《液氫氣瓶-第2部分：操作要求》編制說明

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

液氫氣瓶第2部分：操作要求

（征集意見稿）

編制說明

《液氫氣瓶第2部分：操作要求》

起草小組

二O二二年三月

一、任務(wù)來源

根據(jù)“廣東省特種設(shè)備行業(yè)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《液氫氣瓶第1部分：

設(shè)計、制造、檢驗、試驗》等立項公告”（粵特協(xié)[2021]20號），

《液氫氣瓶第2部分：操作要求》列入廣東省特種設(shè)備行業(yè)協(xié)會團(tuán)體

標(biāo)準(zhǔn)制定計劃，由廣東省特種設(shè)備檢測研究院、華南理工大學(xué)、北京

天海工業(yè)有限公司、鴻達(dá)興業(yè)集團(tuán)等單位共同制定該標(biāo)準(zhǔn)。

二、編制背景、目的和意義

能源作為新世紀(jì)發(fā)展的動力，是制約世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。

然而地球上的化石能源是有限的，在現(xiàn)階段能源緊缺、環(huán)境保護(hù)形勢

嚴(yán)峻的全球背景下，氫能作為一種十分重要的可持續(xù)、清潔型能源而

越來越被重視和推廣，是調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，帶動相關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向新

興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要組成部分。十九大報告要求加快生態(tài)文明體制

改革，建設(shè)美麗中國，并首次把“必須樹立和踐行綠水青山就是金山

銀山的理念”寫入報告?！熬G水青山就是金山銀山”，重心在和諧，

核心在綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展，通過現(xiàn)代化的綠色產(chǎn)業(yè)體系

實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的綠色化。氫能的開發(fā)使用不僅僅是一種綠色發(fā)展理念，

更是涉及生產(chǎn)方式、生活方式、思維方式和價值觀念的一場綠色革命，

功在當(dāng)代、利在千秋。

氫能運用中最重要的一個環(huán)節(jié)是氫的儲運，我國早在“十五”期

間就已經(jīng)開始展開對儲氫氣瓶的研究，國家重點研發(fā)專項早就有了液

氫氣瓶相關(guān)的研究并成功生產(chǎn)制造出試制樣品。廣東省作為沿海經(jīng)濟(jì)

發(fā)達(dá)省份，對于氫能利用也走在全國前列，省內(nèi)現(xiàn)已建成多條氫能新

能源公交線路，并且其規(guī)模還將不斷擴(kuò)大，這意味著將有越來越多的

1

氫能汽車投入使用。本標(biāo)準(zhǔn)從使用操作規(guī)程環(huán)節(jié)入手，開展液氫杜瓦

使用管理等方面標(biāo)準(zhǔn)化，有利于規(guī)范行業(yè)發(fā)展提升行業(yè)水平，保障特

種設(shè)備安全，促進(jìn)粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時，液氫儲運技術(shù)將西

南和三北地區(qū)相對富余的可再生能源儲能或消納提供更經(jīng)濟(jì)、高效的

路徑選擇，促進(jìn)可再生能源規(guī)模化發(fā)展。

三、編制的思路和原則

（一）編制思路

本標(biāo)準(zhǔn)是以《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》等法律法規(guī)及特

種設(shè)備相關(guān)技術(shù)規(guī)范為基礎(chǔ)，結(jié)合車液氫氣瓶產(chǎn)品本身和目前國內(nèi)外

對該類氣瓶的現(xiàn)狀，提出了液氫氣瓶的使用管理和操作要求和建議。

主要引用以下規(guī)范性文件：

GB2894安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則

GB4962氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程

GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求

GB12014防護(hù)服裝防靜電服

GB13392道路運輸危險貨物車輛標(biāo)志

GB13690常用危險化學(xué)品的分類及標(biāo)志

GB21146個體防護(hù)裝備職業(yè)鞋

GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語

GB50177氫氣站設(shè)計規(guī)范

JT3130汽車危險貨物運輸規(guī)則

T/XXXXXXX.1液氫氣瓶第1部分：設(shè)計、制造、檢驗、試驗

TSG08特種設(shè)備使用管理規(guī)則

2

TSG23氣瓶安全技術(shù)規(guī)程

（二）編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)制定遵循以下原則：

1、基礎(chǔ)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容來源于特種設(shè)備法律法規(guī)及特種設(shè)備相關(guān)技術(shù)

