轨道交通机车车辆用防污闪涂料编制说明

PAGE6PAGE4中国表面工程协会团体标准《轨道交通机车车辆用防污闪涂料》（征求意见稿）编制说明（一）工作简况1任务来源1.1基本信息2024年2月，经中国表面工程协会审查，团体标准《轨道交通车辆用防污闪涂料》获得批准立项，编号CSEA2024003，该标准由中国表面工程协会归口，中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司、武汉长弢新材料有限公司牵头起草。1.2标准化对象简要情况（1）概述截止到2022年，我国的高速铁路网将形成“五纵六横八连线”的铁路网格局，大大缩短出行时间。中国高铁共有4000列，中国铁路共配属动车组一共有3934组动车组，其中300~350km/h动车组1972列，约占全国动车组总数的57.93%。复兴号动车组已累计配属759列（不含动检车），约占全国动车组总数的22.30%。现有动车组4153标准组、33221辆。保障高速列车的安全，提高高速铁路服役可靠性已成为我国重点关注的问题。车顶绝缘子是保证高铁在运行时安全稳定的重要设备之一，同时也是起到将高电压进行隔离阻断以及机械支撑作用的设备，因此保证车顶绝缘子的性能良好，对于列车的安全出行具有重要意义。相比于电网中的绝缘子，列车上的绝缘子的运行工况会更加的恶劣，它受到环境中污秽的影响更大。列车车顶绝缘子在雾霾等天气下绝缘子积污严重，严重时可能发生污闪事故，导致接触网熔断，致使列车晚点停运，同时列车产生的高速气流会导致环境参数改变，影响绝缘子表面气压和污秽分布，造成车顶绝缘子积污加剧、非均匀分布特征突出，污闪已经成为铁路安全的威胁问题，必须加以重视并且保证其安全程度。（2）现状目前，国内外还没有轨道交通车辆用防污闪涂料的相关标准。国内主机厂参考的标准为电力行业标准《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》（DL/T627-2018）。（3）目的意义为提高轨道交通中电力设备建设质量和养护技术水平，保证电力设备的安全性、适用性和耐久性，对电力设备中绝缘子进行结构设计以及表面喷涂防护材料等措施已被广泛应用。但是在实际应用中由于缺乏相关的轨道交通车辆用行业标准，导致相关涂料在其防污闪功能、性能、质量方面存在较大差异，使得轨道交通中各个电力设备的防污闪能力参差不齐，这也为后期的电力设备养护和安全运行带来了极大的困扰和隐患。鉴于上述原因，中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司、武汉长弢新材料有限公司等单位向中国表面工程协会提出制定专门针对轨道交通车辆用防污闪涂料的标准，规范产品制造商的生产和用户的应用和质量评价，加快此类产品的应用。（4）当前国际水平国内外研究防污闪的技术路线主要有：1）绝缘子结构优化，通过分析伞裙间距、伞裙倾角以及伞裙组合方式对绝缘材料发生污秽闪络的影响，提出了伞裙参数的优化设计的方法，不过其优化对象绝缘子大多为电力系统挂网运行绝缘子，其迎面气流速度也大幅度小于高速列车绝缘子。对于高速动车组车顶绝缘子而言，其积污机理截然不同；2）最大限度的减少污渍与涂层的结合力，使其易于脱落和除掉。防污闪涂料主要有：RTV/PRTV防污闪涂料、常温固化氟碳防污闪涂料。RTV防污闪涂料因其具有良好的电性能被广泛应用，但是其力学性能如抗衡裂强度、剪切强度等较差，耐紫外线性能也不够理想，因而持久性不尽如人意，通常只能持续三至五年；此外，RTV还存在着附着力不强，容易发生涂层脱落等问题。氟碳涂料以氟碳树脂为成膜物质，以C-F键为特征的氟碳树脂是表面张力最小的物质，根据表面化学理论可知，与水的表面张力差值越大的物质憎水性越好，因此，以氟碳树脂为基料，这就决定了其最优良的憎水性；当雨水或露珠接触到涂层表面时，就会变成水珠自动滚落，或一颗颗散落在涂层表面上，不会形成连续的水链或铺展成水膜，从而达到防污闪目的,是室外绝缘子用防污闪涂料的理想选择。总体分析，国内外防污闪涂料技术水平接近。2主要工作过程2.1起草阶段（2023.11-2024.8）（1）起草工作组接到上级部门的标准项目批准立项文件后，标准牵头单位中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司、武汉长弢新材料有限公司联合相关参标单位立即开始标准制定的前期准备工作。为使该标准的制定能充分体现先进性，标委会秘书处邀请了来自涂料研究、生产、检验、使用等方面的代表参加该标准的制定工作。