ANHANG III VO (EU) 2010/406
Vorschriften für Wasserstoff führende Bauteile und Wasserstoffsysteme, in denen flüssiger Wasserstoff verwendet wird, sowie für deren Einbau in wasserstoffbetriebene Fahrzeuge
-
1.
-
EINLEITUNG
Dieser Anhang enthält die Anforderungen und Prüfverfahren für Wasserstoff führende Bauteile und Wasserstoffsysteme, in denen flüssiger Wasserstoff verwendet wird, sowie für deren Einbau in wasserstoffbetriebene Fahrzeuge.- 2.
- ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN
2.1. Die in Wasserstoff führenden Bauteilen oder Systemen verwendeten Werkstoffe müssen gemäß Anhang III Teil 3 Abschnitt 4.11 mit Wasserstoff in flüssigem und/oder gasförmigem Zustand verträglich sein.
TEIL 1
-
1.
-
Allgemeine Anforderungen
1.1. Alle Wasserstoff führenden Bauteile und Wasserstoffsysteme müssen im Einklang mit bewährten Verfahren in das Fahrzeug eingebaut und angeschlossen werden.
1.2. Das Wasserstoffsystem (die Wasserstoffsysteme) darf (dürfen) keine Leckagen aufweisen außer dem Ablassen von Gas bei höchstzulässigem Betriebsdruck, d. h. es dürfen sich bei der Verwendung von Lecksuchspray keine Blasen bilden.
1.3. Die Betriebstemperaturen sollten wie folgt sein:
Bei Verbrennungsmotoren: im Motorraum | im Innenraum (alle Arten von Antriebssystemen) |
---|---|
– 40 °C bis + 120 °C | – 40 °C bis + 85 °C |
1.4. In Abstimmung mit der Tankstelle müssen geeignete Vorkehrungen gegen ein unkontrolliertes Freisetzen von Wasserstoff während des Tankvorgangs getroffen werden.
1.5. Im Falle des Austretens von Wasserstoff oder bei einer Druckentlastung darf sich Wasserstoff im Fahrzeug weder in geschlossenen noch teilgeschlossenen Räumen ansammeln können.
-
2.
-
Einbau des Wasserstoffbehälters in das Fahrzeug
2.1. Der Behälter kann so in die Fahrzeugkonzeption integriert sein, dass zusätzliche Funktionen geboten werden. In solchen Fällen muss der Behälter so konstruiert sein, dass dadurch die Anforderungen an eine integrierte Funktion sowie die Anforderungen an Behälter gemäß Teil 2 erfüllt werden.
2.2. Bei betriebsbereitem Fahrzeug darf der unterste Teil des Wasserstoffbehälters die Bodenfreiheit des Fahrzeugs nicht verringern. Dies gilt nicht, wenn der Behälter vorn und an den Seiten ausreichend geschützt ist und keiner seiner Teile tiefer liegt als diese Schutzvorrichtung.
2.3.
Der (die) Wasserstoffbehälter einschließlich der daran befestigten Sicherheitseinrichtungen sind so einzubauen und zu befestigen, dass folgende Beschleunigungen ohne Bruch der Befestigung oder Lockerung des (der) Behälter überstanden werden (Nachweis durch Prüfung oder Berechnung). Die verwendete Masse muss einem (einer) vollständig ausgerüsteten und gefüllten Behälter (Behältergruppe) entsprechen.
Fahrzeuge der Klassen M1 und N1:
- a)
- 20 g in Fahrtrichtung,
- b)
- 8 g waagerecht, rechtwinklig zur Fahrtrichtung.
Fahrzeuge der Klassen M2 und N2:
- a)
- 10 g in Fahrtrichtung,
- b)
- 5 g waagerecht, rechtwinklig zur Fahrtrichtung.
Fahrzeuge der Klassen M3 und N3:
- a)
- 6,6 g in Fahrtrichtung,
- b)
- 5 g waagerecht, rechtwinklig zur Fahrtrichtung.
2.4. Die Bestimmungen von Abschnitt 2.3 gelten nicht, wenn das Fahrzeug gemäß der Richtlinie 96/27/EG des Europäischen Parlaments und des Rates(1) sowie der Richtlinie 96/79/EG des Europäischen Parlaments und des Rates(2) genehmigt ist.
-
3.
-
Am Wasserstoffbehälter angebrachte Zubehörteile
-
3.1.
-
Automatische Absperrventile oder Rückschlagventile
3.1.1. Automatische Absperrventile müssen Anhang VI Abschnitt 6 der Verordnung (EG) Nr. 79/2009 entsprechen (dies gilt nicht für das Boil-Off-Managementsystem) und müssen normalerweise geschlossen sein.
3.1.2. Einfülleinrichtungen müssen Anhang VI Abschnitt 4 der Verordnung (EG) Nr. 79/2009 entsprechen.
3.1.3. Falls der Behälter versetzt wird, muss die erste Absperreinrichtung und gegebenenfalls die Leitung, die sie mit dem Behälter verbindet, so geschützt werden, dass die Absperrfunktion betriebsbereit bleibt und die Verbindung zwischen der Einrichtung und dem Behälter nicht unterbrochen werden kann.
3.1.4. Die automatischen Ventile müssen normalerweise geschlossen sein (störungssicher).
3.1.5. Wenn eine andere Wasserstoffumwandlungsanlage abgeschaltet wird, muss die Kraftstoffzufuhr dieser Wasserstoffumwandlungsanlage unabhängig von der Position des Aktivierungsschalters abgeschaltet werden und geschlossen bleiben, bis die Wasserstoffumwandlungsanlage wieder in Gang gesetzt wird.
-
3.2.
-
Druckentlastungsvorrichtung
3.2.1. Die Druckentlastungsvorrichtungen (druckgesteuert) müssen so an dem (den) Wasserstoffbehälter(n) angebracht sein, dass der Wasserstoff in eine atmosphärische Austrittsleitung abgeführt und aus dem Fahrzeug herausgeleitet wird. Jedoch darf die Auslassöffnung nicht auf eine Wärmequelle, z. B. den Auspuff, gerichtet sein. Ferner müssen sie den Wasserstoff so austreten lassen, dass er nicht in das Fahrzeuginnere gelangen und/oder sich in einem geschlossenen Raum ansammeln kann. Außerdem darf die erste Druckentlastungsvorrichtung auch nicht in einen teilweise geschlossenen Raum ausleiten. Handelt es sich bei der sekundären Druckentlastungsvorrichtung um eine Berstscheibe, die im Innenbehälter eingebaut ist, so muss eine geeignete Druckentlastungsöffnung in der äußeren Umhüllung vorhanden sein.
3.2.2. Bei Innenbehältern liegt der normale Betriebsbereich des Drucks im Innenbehälter zwischen 0 MPa und dem Einstelldruck der primären Druckentlastungsvorrichtung, der höchstens so groß ist wie der höchstzulässige Betriebsdruck des Innenbehälters.
3.2.3.
Bei Innenbehältern aus Stahl entspricht der untere Grenzwert des unzulässigen Fehlerbereichs einem Druck, der höher ist als 136 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters, wenn als sekundäre Druckentlastungsvorrichtung ein Sicherheitsventil verwendet wird. Bei Innenbehältern aus Stahl entspricht der untere Grenzwert des unzulässigen Fehlerbereichs einem Druck, der höher ist als 150 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters, wenn als sekundäre Druckentlastungsvorrichtung eine Berstscheibe verwendet wird. Bei anderen Werkstoffen muss ein gleichwertiges Sicherheitsniveau erreicht werden. Der unzulässige Fehlerbereich ist der Druck, bei dem es zu einer plastischen Verformung oder zum Bersten des Innenbehälters kommt, wie in Schaubild 3.2 gezeigt.
Schaubild 3.2.
-
3.3.
-
Gasdichtes Gehäuse am Behälter/an den Behältern
3.3.1. Alle im Fahrgastraum, dem Gepäckraum oder sonstigen unbelüfteten Räumen im Fahrzeug eingebauten nicht verschweißten Verbindungen von Wasserstoff führenden Bauteilen und die Wasserstoffbauteile, die undicht sein können, müssen in einem gasdichten Gehäuse untergebracht werden.