規(guī)范，基礎(chǔ)性強，覆蓋面廣，具有較強的操作性。

2、協(xié)調(diào)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)符合國家的政策，貫徹國家的法律法規(guī)，與氣瓶使用、管

理、操作的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致、銜接配套，符合特種設(shè)備監(jiān)管和實際

情況的基本要求和過程要求，能夠滿足液氫氣瓶產(chǎn)品操作的需要。

3、合理性原則

本標(biāo)準(zhǔn)從全局出發(fā)，綜合考慮氣瓶使用和管理單位的的實際和當(dāng)

前操作方面的發(fā)展方向的需求，合理可行，便于實施與監(jiān)督。

4、規(guī)范性原則

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化

文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》規(guī)定的格式進(jìn)行編寫。

四、編制過程及內(nèi)容的確定

（一）編制過程

為解決目前氫能快速發(fā)展的氫能儲運瓶頸，隨著氫燃料電池技術(shù)

不斷成熟，美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)紛紛把發(fā)展氫能看作

是能源轉(zhuǎn)型和變革的重要抓手。近年來，在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮下，我

國已初步掌握燃料電池及其關(guān)鍵材料、動力系統(tǒng)、整車和基礎(chǔ)設(shè)施等

核心技術(shù)，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模。然而，隨著產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，市

3

場規(guī)模不斷擴(kuò)大，氫能供應(yīng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展不匹配的現(xiàn)象已逐步顯現(xiàn)，其

中缺乏高效率、低成本、大規(guī)模的氫能儲運技術(shù)路線已經(jīng)成為制約氫

能產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題。液氫具有儲存密度大、運輸效率高、

單位質(zhì)量儲運成本低等優(yōu)勢，是降低氫氣成本的有效技術(shù)途徑。但液

氫氣瓶作為液氫儲運的關(guān)鍵一環(huán)，一直以來缺乏標(biāo)準(zhǔn)支撐，目前國內(nèi)

已初具液氫氣瓶的生產(chǎn)制造能力，且有較大的市場需求，提前布局即

將井噴的液氫市場，勢在必行，因此需提出液氫氣瓶操作和檢驗標(biāo)準(zhǔn)

以服務(wù)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

氫能運用中最重要的一個環(huán)節(jié)是氫的儲運，我國早在“十五”期

間就已經(jīng)開始展開對儲氫氣瓶的研究，國家重點研發(fā)專項早就有了液

氫氣瓶相關(guān)的研究并成功生產(chǎn)制造出試制樣品。廣東省作為沿海經(jīng)濟(jì)

發(fā)達(dá)省份，對于氫能利用也走在全國前列，省內(nèi)現(xiàn)已建成多條氫能新

能源公交線路，并且其規(guī)模還將不斷擴(kuò)大，這意味著將有越來越多的

氫能汽車投入使用。本標(biāo)準(zhǔn)從材料、設(shè)計、制造、檢驗等環(huán)節(jié)入手，

開展液氫杜瓦關(guān)鍵絕熱結(jié)構(gòu)設(shè)計、建造技術(shù)等方面標(biāo)準(zhǔn)化，有利于規(guī)

范行業(yè)發(fā)展提升行業(yè)水平，保障特種設(shè)備安全，促進(jìn)粵港澳大灣區(qū)經(jīng)

濟(jì)發(fā)展。同時，液氫儲運技術(shù)將西南和三北地區(qū)相對富余的可再生能

源儲能或消納提供更經(jīng)濟(jì)、高效的路徑選擇，促進(jìn)可再生能源規(guī)?；?/p>

發(fā)展。

2021年年初，廣東省特種設(shè)備檢測研究院組織有關(guān)專家成立本標(biāo)

準(zhǔn)起草組，并在廣州召開了第一次工作會議，討論了制訂原則、總體

思想、重點內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。

2021年全年，起草組系統(tǒng)收集并綜合對比分析了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

（ISO）、歐盟、美國、日本等的液氫氣瓶產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和研究進(jìn)展等，也

