外压力为安全系数2或是25Psig172kPa,取两者较小者容器上的真空泄压装置总排放面积至少应为容器水容积的000024i//lb
0.3414mm2/kgIS021029-1:2018版第
10.253条外壳应安装泄压装置装置应设置为在不超过
1.7bar的压力下打开泄压装置的泄放面积应不小于内容器的
0.171mm2/L容量，但直径不得小于6mm兼做泄放口的外壳泄放装置需要考虑真空塞在泄压时可能弹出伤人，因此要求在设计时需要考虑把真空塞的活动范围进行限制，但也要满足最小排放面积的要求如果堵头的开启高度不够、开启后O形圈的回弹、堵头阻挡泄放孔等现象，则有可能削弱排放面积，所以应当仔细考虑排放口的实际通径、结构等，将被削弱后的面积作为泄放面积才能满足“最小”的要求重闭式的结构比非重闭式直通式的复杂有被堵塞的可能非重闭式一般为爆破片、活塞等形式，一旦开启则直通大气，被堵塞的危险较低一旦堵塞，由于漏入夹层空间的液氢转换成大量的气体，在迅速蒸发的情况下可能引起外壳的破裂或者内胆的失稳，这都有一定的隐患规定最小直径6mm也是出于这种考虑绝热系统
3.
5.14CGAH-3:2019版第924条提出绝缘系统设计应满足外壳经受1200°F649℃时，绝缘材料性能30分钟应不退化制造、试验和检验
3.6单位职责
3.
6.1制造单位应当对制造的产品的安全性负责，首先制造的产品应经过验证，其次要对制造的质量进行控制组批
3.
6.2ISO21029-1:2004版说明ISO13985-2006制造章节依据的标准第1221条对产品焊接试板的制作和测试应符合以下要求1每个容器的纵向接头上的每种焊接工艺用一块产品焊接试板；2在同一批次的10个产品焊接试板连续测试通过后，可减少到每100个容器用一个产品焊接试板材料复验
3.
6.3需要通过复验来保证用在产品上的材料是合格的材料复验有化学成分、力学性能试验由于氢的低温性，材料特别规定了母材需要做低温冲击试验，这也符合GB/T
150.2-2011版《压力容器第2部分材料》⑷］第
3.
7.2条“奥氏体钢材的使用温度高于或等于-196℃时，可免做冲击试验低于-196C〜-253C,由设计文件规定冲击试验要求”的规定GB/T
150.4-2011版《压力容器第4部分制造、检验和验收》［42］第723条规定当设计温度低于-192℃时，其冲击试验温度取.192℃在液氮温度下测试实际上是做不到的，即使试验物体在液氮中浸泡到液氮的温度，但在移至试验设备的过程中会有温度上升GB/T229-2007版《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》阳】第
8.3条当试验不在室温下进行时，试样从高温或低温装置中移出至打断的时间不大于5s注1:对于试样从高温或低温装置中移出至打击时间在3s〜5s的试验，可以考虑过冷或过热试样的方法补偿温度损失，过冷度或过热度参照附录E说明即本编制说明的表5o表5过冷温度补偿值试验温度/℃过冷温度补偿值/℃-192〜V-1003〜V4标志移植
3.
6.4TSG23-2021第
2.5
（5）款制造气瓶承压部件的材料，应当在分割或者使用前进行标志移植，保证材料具有可追溯性GB/T
150.4-2011版第531条制造受压元件的材料应有可追溯的标志在制造过程中，如原有标志被裁掉或材料分成几块时，制造单位应规定标志的表达方式，并在分割前完成标志的移植本标准据此提出材料标志移植要求，强调要有可追溯性受压元件对于产品的质量控制、问题原因分析等都必不可少氯和硫会对本标准使用的不锈钢造成腐蚀，特别是一定浓度的氯离子会破坏不锈钢的表层氧化膜而点蚀引起应力集中，为避免引起不必要的隐患做此规定GB/T
150.4-2011版第
5.
3.3条低温容器受压组件不应采用硬印标记硬印标记会引起应力集中，可能是裂纹的起源，导致真空失效及产品破坏的诱因筒体、封头的制造及组装
3.