3.3.2. Das gasdichte Gehäuse muss in die Außenluft entlüftet werden.
3.3.3. Die Auslassöffnung des gasdichten Gehäuses muss sich an dessen oberstem Punkt befinden; sie darf nicht auf eine Wärmequelle, z. B. den Auspuff, gerichtet sein. Ferner muss sie den Wasserstoff so austreten lassen, dass er nicht in das Fahrzeuginnere gelangen und/oder sich in einem geschlossenen oder teilweise geschlossenen Raum ansammeln kann.
3.3.4. Im Inneren des gasdichten Gehäuses dürfen sich keine ungeschützten Zündquellen befinden.
3.3.5. Sämtliche Verbindungssysteme und Durchführungen im Fahrzeugaufbau, die zum Auslassen von Gas aus dem gasdichten Gehäuse dienen, müssen mindestens dieselbe Querschnittsfläche aufweisen wie das Rohr der Druckentlastungsvorrichtung.
3.3.6. Das Gehäuse muss für Prüfzwecke hermetisch versiegelt werden und muss bei einem Druck von 0,5 kPa gasdicht sein, d. h. es muss eine Minute lang blasenfrei bleiben und darf sich nicht dauerhaft verformen.
3.3.7. Alle etwaigen Verbindungssysteme müssen mit Klemmschellen oder anderen Befestigungsmitteln an dem gasdichten Gehäuse und der Durchführung fest angebracht sein, damit ein gasdichter Anschluss erreicht wird.
-
4.
-
Starre und biegsame Kraftstoffleitungen
4.1. Starre Kraftstoffleitungen müssen so befestigt sein, das sie keinem Abrieb, keiner kritischen Schwingung oder mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind.
4.2. Biegsame Kraftstoffleitungen müssen so befestigt sein, dass sie keiner Torsionsspannung unterliegen, Abrieb vermieden wird und sie im Normalbetrieb nicht gequetscht werden können.
4.3. An den Befestigungspunkten müssen flexible oder starre Kraftstoffleitungen so angebracht sein, dass kein Metallkontakt besteht, damit es nicht zu galvanischer oder Spaltkorrosion kommt.
4.4. Starre und biegsame Kraftstoffleitungen sind so zu verlegen, dass das Risiko unbeabsichtigter Beschädigungen innerhalb des Fahrzeugs — etwa durch das Unterbringen oder Verlagern von Gepäck oder anderer Lasten — und außerhalb des Fahrzeugs — etwa durch Fahren in unwegsamem Gelände oder durch Wagenheber — so gering wie möglich gehalten wird.
4.5. An den Stellen, wo Kraftstoffleitungen in den Fahrzeugaufbau oder andere Wasserstoff führende Bauteile eindringen, müssen sie mit Durchführungsdichtungen oder anderem Schutzmaterial versehen werden.
-
5.
-
Verbindungsteile oder Gasanschlussstücke zwischen den Bauteilen
5.1. Für Rohre aus rostfreiem Stahl dürfen nur rostfreie Verbindungselemente eingesetzt werden.
5.2. Die Zahl der Verbindungen ist auf ein Mindestmaß zu beschränken.
5.3. Alle Verbindungen müssen sich an Stellen befinden, an denen sie einer Inspektion und einer Dichtheitsprüfung unterzogen werden können.
5.4. Im Fahrgastraum oder im geschlossenen Gepäckraum dürfen die Kraftstoffleitungen nicht länger als notwendig sein.
-
6.
-
Einfülleinrichtung
6.1. Die Einfülleinrichtung muss gegen falsches Anschließen gesichert und vor Schmutz und Wasser geschützt sein. Sie muss gegen Bedienfehler abgesichert sein.
6.2. Die Einfülleinrichtung darf nicht im Motorraum, Fahrgastraum oder einem anderen unbelüfteten Raum des Fahrzeugs eingebaut sein.
6.3. Die Kraftstoffleitung muss wie in Abschnitt 3.1.1 beschrieben am Behälter befestigt werden.
6.4. Die Einfülleinrichtung muss mit einer Absperreinrichtung gemäß Abschnitt 3.1.2 versehen sein.
6.5. Es muss sichergestellt werden, dass das Antriebssystem nicht betätigt und das Fahrzeug nicht in Bewegung gesetzt werden kann, während die Einfülleinrichtung an die Tankstelle angeschlossen ist.
-
7.
-
Elektrische Anlage
7.1. Die elektrischen Bauteile des Wasserstoffsystems müssen gegen Überlastung geschützt sein.
7.2. Stromversorgungsanschlüsse müssen an Stellen, an denen sich Wasserstoff führende Bauteile befinden oder Wasserstoff austreten kann, gegen das Eindringen von Wasserstoff dicht sein.
-
8.
-
Ablassen von Gas unter normalen Bedingungen
8.1. Ablassen von Gas muss durch die Anwendung eines Boil-Off-Managementsystems gefahrlos für das Umfeld sein.
8.2. Das Boil-Off-Managementsystem muss auf die Abdampfrate des Behälters (der Behälter) unter normalen Betriebsbedingungen ausgelegt sein.
8.3. Beim Anlassen und während des Betriebs des Fahrzeugs muss ein Warnsystem aktiviert sein, das den Fahrer bei einem Fehler des Boil-Off-Managementsystems warnt.
-
9.
-
Sonstige Vorschriften
9.1. Alle Druckentlastungsvorrichtungen und Druckentlastungsleitungen sind, soweit dies praktisch durchführbar ist, vor mutwilliger Beschädigung zu schützen.
9.2. Der Fahrgastraum, der Gepäckraum und alle sicherheitsrelevanten Bauteile des Fahrzeugs (z. B. die Bremsanlage und die elektrische Isolierung) müssen vor den ungünstigen Temperaturauswirkungen von Kryokraftstoff geschützt sein. Bei der Beurteilung des erforderlichen Schutzes ist ein mögliches Austreten des Kryokraftstoffs zu berücksichtigen.
9.3. Im Fahrzeug verwendete brennbare Werkstoffe müssen vor verflüssigter Luft geschützt werden, die sich auf nicht isolierten Teilen der Kraftstoffanlage niederschlagen kann.
9.4. Ein Ausfall des Heizkreislaufs des Wärmetauschers darf nicht zu einer Undichtigkeit des Wasserstoffsystems führen.
-
10.
-
Sicherheitssysteme
10.1. Sicherheitssysteme müssen störungssicher, redundant oder selbstüberwachend sein.
10.2. Handelt es sich bei den Sicherheitssystemen gemäß Absatz 10.1 um störungssichere oder selbstüberwachende elektronische Systeme, so gelten die besonderen Anforderungen von Anhang VI dieser Verordnung.
-
11.
-
Vorschriften für die Inspektion des Wasserstoffsystems
11.1. Jedes Wasserstoffsystem ist spätestens alle 48 Monate nach dem Datum seiner Inbetriebnahme und bei jedem Wiedereinbau zu überprüfen.
11.2. Die Inspektion ist von einem Technischen Dienst in Übereinstimmung mit den Spezifikationen des Herstellers gemäß Anhang I Teil 3 durchzuführen.
TEIL 2
-
1.
-
EINLEITUNG
Dieser Teil enthält die Anforderungen und Prüfverfahren für Behälter zur Verwendung mit flüssigem Wasserstoff.- 2.
- TECHNISCHE VORSCHRIFTEN
2.1. Die rechnerische Abnahme der Behälterkonstruktion erfolgt gemäß der Norm EN 1251-2.
- 2.2.
- Mechanische Beanspruchung
Die Teile des Behälters müssen folgenden mechanischen Beanspruchungen standhalten:- 2.2.1.
- Innenbehälter
- 2.2.1.1.
- Prüfdruck
Der Innenbehälter muss folgendem Prüfdruck (Ptest) standhalten: Ptest = 1,3 (MAWP + 0,1 MPa) Hierbei steht MAWP für den höchstzulässigen Betriebsdruck des Innenbehälters in MPa.- 2.2.1.2.
- Außendruck
Können der Innenbehälter und seine Ausrüstungsgegenstände unter Vakuum betrieben werden, so müssen sie einem Außendruck von 0,1 MPa standhalten.- 2.2.2.