4

參考了GB/T2459-2009《焊接絕熱氣瓶》的部分內(nèi)容，調(diào)研國內(nèi)目前

開展低溫絕熱氣瓶型式試驗工作的多家檢驗機(jī)構(gòu)，與國內(nèi)主要的液氫

儲存裝置的生產(chǎn)制造企業(yè)交流溝通借鑒其相關(guān)經(jīng)驗，并在此基礎(chǔ)上形

成了標(biāo)準(zhǔn)討論稿。

本著對標(biāo)準(zhǔn)審查情況認(rèn)真分析和研究的態(tài)度，2021年12月，起

草組在佛山組織召開了工作會議，對材料、設(shè)計、制造等關(guān)鍵核心問

題進(jìn)行深入討論。并將本標(biāo)準(zhǔn)中區(qū)別于已有焊接絕熱氣瓶產(chǎn)品，并針

對我國特種設(shè)備管理情況的內(nèi)容著重討論，形成標(biāo)準(zhǔn)征集意見稿草案。

（二）內(nèi)容的確定

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了液氫氣瓶（以下簡稱“氣瓶”）轉(zhuǎn)交準(zhǔn)備、培訓(xùn)和

考核、安全、存放、正常操作、火災(zāi)控制、應(yīng)急設(shè)備/程序、報廢等內(nèi)

容的要求。

文件編制遵循了TSG23-2021《氣瓶安全技術(shù)規(guī)程》的要求，并

參考了ISO21029-2:2015《Cryogenicvessels—Transportable

vacuuminsulatedvesselsofnotmorethan1000litresvolume

—Part2:Operationalrequirements》、ISO/TR15916:2015《Basic

considerationsforthesafetyofhydrogensystems》、CGA

G-5.5:2014《Hydrogenventsystems》、GB4962-2008《氫氣使用安

全技術(shù)規(guī)程》、GB/T29729-2013《氫系統(tǒng)安全的基本要求》的相關(guān)規(guī)

定對液氫氣瓶的操作提出了要求。氣瓶產(chǎn)權(quán)單位/使用單位在執(zhí)行本文

件時，應(yīng)根據(jù)自身條件、環(huán)境等制定企業(yè)的操作規(guī)程，用于規(guī)范液氫

氣瓶的使用。企業(yè)所編制的操作規(guī)程應(yīng)不低于本文件的規(guī)定，同時應(yīng)

符合特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范的要求及相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)

規(guī)定。

5

本文件中關(guān)于液氫氣瓶的一些內(nèi)容，為國內(nèi)首次提出，還缺乏成

熟的使用經(jīng)驗驗證，因此不可能、也沒有必要囊括范圍規(guī)定的液氫氣

瓶的所有使用細(xì)節(jié)。在滿足法規(guī)所規(guī)定安全要求的前提下，不禁止本

文件沒有提及的安全內(nèi)容。本文件不能替代培訓(xùn)、工程經(jīng)驗，因此提

請本文件使用者注意：應(yīng)由其對產(chǎn)品一切操作負(fù)責(zé)，且在應(yīng)用本文件

的過程中，產(chǎn)生了不可預(yù)見的問題，并造成了人身安全事故和經(jīng)濟(jì)損

失，本協(xié)會及編制單位和個人不承擔(dān)任何責(zé)任。。

五、內(nèi)容說明

（一）關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于液氫氣瓶（以下簡稱“氣瓶”）轉(zhuǎn)交準(zhǔn)備、培訓(xùn)和

考核、安全、存放、正常操作、火災(zāi)控制、應(yīng)急設(shè)備/程序、報廢等

內(nèi)容的要求。

（二）關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的屬性

本標(biāo)準(zhǔn)建議為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

（三）有關(guān)條款的說明

主要內(nèi)容：

1.1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)僅僅針對氣瓶的操作提出了要求，與氣瓶相關(guān)的液氫的充

裝站、液氫氣瓶的使用場所、運輸工具、運輸押運程序等不屬于本標(biāo)

準(zhǔn)的管轄，應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。

1.2術(shù)語和定義

術(shù)語主要來源于GB4962-2008、GB/T24499-2009《氫氣、氫能與

氫能系統(tǒng)術(shù)語》。

1.3氫的性質(zhì)

6

要正確充裝、使用、運輸、貯存液氫及氫氣就需要對氫的物理、化

學(xué)特性以及產(chǎn)生的相應(yīng)危險（危害）有足夠的了解。因此本標(biāo)準(zhǔn)引用

了T/XXXXXXX.1-202X的附A，其資料來源于GB/T3634.1-2006《氫

氣第1部分：工業(yè)氫》[7]第6條“安全要求”；表1來源于GB/T

29729-2013的附錄B“氫的性質(zhì)”；氫的燃燒特性引用了GB/T

29729-2013的附錄C；“缺氧效應(yīng)”表2來源于《液化天然氣技術(shù)》

的第293頁。

1.4準(zhǔn)備工作

1.4.1氣瓶移交

移交時的檢查工作對于氣瓶的登記很重要，資料齊全、標(biāo)簽和標(biāo)

