GB/T 44457-2024 加氢站用储氢压力容器

ICS23.020.30

CCSJ74

中华人民共和国国家标准

GB/T44457—2024

加氢站用储氢压力容器

Hydrogenstoragepressurevesselusedinhydrogenrefuelingstation

2024⁃08⁃23发布2025⁃03⁃01实施

国家市场监督管理总局

国家标准化管理委员会发布

GB/T44457—2024

目次

前言··························································································································Ⅲ

1范围·······················································································································1

2规范性引用文件········································································································1

3术语、定义和符号······································································································2

4通用要求·················································································································4

5材料·······················································································································6

6设计·······················································································································9

7制造、检验和验收·····································································································14

附录A（规范性）整体包扎式储氢容器附加要求·································································25

附录B（规范性）旋压无缝储氢容器端部及内螺纹设计要求··················································27

Ⅰ

GB/T44457—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）提出并归口。

本文件起草单位：浙江大学、中国特种设备检测研究院、合肥通用机械研究院有限公司、石家庄安

瑞科气体机械有限公司、兰州兰石重型装备股份有限公司、中材科技（苏州）有限公司、中国石化工程建

设有限公司、中船双瑞（洛阳）特种装备股份有限公司、中国寰球工程有限公司北京分公司、嘉兴市长三

角氢安全研究中心、大连金重机器集团有限公司、中石化广州工程有限公司、空气化工产品（中国）投资

有限公司、佛山市南海区华南氢安全促进中心、四川省特种设备检验研究院、东方电气集团东方锅炉股

份有限公司。

本文件主要起草人：郑津洋、陈志伟、崔军、马凯、李军、王红霞、乔小丽、元少昀、袁卓伟、贾晓亮、

邓欣、李翔、张国信、蒋小文、薄柯、葛颂、张文勇、张睿明、吉方、李双权、干兵、季敏东。

Ⅲ

GB/T44457—2024

加氢站用储氢压力容器

1范围

本文件规定了加氢站用储氢压力容器（以下简称“储氢容器”）材料、设计、制造、检验和验收等

要求。

本文件适用于同时符合以下条件的储氢容器：

a）设计温度不低于-40℃且不高于85℃；

b）设计压力大于41MPa但小于100MPa的旋压无缝储氢容器；设计压力大于17MPa但小于

100MPa的奥氏体型不锈钢衬里储氢容器。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T150.1压力容器第1部分：通用要求

GB/T150.4—2024压力容器第4部分：制造、检验和验收

GB/T196普通螺纹基本尺寸

GB/T197普通螺纹公差

GB/T222钢的成品化学成分允许偏差

GB/T223（所有部分）钢铁及合金

GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法

GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T713.7承压设备用钢板和钢带第7部分：不锈钢和耐热钢