- Äußere Umhüllung
2.2.2.1. Die äußere Umhüllung muss dem höchstzulässigen Betriebsdruck standhalten, auf den ihre Sicherheitseinrichtung eingestellt ist.
2.2.2.2. Die äußere Umhüllung muss einem Außendruck von 0,1 MPa standhalten.
- 2.2.3.
- Äußere Halterungen
Die äußeren Halterungen des vollen Behälters müssen den in Teil 1 Absatz 2.3 genannten Beschleunigungen ohne Bruch standhalten können; dabei darf die zulässige Belastung der Halterungsteile den folgenden, gemäß dem Modell der linearen Belastung ermittelten, Wert nicht überschreiten: σ ≤ 0,5 Rm- 2.2.4.
- Innere Halterungen
Die inneren Halterungen des vollen Behälters müssen den in Teil 1 Absatz 2.3 genannten Beschleunigungen ohne Bruch standhalten können; dabei darf die zulässige Belastung der Halterungsteile den folgenden, gemäß dem Modell der linearen Belastung ermittelten, Wert nicht überschreiten: σ ≤ 0,5 Rm2.2.5. Die Anforderungen der Abschnitte 2.2.3 und 2.2.4 brauchen nicht erfüllt zu werden, wenn nachgewiesen werden kann, dass der Behälter den in Teil 1 Abschnitt 2.3 genannten Beschleunigungen standhalten kann, ohne dass es zu Undichtigkeiten am Innenbehälter und den verschiedenen Rohren kommt, die sich vor den automatischen Sicherheitseinrichtungen, Absperrventilen und/oder Rückschlagventilen befinden.
2.2.6. Der Nachweis der Dimensionierung der Halterungen des Behälters kann entweder rechnerisch oder experimentell erbracht werden.
- 2.3.
- Auslegungstemperatur
- 2.3.1.
- Innenbehälter und äußere Umhüllung
Die Auslegungstemperatur des Innenbehälters und der äußeren Umhüllung ist 20° C.- 2.3.2.
- Sonstige Ausrüstung
Für alle sonstigen, nicht in Abschnitt 2.3.1 genannten Ausrüstungsteile gilt als Auslegungstemperatur die niedrigste bzw. die höchste mögliche Betriebstemperatur gemäß Teil 1 Abschnitt 1.3.2.3.3. Die thermische Beanspruchung, die durch Betriebsbedingungen wie das Füllen oder die Entnahme oder während des Abkühlvorgangs entsteht, ist zu berücksichtigen.
- 2.4.
- Chemische Verträglichkeit
2.4.1. Die Werkstoffe des Behälters und seiner Ausrüstungsteile müssen mit Folgendem verträglich sein:- a)
- Wasserstoff, sofern die Teile damit in Berührung kommen;
- b)
- der Umgebungsluft, sofern die Teile damit in Berührung kommen;
- c)
- sämtlichen anderen Medien, mit denen sie in Berührung kommen (Kühlflüssigkeit usw.).
- 3.
- WERKSTOFFE
3.1. Die Werkstoffe müssen so zusammengesetzt, hergestellt und weiterbehandelt sein, dass:- a)
- die Fertigerzeugnisse die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen;
- b)
- die Fertigerzeugnisse, die für unter Druck stehende Bauteile verwendet werden und mit Wasserstoff in Berührung kommen, die gegebenenfalls auf sie einwirkenden thermischen, chemischen und mechanischen Belastungen aushalten. Insbesondere muss bei Werkstoffen von Bauteilen, die kryogenen Temperaturen ausgesetzt sind, die Verträglichkeit mit kryogenen Temperaturen gemäß der Norm EN 1252-1 gewährleistet sein.
- 3.2.
- Eigenschaften
3.2.1. Bei niedrigen Temperaturen verwendete Werkstoffe müssen den Anforderungen von EN 1252-1 an die Zähigkeit genügen. Bei nichtmetallischen Werkstoffen ist die Tieftemperaturtauglichkeit anhand eines experimentellen Verfahrens nachzuweisen, wobei die Betriebsbedingungen zu berücksichtigen sind.
3.2.2. Die für die äußere Umhüllung verwendeten Werkstoffe müssen gewährleisten, dass das Isoliersystem intakt bleibt; in der Zugprüfung müssen sie sich bei der Temperatur von Flüssigstickstoff um mindestens 12 % dehnen, bevor sie brechen.
3.2.3. Ein Korrosionszuschlag ist für den Innenbehälter nicht erforderlich. Für die anderen Werkstoffe ist ebenfalls kein Korrosionszuschlag erforderlich, sofern sie ausreichend gegen Korrosion geschützt sind.
- 3.3.
- Bescheinigungen und Nachweise der Werkstoffeigenschaften
3.3.1. Die Schweißzusatzwerkstoffe müssen mit dem Grundwerkstoff verträglich sein, damit die Schweißnähte bei allen Temperaturen, denen der Werkstoff ausgesetzt sein kann, die für den Grundwerkstoff angegebenen Eigenschaften aufweisen.
3.3.2. Der Hersteller muss für die Stähle oder andere Werkstoffe, die bei der Herstellung der dem Druck ausgesetzten Teile verwendet wurden, Bescheinigungen über eine chemische Gussanalyse und die mechanischen Eigenschaften einholen und vorlegen. Bei metallischen Werkstoffen muss es sich mindestens um ein Zeugnis von Typ 3.1 gemäß EN 10204 oder eine gleichwertige Bescheinigung handeln. Bei nichtmetallischen Werkstoffen ist eine gleichwertige Bescheinigung erforderlich.
3.3.3. Der Technische Dienst kann Analysen und Prüfungen vornehmen. Diese Prüfungen müssen entweder an Proben der an den Behälterhersteller gelieferten Werkstoffe oder an fertigen Behältern vorgenommen werden.
3.3.4. Der Hersteller muss dem Technischen Dienst die Ergebnisse metallurgischer und mechanischer Prüfungen und Analysen des Grund- und Füllmaterials von Schweißnähten zugänglich machen.
3.3.5. Auf Werkstoffdatenblättern muss wenigstens Folgendes vermerkt sein:- —
Zeichen des Herstellers,
- —
Werkstoff-Identifizierungsnummer,
- —
Nummer der Charge,
- —
Zeichen des Prüfpersonals.
Zeichen des Herstellers,
Werkstoff-Identifizierungsnummer,
Nummer der Charge,
Zeichen des Prüfpersonals.
- 3.4.
- Konstruktionsberechnung
3.4.1. Bestimmungen hinsichtlich des Innenbehälters: Für die Konstruktion des Innenbehälters sind die Konstruktionsvorschriften von EN 1251-2 maßgeblich.
3.4.2. Bestimmungen hinsichtlich der äußeren Umhüllung: Für die Konstruktion der äußeren Umhüllung sind die Konstruktionsvorschriften von EN 1251-2 maßgeblich.
3.4.3. Es gelten die allgemeinen Toleranzen gemäß ISO 2768-1.
- 4.
- HERSTELLUNG UND MONTAGE DES BEHÄLTERS
4.1. Hersteller von geschweißten Behältern müssen ein Qualitätsmanagementsystem betreiben, das sich auf die Qualitätsanforderungen der Normen EN 729-2:1994 oder EN 729-3:1994 an das Schweißen bezieht.
4.2. Das Schweißverfahren ist vom Technischen Dienst gemäß den Normen EN 288-3:1992/A1:1997, EN 288-4:1992/A1:1997 und EN 288-8:1995 zu genehmigen.
4.3. Schweißer sind vom Technischen Dienst gemäß den Normen EN 287 1:1992/A1:1997 und EN 287-2:1992/A1:1997 und Maschinenschweißer gemäß EN 1418:1997 zuzulassen.
4.4. Für Herstellungsprozesse (z. B. Formgebung und Wärmebehandlung, Schweißen) ist EN 1251-2 maßgebend.
4.5. Inspektionen und Prüfungen der Rohrleitungen zwischen dem Innenbehälter und der äußeren Umhüllung: Alle Schweißverbindungen der Rohrleitungen müssen einer zerstörungsfreien Hundertprozentprüfung unterzogen werden, und zwar wann immer möglich durch Durchstrahlungsprüfung, oder alternativ durch Ultraschallprüfung, Rissprüfung nach dem Eindringverfahren, Helium-Dichtheitsprüfung usw.
