ISO 12614-202023 道路车辆液化天然气（LNG）燃料系统部件第20部分柔性燃料或排气管标准立项发展报告

道路车辆液化天然气（LNG）燃料系统部件第20部分：柔性燃料或排气管标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Liquefiednaturalgas(LNG)fuelsystemcomponents—Part20:Flexiblefuelorventlines摘要随着全球能源结构转型与交通运输领域“双碳”目标的纵深推进，液化天然气（LNG）作为重要的清洁替代燃料，在重型商用车、特种车辆及船舶运输等领域获得了日益广泛的应用。LNG燃料系统的安全性、可靠性与标准化水平直接关系到道路车辆运行安全与产业健康发展。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO12614-20:2023《道路车辆液化天然气（LNG）燃料系统部件第20部分：柔性燃料或排气管》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、研制历程、技术内容与核心指标，深入分析了其在LNG燃料系统部件标准体系中的定位与作用。报告指出，该标准的发布实施填补了LNG燃料系统柔性连接部件国际标准空白，对于规范柔性燃料管与排气管的设计制造、统一试验验证方法、促进全球LNG车辆技术协同发展具有重要意义。本报告同时介绍了标准归口技术委员会的组成与工作机制，并对该标准未来的修订方向及我国相关标准化工作的对接策略提出了建议。关键词：液化天然气；燃料系统部件；柔性燃料管；排气管；国际标准；ISO12614Keywords:Liquefiednaturalgas(LNG);Fuelsystemcomponents;Flexiblefuellines;Ventlines;Internationalstandard;ISO126141引言1.1研究背景在全球应对气候变化、推动能源清洁低碳转型的大背景下，天然气作为过渡性清洁能源的战略地位日益凸显。相较于汽柴油，天然气燃烧产物中二氧化碳排放量可降低约20%～25%，且几乎不含颗粒物和硫氧化物。液化天然气（LiquefiedNaturalGas，简称LNG）通过深冷工艺将天然气液化，体积缩小约625倍，具有能量密度高、储运效率优、供应体系完善等突出优势，已成为道路运输领域最具规模化应用潜力的替代燃料之一。近年来，全球LNG重型卡车保有量持续增长，中国、欧洲、北美等主要市场均出台了积极的支持政策。以我国为例，《“十四五”现代能源体系规划》明确提出要“积极扩大天然气在交通领域的应用，推动LNG动力船舶和车船加注设施建设”。截至2023年底，我国LNG重卡保有量已超过60万辆，年新增销量屡创新高。与此同时，LNG燃料系统的安全性问题始终是行业关注的焦点——LNG需在-162℃的深冷状态下储存，其燃料系统涉及高压、深冷、易燃易爆等多重危险因素，任何部件的失效都可能引发严重后果。1.2LNG燃料系统概述LNG燃料系统通常由储气瓶、汽化器、减压阀、压力调节器、燃料管路、加注口、泄压装置及相关控制单元等组成。其中，柔性燃料管（flexiblefuellines）承担着将LNG从储罐输送至汽化器或发动机的关键功能，而排气管（ventlines）则用于在系统超压或检修时将气态天然气安全排放至大气或回收装置。两者均需在-162℃至环境温度的宽温域范围内、在极高的工作压力或特定的低压排放条件下保持可靠的密封性能与机械强度。由于柔性管路在工作过程中可能经受振动、温度交变、相对位移及介质腐蚀等多重载荷的共同作用，其设计与验证相比于刚性管路更为复杂，技术要求也更为苛刻。2标准立项背景与研制历程2.1ISO12614标准体系的形成ISO12614是国际标准化组织下属的道路车辆技术委员会ISO/TC22（Roadvehicles）所制定的关于LNG燃料系统部件的系列标准。该系列标准首次发布于2014年前后，最初由ISO/TC22/SC25（车辆动力总成与部件分技术委员会）下属的工作组WG11“气体燃料系统”牵头研制。标准的制定工作汇集了来自全球主要LNG车辆制造企业、燃料系统部件供应商、检测认证机构及科研院所的权威专家。ISO12614系列标准采用分部分（Part-wise）的编制方式，每个部分针对一类特定部件或一项特定技术要求，形成了层次分明、相互配套的标准族。该系列标准的总体框架如表1所示。