6.5筒体、封头的制造及组装参照GB/T24159-2022版的规定通常，奥氏体不锈钢不易受氢脆的影响或较不易受氢脆的影响，并且由于其在低温下的优异韧性而通常用作氢设备的结构材料但是，某些奥氏体不锈钢不稳定，在低温下变形时会形成马氏体马氏体对氢脆非常敏感，特别是对于在氢下加热至室温的设备，所以不建议使用在制造过程中诸如冷弯或成型之类的操作引起的冷塑性变形会产生部分马氏体不锈钢材料晶相检测中检测马氏体的含量，除了传统的晶相法和化学计算法也可以用检测仪检测铁素体含量来表达检测马氏体的含量奥氏体不锈钢在高应力部位（如冷形成封头的小半径处）出现氢脆开裂的倾向如果封头在冷形成后退火，这减少了封头冷形成产生的残余应力和氢脆的概率在制造过程中应小心不要在气瓶的内部表面留下工具印记或缺陷，因为这些可能是氢脆的起源点因此特别规定了筒体及封头表面的划伤处理方法，避免氢脆起源点的出现按照CGAG-
5.6-2005版第
7.
4.5条对于奥氏体不锈钢，焊接区的铁素体含量应限制在最大7%然而，完全没有铁素体含量会导致热裂在ISO21029-1:2004版第1131条c）款成型的封头的基体材料的试验证书显示断裂伸长率A5:工作温度低于一196C时，不低于50%时不需要进行热处理（ISO13985-2006版第
4.8条规定制造按照£021029-1:2004版的第11条进行）因此规定了封头需要进行热处理的条件焊前准备及施焊环境及坡口要求
3.
6.6GB/T
150.4-2011版第
7.11条焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不应大于60%如果焊接材料不干燥带着水分，在焊接过程中可能会产生氢气造成气孔、冷裂纹等，影响焊接质量本标准参照此规定增加对焊接材料的要求清洁、干燥的环境对产品的质量有直接影响NB/T47015-2011版《压力容器焊接工艺规程》网第
3.
6.
3.1条始焊温度过低也会影响焊接质量，焊接环境出现下列任一情况时，应采用有效防护措施，否则禁止施焊a）风速气体保护焊大于2m/s……；b）相对湿度大于90%;d）雨、雪环境；e）焊件温度低于-20℃由于本标准规定要采用自动气体保护焊，抗风能力较差，当焊接环境风速超过2m/s时，必须采取防风措施，因此采用气体保护焊时风速大于2m/s（GB/T
150.4-2011版第
7.L2a）款）气瓶的生产是在厂房内进行，从而不用考虑“雨、雪环境NB/T47015-2011版第
3.633条当焊件温度在-20C〜0C时，应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上本标准定为-20C是考虑北方的冬天即使在室内进行生产，如果保温措施不到位焊件也会低于0℃坡口表面的质量也是影响焊接质量的一个重要因素坡口表面不应有裂纹、分层、夹杂等缺陷；施焊前，应清除坡口及两侧母材表面至少20mm范围内（以离坡口边缘的距离计）的氧化皮、油污、熔渣及其他有害杂质（GB/T
150.4-2011版第
6.3条），本标准条增加了坡口表面及附近的处理要求焊接工艺评定
3.
6.7焊接工艺评定关乎产品的质量以及安全，气瓶用于制造前应确认焊接工艺符合要求本标准按照GB/T33209-2016版《焊接气瓶焊接工艺评定》*1的要求编写了焊接工艺评定，并对焊接接头的冲击功提出了相应的要求焊接接头的冲击功应当不低于母材的要求冲击功见本编制说明第342条内胆产品焊接试板
3.
6.8虽然有了焊接工艺评定，但并不代表在生产过程中焊接工艺是稳定的，因此需要按批对产品的焊接接头性能进行验证，确保制造工艺执行的稳定性本标准要求，焊接工艺评定合格后；当在生产时，如果有首10个产品焊接试板连续通过试验（不管批次，仅管是否连续），可以放大到100只做一个试板见本编制说明第
3.
6.2条焊缝余高
3.
6.9余高对于交变应力的场合是有害的，液氢气瓶的充装到使用的过程会产生交变应力，因此内胆对接焊缝余高不宜大按照GB/T
150.4-2011版表3规定，余高不应大于
0.15Sn见本编制说明地3610条无损检测
3.
6.