4.6. Die Zahl der Verbindungen sollte möglichst gering gehalten werden. Verbindungen im Hohlraum zwischen dem Innenbehälter und der äußeren Umhüllung sind nicht zulässig, es sei denn sie sind geschweißt oder geklebt.
4.7. Die Ausrüstungsteile des Behälters müssen so montiert sein, dass das System und seine Bauteile ordnungsgemäß und sicher funktionieren und gasdicht sind.
4.8. Der Behälter ist vor dem Betrieb gemäß EN 12300 zu reinigen und zu trocknen.
- 5.
- SONSTIGE VORSCHRIFTEN
- 5.1.
- Schutz der äußeren Umhüllung
Die äußere Umhüllung muss durch eine Einrichtung geschützt werden, die ein Bersten der äußeren Umhüllung oder ein Kollabieren des Innenbehälters verhindert.- 5.2.
- Bestimmungen hinsichtlich der Isolierung
5.2.1. An der Außenwand des Behälters darf sich bei normalen Betriebsbedingungen unter keinen Umständen Eis bilden. Im Bereich des Überdruckrohrs darf es zu einer begrenzten Eisbildung außen am Rohr kommen.
- 5.3.
- Füllmengenanzeiger
5.3.1. Der Flüssigkeitsstand im Behälter muss von einem Anzeigeinstrument im Führerhaus mit einer Genauigkeit von +/-10 % angezeigt werden.
5.3.2. Umfasst das System einen Schwimmer, so muss dieser einem Außendruck standhalten, der größer als der höchstzulässige Betriebsdruck des Innenbehälters ist, und dabei einen Sicherheitskoeffizienten von 2 hinsichtlich der Kriterien für das Versagen durch Verbeulen aufweisen.
- 5.4.
- Höchster Füllstand
5.4.1. Ein System ist vorzusehen, das dafür sorgt, dass der Behälter nicht überfüllt wird. Dieses System kann mit der Tankstelle abgestimmt werden. Das System muss eine dauerhafte Kennzeichnung tragen, auf der der Behältertyp, für den es ausgelegt ist und gegebenenfalls die Einbaustellung und -richtung angegeben sind.
5.4.2. Der Füllvorgang darf nicht dazu führen, dass irgendeine Druckentlastungsvorrichtung aktiviert wird, unabhängig von der Dauer des Füllvorgangs oder der danach verstrichenen Zeit. Der Füllvorgang darf nicht zu Betriebsbedingungen führen, für die das Boil-Off-Managementsystem nicht ausgelegt ist und mit denen es folglich nicht zurechtkommt.
- 5.5.
- Kennzeichnung
5.5.1. Zusätzlich zu dem in Anhang II Teil 3 beschriebenen EG-Bauteil-Typgenehmigungszeichen muss jeder Behälter eine Kennzeichnung tragen, auf der die folgenden Angaben deutlich lesbar sind:5.5.1.1. Innenbehälter:- a)
- Name und Anschrift des Herstellers des Innenbehälters;
- b)
- Seriennummer.
5.5.1.2. Äußere Umhüllung:- a)
- ein Kennzeichen gemäß Anhang V Abschnitt 3.1;
- b)
- Verbot zusätzlichen Schweißens, Fräsens und Stanzens,
- c)
- zulässige Ausrichtung des Behälters im Fahrzeug;
- d)
- Bezeichnungsschild mit folgenden Angaben:
- i)
- Name des Herstellers
- ii)
- Seriennummer
- iii)
- Wasservolumen in Litern
- iv)
- höchstzulässiger Betriebsdruck [in MPa]
- v)
- Jahr und Monat der Herstellung (z. B. 2009/01)
- vi)
- Betriebstemperaturbereich
Das Bezeichnungsschild muss, solange es angebracht ist, lesbar sein.
- a)
- Name und Anschrift des Herstellers des Innenbehälters;
- b)
- Seriennummer.
- a)
- ein Kennzeichen gemäß Anhang V Abschnitt 3.1;
- b)
- Verbot zusätzlichen Schweißens, Fräsens und Stanzens,
- c)
- zulässige Ausrichtung des Behälters im Fahrzeug;
- d)
- Bezeichnungsschild mit folgenden Angaben:
- i)
- Name des Herstellers
- ii)
- Seriennummer
- iii)
- Wasservolumen in Litern
- iv)
- höchstzulässiger Betriebsdruck [in MPa]
- v)
- Jahr und Monat der Herstellung (z. B. 2009/01)
- vi)
- Betriebstemperaturbereich
5.5.2. Das Kennzeichnungsverfahren darf nicht zu lokal begrenzten Belastungsspitzen an der Struktur des Innenbehälters oder der äußeren Umhüllung führen.
- 5.6.
- Prüföffnungen
Prüföffnungen sind weder am Behälter noch an der äußeren Umhüllung erforderlich.- 6.
- PRÜFUNGEN UND INSPEKTION
- 6.1.
- Prüfungen und Inspektion zur Genehmigung
Für die Genehmigung führt der Technische Dienst die Prüfungen und Inspektionen gemäß den Abschnitten 6.3.1 bis 6.3.6 an zwei Behälterstichproben durch. Die Stichproben müssen in dem jeweils für die Inspektionen geeigneten Zustand zur Verfügung gestellt werden. Für die Genehmigung sind Stichproben des Behälters unter Aufsicht des Technischen Dienstes den Prüfungen gemäß der Abschnitte 6.3.7 bis 6.3.9 zu unterziehen.- 6.2.
- Prüfungen und Inspektion während der Herstellung
An jedem Behälter sind Prüfungen und Inspektionen gemäß der Abschnitte 6.3.1 bis 6.3.6 durchzuführen.- 6.3.
- Prüfverfahren
- 6.3.1.
- Druckprüfung
6.3.1.1. Der Innenbehälter und die Rohrleitungen zwischen dem Innenbehälter und der äußeren Umhüllung müssen eine Innendruckprüfung bei Raumtemperatur mit sämtlichen geeigneten Medien bestehen, wobei folgende Anforderungen gelten: Der Prüfdruck ptest ist: ptest = 1,3 (MAWP + 0,1 MPa). Hierbei steht MAWP für den höchstzulässigen Betriebsdruck des Innenbehälters in MPa.
6.3.1.2. Die Druckprüfung muss durchgeführt werden, bevor die äußere Umhüllung montiert wird.
6.3.1.3. Der Druck im Innenbehälter ist gleichmäßig zu erhöhen, bis der Prüfdruck erreicht ist.
6.3.1.4. Der Prüfdruck im Innenbehälter muss mindestens 10 Minuten lang aufrechterhalten werden, um eindeutig feststellen zu können, dass sich der Druck nicht verringert.
6.3.1.5. Nach der Prüfung darf der Innenbehälter keine erkennbaren bleibenden Verformungen oder Undichtheiten aufweisen.
6.3.1.6. Jeder Innenbehälter, der die Prüfung nicht besteht, weil er sich dauerhaft verformt, wird aussortiert und nicht repariert.
6.3.1.7. Innenbehälter, die die Prüfung wegen Undichtigkeit nicht bestanden haben, können nach Reparatur und Widerholung der Prüfung genehmigt werden.
6.3.1.8. Nach einer hydraulischen Prüfung muss der Behälter entleert und getrocknet werden, bis der Taupunkt im Behälter bei – 40 °C gemäß EN 12300 liegt.
6.3.1.9. Ein Prüfbericht ist zu erstellen, und der Innenbehälter muss, sofern er genehmigt wird, von den inspizierenden Stellen gekennzeichnet werden.
- 6.3.2.
- Dichtheitsprüfung
Nach der Endmontage muss der Wasserstoffbehälter mit einem Gasgemisch, das mindestens 10 % Helium enthält, auf Dichtheit geprüft werden.- 6.3.3.
- Überprüfung der Abmessungen
Folgende Abmessungen sind zu überprüfen:- —
bei zylindrischen Behältern: Rundheit des Innenbehälters gemäß EN 1251-2:2000, 5.4;
- —
Abweichung des Innenbehälters und der äußeren Umhüllung von der Geraden gemäß EN 1251-2, 5.4.