为确保标准水平并考虑标准发布后的影响和声誉，凡被邀请的企业均是具备管理规范、已有相当生产规模和市场占有率、具有良好社会形象等条件，且敢于承担社会责任、在行业中能引领技术进步、产品质量达到较高水平的骨干企业。标准工作组由中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司、武汉长弢新材料有限公司、中车大连机车车辆有限公司、中车大同电力机车有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司、河北京车轨道交通车辆装备有限公司、中车唐山机车车辆有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、武汉大学等单位组成。（2）分工情况经过协商，中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司主要承担了验证试验样品的收集与配置、验证试验、标准文稿和相关资料的起草与编写等任务；武汉长弢新材料有限公司参与各阶段标准材料的部分编写工作、审核和把关工作；其他各参编单位积极配合主编单位参与标准讨论（包括试验项目设置、试验方法和技术指标的确定等）、提供验证试验样品并参与验证试验工作等。（3）调查研究过程（现状、重点问题、难点问题、解决方案）现状：目前，国内部分主机厂已经有防污闪涂料的使用，但其参考的标准为电力行业标准《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》（DL/T627-2018），尚没有防污闪涂料的团体标准、行业标准或国家标准颁布实施。重点问题：防污闪涂料的主要功能是减少电气化设备外绝缘表面污渍的堆积，进而避免电气化设备闪络事故的发生。防污闪涂料的防污闪性能优劣，将直接影响电气化设备的使用寿命。难点问题：涂料的防污闪性能，通过测试涂层的户外耐雨水污痕试验了解涂层的防污性能；测试涂层的静态水接触角，了解涂层的疏水性程度；测试涂层的体积电阻率、电气强度了解涂层的绝缘性能，进而间接获得其防污闪性能。如何测试涂层的防污性能、疏水性能和绝缘性能，相关指标值的规定，以及接触角指标值大小的规定，都是本标准的难点问题。解决方案：标准编制之初，中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司调研了国内外相关车辆制造厂对防污闪涂料的验收要求，搜集了涂料的检验数据，初步确定了标准的试验项目、试验方法和指标要求等技术内容，编制了标准草案。（4）工作组讨论稿通过调研国内外相关主机厂对防污闪涂料的验收要求，结合近年来对轨道交通车辆用防污闪涂料的检测数据和实际使用经验，初步确定了标准的试验项目、试验方法和指标要求等技术内容，在此基础上于2024年8月完成了工作组讨论稿。2024年8月16日，中国表面工程协会在南京组织召开第一次工作组会议，参加会议的代表有来自中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司、武汉长弢新材料有限公司、中车大连机车车辆有限公司、中车大同电力机车有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司、河北京车轨道交通车辆装备有限公司、中车唐山机车车辆有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、武汉大学等单位共计15名，与会代表充分讨论了标准工作组讨论稿和编制说明，确定了标准技术要求、项目设置、试验方法、部分项目的指标和验证试验安排等。通过讨论，会议达成了以下修改意见：（1）标准名称由“轨道交通车辆用防污闪涂料”修改为“轨道交通机车车辆用防污闪涂料”；（2）耐热性的试验温度由“200℃±2℃”修改为“150℃±2℃”；（3）耐水性的试验时间由“15d”修改为“480h”；（4）耐液体介质的试验时间由“15d”修改为“480h”，硫酸溶液和氢氧化钠溶液的质量分数由“10%”修改为“5%”；（5）删除“耐磨性”；（6）静态水接触角的指标由“≥90°”修改为“≥100°”，并增加了“1000h人工气候老化后静态水接触角≥90°”的指标；（7）增加“耐漏电起痕及电蚀损”；（8）耐高低温循环交变试验的试验周期由“20周期”修改为“60周期”；（9）耐人工气候老化试验的试验时间由“5000h”修改为“3000h”；（10）干燥时间、划格试验、弯曲性能、耐冲击性的干膜厚度由“（90±10）μm”修改为“（23±3）μm”；（11）增加了术语和定义一章；（12）其他编辑性修改。