106.10一般由静载荷引起的焊缝强度降低远小于冲击和往复动载荷引起的焊缝强度降低因此，钢焊缝射线检测质量级别主要是根据由缺陷引起的疲劳强度降低程度来确定I级焊缝是对疲劳强度要求很高的焊缝通常是指核能、超高压或工作介质为高度和极度危害物质的设备焊缝以及承受很大静载荷、动载荷和交变载荷的焊缝、特别是在循环不对称交变载荷作用下的焊缝此外，余高的存在将使疲劳强度显著降低，所以I级焊缝通常应将焊缝磨平II级焊缝是对疲劳强度有一定要求的容器焊缝，即高压或工作介质为有害气体焊缝以及承受较大动、静载荷或有限循环次数交变载荷的焊缝，允许保留余高［46］（《压力容器设计工程师培训教程》P338）液氢气瓶是低周疲劳、低压、介质非高度和极度危害物质，因此选用H级内胆耐压试验
3.
6.
116.11耐压试验的目的在于全面综合检验产品的整体强度，是对产品选材、设计计算、结构以及制造质量的综合性检查，是保证气瓶在使用中的安全性的必要手段从安全角度来说试验首选液压试脸；在有完善安全保障的情况下，也可以选择效率较高的气压试验CGAH-3:2019版第
13.1条用于液压试验的水源应该是可饮用水，氯化物含量小于50Ppm体积（最好在lOppm到15Ppm范围内）水压试验后、内容器和整体管道系统应立即通过循环氮气或干燥空气进行干燥通过系统不得使用加热气体，除非水中氯化物含量小于Ippm水中的氯离子含量对奥氏体不锈钢会造成点蚀，如果用热的气体则会提高腐蚀速度，因此用热气体时要严格控制氯离子的含量本标准仍旧沿用采用国内耐压试验对水的25Ppm要求，不采用CGAH-3:2019版的要求
3.
6.12内胆检漏氮质谱检漏能够确保气瓶内胆的致密性，此漏率可以作为计算真空寿命时的参数依据
3.
6.13表面清洁度JB/T6896-2007版《空气分离设备表面清洁度》附第..1条规定凡与氧接触的零部件表面，及在运52转中残留油可能带入与氧接触的零部件表面，油脂的残留量要符合表1一类和二类的要求表1要求一类表面油脂残留量S50mg/m2,二类表面油脂残留量S125mg/m2二类要求与JB/T6896-1993第
3.
4.2条“凡与氧气接触的零、部件表面……油脂的残余量不应超过125mg/m〃的数值是一样的ISO23208-2005版《Cryogenic vessels-Cleanliness forcryogenic service》网最大可接受的碳氢化合物污染为500mg/m2因此选用125mg/n符合国内标准
3.
6.14分子筛、吸气剂吸附剂、吸气剂可以用来保持有效的真空水平吸附剂和吸气剂的类型、位置和包装应由制造商确定这种材料在真空空间中使用，当它们暴露在氧气（或空气）中时，可以产生放热反应在设计、修理或更换包装以及在真空空间中的位置时，应考虑对这种潜在反应的控制这使得外夹套头部材料可以作为吸气包的型式散热包装应彼此分开，以避免集中的热区域还可以使用吸气剂的一个单独的外部附件，据此提出了分子筛在冷端，吸气剂在热端的要求CGAH-3:2019第923条“吸气剂/吸附剂可用于维持有效的真空水平吸气剂和吸收剂的类型、位置和包装应由制造商确定在真空空间中使用的此类材料在暴露于氧气（或空气）时会产生放热反应在设计、修理或更换包装和真空空间中的位置时，应考虑对此类潜在反应的控制吸气剂包可以牢固地附着在外护套顶部的内表面上这允许外护套头材料充当吸气剂包的散热器包装应彼此分开，以避免集中的热量区域也可以使用单独的吸气剂外部附件
3.
6.15真空夹层漏气速率、真空夹层漏放气速率在内胆氮质谱检漏合格的基础上再对外壳进行漏率进行规定、控制放气速率则可以保证气瓶的真空寿命；漏放气速率可以作为真空寿命需要的吸附剂、吸气剂的计算依据
3.