- 6.3.4.
- Zerstörende und zerstörungsfreie Prüfungen von Schweißnähten
Die Prüfungen sind gemäß EN 1251-2 durchzuführen.- 6.3.5.
- Sichtinspektion
Die Schweißnähte sowie die Innen- und Außenflächen des Innenbehälters und der äußeren Umhüllung des Behälters müssen einer Sichtinspektion unterzogen werden. Diese Oberflächen dürfen keine kritischen Beschädigungen oder Mängel aufweisen.- 6.3.6.
- Kennzeichnung
Die Kennzeichnung ist gemäß Abschnitt 5.5 zu überprüfen.- 6.3.7.
- Berstprüfung
Die Berstprüfung ist an einer Stichprobe von Innenbehältern durchzuführen, die nicht in die äußere Umhüllung eingebaut und nicht isoliert sind.- 6.3.7.1.
- Kriterien
- 6.3.7.2.
- Verfahren
- 6.3.7.3.
- Ergebnisse
Die Prüfbedingungen und der Berstdruck müssen in einer Prüfbescheinigung niedergeschrieben werden, und diese muss vom Hersteller und vom Technischen Dienst unterschrieben werden.- 6.3.8.
- Feuersicherheitsprüfung
- 6.3.8.1.
- Kriterien
- 6.3.8.2.
- Verfahren
- 6.3.8.3.
- Ergebnisse
Die Prüfbedingungen und der höchste während der Prüfung im Behälter erreichte Druck müssen in einer Prüfbescheinigung aufgezeichnet werden, und diese muss vom Hersteller und vom Technischen Dienst unterschrieben werden.- 6.3.9.
- Prüfung des höchsten Füllstands
- 6.3.9.1.
- Kriterien
Während aller für die Genehmigung erforderlichen Prüfungen darf der Füllvorgang nicht dazu führen, dass irgendeine Druckentlastungsvorrichtung aktiviert wird, unabhängig von der Dauer des Füllvorgangs oder der danach verstrichenen Zeit. Der Füllvorgang darf nicht zu Betriebsbedingungen führen, für die das Boil-Off-Managementsystem nicht ausgelegt ist und mit denen es folglich nicht zurechtkommt.- 6.3.9.2.
- Verfahren
- 6.3.9.3.
- Ergebnisse
Die Prüfbedingungen und die zehn von dem zusätzlichen System gemessenen Höchststände müssen in einer Prüfbescheinigung niedergeschrieben werden, und diese muss vom Hersteller und vom Technischen Dienst unterschrieben werden.TEIL 3
- 1.
- EINLEITUNG
Dieser Teil enthält die Anforderungen und Prüfverfahren für sonstige Bauteile zur Verwendung mit flüssigem Wasserstoff.- 2.
- ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN
2.1. Werkstoffe, die in Wasserstoff führenden Bauteilen verwendet werden, müssen gemäß Abschnitt 4.1.1 wasserstoffverträglich sein.
2.2. In dem Wasserstoffsystem vor dem ersten Druckregler (außer dem Wasserstoffbehälter) muss der höchstzulässige Betriebsdruck gleich hoch sein wie der höchste Druck, dem das Bauteil ausgesetzt ist, jedoch mindestens 1,5 mal so hoch wie der Einstelldruck der primären Druckentlastungsvorrichtung des Innenbehälters; der Sicherheitskoeffizient darf nicht unter dem des Innenbehälters liegen.
2.3. Bauteile, die dem (den) Druckregler(n) nachgelagert sind, müssen gegen Überdruck gesichert sein und konstruktionsgemäß mindestens den 1,5-fachen Austrittsdruck (höchstzulässiger Betriebsdruck) des erstgelegenen Druckreglers aushalten.
2.4. Die Isolierung der Bauteile muss verhindern, dass die Luft, die mit den Außenflächen in Berührung kommt, sich verflüssigt, es sei denn, ein System zur Sammlung und Verdampfung der verflüssigten Luft ist vorhanden. Ist dies der Fall, so müssen die Werkstoffe, aus denen die in der Nähe gelegenen Bauteile bestehen, gemäß EN 1797 mit einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre verträglich sein.
- 3.
- TECHNISCHE ANFORDERUNGEN
- 3.1.
- Druckentlastungsvorrichtungen
- 3.1.1.
- Druckentlastungsvorrichtungen für den Innenbehälter
3.1.1.1. Die primäre Druckentlastungsvorrichtung des Innenbehälters muss — selbst im Falle eines plötzlichen Vakuumverlusts — den Druck im Behälter auf maximal 110 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks begrenzen. Bei dieser Vorrichtung muss es sich um ein Sicherheitsventil oder etwas Gleichwertiges handeln, und sie muss unter normalen Betriebsbedingungen direkt mit dem Gas enthaltenden Teil verbunden sein.
3.1.1.2. Die sekundäre Druckentlastungsvorrichtung für den Innenbehälter muss eingebaut sein, um zu gewährleisten, dass der Druck im Behälter unter keinen Umständen den zulässigen Fehlerbereich des Innenbehälters überschreiten kann. Bei Innenbehältern aus Stahl muss die sekundäre Druckentlastungsvorrichtung den Behälter-Innendruck auf 136 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters begrenzen, wenn als sekundäre Druckentlastungsvorrichtung ein Sicherheitsventil verwendet wird. Bei Innenbehältern aus Stahl muss die sekundäre Druckentlastungsvorrichtung den Behälter-Innendruck auf 150 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters begrenzen, wenn als sekundäre Druckentlastungsvorrichtung eine Berstscheibe außerhalb des Vakuums verwendet wird. Bei Innenbehältern aus Stahl muss die sekundäre Druckentlastungsvorrichtung den Behälter-Innendruck auf 150 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks plus 0,1 MPa (MAWP + 0,1 MPa) des Innenbehälters begrenzen, wenn als sekundäre Druckentlastungsvorrichtung eine Berstscheibe innerhalb des Vakuums verwendet wird. Für andere Werkstoffe muss ein gleichwertiges Sicherheitsniveau nachgewiesen werden. Die sekundäre Druckentlastungsvorrichtung darf nicht bei einem Druck von weniger als 110 % des Einstelldrucks der primären Druckentlastungsvorrichtung ausgelöst werden.
3.1.1.3. Die Größenbemessung der Sicherheitseinrichtung muss gemäß der Norm EN 13648-3 erfolgen.
3.1.1.4. Die zwei in den Abschnitten 3.1.1.1 und 3.1.1.2. genannten Einrichtungen können durch dieselbe Kraftstoffleitung mit dem Innenbehälter verbunden sein.
3.1.1.5. Der Einstellwert der Druckentlastungsvorrichtungen muss deutlich gekennzeichnet sein. Sie sind durch eine Bleiplombe oder auf eine gleichwertige Weise vor unsachgemäßem Gebrauch zu schützen.
3.1.1.6. Überdruckventile müssen nach dem Abblasen bei einem Druck von über 90 % ihres Einstelldrucks schließen. Sie müssen bei allen niedrigeren Drücken geschlossen bleiben.
3.1.1.7. Überdruckventile müssen in dem Bereich des Wasserstoffbehälters installiert werden, in dem sich die gasförmige Fraktion befindet.
- 3.1.2.
- Druckentlastungsvorrichtungen für andere Bauteile
3.1.2.1. An allen Stellen, an denen die Gefahr besteht, dass kryogene Flüssigkeit oder Dampf zwischen zwei Ausrüstungsteilen an einer Leitung eingeschlossen werden kann, muss eine Druckentlastungsvorrichtung oder eine andere Maßnahme, die einen gleichwertigen Schutz bietet, vorhanden sein.
3.1.2.2. Vor dem ersten Druckregler darf der Einstelldruck der Sicherheitseinrichtung zur Vermeidung von Überdruck den höchstzulässigen Betriebsdruck der Leitungen nicht überschreiten. Dabei muss er mindestens 120 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Behälters betragen, damit vermieden wird, dass sich solche Ventile anstelle der Druckentlastungsvorrichtungen für den Innenbehälter öffnen.
