ISO 12614-202023 道路車輛液化天然氣（LNG）燃料系統部件第20部分柔性燃料或排氣管標準立項發展報告

道路車輛液化天然氣（LNG）燃料系統部件第20部分：柔性燃料或排氣管標準立項發展報告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Liquefiednaturalgas(LNG)fuelsystemcomponents—Part20:Flexiblefuelorventlines摘要隨著全球能源結構轉型與交通運輸領域“雙碳”目標的縱深推進，液化天然氣（LNG）作為重要的清潔替代燃料，在重型商用車、特種車輛及船舶運輸等領域獲得了日益廣泛的應用。LNG燃料系統的安全性、可靠性與標準化水平直接關系到道路車輛運行安全與產業健康發展。本報告以國際標準化組織（ISO）發布的ISO12614-20:2023《道路車輛液化天然氣（LNG）燃料系統部件第20部分：柔性燃料或排氣管》為研究對象，系統梳理了該標準的立項背景、研制歷程、技術內容與核心指標，深入分析了其在LNG燃料系統部件標準體系中的定位與作用。報告指出，該標準的發布實施填補了LNG燃料系統柔性連接部件國際標準空白，對于規范柔性燃料管與排氣管的設計制造、統一試驗驗證方法、促進全球LNG車輛技術協同發展具有重要意義。本報告同時介紹了標準歸口技術委員會的組成與工作機制，并對該標準未來的修訂方向及我國相關標準化工作的對接策略提出了建議。關鍵詞：液化天然氣；燃料系統部件；柔性燃料管；排氣管；國際標準；ISO12614Keywords:Liquefiednaturalgas(LNG);Fuelsystemcomponents;Flexiblefuellines;Ventlines;Internationalstandard;ISO126141引言1.1研究背景在全球應對氣候變化、推動能源清潔低碳轉型的大背景下，天然氣作為過渡性清潔能源的戰略地位日益凸顯。相較于汽柴油，天然氣燃燒產物中二氧化碳排放量可降低約20%～25%，且幾乎不含顆粒物和硫氧化物。液化天然氣（LiquefiedNaturalGas，簡稱LNG）通過深冷工藝將天然氣液化，體積縮小約625倍，具有能量密度高、儲運效率優、供應體系完善等突出優勢，已成為道路運輸領域最具規?；瘧脻摿Φ奶娲剂现?。近年來，全球LNG重型卡車保有量持續增長，中國、歐洲、北美等主要市場均出臺了積極的支持政策。以我國為例，《“十四五”現代能源體系規劃》明確提出要“積極擴大天然氣在交通領域的應用，推動LNG動力船舶和車船加注設施建設”。截至2023年底，我國LNG重卡保有量已超過60萬輛，年新增銷量屢創新高。與此同時，LNG燃料系統的安全性問題始終是行業關注的焦點——LNG需在-162℃的深冷狀態下儲存，其燃料系統涉及高壓、深冷、易燃易爆等多重危險因素，任何部件的失效都可能引發嚴重后果。1.2LNG燃料系統概述LNG燃料系統通常由儲氣瓶、汽化器、減壓閥、壓力調節器、燃料管路、加注口、泄壓裝置及相關控制單元等組成。其中，柔性燃料管（flexiblefuellines）承擔著將LNG從儲罐輸送至汽化器或發動機的關鍵功能，而排氣管（ventlines）則用于在系統超壓或檢修時將氣態天然氣安全排放至大氣或回收裝置。兩者均需在-162℃至環境溫度的寬溫域范圍內、在極高的工作壓力或特定的低壓排放條件下保持可靠的密封性能與機械強度。由于柔性管路在工作過程中可能經受振動、溫度交變、相對位移及介質腐蝕等多重載荷的共同作用，其設計與驗證相比于剛性管路更為復雜，技術要求也更為苛刻。2標準立項背景與研制歷程2.1ISO12614標準體系的形成ISO12614是國際標準化組織下屬的道路車輛技術委員會ISO/TC22（Roadvehicles）所制定的關于LNG燃料系統部件的系列標準。該系列標準首次發布于2014年前后，最初由ISO/TC22/SC25（車輛動力總成與部件分技術委員會）下屬的工作組WG11“氣體燃料系統”牽頭研制。標準的制定工作匯集了來自全球主要LNG車輛制造企業、燃料系統部件供應商、檢測認證機構及科研院所的權威專家。ISO12614系列標準采用分部分（Part-wise）的編制方式，每個部分針對一類特定部件或一項特定技術要求，形成了層次分明、相互配套的標準族。該系列標準的總體框架如表1所示。