6.16管道、阀门排放口与进口同轴线的弹簧式安全阀，如果排放口朝上装，在开启后，有可能会在通道内凝结固态氧，在适合的情况下发生着火甚至爆炸，且固态氧会堵塞排放通道造成排放量小于需要的泄放量从而引起气瓶内部压力升高如果水平安装，有可能排放的低温蒸汽（液体）会对人员造成伤害角度朝下可以避免这个问题，但如果角度太大，则可能会在封头上形成固氧聚集区截止阀安装时，如果阀杆在阀座的下方则可能造成阀杆冻死，因此要求阀杆位于阀座正上方；最大偏转角度不大于45GB/T4962-2008版第4411条不应使用生料带或其他绝缘材料作为连接密封手段如无法避免使用，则应考虑部件之间的导电跨接，跨接电阻应小于
0.03外部管道的焊接一般建议采用对接接头，管道一般不建议做增加长度的焊接焊接应用氨气保护，背部不应有焊瘤、焊渣、飞溅等焊瘤、焊渣、飞溅物、毛刺、切屑可能在液氢温度下收缩而掉落在管道内，如果管得到内流体速度过大，可能因为碰撞产生火花，而发生危险掉落的焊瘤、焊渣、飞溅物、毛刺、切屑可能破坏阀门密封面气密性试验
3.
6.17管路气密性试验可以降低气瓶在使用过程中泄漏的几率管路气密性试验完成后，对露点进行控制主要是防止其中有水分在液氢温度下凝结成冰而堵塞管道保持正压可以防止潮气、空气进入内胆露点
3.
6.18CGA G-
5.3:2017版《Commodity specificationfor hydrogen»网表5有露点与含水量的关系露点-40℃的含水量为
0.10291mg/L,比如175L的气瓶则总含水量有18mg,也就是体积18mm3[-滴水的体积约是
0.05ml（50mm3）],那么这是可以接受的常温真空度
3.
6.19真空多层绝热的设备在夹层压强低于10,pa时表观热导率趋于一致，残余气体的导热可以忽略不计；夹层压强在10」Pa〜10Pa时，表观热导率随压强呈线性变化，是气体分子热传导为主的原因映】（《低温绝热与传热技术》P75）;当夹层压强高于10Pa时，表观热导率的主导因素为夹层内的气体，其值增加较快在液氮温度下，真空度数值（低温）要比常温真空度低10倍以上，液氢比液氮的温度更低，因此理论上真空会更好，因此需要满足10-3pa等级，那么常温真空度应当达到10-2口2等级；况且进入10-3pa等级需要使用电离规管，这在液氢温度下有一定的危险，常用的皮拉尼规管在微机电技术（MEMS）下可稳定达到10-2pa等级因此采用检测常温真空度静态蒸发率
3.
6.20抽检测试静态蒸发率可以确认这批产品是否符合质量预期复验规则
3.
6.21在检验中由于多种原因检验的结果并不能真实代表产品的性能（如设备的原因），因此编制了复验规则在复验条件下，对不合格的情况进行了规定，报废或逐张（只）检验型式试验
3.7型式试验是验证气瓶设计、制造工艺、安全性能等是否符合预期的一种验证手段当确定符合预期以后，则图样以及重要的工艺不能随意变更型式试验也只能对样品负责，不对生产的产品质量负责标志、包装、运输、存放
3.8气瓶的铭牌是表明气瓶类别（容量、介质）、安全（压力、允许充装量、使用寿命）等重要参数的方式气瓶标签是表明气瓶类别、使用安全（警示标签、警示语、急救措施）等信息的重要载体必要的警告内容是对用户的基本要求和使用规范，应把有关安全的尽可能罗列（应该有但不限于，如应有“密闭或通风不良空间禁止使用“、远离点火源”，“应保持直立”、“每两年应恢复常温置换处理”等）产品说明书
3.9产品说明书对于气瓶的安全使用、维护等至关重要产品资料
3.10资料的保管是出于当气瓶出现事故时可以为事故原因分析提供佐证资料附录
4.附录
4.7A附录A的资料来源于NIST（national instituteof Standardsand Technology）,由于储存的仲氢含量大于95%,因此性质偏向于仲氢通过附录A可以了解氢的性质，在设计时关注氢的安全
4.8附录B由于外部热量的传入会引起贮存的液氢的液体部分膨胀，甚至直至充满气瓶而引发危险澳大利亚标准AS
2809.6:2019版公式采用的质量守恒的原理（初始充装的质量与安全阀整定压力时的质量相等），其附录A对于氢的最大允许充满率是
0.98,而本标准要求是
0.93,因此其最大充满率的公式及表格不能直接使用，而需要把其中公式的系数
0.98替换为
0.93,系数
0.02替换为
0.07根据替换后的公式，按照本标准整定压力的规定，计算出部分数据供查阅
4.9附录C编制本附录的原因见本编制说明第
3.
