道路车辆 压缩天然气(CNG)燃料系统 第1部分:安全要求_第1页
道路车辆 压缩天然气(CNG)燃料系统 第1部分:安全要求_第2页
道路车辆 压缩天然气(CNG)燃料系统 第1部分:安全要求_第3页
道路车辆 压缩天然气(CNG)燃料系统 第1部分:安全要求_第4页
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文档简介

ICS43.020

CCST40

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

`

道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统

第1部分:安全要求

Roadvehicles-Compressednaturalgas(CNG)fuelsystem-part1:Safety

requirements

(ISO15501-1:2016MOD)

(征求意见稿)

(本草案完成时间:2022.3.1)

在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

GB/TXXXXX—XXXX

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。

GB/TXXXX《道路车辆压缩天然气燃料系统》分为以下几部分:

——第1部分:安全要求;

——第2部分:试验方法。

本文件为GB/TXXXX的第1部分。

本文件修改采用ISO15501-1:2016《道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统第1部分:安全要

求》。

本文件与ISO15501-1:2016相比,在结构上有较多调整。两个文件之间的结构编号变化对照一览

表见附录C。

本文件与ISO15501-1:2016的技术性差异及其原因如下:

——增加规范性引用文件GB/T25978、QC/T245-2017,本文件第3章3.2的术语与定义引用了

QC/T245-2017中3.1的定义,第6章标记的要求引用了GB/T25978的要求;

——删除原文范围中“安装者和改装者所有相关事项不在本文件范围内”,不适用于国内要求。

——更改原文中的压缩天然气车载燃料系统的定义(见3.2、3.4),以保持与现有标准的一致性;

——删除ISO和IEC用于标准化的维护术语数据库地址,本文件涉及的术语与ISO和IEC用于标准化

的维护术语的数据库无关;

——删除原文4.1.2.1中“——气瓶检验日期;”,与国内实际情况不符;

——增加原文4.1.1中“泄压装置应符合GB/T17258-2011-2011的5.2.5.1、5.2.5.2和GB/T

24160-2009的5.5.1.1条的规定;”,符合目前国内产品情况;

——删除原文4.1.1中“见附录A”,附录A规定了气体泄放的方式,与过流保护装置无关;

——更改原文4.1.2.4中安全泄压装置和泄压阀的要求,国内市场无ISO14439规定的4类气瓶,

安全泄压装置和泄压阀应符合国家标准GB/T17258-2011中5.2.5和GB/T24160-2009中

5.5.1的规定要求;

——删除原文4.2.2中“首选位置宜为车辆侧面。”,国内乘用车安装位置为机舱内;

——删除原文4.2.4中B250、C200和C250空间尺寸要求,目前国内加气口尺寸只有B200;

——删除原文4.3.4中“发生火灾时,本条款不适用。”,火灾情况不适用于本文件;

——删除原文4.4.3中动态试验的加速度要求,属于试验方法,按GB/T1.1-2020要求将其调整

GBXXXX.2《道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统第2部分:测试方法》4.1.2动态试验

方法中;

——删除原文4.7.2中b)、c)项,与国内情况不符;

——更改原文6章中标记要求,更符合国内标记相关要求。

——删除原文附录A中A.1,将A.1中“减压调节器应有加热防冻装置”调整到4.1.2.3中,附

录A主要规定气体泄放方式,减压器内容调整到4.1.2.3更合理。

本文件与ISO15501-1:2016相比,编辑性修改如下:

——删除原文的前言;

——调整原文的规范性引用文件的顺序;

——调整原文4.1.1中的“对于两用燃料车辆”与“所有燃料系统部件应满足以下要求”两个段落

的顺序。

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。

II

GB/TXXXXX—XXXX

本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。

本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。

本文件起草单位:……。

本文件主要起草人:……。

道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统

第1部分:安全要求

Roadvehicles-Compressednaturalgas(CNG)fuelsystem-part1:Safety

requirements

III

GB/TXXXXX—XXXX

道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统

第1部分:安全要求

1范围

本文件规定了符合GB/T3730.1规定的道路车辆上使用压缩天然气车载燃料系统的功能性安全要求。

本文件适用于使用GB18047规定燃料的压缩天然气车辆,包括单燃料、两用燃料、双燃料和气电

混合动力电动汽车。

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/T3730.1汽车和挂车类型的术语和定义(GB/T3730.1-2001,ISO3833:1999,MOD)

GB/T3730.2道路车辆质量词汇和代码(GB/T3730.2-1996,ISO1176:1990,IDT)

