ISO 11119-32020Amd 12023 氣瓶.可再填充復(fù)合材料氣瓶和管的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和試驗(yàn).第3部分450升以下帶非均載金屬或非金屬襯里或無襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶或管.修改件1標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告

氣瓶.可再填充復(fù)合材料氣瓶和管的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和試驗(yàn).第3部分:450升以下帶非均載金屬或非金屬襯里或無襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶或管.修改件1標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)發(fā)展報(bào)告StandardizationDevelopmentReport:Gascylinders—Design,ConstructionandTestingofRefillableCompositeGasCylindersandTubes—Part3:FullyWrappedFibreReinforcedCompositeGasCylindersandTubesupto450lwithNon-load-sharingMetallicorNon-metallicLinersorwithoutLiners—Amendment1摘要隨著氫能、天然氣及工業(yè)氣體儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的快速發(fā)展，全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶因其輕量化、高比強(qiáng)度及優(yōu)異的耐腐蝕性能，已成為高壓氣體儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域的核心裝備。ISO11119-3:2020是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的關(guān)于450升以下帶非均載金屬或非金屬襯里或無襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)的核心標(biāo)準(zhǔn)。為進(jìn)一步完善該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，ISO于2023年7月發(fā)布其修改件1（Amendment1）。本報(bào)告系統(tǒng)梳理了該修改件的立項(xiàng)背景、技術(shù)內(nèi)容、修訂過程及應(yīng)用價(jià)值，分析了其與ISO11119系列標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同關(guān)系，并對(duì)其在氫能儲(chǔ)運(yùn)、車用壓縮天然氣（CNG）及工業(yè)氣體領(lǐng)域的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。報(bào)告指出，該修改件的實(shí)施將進(jìn)一步提升復(fù)合材料氣瓶的安全性和可靠性，推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系的完善，促進(jìn)全球范圍內(nèi)綠色能源裝備的技術(shù)進(jìn)步與貿(mào)易便利化。關(guān)鍵詞：復(fù)合材料氣瓶；全包裹纖維增強(qiáng)；ISO11119-3；標(biāo)準(zhǔn)修訂；非均載襯里；氫能儲(chǔ)運(yùn)；國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Keywords:Compositegascylinders;Fullywrappedfibrereinforced;ISO11119-3;Standardamendment;Non-load-sharingliner;Hydrogenenergystorage;Internationalstandards1引言1.1背景概述在全球碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，氫能作為清潔能源的重要載體，其儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)成為各國(guó)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)氫方式之一，其中復(fù)合材料氣瓶以其重量輕、安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)逐漸成為主流選擇。同時(shí)，壓縮天然氣（CNG）車輛和工業(yè)氣體領(lǐng)域?qū)p量化高壓容器的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)。復(fù)合材料氣瓶的設(shè)計(jì)與制造涉及材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、疲勞分析及安全工程等多個(gè)學(xué)科，其標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)于保障公共安全、促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易具有基礎(chǔ)性作用。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）下設(shè)的ISO/TC58“氣瓶”技術(shù)委員會(huì)長(zhǎng)期致力于氣瓶領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定與修訂工作。ISO11119系列標(biāo)準(zhǔn)作為復(fù)合材料氣瓶領(lǐng)域的核心標(biāo)準(zhǔn)，被全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)廣泛采用，對(duì)促進(jìn)該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和貿(mào)易便利化發(fā)揮了重要作用。