GB/T1954铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法

GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图

GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）

GB/T4732.1压力容器分析设计第1部分：通用要求

GB/T4732.2压力容器分析设计第2部分：材料

GB/T4732.4—2024压力容器分析设计第4部分：应力分类方法

GB/T4732.5—2024压力容器分析设计第5部分：弹塑性分析方法

GB/T4732.6压力容器分析设计第6部分：制造、检验和验收

GB/T6394金属平均晶粒度测定方法

GB/T730755°非密封管螺纹

GB/T8335气瓶专用螺纹

GB/T8923.1涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材

表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级

1

GB/T44457—2024

GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法

GB/T10610产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法

GB/T11170不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）

GB/T12241安全阀一般要求

GB/T12243弹簧直接载荷式安全阀

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T13299钢的游离渗碳体、珠光体和魏氏组织的评定方法

GB/T18248气瓶用无缝钢管

GB/T26466固定式高压储氢用钢带错绕式容器

GB/T28884大容积气瓶用无缝钢管

GB/T33362金属材料硬度值的换算

GB/T34019—2017超高压容器

GB/T34542.1氢气储存输送系统第1部分：通用要求

GB/T34542.2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

GB/T34542.3氢气储存输送系统第3部分：金属材料氢脆敏感度试验方法

GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气

NB/T10558压力容器涂敷与运输包装

NB/T47002.1—2019压力容器用复合板第1部分：不锈钢⁃钢复合板

NB/T47008承压设备用碳素钢和合金钢锻件

NB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件

NB/T47013.3—2023承压设备无损检测第3部分：超声检测

NB/T47013.4—2015承压设备无损检测第4部分：磁粉检测

NB/T47013.5—2015承压设备无损检测第5部分：渗透检测

NB/T47013.7承压设备无损检测第7部分：目视检测

NB/T47013.8承压设备无损检测第8部分：泄漏检测

NB/T47013.15—2021承压设备无损检测第15部分：相控阵超声检测

NB/T47014承压设备焊接工艺评定

NB/T47018（所有部分）承压设备用焊接材料订货技术条件

YB/T4149—2018连铸圆管坯

YB/T5137高压用热轧和锻制无缝钢管圆管坯

TSG21固定式压力容器安全技术监察规程

3术语、定义和符号

3.1术语和定义

GB/T150.1、GB/T150.4—2024、GB/T26466、GB/T34019—2017和GB/T34542.1~34542.3

界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

临氢金属材料metalincontactwithgaseoushydrogen

储氢容器正常工作时与氢气接触的金属材料。

3.1.2

临氢受压元件pressurecomponentincontactwithgaseoushydrogen

筒体、封头、螺塞、衬里（含堆焊层）等承受压力载荷作用且与氢气接触的元件。

2

GB/T44457—2024

3.1.3

旋压无缝储氢容器spinningformedseamlessvesselforstorageofgaseoushydrogen

由无缝钢管经热旋压后形成近似半球形的端部，且两端开口的单层储氢高压容器。

3.1.4

奥氏体型不锈钢衬里储氢容器austeniticstainlesssteellinedvesselforstorageofgaseoushydrogen

临氢衬里金属材料为奥氏体型不锈钢的储氢容器。

注：包括钢带错绕式储氢容器和整体包扎式储氢容器。

3.1.5

钢带错绕式储氢容器flatsteelribbonwoundvesselforstorageofgaseoushydrogen

在整体内筒上交错缠绕多层扁平钢带（层数为偶数）形成的储氢高压容器。

3.1.6