志完整、外觀完好等是產(chǎn)權(quán)單位接受氣瓶的基礎(chǔ)。

在用戶接收氣瓶以前應(yīng)當(dāng)確保氣瓶的合規(guī)性、合法性、完好性，

為后續(xù)的充裝、使用、存放等提供必要的基本保障。

1.4.2氣瓶登記

按照TSG08-2017《特種設(shè)備使用管理規(guī)則》[9]第2.2條規(guī)定：

使用單位應(yīng)當(dāng)辦理使用登記，領(lǐng)取《特種設(shè)備使用登記證》以后才允

許投入使用。

1.5安全要求

1.5.1個人防護(hù)

參照GB4962-2008及GB/T11651-2008《個體防護(hù)裝備選用規(guī)范》

[10]對工作服、工作鞋、防護(hù)鏡、手套提出了要求。

1.5.2充裝站/供氫站

對充裝站/供氫站提出了滿足GB50177-2005《氫氣站設(shè)計規(guī)范》

[11]的要求外，還提出了應(yīng)設(shè)置警告標(biāo)記，且設(shè)置時要符合GB

2894-2008《安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》[12]的規(guī)定；場地的設(shè)置要符合

本標(biāo)準(zhǔn)第10章的規(guī)定；如果需要設(shè)置集中排放系統(tǒng)時，要滿足本標(biāo)準(zhǔn)

第6.3條的規(guī)定。

1.5.3排放系統(tǒng)

氫氣的集中排放有利于安全管控，可以集中點燃?xì)錃獗ＷC安全。

在靠近氣瓶端安裝拉斷閥、限流裝置是防止氣瓶意外移動而拉斷

管道或者閥門導(dǎo)致氣體大量外泄引發(fā)火災(zāi)的危險。

7

管道長徑比的規(guī)定來源于CGAG-5.5-2014版第6.2.10條：爆燃

的特征是燃燒產(chǎn)生以亞音速傳播的壓力波。當(dāng)任何部分的L/D比大于

60:1但小于100:1時，所含空氣氫氣混合物可能發(fā)生爆燃。

管道的溫差收縮的規(guī)定來源于CGAG-5.5-2014版第5.3條：從環(huán)

境溫度到液態(tài)氫溫度，不銹鋼將收縮大約0.050英寸/英尺。

背壓下降率的規(guī)定來源于CGAG-5.5-2014版第6.2.1條：當(dāng)所有

預(yù)期的安全閥都在排放時，排放系統(tǒng)中的壓降不應(yīng)超過最低安全閥設(shè)

定點的10%壓降。10%的最大允許背壓是為了防止安全閥過早關(guān)閉（顫

動），這會減少設(shè)備的預(yù)期流量。流量計算應(yīng)考慮排氣管上的背壓，

以確保有足夠的泄放流量。

導(dǎo)電連續(xù)性及跨接的要求來源于GB/T4962-2008第4.4.11條：

不應(yīng)使用生料帶或其他絕緣材料作為連接密封手段。如無法避免使用，

則應(yīng)考慮部件之間的導(dǎo)電跨接，跨接電阻應(yīng)小于0.03Ω。

管道安裝阻火器的規(guī)定來源GB/T4962-2008第8.2條“氫氣排放

管應(yīng)設(shè)置阻火器，阻火器應(yīng)設(shè)在管口處”，但是由于液氫的低溫性能

在多次重復(fù)排放間隔不足以讓管道回復(fù)常溫的情況下有可能會在通道

內(nèi)凝結(jié)水、固態(tài)氧，在適合的情況下可能發(fā)生著火甚至爆炸，且固態(tài)

氧會堵塞排放通道造成排放量小于需要的泄放量從而引起氣瓶內(nèi)部壓

力升高。因此要求增加復(fù)溫裝置，使溫度不低于0℃。

1.5.4液（氣）管道

液（氣）管道設(shè)置拉斷閥同樣是防止氣瓶意外移動而拉斷管道或

者閥門導(dǎo)致氣體大量外泄引發(fā)火災(zāi)的危險。

1.5.5電氣設(shè)備

ISO21029-2:2015第16.1.2條：在分類區(qū)域，人員不得攜帶火

源或未經(jīng)認(rèn)可的電氣設(shè)備，包括所有電氣設(shè)備，例如：移動電話和廣

播發(fā)射機(jī)。

1.5.6接地系統(tǒng)