表1ISO12614系列標準構成概覽|標準編號|標準內容||-----------|----------||ISO12614-1|通用要求與定義||ISO12614-2|性能要求與試驗方法（通用）||ISO12614-3|壓力調節器||ISO12614-4|手動閥||ISO12614-5|自動閥||ISO12614-6|泄壓閥||ISO12614-7|加注口||ISO12614-8|汽化器/熱交換器||ISO12614-9|氣體泄漏檢測裝置||ISO12614-10|剛性燃料管||ISO12614-11|儲氣瓶||ISO12614-12|液位指示裝置||ISO12614-13|壓力/溫度傳感器||ISO12614-14|止回閥||ISO12614-15|過流切斷閥||ISO12614-16|過濾器||ISO12614-17|電磁閥||ISO12614-18|泄壓裝置熔塞||ISO12614-19|螺紋連接件||ISO12614-20|柔性燃料或排氣管||ISO12614-21|非螺紋連接件|2.2第20部分的立項背景在ISO12614系列標準的前期版本中，柔性燃料管與排氣管的技術要求分散于各相關部分或僅作原則性規定，缺乏系統、完整的專項標準。隨著LNG車輛技術的快速迭代和市場的持續擴大，柔性管路部件的結構形式、材料體系與制造工藝不斷推陳出新——多層復合管、波紋金屬軟管、新型高分子材料管路等層出不窮，原有零散的技術條款已難以適應產品發展和安全監管的需要。與此同時，不同國家和地區對柔性燃料管與排氣管的技術要求與試驗方法存在較大差異，制約了國際間產品的互換流通和統一認證。ISO/TC22/SC25/WG11工作組在廣泛調研行業需求的基礎上，于2018年前后正式提出制定ISO12614-20的立項建議。該提案獲得多國成員的積極響應與支持，經過標準起草、多輪討論、委員會審查和國際最終草案投票等階段，最終于2023年8月28日正式發布。2.3標準編制主要歷程-2018年：WD（WorkingDraft）工作草案啟動；-2019年：CD（CommitteeDraft）委員會草案形成，開展首次國際征求意見；-2020—2021年：結合試驗驗證與產業反饋，修改完善技術內容；-2022年：進入DIS（DraftInternationalStandard）國際標準草案階段，完成公示與投票；-2023年上半年：通過FDIS（FinalDraftInternationalStandard）最終國際標準草案投票；-2023年8月28日：ISO12614-20:2023正式出版發布。3標準主要內容與技術要點3.1標準適用范圍ISO12614-20:2023規定了道路車輛用液化天然氣燃料系統中柔性燃料管和排氣管的設計、材料、制造、性能要求及對應的試驗方法。該標準適用于以下類型的柔性管路：-LNG燃料系統中用于輸送液態或氣態天然氣的柔性燃料管路；-用于將蒸發氣體或泄壓氣體安全排出車外的柔性排氣管路；-公稱通徑不超過DN50的柔性管路總成（含端部接頭）。該標準不適用于剛性金屬管路、儲氣瓶內部管路及LNG加注站設施中的固定管路。3.2關鍵技術要求（1）材料要求標準對柔性管路主體材料、增強層材料及端部接頭的金屬或非金屬材料提出了明確的性能要求。管路材料需滿足以下條件：-在-162℃至+80℃的工作溫度范圍內保持足夠的力學性能與柔韌性；-具有良好的耐LNG介質溶脹性和抗老化性能；-外覆層材料需具備耐磨、耐候及抗紫外線性能；-接觸天然氣的非金屬材料需通過標準規定的可燃性試驗。（2）結構完整性要求標準對柔性管路總成的爆破壓力、耐壓強度、氣密性等關鍵指標作出了量化規定。典型要求包括：-室溫下的最小爆破壓力不低于最大工作壓力的4倍；-在最大工作壓力下持續保壓，不得出現泄漏或永久變形；-氣密性試驗在1.5倍最大工作壓力下進行，泄漏率不得超過規定的限值。（3）低溫性能試驗考慮到LNG的深冷特性，標準專門設置了低溫條件下的一系列試驗，包括：-低溫撓曲試驗：在-162℃條件下將管路彎折至規定角度，檢查其表面是否出現裂紋或斷裂；-低溫沖擊試驗：驗證管路在低溫狀態下抵抗外部沖擊的能力；-冷熱循環試驗：在最低工作溫度和最高環境溫度之間進行規定次數的循環交替，考核管路的耐久性。（4）振動與耐久性試驗柔性管路在車輛運行中始終承受發動機振動、路面顛簸激勵及管路內介質脈動等多重動態載荷。標準規定了如下試驗要求：-正弦掃頻振動試驗：在規定頻率范圍（通常為10～200Hz）和加速度幅值下進行規定時長的振動考核；-壓力脈沖試驗：在規定的脈沖壓力和頻率下進行一定次數的循環試驗，驗證管路總成的疲勞壽命；-撓曲壽命試驗：模擬管路在車輛運行中的相對位移和彎曲狀態，考核其長期工作可靠性。（5）端部連接要求柔性管路總成的端部連接件是該部件可靠性的薄弱環節。標準對端部接頭形式、密封結構、裝配工藝及防松脫措施提出了明確要求，并規定了相應的密封性試驗和拔出阻力試驗方法。3.3試驗方法ISO12614-20:2023在附錄中給出了各項試驗的詳細方法，包括試驗裝置示意圖、試驗條件參數、試驗步驟及結果判定準則，確保不同實驗室之間試驗結果的可比性與可復現性。