3.1.2.3. Der Einstellwert der Druckentlastungsvorrichtungen nach dem Druckregler (den Druckreglern) darf den höchstzulässigen Betriebsdruck der Bauteile nach dem Druckregler nicht überschreiten.
3.1.2.4. Überdruckventile müssen nach dem Abblasen bei einem Druck von über 90 % ihres Einstelldrucks schließen. Sie müssen bei allen niedrigeren Drücken geschlossen bleiben.
- 3.1.3.
- Bestimmungen hinsichtlich der Genehmigung von Druckentlastungsvorrichtungen
3.1.3.1. Die Konstruktion, Herstellung und Prüfung von Druckentlastungsvorrichtungen müssen gemäß den Normen EN 13648-1 und EN 13648-2 erfolgen.
3.1.3.2. Ist parallel zur primären Sicherheitseinrichtung ein Boil-off-System vorhanden, so muss es sich bei dem Sicherheitsventil um eine Sicherheitseinrichtung der Kategorie B gemäß EN 13648, ansonsten um eine Sicherheitseinrichtung der Kategorie A gemäß EN 13648 handeln.
3.1.3.3. Höchstzulässiger Betriebsdruck: das 1,5-fache des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters oder der Höchstdruck, dem das Bauteil ausgesetzt wird.
- 3.1.3.4.
- Einstelldruck
- 3.1.3.5.
- Auslegungstemperaturen
3.1.3.6. Anzuwendende Prüfverfahren:
Druckprüfung | Abschnitt 4.2 |
Prüfung auf äußere Dichtheit | Abschnitt 4.3 |
Funktionsprüfung | Abschnitt 4.5 |
Korrosionsbeständigkeit | Abschnitt 4.6, nur für metallische Teile, nur für Ausrüstung außerhalb des gasdichten Gehäuses |
Temperaturzyklusprüfung | Abschnitt 4.9, nur für nichtmetallische Teile |
- 3.1.4.
- Leitungen mit Druckentlastungsvorrichtungen
3.1.4.1. Zwischen dem geschützten Bauteil und der Druckentlastungsvorrichtung darf keine Absperreinrichtung installiert werden.
3.1.4.2. Die vor und nach den Druckentlastungsvorrichtungen gelegenen Leitungen dürfen deren Arbeitsweise nicht beeinträchtigen und müssen den in den Abschnitten 3.1.1 bis 3.1.3 genannten Kriterien entsprechen.
- 3.2.
- Ventile
- 3.2.1.
- Bestimmungen hinsichtlich der Genehmigung von Wasserstoffventilen
3.2.1.1. Die Konstruktion, Herstellung und Prüfung von Ventilen für kryogenen Wasserstoff müssen gemäß den Normen EN 13648-1 und EN 13648-2 erfolgen.
3.2.1.2. Höchstzulässiger Betriebsdruck: das 1,5-fache des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters oder der Höchstdruck, dem das Ventil ausgesetzt wird.
- 3.2.1.3.
- Auslegungstemperaturen
3.2.1.4. Anzuwendende Prüfverfahren:
Druckprüfung | Abschnitt 4.2 |
Prüfung auf äußere Dichtheit | Abschnitt 4.3 |
Dauerprüfung | Abschnitt 4.4 (mit 6000 Arbeitszyklen bei handbetätigten Ventilen und mit 20000 Arbeitszyklen bei automatischen Ventilen) |
Korrosionsbeständigkeit | Abschnitt 4.6, nur für metallische Teile, nur für Ausrüstung außerhalb des gasdichten Gehäuses |
Beständigkeit gegen trockene Hitze | Abschnitt 4.7, nur für nichtmetallische Teile |
Alterung durch Ozoneinwirkung | Abschnitt 4.8, nur für nichtmetallische Teile |
Temperaturzyklusprüfung | Abschnitt 4.9, nur für nichtmetallische Teile |
Prüfung auf Dichtheit des Sitzes | Abschnitt 4.12 |
- 3.3.
- Wärmetauscher
3.3.1. Ungeachtet der Bestimmung von Abschnitt 2.1 muss der höchstzulässige Betriebsdruck des Wärmetauschers dem höchstzulässigen Betriebsdruck der verschiedenen Kreisläufe entsprechen.
3.3.2. Die Abgase aus dem Antriebssystem dürfen unter keinen Umständen direkt dem Wärmetauscher zugeführt werden.
3.3.3. Es ist ein Sicherheitssystem vorzusehen, das dafür sorgt, dass der Wärmetauscher nicht versagen kann; ferner muss es dafür sorgen, dass keine kryogene Flüssigkeit oder kryogenes Gas in den anderen Kreislauf und das dahinter gelegene System gelangt, falls dies nicht dafür ausgelegt worden ist.
- 3.3.4.
- Bestimmungen hinsichtlich der Genehmigung von Wasserstoffventilen
3.3.4.1. Höchstzulässiger Betriebsdruck: das 1,5-fache des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters oder der Höchstdruck, dem das Bauteil ausgesetzt wird.
- 3.3.4.2.
- Auslegungstemperaturen
- 3.3.4.3.
- Anzuwendende Prüfverfahren
Druckprüfung | Abschnitt 4.2 |
Prüfung auf äußere Dichtheit | Abschnitt 4.3 |
Korrosionsbeständigkeit | Abschnitt 4.6, nur für metallische Teile |
Beständigkeit gegen trockene Hitze | Abschnitt 4.7, nur für nichtmetallische Teile |
Alterung durch Ozoneinwirkung | Abschnitt 4.8, nur für nichtmetallische Teile |
Temperaturzyklusprüfung | Abschnitt 4.9, nur für nichtmetallische Teile |
3.3.4.4. Herstellung und Montage des Wärmetauschers sind gemäß Teil 2 Abschnitte 4.3 bis 4.5 zu zertifizieren.
- 3.4.
- Einfülleinrichtungen
3.4.1. Die Einfülleinrichtungen sind vor Verschmutzung zu schützen.
- 3.4.2.
- Bestimmungen hinsichtlich der Genehmigung von Einfülleinrichtungen
3.4.2.1. Höchstzulässiger Betriebsdruck: das 1,5-fache des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters oder der Höchstdruck, dem das Bauteil ausgesetzt wird.
- 3.4.2.2.
- Auslegungstemperaturen
- 3.4.2.3.
- Anzuwendende Prüfverfahren
Druckprüfung | Abschnitt 4.2 |
Prüfung auf äußere Dichtheit | Abschnitt 4.3 |
Dauerprüfung | Abschnitt 4.4 (mit 3000 Arbeitszyklen) |
Korrosionsbeständigkeit | Abschnitt 4.6, nur für metallische Teile |
Beständigkeit gegen trockene Hitze | Abschnitt 4.7, nur für nichtmetallische Teile |
Alterung durch Ozoneinwirkung | Abschnitt 4.8, nur für nichtmetallische Teile |
Temperaturzyklusprüfung | Abschnitt 4.9, nur für nichtmetallische Teile |
Prüfung auf Dichtheit des Sitzes | Abschnitt 4.12 |
- 3.5.
- Druckregler
- 3.5.1.
- Bestimmungen hinsichtlich der Genehmigung von Druckreglern
3.5.1.1. Höchstzulässiger Betriebsdruck: das 1,5-fache des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters oder der Höchstdruck, dem das Bauteil ausgesetzt wird.
- 3.5.1.2.
- Auslegungstemperaturen
- 3.5.1.3.
- Anzuwendende Prüfverfahren
Druckprüfung | Abschnitt 4.2 |
Prüfung auf äußere Dichtheit | Abschnitt 4.3 |
Dauerprüfung | Abschnitt 4.4 (mit 20000 Arbeitszyklen) |
Korrosionsbeständigkeit | Abschnitt 4.6, nur für metallische Teile, nur für Ausrüstung außerhalb des gasdichten Gehäuses |
Beständigkeit gegen trockene Hitze | Abschnitt 4.7, nur für nichtmetallische Teile |
Alterung durch Ozoneinwirkung | Abschnitt 4.8, nur für nichtmetallische Teile |
Temperaturzyklusprüfung | Abschnitt 4.9, nur für nichtmetallische Teile |
Prüfung auf Dichtheit des Sitzes | Abschnitt 4.12 |
- 3.6.