表1ISO12614系列标准构成概览|标准编号|标准内容||-----------|----------||ISO12614-1|通用要求与定义||ISO12614-2|性能要求与试验方法（通用）||ISO12614-3|压力调节器||ISO12614-4|手动阀||ISO12614-5|自动阀||ISO12614-6|泄压阀||ISO12614-7|加注口||ISO12614-8|汽化器/热交换器||ISO12614-9|气体泄漏检测装置||ISO12614-10|刚性燃料管||ISO12614-11|储气瓶||ISO12614-12|液位指示装置||ISO12614-13|压力/温度传感器||ISO12614-14|止回阀||ISO12614-15|过流切断阀||ISO12614-16|过滤器||ISO12614-17|电磁阀||ISO12614-18|泄压装置熔塞||ISO12614-19|螺纹连接件||ISO12614-20|柔性燃料或排气管||ISO12614-21|非螺纹连接件|2.2第20部分的立项背景在ISO12614系列标准的前期版本中，柔性燃料管与排气管的技术要求分散于各相关部分或仅作原则性规定，缺乏系统、完整的专项标准。随着LNG车辆技术的快速迭代和市场的持续扩大，柔性管路部件的结构形式、材料体系与制造工艺不断推陈出新——多层复合管、波纹金属软管、新型高分子材料管路等层出不穷，原有零散的技术条款已难以适应产品发展和安全监管的需要。与此同时，不同国家和地区对柔性燃料管与排气管的技术要求与试验方法存在较大差异，制约了国际间产品的互换流通和统一认证。ISO/TC22/SC25/WG11工作组在广泛调研行业需求的基础上，于2018年前后正式提出制定ISO12614-20的立项建议。该提案获得多国成员的积极响应与支持，经过标准起草、多轮讨论、委员会审查和国际最终草案投票等阶段，最终于2023年8月28日正式发布。2.3标准编制主要历程-2018年：WD（WorkingDraft）工作草案启动；-2019年：CD（CommitteeDraft）委员会草案形成，开展首次国际征求意见；-2020—2021年：结合试验验证与产业反馈，修改完善技术内容；-2022年：进入DIS（DraftInternationalStandard）国际标准草案阶段，完成公示与投票；-2023年上半年：通过FDIS（FinalDraftInternationalStandard）最终国际标准草案投票；-2023年8月28日：ISO12614-20:2023正式出版发布。3标准主要内容与技术要点3.1标准适用范围ISO12614-20:2023规定了道路车辆用液化天然气燃料系统中柔性燃料管和排气管的设计、材料、制造、性能要求及对应的试验方法。该标准适用于以下类型的柔性管路：-LNG燃料系统中用于输送液态或气态天然气的柔性燃料管路；-用于将蒸发气体或泄压气体安全排出车外的柔性排气管路；-公称通径不超过DN50的柔性管路总成（含端部接头）。该标准不适用于刚性金属管路、储气瓶内部管路及LNG加注站设施中的固定管路。3.2关键技术要求（1）材料要求标准对柔性管路主体材料、增强层材料及端部接头的金属或非金属材料提出了明确的性能要求。管路材料需满足以下条件：-在-162℃至+80℃的工作温度范围内保持足够的力学性能与柔韧性；-具有良好的耐LNG介质溶胀性和抗老化性能；-外覆层材料需具备耐磨、耐候及抗紫外线性能；-接触天然气的非金属材料需通过标准规定的可燃性试验。（2）结构完整性要求标准对柔性管路总成的爆破压力、耐压强度、气密性等关键指标作出了量化规定。典型要求包括：-室温下的最小爆破压力不低于最大工作压力的4倍；-在最大工作压力下持续保压，不得出现泄漏或永久变形；-气密性试验在1.5倍最大工作压力下进行，泄漏率不得超过规定的限值。（3）低温性能试验考虑到LNG的深冷特性，标准专门设置了低温条件下的一系列试验，包括：-低温挠曲试验：在-162℃条件下将管路弯折至规定角度，检查其表面是否出现裂纹或断裂；-低温冲击试验：验证管路在低温状态下抵抗外部冲击的能力；-冷热循环试验：在最低工作温度和最高环境温度之间进行规定次数的循环交替，考核管路的耐久性。（4）振动与耐久性试验柔性管路在车辆运行中始终承受发动机振动、路面颠簸激励及管路内介质脉动等多重动态载荷。标准规定了如下试验要求：-正弦扫频振动试验：在规定频率范围（通常为10～200Hz）和加速度幅值下进行规定时长的振动考核；-压力脉冲试验：在规定的脉冲压力和频率下进行一定次数的循环试验，验证管路总成的疲劳寿命；-挠曲寿命试验：模拟管路在车辆运行中的相对位移和弯曲状态，考核其长期工作可靠性。（5）端部连接要求柔性管路总成的端部连接件是该部件可靠性的薄弱环节。标准对端部接头形式、密封结构、装配工艺及防松脱措施提出了明确要求，并规定了相应的密封性试验和拔出阻力试验方法。3.3试验方法ISO12614-20:2023在附录中给出了各项试验的详细方法，包括试验装置示意图、试验条件参数、试验步骤及结果判定准则，确保不同实验室之间试验结果的可比性与可复现性。