GB3836.14-2014爆炸性环境第14部分:场所分类爆炸性气体环境(IEC60079-10-1:2008,

IDT)

GB/T17258-2011汽车用压缩天然气钢瓶(ISO11439:2000,NEQ)

GB18047车用压缩天然气(GB18047-2000,ISO15403:1998,NEQ)

GB/T24160-2009车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶(ISO11439:2000,MOD)

GB/T25978道路车辆标牌和标签

GB/TXXXX道路车辆压缩天然气(CNG)加注连接装置(ISO14469:2017,MOD)

GB/TXXXX.2道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统第2部分:测试方法(ISO15501-2:2016,

MOD)

QC/T245-2017压缩天然气汽车燃气系统技术条件

ISO15500(所有部分)道路车辆压缩天然气(CNG)燃料系统部件(Roadvehicles—

Compressednaturalgas(CNG)fuelsystemcomponents)

3术语和定义

GB/T3730.2和ISO15500-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

工作压力servicepressure

在气体温度为15℃条件下,气体最大使用压力为20MPa。

3.2

压缩天然气车载燃料系统CNGon-boardfuelsystem

在燃气汽车上专门安装的,由储气部件、供气部件、控制部件和安全部件组成的一整套系统。

[来源:QC/T245-2017,3.1]

1

GB/TXXXXX—XXXX

3.3

总截止阀mainshut-offvalve

切断高压气源的自动阀。

3.4

两用燃料天然气车bi-fuelNGV

具有两套独立燃料系统(其中一套是天然气系统),既能燃用天然气又能燃用另一种燃料,但不

能同时燃用两种燃料的汽车。

注:在有限的时间或有限数量同时使用两种燃料也应归为两用燃料天然气车辆。

4要求

4.1设计

4.1.1一般要求

4.1.1.1压缩天然气车载燃料系统部件应符合GB/T17258-2011、GB/T24160-2009、GB/TXXXX(ISO

14469)和ISO15500(所有部分)的规定。

4.1.1.2所有燃料系统部件应满足以下要求:

a)在使用寿命期间,应能安全承受环境温度和其他环境条件;

b)在安全使用车辆时,应充分考虑到由车辆本身、外部因素(如热量、道路碎石、汽车液体

(制动液、机油、汽油、冷却液等))或生锈等造成的预期损坏;

c)不宜安装在车辆最外层、最高或最低位置,否则应对其进行保护;

d)安装应不影响车辆制造商规定的离地间隙、接近角、坡度角(纵向通过角)或离去角;

e)不应受到积水或化学物质腐蚀损坏;

f)应有能够消除静电的措施。本条款不适用于气密外壳和气体泄放软管;

g)所有连接点应位于可接触的位置,以便进行检查。

4.1.1.3对于两用燃料车辆,原车辆制造商宜制定措施,以避免持续使用压缩天然气而导致另一种燃

料系统加速老化(例如燃料软管)。

4.1.1.4安装压缩天然气系统时宜采取保护措施,防止因碰撞、砂粒、部件振动、车辆装卸或载荷移

动而造成的损坏。

4.1.1.5压缩天然气燃料系统应设计有总截止阀。当总截止阀出现故障时,应有手动阀关闭供气管路。

供气管路见附录B。

4.1.1.6压缩天然气燃料系统应包括以下:

——安装在气瓶上的手动阀或自动阀,手动阀可集成到自动阀中,手动阀应能将气瓶内燃料与自

动阀切断;

——安装在气瓶上的泄压装置,其功能应独立于其他部件,应符合GB/T17258-2011-2011的

5.2.5.1、5.2.5.2和GB/T24160-2009的5.5.1.1条的规定;

——适用于符合GB/T17258-2011、GB/T24160-2009规定的气瓶上一个或多个附加泄压装置;

——气瓶上应有过流保护装置,当流量过大时,用于限制气体流量。

4.1.1.7车辆未使用压缩天然气或发动机未运转时,自动阀应处于关闭状态。钥匙上电/发动机未运

行时除外。

4.1.1.8车辆运行且启停系统工作时,发动机停止运行,自动阀应设计成打开状态。

4.1.1.9在压缩天然气车载燃料系统中,应使用常闭的自动阀。

4.1.2部件

2

GB/TXXXXX—XXXX

4.1.2.1加气口

加气口应符合GB/TXXXX(ISO14469)的规定。

加气口应有防止水和灰尘进入接口并能防止接口损伤的防尘盖,有避免防尘盖脱开接口后丢失的

构件。

加气口产品上应有以下永久性标记:

——燃料类型(如“CNG”);

——工作压力。

4.1.2.2气瓶

气瓶上的阀应包括手动阀或自动阀、过流保护装置和泄压装置,气瓶应按照4.4的要求安装。

为防止热损害,气瓶和附件应安装防热罩或远离排气系统,使其表面温度不超过车辆、阀(包括

泄压装置)或气瓶制造商规定的温度值,并满足GB/T17258-2011中6.12、GB/T24160-2009中

6.2.10和ISO15500的要求。如果未安装防热罩,则气瓶和排气系统之间的间隙应至少为100mm。

GB/T24160-2009规定的纤维缠绕气瓶应加以保护,免受紫外线辐射和汽车用液体(包括汽油、

液压油、电池酸、乙二醇等)的侵蚀。

4.1.2.3减压调节器

减压调节器应有加热防冻装置。减压调节器应设置泄压装置,以保护减压调节器故障而造成的下

游部件损坏。按ISO15500-9规定,泄压装置可集成在减压调节器内部。

4.1.2.4安全泄压装置和泄压阀

钢制气瓶的安全泄压装置应采用爆破片-易熔合金塞组合式,或单独采用易熔合金塞装置。纤维缠

绕气瓶应采用爆破片装置和易熔合金塞复合式结构。

安全泄压装置应防止进灰、进水,避免泄压口被异物堵塞,影响气体释放。安装位置应远离车内

的点火源和热源。

安全泄压装置应符合GB/T17258-2011中5.2.5和GB/T24160-2009中5.5.1的规定,有效排出

气体,防止气瓶破裂。

泄压阀应防止减压调节器第一级或减压器下游系统过压。如果使用多个减压器,每个减压器都应

有泄压阀。泄压阀可位于减压调节器第一级。

泄压阀应防止进灰、进水。

4.1.2.5管路

管路应布置在底盘或承载式车身上,确保不会因固有振动(如发动机振动)而造成损坏;如果管

路与相邻部件接触或穿孔通过,应采用防护措施,确保不磨损管路。刚性连接管路连接时应设计成“O”

形、“S”形或“U”形等能消除热胀冷缩及振动影响的结构,管路中心曲率半径不应小于管路外径的

5倍,两个固定点之间的间距不大于600mm。管路安装也可按管路及配件制造商的规范实施。

4.2燃料加注连接

4.2.1一般要求

应对天然气车辆上的管路、加气口以及所有阀和连接件采取措施,以降低管路沿线的压降,缩短

压缩天然气的加注时间,增大加注速率。

4.2.2加气口安装

3

GB/TXXXXX—XXXX

加气口应安装在易于接触且能安全操作的位置。

发动机舱内的加气口应安装在车辆底盘或车身上,不应固定在蓄电池、点火高压电路或可能的点

火源附近。

加气口不应安装在车轮拱罩内,或靠近热源的地方(如排气管)。

安装后的加气口应能承受符合GB/TXXXX规定的力和扭矩而不影响系统的气密性(在加气软管断裂

脱离的情况下)。

4.2.3加气口与加气枪配合空间尺寸

加气口与加气枪配合空间尺寸如图1所示。应确保防尘盖在规定的空间内能自由活动。

单位为毫米

说明:

φ60为最小配合尺寸。系统设计人员应确保防尘或密封盖在规定的空间内能自由活动。

注:车辆设计时,加气枪的总深度不必遵循本文所示深度。

图1加气口与加气枪配合空间尺寸

4.3泄漏控制

4.3.1系统设计应考虑使其能够承受运行期间可预期的应力。

4.3.2系统安装完成后,应按照GB/TXXXX.2进行泄漏试验,连接处应3min无气泡,或各连接处的

泄漏率应满足GB/TXXXX.2的要求。

4.3.3气瓶及燃料系统部件的安装位置,应确保泄漏或安全排出的天然气不会直接进入驾驶舱、乘客

舱、行李箱或其他气体泄放不足的空间。泄漏的气体应安全引至大气,泄放方式见附录A。

4.3.4如果气瓶位于驾驶舱、乘客舱或其他密闭空间内,应有将泄漏的燃气排出防止聚集的措施。当

阀具备导气通道,密封盒或气体泄放软管应封闭连接处、管路和气体泄放孔。如果所有泄漏源(包括

气瓶-阀接口)均被密封且通向阀的内部排气通道,则无需封闭阀体。

4.3.5天然气气体泄放孔的位置应远离车舱的气体通风口,远离任何火源,并位于不易被堵塞的位置。

4.3.6装有易熔塞元件泄压装置的外壳应具有良好的传热性,能够使气瓶周围的热量传递到泄压装置。

4.4气瓶的安装

4.4.1气瓶安装时,应符合以下规定:

a)气瓶或气瓶组应固定在车辆上,防止打滑、旋转和移位;

b)应按照气瓶制造商的说明和GB/T17258-2011、GB/T24160-2009的要求;