- Sensoren
- 3.6.1.
- Bestimmungen hinsichtlich der Genehmigung von Sensoren
3.6.1.1. Höchstzulässiger Betriebsdruck: das 1,5-fache des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters oder der Höchstdruck, dem das Bauteil ausgesetzt wird.
- 3.6.1.2.
- Auslegungstemperaturen
- 3.6.1.3.
- Anzuwendende Prüfverfahren
Druckprüfung | Abschnitt 4.2, nur für Ausrüstung in direktem Kontakt mit Wasserstoff |
Prüfung auf äußere Dichtheit | Abschnitt 4.3, nur für Ausrüstung in direktem Kontakt mit Wasserstoff |
Korrosionsbeständigkeit | Abschnitt 4.6, nur für metallische Teile, nur für Ausrüstung außerhalb des gasdichten Gehäuses |
Beständigkeit gegen trockene Hitze | Abschnitt 4.7 |
Alterung durch Ozoneinwirkung | Abschnitt 4.8, nur für nichtmetallische Teile |
Temperaturzyklusprüfung | Abschnitt 4.9, nur für nichtmetallische Teile |
- 3.7.
- Biegsame Kraftstoffleitungen
- 3.7.1.
- Bestimmungen hinsichtlich der Genehmigung von biegsamen Kraftstoffleitungen
3.7.1.1. Die Konstruktion, Herstellung und Prüfung von biegsamen Leitungen für kryogenen Kraftstoff müssen gemäß der Norm EN 12434 erfolgen.
3.7.1.2. Höchstzulässiger Betriebsdruck: das 1,5-fache des höchstzulässigen Betriebsdrucks des Innenbehälters oder der Höchstdruck, dem das Bauteil ausgesetzt wird.
- 3.7.1.3.
- Auslegungstemperaturen
- 3.7.1.4.
- Anzuwendende Prüfverfahren
Druckprüfung | Abschnitt 4.2 |
Prüfung auf äußere Dichtheit | Abschnitt 4.3 |
Korrosionsbeständigkeit | Abschnitt 4.6, nur für metallische Teile, nur für Ausrüstung außerhalb des gasdichten Gehäuses |
Beständigkeit gegen trockene Hitze | Abschnitt 4.7, nur für nichtmetallische Teile |
Alterung durch Ozoneinwirkung | Abschnitt 4.8, nur für nichtmetallische Teile |
Temperaturzyklusprüfung | Abschnitt 4.9, nur für nichtmetallische Teile |
Druckzyklus | Abschnitt 4.10 |
- 3.8.
- Bestimmungen hinsichtlich elektrischer Bauteile des Wasserstoffsystems
3.8.1. Zur Vermeidung elektrischer Funken gilt Folgendes:- a)
- Wasserstoff führende elektrische Einrichtungen sind so zu isolieren, dass kein Strom durch Wasserstoff enthaltende Teile geleitet wird;
- b)
- die elektrische Anlage des elektrischen Bauteils muss gegen den Aufbau des Fahrzeugs isoliert sein;
- c)
- der Isolationswiderstand des Stromkreises (ohne Batterien und Brennstoffzellen) muss für jedes Volt Nennspannung über 1 kΩ liegen.
3.8.2. Die Stromversorgungsdurchführung zur Herstellung einer isolierten und festen elektrischen Verbindung muss hermetisch abschließen.
- 4.
- PRÜFVERFAHREN
- 4.1.
- Allgemeine Bestimmungen
4.1.1. Dichtheitsprüfungen sind mit Druckgas wie Luft oder Stickstoff mit einem Heliumanteil von mindestens 10 % durchzuführen.
4.1.2. Zur Erreichung des für die Druckprüfung erforderlichen Drucks kann Wasser oder ein anderes Fluid verwendet werden.
4.1.3. Gegebenenfalls ist in allen Prüfprotokollen die Art des verwendeten Prüfmediums anzugeben.
4.1.4. Die Prüfdauer muss bei Dichtheits- und Druckprüfungen mindestens 3 Minuten länger als die Ansprechzeit des Sensors sein.
4.1.5. Alle Prüfungen sind bei Umgebungstemperatur durchzuführen, sofern nichts anderes angegeben ist.
4.1.6. Vor der Dichtheitsprüfung müssen die verschiedenen Bauteile korrekt getrocknet werden.
- 4.2.
- Druckprüfung
4.2.1. Ein Wasserstoff führendes Bauteil muss ohne erkennbare Undichtigkeiten oder Verformungen einem Prüfdruck standhalten, der seinem 1,5-fachen höchstzulässigen Betriebsdruck entspricht, wobei die Austrittsöffnungen des Hochdruckteils verschlossen sind. Der Druck ist dann vom 1,5-fachen bis zum 3-fachen höchstzulässigen Betriebsdruck zu erhöhen. Das Bauteil darf dabei keine erkennbaren Brüche oder Risse aufweisen.
4.2.2. Die Druckzuführungsanlage muss mit einem vollständig schließenden Ventil und einem Druckmesser versehen sein und einen Druckbereich von mindestens dem 1,5-fachen und höchstens dem zweifachen Prüfdruck aufweisen; die Genauigkeit des Druckmessers muss bei 1 % des Druckbereichs liegen.
4.2.3. Ist für Bauteile eine Dichtheitsprüfung erforderlich, so muss diese vor der Druckprüfung durchgeführt werden.
- 4.3.
- Prüfung auf äußere Dichtheit
4.3.1. Ein Bauteil darf bei einer Prüfung entsprechend Absatz 4.4.3 bei einem Gasdruck zwischen 0 und seinem höchstzulässigen Betriebsdruck keine Leckagen an Sockel- oder Gehäusedichtungen oder an sonstigen Anschlussstellen und keine Anzeichen von Porosität von Gussteilen aufweisen.
4.3.2. Die Prüfung ist an derselben Ausrüstung unter folgenden Bedingungen durchzuführen:4.3.2.1. bei Umgebungstemperatur;
4.3.2.2. bei der niedrigsten Betriebstemperatur oder bei der Temperatur von Flüssigstickstoff, nachdem das Bauteil eine für die Gewährleistung der thermischen Stabilität ausreichend lange Zeit bei dieser Temperatur konditioniert wurde;
4.3.2.3. bei der höchsten Betriebstemperatur, nachdem es eine für die Gewährleistung der thermischen Stabilität ausreichend lange Zeit bei dieser Temperatur konditioniert wurde.
4.3.3. Während dieser Prüfung ist die zu prüfende Ausrüstung an eine Gasdruckquelle anzuschließen. In der Druckzuführleitung müssen ein vollständig schließendes Ventil und ein Druckmesser mit einem Druckbereich von mindestens dem 1,5-fachen und höchstens dem zweifachen des Prüfdrucks eingebaut sein; die Genauigkeit des Druckmessers muss bei 1 % des Druckbereichs liegen. Der Druckmesser muss zwischen dem vollständig schließenden Ventil und dem Prüfstück angeordnet sein.
4.3.4. Während der gesamten Prüfung wird das Prüfstück auf Dichtheit geprüft; es wird geprüft, ob sich an einem oberflächenaktiven Stoff keine Blasen bilden oder ob die Leckrate unter 10 cm3 pro Stunde beträgt.
- 4.4.
- Dauerhaltbarkeitsprüfung
4.4.1. Ein Wasserstoff führendes Bauteil muss, nachdem es der gemäß Teil 3 Abschnitte 3.1-3.7 für dieses Bauteil geltenden Anzahl der Arbeitszyklen unterzogen worden ist, die Anforderungen der Dichtheitsprüfungen gemäß den Absätzen 4.3. und 4.12. erfüllen.
4.4.2. Die vorgeschriebenen Prüfungen auf äußere Dichtheit und auf Dichtheit des Sitzes gemäß den Abschnitten 4.3 und 4.12 sind unmittelbar nach Abschluss der Dauerprüfung durchzuführen.
4.4.3. Das Bauteil ist sicher an eine Trockenluft- oder Druckstickstoffquelle anzuschließen und der Anzahl von Zyklen zu unterwerfen, die gemäß Teil 3 Abschnitte 3.1-3.7 für dieses Bauteil vorgeschrieben sind. Ein Zyklus besteht aus einem Öffnungs- und Schließvorgang des Bauteils und dauert mindestens 10 ± 2 Sekunden.