整体包扎式储氢容器integrallywrappedlayeredvesselforstorageofgaseoushydrogen

在整体内筒上逐层包扎层板形成的储氢高压容器。

3.2符号

下列符号适用于本文件。

A——断后伸长率，%。

mm2

An——旋压无缝储氢容器两端颈部内螺纹的最小切应力面积，单位为平方毫米（）。

mm2

AP——旋压无缝储氢容器两端颈部内螺纹开孔受压面积，单位为平方毫米（）。

mm2

As——旋压无缝储氢容器端塞外螺纹的最小切应力面积，单位为平方毫米（）。

a——裂纹深度，单位为毫米（mm）。

mm

a0——采用疲劳裂纹扩展分析法进行疲劳失效评定时假设的初始裂纹深度，单位为毫米（）。

+=H0.8

ac——临界裂纹深度，取KImaxKIresKIC对应的裂纹深度和倍壁厚中的较小者，单位为毫米

（mm）。

c氢环境下的疲劳裂纹扩展系数，通过氢环境下的疲劳裂纹扩展试验测得。

——

mm

D1max——旋压无缝储氢容器两端颈部内螺纹最大小径，单位为毫米（）。

mm

D2max——旋压无缝储氢容器两端颈部内螺纹最大中径，单位为毫米（）。

mm

D1min——旋压无缝储氢容器端塞外螺纹最小大径，单位为毫米（）。

mm

D2min——旋压无缝储氢容器端塞外螺纹最小中径，单位为毫米（）。

da/dN——疲劳裂纹扩展速率，单位为米每次（m/次）。

MPam1/2

KI——裂纹尖端应力强度因子，单位为兆帕二分之一次方米（·）。

HMPam1/2

KIC——氢气中的平面应变断裂韧度，单位为兆帕二分之一次方米（·）。

KImax——除残余应力之外的所有循环载荷作用下的应力强度因子最大值，单位为兆帕二分之一次

1/2

方米（MPa·m）。

KImin——除残余应力之外的所有循环载荷作用下的应力强度因子最小值，单位为兆帕二分之一次

方米（MPa·m1/2）。

MPam1/2

KIres——根据残余应力计算的应力强度因子，单位为兆帕二分之一次方米（·）。

J

KV2——冲击吸收能量平均值，单位为焦耳（）。

LE——侧膨胀值，单位为毫米（mm）。

mm

Le——螺纹啮合长度，单位为毫米（）。

l——裂纹长度，单位为毫米（mm）。

m——氢环境下的疲劳裂纹扩展指数，通过氢环境下的疲劳裂纹扩展试验测得。

N——允许循环次数。

3

GB/T44457—2024

Nc——裂纹扩展至允许裂纹尺寸所需的循环次数。

Ni%

eq——镍当量，。

Np——裂纹扩展至临界裂纹深度所需的循环次数。

n——预计循环次数。

p——设计压力，单位为兆帕（MPa）。

MPa

ReL——在标准室温下材料的屈服强度，单位为兆帕（）。

MPa

Re′'L——旋压无缝储氢容器筒体材料热处理后的屈服强度标准下限值，单位为兆帕（）。

MPa

Re′'s——旋压无缝储氢容器端塞材料热处理后的屈服强度标准下限值，单位为兆帕（）。

RK——应力强度因子之比。

MPa

Rm——在标准室温下材料的抗拉强度，单位为兆帕（）。

0.2%MPa

Rp0.2——材料在标准室温下规定塑性延伸率为时的强度，单位为兆帕（）。

t——壁厚，单位为毫米（mm）。

Δa——裂纹扩展计算时假定的裂纹扩展深度，单位为毫米（mm）。

ΔMPam1/2

KI——应力强度因子范围，单位为兆帕二分之一次方米（·）。

ΔMPam1/2

Kth——氢环境下的疲劳裂纹扩展门槛值，单位为兆帕二分之一次方米（·）。

ΔN——裂纹扩展Δa所需的循环次数。

4通用要求

4.1通则

4.1.1储氢容器的设计和制造单位应建立健全的安全质量管理体系并有效运行。

4.1.2旋压无缝储氢容器应采用铬钼钢制造，且单台容器长度不应大于12500mm，水容积不小于

150L且不大于3000L。

4.1.3旋压无缝储氢容器应按批组织生产，每批数量不应多于50台。同批旋压无缝储氢容器应选用

炉号、制管和热处理工艺均相同的钢管，且应按相同的设计条件设计、相同的热旋压收口工艺和热处理

工艺制造、相同的无损检测工艺检测，并连续生产。

4.1.4钢带错绕式储氢容器除应符合本文件规定外，还应符合GB/T26466的相关规定。

4.1.5整体包扎式储氢容器的附加要求应符合附录A的规定。

4.1.6储氢容器的氢气介质应符合GB/T37244的相关规定。

4.1.7氢储能、氢能发电等储氢压力容器可参照本文件。

4.2资质与职责

4.2.1资质

TSG21管辖范围内的储氢容器设计制造单位应具有相应的特种设备生产许可资质证书。

4.2.2职责

用户或设计委托方的职责

.1储氢容器的用户或设计委托方应以正式书面形式向设计单位提出储氢容器设计条件，其中

至少包含以下内容：

a）储氢容器设计所依据的主要标准和规范；

4

GB/T44457—2024

b）操作参数（包括工作压力、工作温度范围、接管载荷等）；

c）储氢容器使用地及其自然条件（包括抗震设防烈度、近二十年来月平均最低气温的最低

值等）；

d）预期使用年限、预计压力波动范围及对应的波动次数；

e）储氢容器的几何参数；

f）氢气泄漏检测方法和合格指标；

g）设计需要的其他必要条件。

.2用户改变储氢容器使用条件，应取得原设计单位或具有相应能力的设计单位同意改变的书

面证明文件，并对改变做详细记录。

设计单位的职责