1.2ISO11119-3:2020標(biāo)準(zhǔn)概況ISO11119-3:2020《氣瓶.可再填充復(fù)合材料氣瓶和管的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和試驗(yàn).第3部分:450升以下帶非均載金屬或非金屬襯里或無襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶或管》是ISO11119系列標(biāo)準(zhǔn)的第三部分，規(guī)定了容量不超過450升、帶非均載金屬或非金屬襯里或無襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶和管的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)要求。該標(biāo)準(zhǔn)適用于采用碳纖維、芳綸纖維或玻璃纖維等連續(xù)纖維增強(qiáng)材料，以樹脂為基體，通過纏繞成型工藝制造的氣瓶產(chǎn)品。這些氣瓶廣泛應(yīng)用于車用壓縮天然氣儲(chǔ)罐、氫燃料電池車用儲(chǔ)氫瓶、呼吸器氣瓶及工業(yè)氣體包裝容器等領(lǐng)域。1.3修改件1的發(fā)布背景隨著復(fù)合材料氣瓶制造技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，ISO11119-3:2020在實(shí)際執(zhí)行過程中遇到了一些新的技術(shù)問題和應(yīng)用需求。為及時(shí)回應(yīng)產(chǎn)業(yè)界和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的需求，ISO/TC58組織各國(guó)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的若干技術(shù)條款進(jìn)行了針對(duì)性修訂，最終形成了本修改件。ISO11119-3:2020/Amd1:2023于2023年7月11日正式發(fā)布，該修改件在不改變標(biāo)準(zhǔn)整體框架的前提下，對(duì)若干關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了精準(zhǔn)修改和補(bǔ)充說明，旨在消除歧義、更新技術(shù)要求和適應(yīng)新型應(yīng)用需求。2修改件主要技術(shù)內(nèi)容2.1修訂的技術(shù)要點(diǎn)本修改件對(duì)ISO11119-3:2020的修訂內(nèi)容主要集中在以下幾個(gè)方面：（1）術(shù)語和定義的完善。修改件對(duì)部分術(shù)語進(jìn)行了更新和補(bǔ)充，使標(biāo)準(zhǔn)的語言表達(dá)更加精準(zhǔn)和一致。特別是針對(duì)“非均載襯里”相關(guān)概念進(jìn)行了更為清晰的界定，消除了此前執(zhí)行過程中可能產(chǎn)生的理解分歧。（2）設(shè)計(jì)要求的細(xì)化。針對(duì)近年來復(fù)合材料氣瓶設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的新的設(shè)計(jì)理念和方法，修改件對(duì)設(shè)計(jì)系數(shù)、疲勞壽命評(píng)估方法等條款進(jìn)行了修訂，增加了對(duì)新材料體系（如新一代碳纖維規(guī)格）的適用性說明。（3）試驗(yàn)方法的優(yōu)化。修改件對(duì)某些試驗(yàn)方法進(jìn)行了技術(shù)性調(diào)整，如對(duì)無損檢測(cè)（NDT）的接受準(zhǔn)則進(jìn)行了更新，補(bǔ)充了針對(duì)無襯里氣瓶的特殊檢測(cè)要求，使標(biāo)準(zhǔn)的可操作性和技術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性得到進(jìn)一步提升。（4）標(biāo)記要求的調(diào)整。修改件對(duì)氣瓶標(biāo)記要求進(jìn)行了一定的修改，增加了與可追溯性和數(shù)字化管理相關(guān)的標(biāo)記內(nèi)容，以適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)管理的時(shí)代需求。2.2與ISO11119系列標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同ISO11119系列標(biāo)準(zhǔn)包含以下組成部分：-ISO11119-1:容量不超過450升，帶金屬襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶和管-ISO11119-2:容量不超過450升，帶均載金屬襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶和管-ISO11119-3:容量不超過450升，帶非均載金屬或非金屬襯里或無襯里的全包裹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶和管-ISO11119-4:容量不超過450升，帶非均載金屬襯里和碳纖維增強(qiáng)的全包裹復(fù)合材料氣瓶和管本修改件作為對(duì)第3部分的補(bǔ)充和修正，與系列中其他部分保持了良好的一致性。ISO/TC58在組織修訂過程中，充分考慮了各部分的協(xié)調(diào)性，確保修改內(nèi)容不會(huì)與其他部分產(chǎn)生沖突或重復(fù)。同時(shí)，修改件也關(guān)注了與ISO11439（車用天然氣氣瓶）、ISO19881（移動(dòng)式儲(chǔ)氫氣瓶）等相鄰標(biāo)準(zhǔn)的接口一致性，為構(gòu)建協(xié)調(diào)統(tǒng)一的氣瓶國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系提供了支撐。