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前言：
氢燃料电池系统中，氢气减压阀是控制氢气进入电堆压力的重要组成部分，主要用于将高压氢气减压至所需工作压力。作为一种精密压力调节装置，氢气减压阀在加氢站、燃料电池系统、氢气储运等领域发挥着重要作用。针对氢气减压阀，目前我国尚无制定国家标准用以规范其生产、检测过程，故各类标准团体正在陆续制定关于减压阀乃至其他高压机械部件的标准。
减压阀测试方法：
现在车载氢用减压阀主要为活塞式减压阀，在车载氢系统中主要作用为承接前段高压（35MPa和70MPa)至后端2MPa以内。目前面临的主要困难有：
1、呼吸口的密封问题，这需要通过气密性试验进行验证其密封性。2、后端压力稳定问题，这需要通过压力流量特性试验，绘制压力流量曲线。3、后端压力抬升的问题，这需要通过锁闭压力试验，探究其在长时间锁闭情况下的压力抬升情况。
气密性试验：关闭减压阀出口，从入口处通入氢气，并在不同试验温度升至不同的试验压力，试验完成后，在对应试验温度下进行浸泡1 min。在常温、85（+2/0）℃、-40（0/-2）℃状态下、通入试验要求的压力，之后使用气体泄漏检测仪进行检测。
在试验过程中，通过典型的样品测试可以发现：减压阀在进行低温测试时，向减压阀前段通入公称压力氢气时减压阀出现漏气现象，通过对漏气原因进行分析，发现减压阀里面的密封圈，遇冷收缩，会导致减压阀密封性变差，出现漏气现象，更换性能良好的密封圈后，漏气现象消失。
压力流量特性试验：整定出口压力为客户设定的出口压力，减压阀出口初始状态关闭，入口端连接气瓶，初始压力设定为减压阀公称压力，此时减压阀后的电比例节流阀为微小流量，节流阀开度逐渐加大，使出口压力偏差达到最大值，记录全过程的出口压力和流量，并绘制流量压力图。
在试验过程中，容易存在的主要问题在于，前段压力的控制，因流量试验需将出口端截止阀打开，气体流出速度过快，会导致试验过程中前端压力下降，无法维持减压阀公称压力。而要解决这一问题，就要求前端储气罐要有高容积及高初始压力，因此可设置两个储气罐，单瓶容积14L，共28L，充气压力最高可达到95MPa，可以满足试验过程中前端压力不下降。
锁闭压力试验：在常温、85（+2/0）℃、-40（0/-2）℃状态下，关闭减压阀出口，从入口处通入公称压力的氢气，保持24h，观察出口压力的变化，记录出口压力的最大值。
在试验过程中，可以发现部分减压阀在长时间的锁止情况下，后端压力升高，会导致其安全阀打开，氢气泄漏进设备内部，为了防止这一现象的发生，需要对设备设定安全压力，一旦后端压力上升至安全压力，便会打开减压阀后端让气体从减压阀后端排出，不会泄漏至设备内部，消除了安全隐患。
减压阀测试设备与技术：
上海汽检氢能与燃料电池检测研究实验室建设了高压阀件级(满足105MPa增压要求)的多工况涉氢环境测试能力（包含高温、低温、高压环境），流量特性测试能力、内外泄漏测试能力、耐久性（寿命）测试能力、锁闭压力测试能力、氢相容测试能力，一站式满足高压阀件性能测试需求。
其中，温度压力循环测试台，气压最高至87.5 MPa，温度范围-40~85 ℃，AB两端都集成有高精度温度、压力传感器。可进行寿命测试、气密性测试、同时具备安全阀开启寿命测试、开启压力测试试验、减压阀锁闭压力试验等测试能力，在使用气体方面，除了氢气与氮气，测试台还配备有真空氦检设备，可进行氦气检漏。在测试样品方面，不同于其他设备单次只可测试一个样品，上海汽检通过合理的样品连接，可以做到多种样品的同时试验，更好的模拟真实的使用环境。
图1 上海汽检氢能与燃料电池检测研究实验室温度压力循环测试台
流量测试台，可进行对氢系统减压阀进行不同入口压力下的稳态流量测试、模拟电堆流量需求的动态流量测试。集成有高精度流量、压力传感器，流量测试部分气源由温度压力循环测试部分里的氢气高压增压站供气，并存储在高压储氢瓶中，用于在流量测试时提供稳定的高压氢气气源。
图2 上海汽检氢能与燃料电池检测研究实验室流量测试台
相容性测试台，气压最高至87.5 MPa，温度范围-40~85 ℃，主要进行阀件内非金属材料的相容性试验。不同于一般的相容性试验测试设备，该设备在加强了安全性的同时，增加了自动补氢功能，在长达168 h测试过程中，如果压力下降，则会启动高压增压站为其补充到标定压力，能够更好的满足客户的试验要求。
图3 上海汽检氢能与燃料电池检测研究实验室相容性测试台
结语：
在氢气减压阀暂无国标支持的现在，上海汽检通过多次对比试验研究出更为合理的试验过程，形成试验大纲，为客户提供更好的检测服务，同时也离不开高精度的试验设备支持。这些设备的稳定性和精确性为试验的成功奠定了坚实基础。未来，上海汽检将继续钻研试验方法，改良试验设备，为减压阀测试提供更优质的技术保障。
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