.1设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。

.2设计单位应根据风险评估报告确定设计的输入条件及制造要求，向用户出具的风险评估报

告应符合GB/T4732.1的规定。

.3储氢容器的设计文件至少应包括风险评估报告、应力分析报告、设计图样、制造技术要求、安

装与使用维修说明。

.4设计单位应在储氢容器设计使用年限内保存全部设计文件。

制造单位的职责

.1制造单位应按照设计文件的要求进行制造，如需要对原设计进行修改，应取得原设计单位同

意修改的书面文件，并且对改动部位做出详细记载。

.2制造单位应根据用户和设计文件的要求，在储氢容器制造前制定完善的质量计划，其内容至

少应包括容器或元件的制造工艺控制点、检验项目和合格指标。

.3制造单位的检查部门在储氢容器制造过程中和完工后，应按本文件、图样规定和质量计划的

规定对容器进行各项检查和试验，出具相应报告，并对报告的正确性和完整性负责。

.4制造单位在检验合格后，出具产品质量合格证明。

.5在储氢容器设计使用年限内，制造单位至少应保存下列技术文件备查：

a）竣工图样；

b）压力容器产品合格证；

c）材料清单；

d）主要受压元件材料质量证明书；

e）质量计划；

f）外观及几何尺寸检验报告；

g）焊接记录；

h）无损检测报告；

i）热处理报告及自动记录曲线；

j）耐压试验报告及泄漏试验报告；

k）产品铭牌的拓印件或者复印件；

l）压力容器设计文件。

.6制造单位对特殊的制造、检测工艺应进行工艺验证并保留工艺验证记录，如热旋压收口、热

处理、初始裂纹深度的无损检测等。

5

GB/T44457—2024

检验机构的职责

对TSG21管辖范围内的储氢容器实施监督检验的机构及其监检员，在监检工作中应当按照该规

程的规定履行相应的工作职责；保证检验原始数据和有关技术资料的准确、完整、可靠。

5材料

5.1通则

5.1.1储氢容器临氢金属材料应符合本文件的规定，其他金属材料应符合GB/T4732.2的规定。

5.1.2储氢容器临氢金属材料在氢气中的力学性能试验应符合GB/T34542.2的规定，氢脆敏感度试

验应符合GB/T34542.3的规定。

5.1.3储氢容器临氢受压元件的选材应综合考虑材料（化学成分、力学性能、微观组织等）、使用条件

（压力、温度、氢气品质等）、应力水平（最大值、波动范围等）和制造工艺（旋压、热处理、焊接等）对氢脆

的影响。

5.1.4储氢容器临氢受压元件用材料应与高压氢气具有良好的氢相容性。铬钼钢选用同时符合

GB/T18248和本文件规定的30CrMo、4130X或同时符合GB/T28884和本文件规定的30CrMoE。

奥氏体型不锈钢应选用同时符合GB/T713.7和本文件规定的S31603。

5.1.5储氢容器临氢筒体、封头（含平盖）用铬钼钢无缝钢管和锻件，其材料生产单位或容器制造单位

首次生产或制造时应提供材料在最终热处理状态下的常温力学性能试验数据，至少应包括：3个批次

的材料在空气和压力不低于容器设计压力的氢气中的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、最大力总延伸

H

率、断面收缩率等拉伸性能数据，以及材料在氢气中的平面应变断裂韧度KIC、疲劳裂纹扩展速率等。

5.1.6当旋压无缝储氢容器的材料牌号、材料生产单位或设计压力发生变化时应重新进行氢相容性试

验，但高设计压力的氢相容性试验结果可覆盖低设计压力。

5.1.7当材料牌号、材料生产单位或设计压力发生变化时应重新进行氢相容性试验，但高设计压力的

氢相容性试验结果可覆盖低设计压力。

5.1.8储氢容器材料生产单位应向容器制造单位提供加盖质量检验章的材料质量证明书，并在材料上

的指定部位或其他明显部位做出清晰、牢固的标志；储氢容器制造单位应按质量证明书对材料进行

验收。

5.2临氢铬钼钢

5.2.1无缝钢管

冶炼方法

铬钼钢无缝钢管应采用电炉或氧气转炉冶炼，加炉外精炼并且经过真空处理。

化学成分

.1铬钼钢无缝钢管的材料牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表1的规定。

6

GB/T44457—2024

表1铬钼钢无缝钢管的牌号和化学成分

化学成分/%

牌号

CMnSiSPP+SCrMoNiCu

30CrMo0.26~0.330.40~0.700.17~0.37≤0.008≤0.015≤0.0200.80~1.100.15~0.25≤0.30≤0.20

30CrMoE0.26~0.340.40~0.700.17~0.37≤0.008≤0.015≤0.0200.80~1.100.15~0.25≤0.30≤0.20

4130X0.25~0.350.40~0.900.15~0.35≤0.008≤0.015≤0.0200.80~1.100.15~0.25≤0.30≤0.20

.2无缝钢管材料的化学成分成品分析允许偏差：P：+0.003%，S：+0.002%，其他元素应符合

GB/T222的规定。V、Nb、Ti、B和Zr等合金元素的总质量分数不应超过0.15%。

管坯

.1铬钼钢无缝钢管宜采用连铸管坯、热轧或锻制管坯。

.2连铸管坯表面应无目视可见的裂纹、夹杂、结疤、气孔、针孔、重皮及深度超过