3修訂過程與參與機(jī)構(gòu)3.1修訂過程概述ISO11119-3:2020/Amd1:2023的修訂工作遵循ISO/IEC導(dǎo)則規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)制定程序，經(jīng)歷了以下幾個(gè)關(guān)鍵階段：|階段|時(shí)間節(jié)點(diǎn)|工作內(nèi)容||------|----------|----------||提案階段（NP）|2021年|由相關(guān)國(guó)家成員體提出修訂提案，經(jīng)ISO/TC58投票通過后立項(xiàng)||準(zhǔn)備工作草案（WD）|2021-2022年|成立修訂工作組，起草修改件初稿||委員會(huì)草案（CD）|2022年|提交ISO/TC58各成員體征求意見||國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案（DIS）|2022-2023年|根據(jù)反饋修改后形成DIS稿，進(jìn)行正式投票||最終國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案（FDIS）|2023年上半年|通過最終投票||正式發(fā)布|2023年7月11日|由ISO中央秘書處正式出版發(fā)布|3.2主要參與機(jī)構(gòu)ISO/TC58氣瓶技術(shù)委員會(huì)的秘書處由荷蘭標(biāo)準(zhǔn)化研究院（NEN）承擔(dān)，下設(shè)多個(gè)工作組（WG）負(fù)責(zé)具體標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。參與本修改件制修訂工作的主要國(guó)家成員體包括：荷蘭、德國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本、韓國(guó)、意大利、英國(guó)等。主要分工如下：-WG1（設(shè)計(jì)）：負(fù)責(zé)修改件中設(shè)計(jì)要求的修訂工作-WG2（制造）：負(fù)責(zé)生產(chǎn)工藝相關(guān)內(nèi)容的修訂-WG3（試驗(yàn)）：負(fù)責(zé)試驗(yàn)方法和驗(yàn)收準(zhǔn)則的修訂-WG4（使用）：負(fù)責(zé)使用安全和維護(hù)相關(guān)內(nèi)容各成員國(guó)選派了來自氣瓶制造企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、科研院校和監(jiān)管部門的專家參與修訂工作，保證了標(biāo)準(zhǔn)修訂的廣泛代表性和專業(yè)技術(shù)水平。修改件綜合了全球復(fù)合材料氣瓶領(lǐng)域最新技術(shù)成果和安全管理經(jīng)驗(yàn)，反映了國(guó)際社會(huì)對(duì)該類產(chǎn)品安全要求和技術(shù)規(guī)范的最新共識(shí)。4修訂預(yù)期帶來的影響與應(yīng)用價(jià)值4.1對(duì)復(fù)合材料氣瓶產(chǎn)業(yè)的影響本修改件的發(fā)布對(duì)全球復(fù)合材料氣瓶產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在技術(shù)層面，修改件對(duì)設(shè)計(jì)要求和試驗(yàn)方法的精準(zhǔn)化修訂為企業(yè)提供了更加清晰的技術(shù)指導(dǎo)，有助于降低合規(guī)成本、縮短產(chǎn)品認(rèn)證周期。在貿(mào)易層面，修改件的實(shí)施進(jìn)一步消除了各成員國(guó)之間在技術(shù)規(guī)范上的差異，有利于促進(jìn)復(fù)合材料氣瓶產(chǎn)品的國(guó)際貿(mào)易。在安全層面，修訂內(nèi)容強(qiáng)化了對(duì)新型氣瓶產(chǎn)品的安全性能要求，為公共安全提供了更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。4.2對(duì)新興應(yīng)用領(lǐng)域的支撐隨著氫能經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展，復(fù)合材料氣瓶在燃料電池車用儲(chǔ)氫系統(tǒng)中的應(yīng)用呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。ISO11119-3:2020/Amd1:2023的發(fā)布為70MPa級(jí)IV型儲(chǔ)氫瓶的設(shè)計(jì)和認(rèn)證提供了更加完善的技術(shù)依據(jù)，對(duì)推動(dòng)氫能交通的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)修改件也對(duì)航空航天、應(yīng)急救援、醫(yī)療健康等應(yīng)用場(chǎng)景下復(fù)合材料氣瓶的安全使用提供了有力支撐。4.3國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)化建議在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)修訂過程中，我國(guó)作為ISO/TC58的正式成員體（P成員），積極參與了相關(guān)討論和投票工作。建議下一步加快推進(jìn)該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)向我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化工作，以實(shí)現(xiàn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的同步接軌。同時(shí)，建議國(guó)內(nèi)相關(guān)制造企業(yè)、檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和監(jiān)管部門及時(shí)了解修改件的技術(shù)內(nèi)容變動(dòng)情況，提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)認(rèn)證工作與新標(biāo)準(zhǔn)要求保持一致。5修訂的企事業(yè)單位/標(biāo)委會(huì)簡(jiǎn)介5.1全國(guó)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC31）全國(guó)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“氣瓶標(biāo)委會(huì)”）是經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)成立的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織，秘書處設(shè)于上海市氣體工業(yè)協(xié)會(huì)，對(duì)口國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC58氣瓶技術(shù)委員會(huì)。