4

GB/TXXXXX—XXXX

c)应防止与损坏或磨损气瓶的部件接触;

d)应至少有两个支撑点,其设计应减小外部载荷对气瓶的影响。如果可以,应使用气瓶制造商

规定和说明的安装件,

e)可按气瓶制造商的规定安装,以减小安装系统的损坏或气瓶与安装系统之间的腐蚀;

f)气瓶与支架或夹紧带之间应安装一块弹性垫带,使支架上的金属不直接接触气瓶。垫带的厚

度和硬度应使气瓶在加气和工作温度下保持稳固。气瓶颈部夹紧时,可以不需要弹性垫带;

g)气瓶安装时,应考虑如下因素:如气瓶膨胀对金属支架产生过度应力,需要选择合适的垫带

材料以防止支架损坏气瓶。纤维缠绕气瓶安装设计应配备防护装置,以保护复合材料免受机

械损伤。

4.4.2车辆使用寿命期内,应确保安装在车辆上的气瓶和附件不会因磨损、腐蚀或疲劳而失效。气瓶

上不允许焊接。

4.4.3根据GB/TXXXX.2中规定的方法进行试验时,气瓶应与车辆保持连接。车辆运行过程中,气瓶

的安装位置或保护措施应确保与其接触的物体不会损害其管路、连接件和阀。

4.5热防护

燃气系统各部件不应设置在距离排气管、排气后处理箱等热源100mm的范围内,当相关部件与热源

距离在100mm~200mm之间时,应设置固定可靠的隔热装置。

4.6气体着火防护

为防止车辆起火,应减少点火源。气瓶阀连接件上密封盒中的电气和电子部件应符合GB

3836.14-2014。燃料系统部件的电缆和安装位置应能避免气体泄漏而着火。

4.7气体泄放系统

4.7.1气体泄放系统应满足如下要求:

a)应评估通过泄压阀或泄压装置排气方向的设计方案。气体应分散释放,分散释放措施应不影

响泄压阀或泄压装置的排气能力。

b)气体泄放系统应防止水或碎屑在管路、泄压阀或泄压装置中积聚,以防止泄压阀或泄压装置

发生故障或启用后影响气体泄放,尤其是结冰会损坏泄压装置或排气管。排气管挡板应耐用,

不易在使用过程中损坏(如高压冲刷、碰撞或搬动操作等)。

c)每个气瓶上泄压阀或泄压装置排气口的布置应确保泄压时气流不会直接冲击其他气瓶。

d)泄压阀泄漏和排放的天然气应妥善处置,避免在封闭空间聚集而造成着火危险。

4.7.2泄压装置和泄压阀的气体泄放管路

安装在泄压装置或泄压阀上的气体泄放管路和系统应满足以下要求:

a)最小内径不小于泄压装置或泄压阀排气口,并且不被泄压装置或泄压阀排出的物质堵塞;

b)间隔固定,减少膨胀、收缩、振动、应变或磨损造成的损坏、腐蚀或断裂,并防止在工作时

时松动;

c)泄放的气体等不应引导至乘客舱、行李箱、轮罩、储气系统、车辆前部或热源位置(如排气

管);

d)减少因泄压阀或泄压装置作用而产生的风险(如抛射体);

e)材料耐腐蚀,且不应与泄压装置或阀的接口连接处产生电化学腐蚀。

5使用说明书

5

GB/TXXXXX—XXXX

制造商应提供使用说明书,包括压缩天然气操作的具体说明及其他信息,以提醒车主定期检验气

瓶。

6标记

车辆制造商应按本文件要求在车辆上粘贴符合GB/T25978规定的永久性标签或标牌。

6

GB/TXXXXX—XXXX

A

A

附录A

(规范性)