4標準體系定位與協同關系在ISO12614系列標準體系中，第20部分與以下部分存在密切的技術關聯：-與第10部分（剛性燃料管）：兩者共同構成LNG燃料系統管路部件的完整標準覆蓋。第10部分針對剛性金屬管路，第20部分則補充覆蓋柔性管路；-與第15部分（過流切斷閥）等安全部件的配合：確保與柔性管路配套的安全裝置性能匹配。在更高層面上，ISO12614-20:2023還與聯合國歐洲經濟委員會（UNECE）R110法規（關于LNG/CNG燃料系統車輛認證的統一規定）保持技術協調，為整車認證中的部件認可提供依據。5主要起草單位與歸口技術組織5.1ISO/TC22/SC25/WG11工作組ISO12614-20:2023由國際標準化組織道路車輛技術委員會（ISO/TC22）下屬的車輛動力總成與部件分技術委員會（SC25）中的WG11“氣體燃料系統”工作組負責制定。該工作組匯聚了來自德國、法國、中國、日本、韓國、美國、意大利等主要LNG車輛制造和應用國家的注冊專家。工作組的主要職責包括：-研究制定和修訂氣體燃料系統部件領域的國際標準；-跟蹤全球LNG車輛技術與市場發展趨勢，及時識別標準化需求；-協調與UNECE、ISO/TC58（氣瓶）、ISO/TC193（天然氣）等相關技術委員會和組織的技術銜接；-組織國際間比對試驗和驗證試驗，確保標準技術條款的科學性和可操作性。5.2主要參與單位簡介在ISO12614-20:2023的制定過程中，法國汽車標準化局（BNA）承擔了重要的技術牽頭工作。BNA是法國標準化協會（AFNOR）下屬的汽車行業標準化機構，長期深度參與ISO/TC22框架下多項車輛燃料系統國際標準的研制工作。BNA在LNG燃料系統領域的深厚積淀源于法國在天然氣車輛領域的技術積累和產業布局。法國是全球歐洲重要的LNG車輛市場之一，擁有ENGIE、AirLiquide等世界知名的天然氣產業鏈企業，以及多家LNG重卡和燃料系統部件制造商。BNA在標準制定過程中充分利用了法國在深冷工程、流體密封和車輛安全等領域的領先技術經驗，為標準的科學性、嚴謹性提供了堅實的技術支撐。此外，來自德國TüV、中國汽車技術研究中心有限公司、日本JARI（日本汽車研究所）等機構的專家也在標準技術條款的設計、試驗方法的驗證等方面作出了重要貢獻。6標準的意義與應用前景6.1填補國際標準空白ISO12614-20:2023是全球首部針對道路車輛LNG燃料系統柔性燃料管與排氣管的專項國際標準。該標準的發布填補了該領域的標準空白，使ISO12614系列標準對LNG燃料系統管路部件的覆蓋面更加完整，為全球LNG車輛產業鏈提供了統一的技術依據。6.2促進國際貿易與技術協同在沒有統一國際標準之前，不同國家和地區的柔性管路產品技術要求各異，制造商面向不同市場需分別進行設計和驗證，增加了研發成本和認證負擔。ISO12614-20:2023發布后，為全球范圍內的產品設計、試驗驗證、質量評定和供需對接提供了共同語言，有利于促進國際貿易和技術協同。6.3支撐安全監管與行業治理標準的發布為各國監管機構制定LNG車輛相關技術法規提供了重要的技術參考。同時，也為第三方檢測認證機構開展產品檢驗提供了統一、權威的方法依據，有助于提升行業整體安全水平。對于我國而言，ISO12614-20:2023的發布同樣具有重要意義。當前我國LNG重卡產銷量位居全球前列，柔性燃料管路等關鍵部件已實現規?；瘒a配套。該國際標準的實施為我國相關企業的產品出口和技術對標提供了明確指引，同時為我國自主標準的制修訂提供了重要參考。我國相關標準化技術機構應積極跟蹤該標準的實施動態，適時開展采標工作，并結合國內產業實際進一步完善我國LNG燃料系統部件標準體系。7結論與展望ISO12614-20:2023《道路車輛液化天然氣（LNG）燃料系統部件第20部分：柔性燃料或排氣管》的正式發布，是國際LNG車輛標準化工作的一項重要成果。該標準秉持安全第一、技術引領、協調一致的原則，系統規定了柔性燃料管與排氣管的材料、設計、性能和試驗要求，填補了該領域國際標準的空白，為全球LNG燃料系統部件供應鏈提供了統一的技術尺度和質量準則。展望未來，隨著LNG車輛技術的持續進步和氫燃料等新一代清潔能源技術的快速發展，ISO12614系列標準仍將面臨持續修訂和完善的需求。建議各方關注以下趨勢：1.技術迭代：新型復合材料、智能制造工藝的應用將對標準提出更新要求；2.安全升級：隨著LNG車輛保有量的持續增長，更高的安全冗余和更完善的功能安全要求將逐步納入標準體系；3.燃料多元化：氫能與LNG的協同發展可能催生新的標準化需求；4.國際合作深化：ISO標準與UN法規的銜接將更加緊密。參考文獻[