ICS 27.180 F19 中华人民共和国国家标准 GB/T 34542.2—2018 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 Storage and transportation systems for gaseous hydrogen- Part 2: Test methods for evaluating metallic material compatibility in hydrogen atmosphere 2018-12-01实施 2018-05-14发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T34542.2—2018 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 符号 试验设备 5 6 试验条件 7 试验方法 附录A（资料性附录） 试验设备主体基本结构 GB/T34542.2—2018 前言 GB/T34542《氢气储存输送系统》分为以下部分： 第1部分：通用要求； 一第2部分：金属材料与氢环境相容性试验方法； 一一第3部分：金属材料氢脆敏感度试验方法； 一一第4部分：氢气储存系统技术要求； 第5部分：氢气输送系统技术要求； 一第6部分：氢气压缩系统技术要求； 第7部分：氢气充装系统技术要求； 第8部分：防火防爆技术要求。 本部分为GB/T34542的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由全国氢能标准化技术委员会（SAC/TC309）提出并归口。 本部分起草单位：浙江大学、中国标准化研究院、北京海德利森科技有限公司、中国电子工程设计 院、中国科学院金属研究所、浙江工业大学。 本部分主要起草人：郑津洋、王、韩武林、花争立、张林、何琦、周向荣、张广平、马凯。 1 GB/T34542.2—2018 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 1范围 本标准规定了金属材料与氢环境相容性试验的试验设备、试验条件和试验方法 本标准适用于金属材料在气态氢环境中的拉伸性能、疲劳性能以及断裂力学性能的测定 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件， GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T 3075 金属材料疲劳试验轴向力控制方法 GB/T3634.2 氢气第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢 GB/T6398金属材料疲劳试验疲劳裂纹扩展方法 GB/T10623 金属材料力学性能试验术语 GB/T 15248 金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法 GB/T 21143 金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法 GB/T 26077 金属材料疲劳试验轴向应变控制方法 GB/T 29729 氢系统安全的基本要求 GB/T34542.1 氢气储存输送系统第1部分：通用要求 3术语和定义 GB/T10623界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 试验箱testchamber 容纳高压气体，用于金属材料力学性能测试的密闭容器 3.2 内部测量装置internal measuring equipment 安装于试验箱内部，用于测量试样轴向力或变形的装置。 3.3 外部测量装置externalmeasuringequipment 安装于试验箱外部，用于测量加载杆轴向力或横梁位移的装置。 3.4 环境对比试验 environment reference test 为了对比评价氢气对材料性能的劣化程度而在大气环境、氮气或者惰性气体环境下开展的材料性 能试验。 1 GB/T34542.2—2018 4符号 下列符号适用于本文件。 试验压力，MPa； p T试验温度,℃; R力值比，最小力与最大力之比； da/dN疲劳裂纹扩展速率，m/cycle △K应力强度因子范围,MPa·ml/2。 5试验设备 5.1一般要求 5.1.1金属材料与高压氢环境相容性试验设备主体参见附录A，主要由试验箱、支撑装置、测量装置、 加载杆等组成。 5.1.2试验设备应满足GB/T29729、GB/T34542.1的相关安全要求。 5.1.3试验设备的材料应满足相应国家标准或者行业标准的要求，与氢气直接接触的材料应与氢气具 有良好的相容性。 5.1.4试验设备的温度和压力控制系统应能满足相关试验要求 5.1.5试验设备的气体排放系统应设置流量控制装置。 5.1.6 试验设备停用期间，试验箱内宜充装0.1MPa的高纯氮气或惰性气体进行保护。 5.1.7 试验设备连续15天以上停用时，应先经泄漏检测，合格后方可进行试验 5.2 试验箱 5.2.1 试验箱材料、设计、制造、使用管理、定期检验等应参考TSG21的相关规定。 5.2.2 试验箱设计应考虑疲劳载荷及氢气对材料性能的影响。 5.2.3 试验箱设计压力循环次数不得低于预期使用年限内的压力循环次数 5.2.4 宜采用适当的装置平衡气体压力作用在加载杆上的轴向力。 5.3 测量装置 5.3.1 内部测量装置 5.3.1.1 内部测量装置应能承受试验箱内的压力，并具备试验所需的精度和分辨率。 5.3.1.2P 内部测量装置的电子元件在高压氢气环境中应具有良好的稳定性 5.3.1.3 应详细记录内部测量装置在高压氢气环境中输出信号随时间的变化规律，记录时间应大于相 应试验所需的时间。 5.3.1.4疲劳试验应采用内部载荷测量装置测量试样轴向力。 5.3.2外部测量装置 5.3.2.1 采用外部载荷测量装置时，应对测量值进行修正，详细记录修正方法，并提供文件说明。修正 至少应考虑以下因素： a）气体压力作用在加载杆上的轴向力； b）加载杆与试验箱之间动密封处的摩擦力。 2