ISO21029-2:2004第16.1.3條：接地電阻≤10?。設(shè)備的主要

物品（例如容器）應(yīng)直接與地面相連，并且不應(yīng)以管道為接地方式。

1.6人員培訓(xùn)

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培訓(xùn)對于操作人員掌握氫氣的性質(zhì)、使用的安全可提供必要的保

障。培訓(xùn)時應(yīng)重點培訓(xùn)操作人員對氫的性質(zhì)以及危害和人身傷害的認(rèn)

識，重點培訓(xùn)操作人員的安全意識，重點訓(xùn)練應(yīng)急程序的演練。

1.7充裝

首次充裝前確認(rèn)氣瓶外觀、閥門等的完好性，產(chǎn)權(quán)登記的合規(guī)性，

介質(zhì)正確、表面無油、接地完好適應(yīng)性等可以保證氣瓶的安全。

首次充裝前，一般情況下瓶內(nèi)的介質(zhì)為氮氣。沒有壓力的氣瓶，

內(nèi)膽可能有空氣及水蒸汽，因此置換時需要檢測露點避免在充裝液氫

后由于水汽結(jié)冰造成堵塞。露點的要求來自于CGAH-3-2019版

《Standardforcryogenichydrogenstorage》[13]第13.3.2條：

將低溫流體引入內(nèi)膽以進(jìn)行冷沖擊和冷真空測試應(yīng)在暖真空保持測試

完成且內(nèi)膽大氣經(jīng)測試并顯示露點為-40℉（-40℃）或更低。

首次充裝時，應(yīng)注意控制液氫充裝速度，沒有經(jīng)受冷沖擊的氣瓶

在超低溫沖擊下內(nèi)膽可能出現(xiàn)裂紋。當(dāng)然用液氮做低溫沖擊時同樣要

控制速度。

重復(fù)充裝前，應(yīng)確定氣瓶有余壓。余壓可以說明氣瓶在充裝前的

使用是正常的。充裝沒有余壓的氣瓶，建議復(fù)溫處理，然后檢漏確認(rèn)，

在進(jìn)行氣密性試驗驗證氣瓶是由于操作失誤導(dǎo)致壓力泄放完的才能充

裝。

1.8供液（氣）

1.9對外的供液（氣）在滿足本標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（第6章）、

人員資格（第7章）、場地（第10章）等的規(guī)定外，再按照操作

說明書則可以降低事故發(fā)生的幾率。

1.10存放

存放的條款主要來源于ISO21029-2:2015第8章及針對易燃

氣體特殊規(guī)定的第16.3條，但沒有選用其在室內(nèi)存放的要求。因

此液氫氣瓶不允許在室內(nèi)使用。

1.11火災(zāi)控制

火災(zāi)對于氫氣的使用場所來說是非常危險的，因此有必要有相應(yīng)

的控制措施。規(guī)定主要來源ISO/TR15916:2015第7.4.2條和第7.5.11

條。

1.12運輸

9

運輸?shù)囊?guī)定主要來源于ISO21029-2:2015第8章及針對易

燃?xì)怏w特殊規(guī)定的第16.3條。

1.13維護(hù)

定期維護(hù)是保證氣瓶安全運行的重要手段。維護(hù)時應(yīng)符合法規(guī)、

法律的要求，且要注意維護(hù)人員的安全。

充裝過程中連接液源與氣瓶之間的管道不能完全吹除干凈，由此

可能有空氣中的氧會進(jìn)入氣瓶，氧在低溫下（低于-219℃）被固化在

氣瓶內(nèi)部，如果長期如此，氧積聚到一定的量在適合的情況下就可能

發(fā)生事故，因此復(fù)溫維護(hù)對于液氫氣瓶來說非常重要。

復(fù)溫處理時也需要考慮氣瓶的溫度要高于氮的三相點（-210℃），

否則進(jìn)入氣瓶的氮氣有可能被凝固成固態(tài)氮的可能，這樣可能會引起

閥門的堵塞。

溫度-184℃的