氣瓶標(biāo)委會(huì)主要負(fù)責(zé)我國(guó)氣瓶領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，以及參與氣瓶領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)的技術(shù)對(duì)口工作。氣瓶標(biāo)委會(huì)下設(shè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、制造標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、充裝使用標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)專業(yè)工作組，涵蓋了氣瓶從設(shè)計(jì)、制造到使用管理的全生命周期標(biāo)準(zhǔn)化工作。截至目前，氣瓶標(biāo)委會(huì)歸口管理的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)100余項(xiàng)，構(gòu)建了較為完善的氣瓶標(biāo)準(zhǔn)體系。在復(fù)合材料氣瓶領(lǐng)域，氣瓶標(biāo)委會(huì)積極組織國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位參與ISO11119系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，包括本修改件的審議和投票工作。同時(shí)，氣瓶標(biāo)委會(huì)積極推動(dòng)將ISO11119等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，先后完成了GB/T35544《車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》、GB/T24160《車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶》等多項(xiàng)重要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。氣瓶標(biāo)委會(huì)在參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)修訂過程中，積極組織國(guó)內(nèi)專家對(duì)修改件各階段文本進(jìn)行逐條研究，結(jié)合我國(guó)復(fù)合材料氣瓶產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)水平，向ISO/TC58提出了多項(xiàng)意見和建議，部分意見被采納，體現(xiàn)了我國(guó)在復(fù)合材料氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域日益提升的國(guó)際話語權(quán)。6結(jié)論與展望展望未來，隨著氫能經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展和復(fù)合材料技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，復(fù)合材料氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化工作面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。建議從以下幾個(gè)方面持續(xù)發(fā)力：一是加快國(guó)際化步伐。積極參與ISO/TC58國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，推動(dòng)更多具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)方案納入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，提升我國(guó)在氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的國(guó)際話語權(quán)和影響力。二是完善國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系。密切跟蹤國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂動(dòng)態(tài)，及時(shí)開展國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)化工作，同步推進(jìn)我國(guó)復(fù)合材料氣瓶標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)和完善，為新業(yè)態(tài)新產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)供給。三是深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同。鼓勵(lì)氣瓶制造企業(yè)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、高校和科研院所深度參與標(biāo)準(zhǔn)化工作，將前沿科研成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)研制的協(xié)同發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]ISO11119-3:2020/Amd1:2023,Gascylinders—Design,constructionandtestingofrefillablecompositegascylindersandtubes—Part3:Fullywrappedfibrereinforcedcompositegascylindersandtubesupto450lwithnon-load-sharingmetallicornon-metalliclinersorwithoutliners—Amendment1.ISO,2023.[2]ISO11119-3:2020,Gascylinders—Design,constructionandtestingofrefillablecompositegascylindersandtubes—Part3:Fullywrappedfibrereinforcedcompositega