水电解制氢装置用拉紧螺杆组件标准(T/CRES0031-2025)详细总结
一、标准概述
T/CRES0031-2025《水电解制氢装置用拉紧螺杆组件》是由中国可再生能源学会发布的标准，规定了水电解制氢装置用拉紧螺杆组件的技术要求、检验方法和规则等。该标准适用于碱性水电解(ALK)、质子交换膜(PEM)和固体聚合物阴离子交换膜(AEM)三种电解水制氢装置用拉紧螺杆组件的设计、制造与检验。
二、术语定义
标准明确了以下关键术语：
- 水电解制氢：以直流电接入电解池电解水，获得氢和氧的工艺过程
- 水电解制氢装置：以水为原料，电解制取气态氢、氧的装置
- 拉紧螺杆(拉杆)：两端加工成螺纹形状且具有大长径比的钢制紧固连接件
- 拉紧螺杆组件(拉杆组件)：由拉紧螺杆、螺母、锁紧螺母、导向套、碟形弹簧、垫板、连接片等组合安装并施加预应力使用的结构件
三、产品型式
拉杆组件通常由以下部件组成：
- 拉杆
- 螺母
- 锁紧螺母(可选)
- 导向套
- 碟形弹簧
- 垫板
- 连接片(可选)
产品型式有两种主要配置：
- 有锁紧螺母和连接片的完整配置
- 无锁紧螺母和连接片的简化配置
四、技术要求
1. 材料要求
- 推荐材料包括35CrMo、42CrMo、40CrNiMo及B7等
- 化学成分允许偏差应符合GB/T 222规定
- 各种部件推荐材料详见附录B
2. 外观要求
- 表面缺陷应符合相关标准
- 螺纹表面应光滑无加工鳞刺和氧化层
- 各部件不应有裂纹、毛刺、浮锈等缺陷
3. 机械性能
拉杆机械性能
| 牌号 |
调质回火温度(℃) |
螺纹公称直径(mm) |
抗拉强度(MPa) |
规定塑性延伸强度(MPa) |
断后延伸率(%) |
低温冲击吸收能量(0℃)(J) |
硬度(HRC) |
| 35CrMo/42CrMo |
≥560 |
24~80 |
≥805 |
≥685 |
≥14 |
≥54 |
- |
| 35CrMo/42CrMo |
≥560 |
85~105 |
≥735 |
≥590 |
≥14 |
≥54 |
- |
| 40CrNiMo |
≥520 |
52~180 |
≥930 |
≥825 |
≥13 |
≥60 |
- |
| B7 |
≥650 |
≤64 |
≥860 |
≥725 |
≥16 |
- |
≤35 |
| B7 |
≥650 |
64~100 |
≥760 |
≥655 |
≥16 |
- |
≤35 |
其他部件机械性能
- 螺母维氏硬度：233-353 HV
- 导向套表面硬度：≥55 HRC
- 垫板表面硬度：40-45 HRC
- 碟形弹簧性能应符合GB/T 1972.2
4. 其他技术要求
- 螺纹脱碳层深度：牙底不得完全脱碳，部分脱碳层≤0.05mm
- 无损检测要求：材料内部超声波检测(A级)，表面漏磁检测(3级)或磁粉探伤(I级)
- 成品拉力：极限拉力>最小拉力载荷，断裂位置要求
- 疲劳性能：在80%公称规定塑性延伸强度下，应力幅≥100MPa，1000万次循环不破坏
- 表面处理：可采用镀锌、发黑、磷化、达克罗等方式，满足防腐和互配性要求
- 尺寸偏差：详细规定了拉杆、螺母等各部件的尺寸公差
五、检验方法
标准规定了全面的检验方法，包括：
- 化学成分分析
- 外观检验
- 力学性能测试(拉伸、硬度、冲击等)
- 螺纹脱碳层深度测定
- 无损检测(超声波、漏磁、磁粉、渗透)
- 成品拉力试验
- 疲劳性能测试
- 表面处理性能测试
- 尺寸测量
六、检验规则
1. 检验分类
- 型式检验：新产品试制、工艺变更、定期检验等情况下进行
- 出厂检验：每批产品出厂前进行
2. 检验项目
| 序号 |
检验项目 |
型式检验 |
出厂检验 |
| 1 |
化学成分 |
● |
● |
| 2 |
外观 |
● |
● |
| 3 |
力学性能 |
● |
● |
| 4 |
硬度 |
● |
● |
| 5 |
低温冲击 |
● |
● |
| 6 |
保证载荷 |
● |
△ |
| 7 |
螺纹脱碳层深度 |
● |
△ |
| 8 |
材料无损检测 |
△ |
△ |
| 9 |
成品无损检测 |
△ |
△ |
| 10 |
成品拉力 |
△ |
/ |
| 11 |
疲劳性能 |
△ |
/ |
| 12 |
防腐性能 |
● |
● |
| 13 |
尺寸与偏差 |
● |
● |
注："●"为必检项目，"△"为按客户要求，"/"为不检项目
七、标志、包装、运输及贮存
- 标志：应标记生产厂家代号、生产批次编号等
- 包装：采用适宜防护方式，避免损坏或锈蚀
- 运输：保证包装完好
- 贮存：清洁、通风、防雨防雪防水，避免长期暴晒
- 合格证：应包含制造商名称、产品信息、生产批号、质检签章等
八、附录内容
附录A：常规拉杆组件产品型式
详细展示了各部件结构型式和尺寸规格，包括：
- 拉杆(有/无四方头)
- 六角螺母
- 锁紧螺母
- 导向套
- 碟形弹簧
- 垫板
- 连接片
附录B：拉杆组件推荐材料
列出了各部件推荐使用的材料牌号及执行标准
九、标准特点
- 适用范围广：覆盖碱性、PEM和AEM三种电解水制氢技术
- 技术要求全面：从材料、机械性能到表面处理均有详细规定
- 检验方法科学：提供了完整的质量控制和检测体系
- 产品型式多样：考虑了不同配置需求，提供了灵活性
- 引用标准广泛：整合了国内外多项相关标准要求
该标准的制定将有助于规范水电解制氢装置用拉紧螺杆组件的设计、制造和检验，提高产品质量和可靠性，促进氢能产业的发展。