4.4.4. Das Bauteil ist 96 % der Anzahl der vorgeschriebenen Zyklen bei Umgebungstemperatur und bei dem für es geltenden höchstzulässigen Betriebsdruck zu unterziehen. Während des Schließvorgangs/passiven Abschnitts ist darauf zu achten, dass der Druck der nachgeschalteten Prüfvorrichtung auf 50 % des höchstzulässigen Betriebsdrucks zurückgeht.
4.4.5. Das Bauteil ist 2 % der Gesamtzahl der Zyklen bei der maximalen Werkstofftemperatur (gemäß Teil 1 Abschnitt 1.3) zu unterziehen, nachdem es bei dieser Temperatur und dem höchstzulässigen Betriebsdruck lange genug konditioniert wurde, um die thermische Stabilität zu gewährleisten. Nach Abschluss der Hochtemperaturzyklen muss das Bauteil bei der entsprechenden maximalen Werkstofftemperatur (gemäß Teil 1 Abschnitt 1.3) den Abschnitten 4.3 und 4.12 entsprechen.
4.4.6. Das Bauteil ist 2 % der Gesamtzahl der Zyklen bei der minimalen Werkstofftemperatur (gemäß Teil 1 Abschnitt 1.3), jedoch mindestens bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff, zu unterziehen, nachdem es bei dieser Temperatur und dem für das Bauteil höchstzulässigen Betriebsdruck lange genug konditioniert wurde, um die thermische Stabilität zu gewährleisten. Nach Abschluss der Tieftemperaturzyklen muss das Bauteil bei der entsprechenden minimalen Werkstofftemperatur (gemäß Teil 1 Abschnitt 1.3) den Abschnitten 4.3 und 4.12 entsprechen.
- 4.5.
- Funktionsprüfung
4.5.1. Die Funktionsprüfung ist gemäß Normen EN 13648-1 oder EN 13648-2 durchzuführen. Es gelten die besonderen Vorschriften der Norm.
- 4.6.
- Prüfung der Korrosionsbeständigkeit
4.6.1. Wasserstoff führende Bauteile aus Metall müssen die Dichtheitsprüfungen nach den Absätzen 4.3 und 4.12 bestehen, nachdem sie mit geschlossenen Anschlüssen 144 Stunden lang einer Salzsprühnebelprüfung gemäß ISO 9227 ausgesetzt wurden.
4.6.2. Ein Wasserstoff führendes Bauteil aus Kupfer oder Messing muss die Dichtheitsprüfung nach den Absätzen 4.3 und 4.12 bestehen, nachdem es gemäß ISO 6957 mit geschlossenen Anschlüssen 24 Stunden lang in Ammoniak getaucht wurde.
- 4.7.
- Beständigkeit gegen trockene Hitze
Diese Prüfung ist nach ISO 188 durchzuführen. Das Prüfstück ist 168 Stunden Luft auszusetzen, deren Temperatur der höchsten Betriebstemperatur entspricht. Die Änderung der Zugfestigkeit darf nicht mehr als + 25 % betragen. Die Änderung der Bruchdehnung darf folgende Werte nicht überschreiten:- —
maximale Zunahme: 10 %,
- —
maximale Abnahme: 30 %.
- 4.8.
- Prüfung auf Alterung durch Ozoneinwirkung
4.8.1. Die Prüfung muss mit der Norm ISO 1431-1 übereinstimmen. Das Prüfstück ist um 20 % zu strecken und 120 Stunden lang Luft mit einer Temperatur von 40 °C und einem Ozongehalt von 50 Teilen pro 100 Millionen Teile auszusetzen.
4.8.2. Am Prüfstück dürfen sich keine Risse bilden.
- 4.9.
- Temperaturzyklusprüfung
Ein nichtmetallisches Teil, das Wasserstoff führt, muss die in den Abschnitten 4.3 und 4.12 beschriebenen Dichtheitsprüfungen bestehen, nachdem es 96 Stunden einer Temperaturzyklusprüfung von der niedrigsten bis zur höchsten Betriebstemperatur mit einer Zyklusdauer von 120 Minuten bei höchstzulässigen Betriebsdruck unterzogen worden ist.- 4.10.
- Druckzyklusprüfung
4.10.1. Alle biegsamen Kraftstoffleitungen müssen die Anforderungen der Dichtheitsprüfungen gemäß Abschnitt 4.3 erfüllen, nachdem sie 6000 Druckzyklen unterzogen worden sind.
4.10.2. Der Druck muss binnen weniger als fünf Sekunden vom atmosphärischen Druck auf den höchstzulässigen Betriebsdruck des Behälters erhöht werden, welcher mindestens fünf Sekunden aufrechterhalten werden muss, und danach wieder binnen weniger als fünf Sekunden auf den atmosphärischen Druck abgesenkt werden.
4.10.3. Die vorgeschriebene Prüfung auf äußere Dichtheit gemäß Abschnitt 4.3 ist unmittelbar nach Abschluss der Dauerprüfung durchzuführen.
- 4.11.
- Prüfung auf Wasserstoffverträglichkeit
4.11.1. Die Wasserstoffverträglichkeit ist gemäß ISO 11114-4 nachzuweisen.
4.11.2. Bei Werkstoffen von Bauteilen, die kryogenen Temperaturen ausgesetzt sind, muss die Verträglichkeit mit kryogenen Temperaturen gemäß der Norm EN 1252-1 gewährleistet sein.
- 4.12.
- Prüfung auf Dichtheit des Sitzes
4.12.1. Die Prüfungen auf Dichtheit des Sitzes müssen an Musterstücken ausgeführt werden, die zuvor der in Abschnitt 4.3 genanten Prüfung auf äußere Dichtheit unterzogen worden sind.
4.12.2. Bei Prüfungen auf Dichtheit des Sitzes muss der Einlass des zu prüfenden Ventils an eine Gasdruckquelle angeschlossen sein, wobei das Ventil geschlossen und die Austrittsöffnung geöffnet ist. In der Druckzuführleitung müssen ein vollständig schließendes Ventil und ein Druckmesser mit einem Druckbereich von mindestens dem 1,5-fachen und höchstens dem zweifachen des Prüfdrucks eingebaut sein; die Genauigkeit des Druckmessers muss bei 1 % des Druckbereichs liegen. Der Druckmesser muss zwischen dem vollständig schließenden Ventil und dem Prüfstück angeordnet sein. Während der Beaufschlagung mit dem Prüfdruck, der dem höchstzulässigen Betriebsdruck entspricht, wird nach Undichtigkeiten gesucht; dazu wird entweder der offene Austritt in Wasser getaucht oder ein Durchflussmesser verwendet, der an der Einlassseite des geprüften Ventils angebracht ist. Dabei muss der Durchflussmesser die maximal zulässigen Leckagebeträge für die verwendete Prüfflüssigkeit auf +/–1 % genau angeben können.
4.12.3. Der Sitz des geschlossenen Absperrventils darf bei keinem Gasdruck zwischen null und dem höchstzulässigen Betriebsdruck eine Leckrate von über 10 cm3/h aufweisen.
4.12.4. Ein Rückschlagventil darf in geschlossener Stellung nicht undicht werden, wenn es einem aerostatischen Druck zwischen 50 kPa und dem höchstzulässigen Betriebsdruck ausgesetzt wird.
4.12.5. Rückschlagventile, die als Sicherheitseinrichtung von Einfülleinrichtungen verwendet werden, dürfen während der Prüfung keine Leckrate von über 10 cm3/h aufweisen.
4.12.6. Druckentlastungsvorrichtungen dürfen bei keinem Gasdruck zwischen null und dem Einstelldruck minus 10 % eine Leckrate von über 10 cm3/h aufweisen.
Fußnote(n):
- (1)
ABl. L 169 vom 8.7.1996, S. 1.
- (2)
ABl. L 18 vom 21.1.1997, S. 7.
© Europäische Union 1998-2021
Tipp: Verwenden Sie die Pfeiltasten der Tastatur zur Navigation zwischen Normen.