[发明专利]一种长管拖车IV型储氢气瓶火烧试验系统

说明书

本发明涉及建材技术领域，旨在提供一种长管拖车IV型储氢气瓶火烧试验系统。该系统包括火烧测试系统、控制系统和安全防护装置；其中，火烧测试系统包括设于底座中的燃烧装置，在待测气瓶的至少一个端部设有温度驱动安全泄压装置TPRD；控制系统包括控制终端和数据采集设备，数据采集设备通过信号线连接控制终端，以及设于火烧测试系统中的各类信号检测设备和电控设备；该试验系统还包括由气源增压子系统和泄放子系统组成的增压泄放系统。本发明可在满足测试所需的局部火源长度且不调整结构的情况下，同时满足不同类型长管拖车用气瓶局部火烧与整体火烧测试的需求。可相对其余装置设置更高的充气流量，减少大容积气瓶增压过程中的温升。

技术领域

本发明涉及储氢压力容器测试技术，具体涉及一种长管拖车IV型储氢气瓶火烧试验系统，主要用于长管拖车用IV型储氢气瓶耐火性能测试。

背景技术

氢能具有来源多样、利用高效、清洁环保、热值高、可存储、等特点，是构建以清洁能源为主的多元能源供应体系的主要载体。与传统小气瓶运送相比较，长管拖车气瓶承载的压力高、体积大，大大提高了运输效率，降低了运输费用。塑料内胆纤维全缠绕复合材料储氢瓶(以下简称IV型储氢气瓶)具有质量轻、承压能力高、耐腐蚀性能强等特点，是长管拖车高效化的重要发展方向之一。

长管拖车服役过程中一旦后轮胎气动刹车片失效，行驶途中长时间处于磨损状态，便可能引起火灾，并由轮胎的局部火焰逐渐扩展至气瓶范围的整体火焰。在发生火灾事故时，IV型储氢瓶可能出现复合材料层分解、塑料内胆熔融等失效形式，导致气瓶发生氢泄露甚至爆炸，造成严重危害。目前国内现行复合材料储氢瓶标准，包括III型储氢瓶国标GB/T 35544及IV型储氢瓶团标TCATSI 02007，规定的适用范围均无法满足容积超450L的储氢瓶火烧试验需求，而国外标准中ISO 11515给出了IV型管道的耐火性能测试方法，对长管拖车IV型储氢瓶耐火性能测试提供了一定的参考，目前，国内外尚未系统形成长管拖车IV型储氢气瓶火烧试验方法。同时，现有复合材料储氢瓶试验系统，如CN201710461175.6、CN202110804123.0等专利系统均针对车载III/IV型储氢瓶设计，难以满足长管拖车用大长径比、大容量IV型储氢瓶耐火性能测试需求。如参照TCATSI 02007对布置有1个温度驱动安全泄压装置(以下简称TPRD)的气瓶应在距安全泄放装置最远的距离设置局部火源，而对两端布置TPRD的气瓶需在气瓶中部设置局部火源，同时系统需兼顾气瓶整体火烧，参照ISO11515，大于450L的长管拖车 IV型瓶局部火源长度应为1.65米，而现有系统的燃料供应系统及燃烧排设计无法同时满足两种结构类型的长管拖车IV型储氢气瓶的火烧试验需求。同时，针对长管拖车气瓶大容量的特性，增压系统在保证快速升压的同时还需控制瓶内气体升温。进一步的，常用的火烧试验台由气体火源和液体火源两种形式，气体火源火焰大小可控而火焰分布相对不均匀且受环境影响较大，液体火源分布相对均匀且受环境影响较小，长管拖车气瓶尺寸较车载瓶更大，需要根据测试气瓶尺寸、测试要求及测试环境合理选择火源类型，而现有实验装置无法在气体火源与液体火源之间进行切换。因此，亟需开发一套安全可控并适用于长管拖车IV型储氢气瓶的火烧试验系统。

发明内容

本发明要解决的问题是，克服现有技术中的不足，提供一种长管拖车IV型储氢气瓶火烧试验系统。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案如下：

提供一种长管拖车IV型储氢气瓶火烧试验系统，包括火烧测试系统、控制系统和安全防护装置；其中，所述火烧测试系统包括用于放置待测气瓶的底座，以及设于底座中的燃烧装置，在待测气瓶的至少一个端部设有温度驱动安全泄压装置TPRD；所述控制系统包括控制终端和数据采集设备，数据采集设备通过信号线连接控制终端，以及设于火烧测试系统中的各类信号检测设备和电控设备；该试验系统还包括由气源增压子系统和泄放子系统组成的增压泄放系统；

所述气源增压子系统包括通过管路依次连接的试验气源、调压阀、电控阀、单向阀、气体过滤器、气体升压装置、安全阀、冷却器、限流阀、单向阀和电磁阀，电池阀与气瓶加压口相连；冷却器通过管路连接水泵和冷水箱；