气体泄漏及泄放技术要求

阀、连接件和管路的气体泄放按下列方式之一实现:

a)将气瓶及其连接件布置在耐用外壳内,外壳应密封,使其不会漏气至舱室或通风不良空间,

且保持气体泄放通畅;

b)用特殊设计的耐用外壳将气瓶颈部及其连接件密封,外壳不会漏气至舱室,且保持气体泄放

通畅;

c)安装一个自动气体泄放阀,通过内部通道排出所有泄漏源(包括阀和气瓶之间的连接)的气

体,将气体引至车辆外部的安全位置;

d)使用不影响泄压装置正常工作的气体泄放方式,远离热源。钢瓶和瓶阀组合的防火测试应在

具有代表性的通风罩中进行。

7

GB/TXXXXX—XXXX

B

B

附录B

(资料性)

压缩天然气车载燃料系统

压缩天然气车载燃料系统的示例如图B.1和图B.2所示。

标引序号说明:

1——混合器或多点喷射系统;

2——发动机;

3——减压调节器;

4——总截止阀;

5——泄压阀(防止超压的安全装置);

6——气瓶+气瓶阀+泄压装置

7——加气口。

图B.1单气瓶系统

8

GB/TXXXXX—XXXX

标引序号说明:

1——混合器或多点喷射系统;

2——发动机;

3——减压调节器;

4——总截止阀;

5——泄压阀(防止超压的安全装置);

6——手动截止阀;

7——气瓶+泄压装置;

8——加气口。

图B.2多气瓶系统

9

GB/TXXXXX—XXXX

C

C

附录C

(资料性)

结构编号对照一览表

本文件结构编号ISO15501-1:2016

11

22

33

3.13.1

3.23.2

3.33.3

3.43.4

-3.5

-3.6

-3.7

-3.8

44

4.14.1

4.1.14.1.1

4.1.1.1-

4.1.1.2-

4.1.1.3-

4.1.1.4-

4.1.1.5-

4.1.1.6-

4.1.1.7-

4.1.1.8-

4.1.1.9-

4.1.24.1.2

4.1.2.14.1.2.1

4.1.2.24.1.2.2

4.1.2.34.1.2.3

4.1.2.44.1.2.4

4.1.2.54.1.2.5

4.24.2

4.2.14.2.1

4.2.24.2.2

4.2.34.2.3

4.34.3

4.3.14.3.1

4.3.24.3.2

4.3.34.3.3

4.3.44.3.4

4.3.54.3.5

4.3.64.3.6

4.44.4

4.4.14.4.1

4.4.24.4.2

4.4.34.4.3

4.54.5

4.64.6

4.74.7

4.7.14.7.1

4.7.24.7.2

10

GB/TXXXXX—XXXX

本文件结构编号ISO15501-1:2016

55

66

附录A附录A

-A.1

-A.2

附录B附录B

附录C-

11

GB/TXXXXX—XXXX

参考文献

[1]GB/T3730.2道路车辆质量词汇和代码(ISO1176,IDT)

[2]GB/T3730.1汽车和挂车类型的术语和定义(ISO3833,MOD)

[3]ISO15403-1Naturalgas—Naturalgasforuseasacompressedfuelforvehicles

—Part1:Designationofthequality

[4]ISO/TR15403-2,Naturalgas—Naturalgasforuseasacompressedfuelfor

vehicles—Part2:Specificationofthequality

[5]IEC60079-1,Explosiveatmospheres—Part1:Equipmentprotectionbyflameproof

enclosures“d

12

GB/TXXXXX—XXXX

目次

前言.................................................................................................................................................................II

1范围.....................................................................................................................................................................1

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

3术语和定义.........................................................................................................................................................1

4要求.....................................................................................................................................................................2

4.1设计.............................................................................................................................................................2

4.2燃料加注连接.............................................................................................................................................3

4.3泄漏控制.....................................................................................................................................................4

4.4气瓶的安装.................................................................................................................................................4

4.5热防护.........................................................................................................................................................5

4.6气体着火防护.............................................................................................................................................5

4.7气体泄放系统.............................................................................................................................................5

5使用说明书.........................................................................................................................................................5

6标记.....................................................................................................................................................................6

附录A(规范性)气体泄漏及泄放技术要求...........................................................................................7

附录B(资料性)压缩天然气车载燃料系统...........................................................................................8

附录C(资料性)结构编号对照一览表.................................................................................................10

参考文献.........................................................................................................................................................12

I

GB/TXXXXX—XXXX

C

C

附录C

(资料性)

结构编号对照一览表

本文件结构编号ISO15501-1:2016

11

22

33

3.13.1

3.23.2

3.33.3

3.43.4

-3.5

-3.6

-3.7

-3.8

44

4.14.1

4.1.1

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