4标准体系定位与协同关系在ISO12614系列标准体系中，第20部分与以下部分存在密切的技术关联：-与第10部分（刚性燃料管）：两者共同构成LNG燃料系统管路部件的完整标准覆盖。第10部分针对刚性金属管路，第20部分则补充覆盖柔性管路；-与第15部分（过流切断阀）等安全部件的配合：确保与柔性管路配套的安全装置性能匹配。在更高层面上，ISO12614-20:2023还与联合国欧洲经济委员会（UNECE）R110法规（关于LNG/CNG燃料系统车辆认证的统一规定）保持技术协调，为整车认证中的部件认可提供依据。5主要起草单位与归口技术组织5.1ISO/TC22/SC25/WG11工作组ISO12614-20:2023由国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）下属的车辆动力总成与部件分技术委员会（SC25）中的WG11“气体燃料系统”工作组负责制定。该工作组汇聚了来自德国、法国、中国、日本、韩国、美国、意大利等主要LNG车辆制造和应用国家的注册专家。工作组的主要职责包括：-研究制定和修订气体燃料系统部件领域的国际标准；-跟踪全球LNG车辆技术与市场发展趋势，及时识别标准化需求；-协调与UNECE、ISO/TC58（气瓶）、ISO/TC193（天然气）等相关技术委员会和组织的技术衔接；-组织国际间比对试验和验证试验，确保标准技术条款的科学性和可操作性。5.2主要参与单位简介在ISO12614-20:2023的制定过程中，法国汽车标准化局（BNA）承担了重要的技术牵头工作。BNA是法国标准化协会（AFNOR）下属的汽车行业标准化机构，长期深度参与ISO/TC22框架下多项车辆燃料系统国际标准的研制工作。BNA在LNG燃料系统领域的深厚积淀源于法国在天然气车辆领域的技术积累和产业布局。法国是全球欧洲重要的LNG车辆市场之一，拥有ENGIE、AirLiquide等世界知名的天然气产业链企业，以及多家LNG重卡和燃料系统部件制造商。BNA在标准制定过程中充分利用了法国在深冷工程、流体密封和车辆安全等领域的领先技术经验，为标准的科学性、严谨性提供了坚实的技术支撑。此外，来自德国TÜV、中国汽车技术研究中心有限公司、日本JARI（日本汽车研究所）等机构的专家也在标准技术条款的设计、试验方法的验证等方面作出了重要贡献。6标准的意义与应用前景6.1填补国际标准空白ISO12614-20:2023是全球首部针对道路车辆LNG燃料系统柔性燃料管与排气管的专项国际标准。该标准的发布填补了该领域的标准空白，使ISO12614系列标准对LNG燃料系统管路部件的覆盖面更加完整，为全球LNG车辆产业链提供了统一的技术依据。6.2促进国际贸易与技术协同在没有统一国际标准之前，不同国家和地区的柔性管路产品技术要求各异，制造商面向不同市场需分别进行设计和验证，增加了研发成本和认证负担。ISO12614-20:2023发布后，为全球范围内的产品设计、试验验证、质量评定和供需对接提供了共同语言，有利于促进国际贸易和技术协同。6.3支撑安全监管与行业治理标准的发布为各国监管机构制定LNG车辆相关技术法规提供了重要的技术参考。同时，也为第三方检测认证机构开展产品检验提供了统一、权威的方法依据，有助于提升行业整体安全水平。对于我国而言，ISO12614-20:2023的发布同样具有重要意义。当前我国LNG重卡产销量位居全球前列，柔性燃料管路等关键部件已实现规模化国产配套。该国际标准的实施为我国相关企业的产品出口和技术对标提供了明确指引，同时为我国自主标准的制修订提供了重要参考。我国相关标准化技术机构应积极跟踪该标准的实施动态，适时开展采标工作，并结合国内产业实际进一步完善我国LNG燃料系统部件标准体系。7结论与展望ISO12614-20:2023《道路车辆液化天然气（LNG）燃料系统部件第20部分：柔性燃料或排气管》的正式发布，是国际LNG车辆标准化工作的一项重要成果。该标准秉持安全第一、技术引领、协调一致的原则，系统规定了柔性燃料管与排气管的材料、设计、性能和试验要求，填补了该领域国际标准的空白，为全球LNG燃料系统部件供应链提供了统一的技术尺度和质量准则。展望未来，随着LNG车辆技术的持续进步和氢燃料等新一代清洁能源技术的快速发展，ISO12614系列标准仍将面临持续修订和完善的需求。建议各方关注以下趋势：1.技术迭代：新型复合材料、智能制造工艺的应用将对标准提出更新要求；2.安全升级：随着LNG车辆保有量的持续增长，更高的安全冗余和更完善的功能安全要求将逐步纳入标准体系；3.燃料多元化：氢能与LNG的协同发展可能催生新的标准化需求；4.国际合作深化：ISO标准与UN法规的衔接将更加紧密。参考文献[