5.6条本附录提供的图纸的螺纹与CGA V-l:2013版的CGA795是一致的，只是通径为10mm比CGA795规定的
5.3mm大，并且把英制的管换成了公制管这是一段真空管道，标准没有对真空值提出要求，由制造单位自行决定，但至少应该不低于气瓶的要求
4.10附录D由于气瓶车上进行运输，但固定简单、不牢固，因此工况比较恶劣振动次数、频率按照GB/T34510-2017版附录Ao参照GB18296-2019版《汽车燃油箱及其安装的安全性能要求和试验方法》⑶〕第
5.9条“金属燃油箱振动耐久性试验表6金属燃油箱振动耐久性试验要求振动加速度m/s2（米/振动频率振动时间，h（小时）装水量秒2）Hz（赫兹）上下左右前后3030422额定容量的50%GB18296-2019版规定液体的充装体积为50%额定容积，GB/T34510-2017版第A.
2.
1.2条规定充装与装满LNG等重的液氮（约50%的容积）在容积一半的情况下振动冲击更加激烈，因此做此规定振动结果只要内胆不泄漏，外壳结露或结霜是允许的
4.11附录E立式气瓶阀门端保护罩（圈）试验是验证保护罩（圈）的抗冲击性能；底部的试验是模拟气瓶在吊装时突然跌落到地面时外壳上封头、内胆是否因冲击而损坏；侧面（瓶体）跌落是验证气瓶的外壳在受冲击时是否可以保持完好；上述试验同时能验证内胆与外壳之间连接件的抗冲击性能本标准参照了ISO21029-1:2018版的第1044条有关试验，其包含提升试验、堆垛试验、跌落试验（垂直、反向）、水平冲击试验，本标准选择了跌落试验及水平冲击试验（本标准用跌落替代）跌落试验的高度按ISO21029-1:2018版要求为
1.2m,方法按标准ISO11117:2019版《Gas cylinders-［Valve protectioncaps andguards-Design,construction andtests》521ISO11117:2019版提出阀门保护O装置应该具有足够的强度，在搬运和运输过程中保护阀门它与气瓶本体的连接应该是固定的、不易拆卸的，保证在正常使用条件气瓶能够受到保护要求受冲击面应为坚硬、平坦、光滑和水平的厚度不小于10mm的钢板，钢板置于厚度不小于100mm的混凝土地面上跌落高度为
1.2m,跌落时气瓶轴线与竖直方向夹角为30水平冲击试验速度按ISO21029-1:2018版要求不低于
2.6m/s,方法按标准ISO2244:2002版《Packaging—Complete,filled transportpackages andunit loads—Horizontal impacttests》iso312244:2002版实际是对气瓶的端头（阀门端或非阀门端）保护装置进行冲击试验，有斜坡冲击试验和摆锤冲击试验两种斜坡冲击是把气瓶放置在小车上，小车置于10的斜坡上一定高度（满足冲击时速度不低于
2.6m/s）,受冲击面与斜坡成90，然后释放如果采用
1.5m自由落体冲击，则速度约
3.88m/s远远大于标准要求的
2.6m/s汽车的车厢底板高度约为
1.5米因此本标准选用L5米作为试验要求试验评定采用GB/T34510-2017版第A.
2.
3.4条的规定气瓶受损后不发生的泄漏可以避免人员受低温灼伤、窒息、可燃介质爆炸等危险
4.12附录F安全泄放的计算正确与否关系气瓶的安全本附录的计算公式采用CGAS-
1.2:2009版的规定其中为和M来源于ISO21013-3:2016版«Cryogenicvessels-Pressure reliefaccessories forcryogenic service》|刈的表1,超临界压力计算数据来源于ISO21013-3:2016版的表2T/GDASE
0033.1-2022编写组2022年10月30日参考文献
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