（5）验证过程（或试验过程）[验证单位、验证（试验）内容、验证（试验）数据分析、验证评价]验证单位：由中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司负责验证试验工作，由相关涂料企业提供验证试验样品。验证（试验）内容：验证（试验）数据分析：验证评价：2.2标准征求意见阶段（2024.9～2024.10）（1）广泛征求意见（2）意见的反馈与处理2.3标准审查阶段（2024.11）（二）标准编制原则和标准主要内容1标准编制原则1.1标准制定的原则本文件参照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》和GB/T20001.10《标准编写规则第10部分：产品标准》的规定起草。1.2标准制定依据目前，国内还没有轨道交通机车车辆用防污闪涂料的相关标准。轨道交通机车车辆用防污闪涂料所参考的标准为电力行业标准《绝缘子用常温固化硅橡胶防污闪涂料》（DL/T627-2018）。本标准的制定遵循技术先进，接轨国际的原则，以“科学性、实用性、统一性、规范性”为目标。制定后的标准方便涂料生产方、使用方和检测机构参考使用，能更好的为行业服务。2标准主要内容2.1标准的适用范围本文件规定了轨道交通机车车辆用防污闪涂料的技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、贮存等内容。本文件适用于轨道交通机车车辆的电气化设备外绝缘用防污闪涂料。2.2标准的试验项目考虑轨道交通车辆涂装现状，结合我国防污闪涂料使用情况和标准现状，参考主机厂的相关技术条件，本部分设置了下列项目。涂料外观、不挥发物含量、干燥时间、涂膜外观、弯曲性能、耐冲击性、划格试验、耐热性、耐水性、耐液体介质、户外雨水污痕试验、静态水接触角、体积电阻率、表面电阻率、电气强度、耐漏电起痕及电蚀损、耐高低温循环交变试验、耐中性盐雾试验、耐湿热试验、耐人工气候老化试验。有害物质限量应符合TB/T3139的要求。最高运营速度低于200km/h的机车车辆用防污闪涂料的防火性能应符合TB/T3138的要求，最高运营速度大于或等于200km/h的动车组用防污闪涂料的防火性能应符合TB/T3237的要求。2.3试验方法的确定制板要求：防污闪涂料产品试验用底材及涂装要求详见标准文本中表2；分别确定了产品的喷涂道数、干膜厚度、养护时间等。试验方法：尽量选用国内或者国外普遍采用的试验方法，结合国内行业上常用的试验方法，确定了标准中各项目的测试方法，详见标准文本中5.4。（三）验证试验、推广应用和预期达到的经济效果1验证试验试验验证由中铁检验认证（青岛）车辆检验站有限公司、武汉长弢新材料有限公司承担。2推广应用近年来，国内地铁、轻轨、有轨电车等轨道车辆得到了迅速发展，而车顶绝缘子是保证高铁在运行时安全稳定的重要设备之一，同时也是起到将高电压进行隔离阻断以及机械支撑作用的设备，因此保证车顶绝缘子的性能良好，对于列车的安全出行具有重要意义。目前防污闪涂料已广泛应用于轨道交通车辆车顶绝缘子中，保证了电力设备的安全性、适用性和耐久性。本标准的颁布实施，将为产品生产企业、主机厂、检测机构提供共同遵守的技术依据，有利于提高产品质量，保障国家财产和人身安全，具有很好的推广应用前景。3预期达到的经济效果轨道交通机车车辆用防污闪涂料是近几年新出现的新型涂料产品，国内尚无可参考的涂料标准。本标准的制定会进一步推动轨道交通机车车辆用防污闪涂料的技术进步，引导涂料生产企业的健康有序发展。本标准的制定可供各检验机构、客车厂和涂料生产厂家参考和使用。因此，本标准的顺利实施将为涂料生产企业、客车厂、检验机构提供产品质量考察依据，对规范和促进涂料行业的转型升级，提高生产企业的经济效益具有重要意义。（四）采用国际标准和国外先进标准情况国外尚未查询到相关的适用于本标准范围所涵盖的产品的标准可供参考。（五）与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性本标准是轨道交通机车车辆用防污闪涂料领域国内首次制定的产品标准，与现行相关的法律、法规、规章及行业相关标准并无矛盾或冲突，对于促进该领域技术进步、引导行业健康有序发展非常必要。（六）重大分歧意见的处理经过和