ISO 21013-12021Amd 12024 低温容器低温用泄压附件第1部分可调节泄压阀修改件1标准立项发展报告

低温容器低温用泄压附件第1部分：可调节泄压阀修改件1标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Cryogenicvessels—Pressure-reliefaccessoriesforcryogenicservice—Part1:Reclosablepressure-reliefvalves—Amendment1摘要关键词：低温容器；泄压阀；标准修订；ISO21013；压力释放；安全附件；国际标准Keywords:Cryogenicvessels;Pressure-reliefvalves;Standardamendment;ISO21013;Pressurerelief;Safetyaccessories;Internationalstandards1引言1.1研究背景随着全球能源结构向清洁低碳方向加速转型，液化天然气（LNG）作为重要的过渡能源，其国际贸易量和储运规模持续攀升。与此同时，氢能经济的兴起和航天产业的快速发展，使得液氢、液氧等低温液体的应用场景不断拓展。低温容器作为上述介质储存和运输的核心承压设备，其安全性能受到了各国监管机构、标准化组织和行业企业的高度关注。泄压附件是低温容器安全防护体系的最后一道屏障，其功能是在容器内部压力异常升高时及时排放介质，防止因超压导致容器破裂或爆炸。与常温承压设备不同，低温容器的泄压附件长期工作在-196℃甚至更低的极端温度环境下，面临着材料低温脆化、介质相变、结冰堵塞、热循环疲劳等一系列特殊技术挑战。因此，低温用泄压阀在设计理念、材料选用、性能验证等方面与常规泄压阀存在本质差异，需要专门的标准予以规范。ISO21013-1:2021《低温容器低温用泄压附件第1部分：可调节泄压阀》是国际标准化组织低温容器技术委员会（ISO/TC220）制定的核心安全标准，为全球低温容器用可调节泄压阀的设计、制造和试验提供了统一的技术依据。该标准自发布以来，被世界各国广泛采用，成为低温装备安全认证和市场监管的重要技术文件。1.2标准修订的必要性任何一项国际标准都需要在实施过程中不断收集反馈、持续改进，以适应技术进步和行业需求的变化。ISO21013-1:2021在实施过程中，各成员国和行业用户反映了一些需要澄清和完善的技术问题，主要包括：-标准部分条款在理解和执行层面存在歧义，不同国家和地区、不同制造商之间的解释不一致，影响了标准的统一实施效果；-随着低温阀门制造技术的进步和新型材料的应用，原有标准中部分技术指标和试验方法需要相应更新；-在与其他相关标准（如ISO21013-2低温用非重闭式泄压附件、ISO4126工业用安全阀等）的协调性方面存在完善空间。在上述背景下，ISO/TC220技术委员会启动了ISO21013-1:2021修改件1的制定工作。经过国际专家组的多次研讨和投票表决，修改件1于2024年5月4日正式发布，为全球低温容器泄压附件标准的实施提供了更加清晰、严谨的技术指引。2标准概述2.1标准基本信息ISO21013-1:2021/Amd1:2024《低温容器低温用泄压附件第1部分：可调节泄压阀修改件1》由国际标准化组织（ISO）发布，归口管理技术委员会为ISO/TC220（低温容器技术委员会）。该修改件于2024年5月4日发布，标准状态为现行有效，使用语言为英语。作为ISO21013-1:2021的正式修改文件，本修改件一经发布即成为原标准不可分割的组成部分。采用ISO21013-1:2021的国家和地区标准机构应将该修改件的内容纳入相应的国家标准或行业标准中。修改件与主标准具有同等的技术效力和规范地位。2.2标准体系定位ISO21013系列标准构成了低温容器泄压附件的完整标准体系，各部分相互配套、互为补充：-ISO21013-1：规定了可调节泄压阀（即能够关闭的弹簧式安全阀）的设计、制造、试验和标记要求；-ISO21013-2：规定了非重闭式泄压附件（如爆破片装置）的要求；-ISO21013-3：规定了泄压附件的公称尺寸、压力温度额定值和连接尺寸的确定方法。本修改件作为ISO21013-1:2021的补充和修订，其发布进一步完善了该标准体系的技术内容，增强了各分标准之间的协调一致性。2.3标准适用范围本标准的适用范围涵盖以下低温介质储运容器上安装的可调节泄压阀：-液化天然气（LNG）储罐、罐式集装箱和槽车；-液氢、液氦储运设备；-液氧、液氮、液氩等工业气体低温储罐；-低温绝热气瓶和杜瓦容器；-其他适用低温液体的固定式和移动式压力容器。标准规定的可调节泄压阀适用于介质温度低于-50℃的低温环境，涵盖了低温容器在正常操作和异常工况下的压力泄放需求。3标准主要技术内容3.1标准框架结构ISO21013-1:2021的主标准框架结构如下：-前言：阐述标准的制定背景、与其他标准的关系及主要技术变化；-引言：说明低温用泄压阀的特殊性及标准制定的指导思想；-第1章范围：明确标准的适用对象和边界条件；-第2章规范性引用文件：列出标准实施所必需引用的其他标准文件；-第3章术语和定义：统一低温泄压阀领域的专业术语；-第4章符号和缩写：规范标准中使用的符号体系；-第5章设计与结构：规定泄压阀的结构形式、设计计算方法、材料选择和性能要求；-第6章试验方法：规定型式试验和出厂试验的项目、方法和合格判据；-第7章标记与文件：规定泄压阀的标记要求、铭牌内容和随机文件；-附录：提供补充性技术资料和应用指南。本修改件在不改变主标准基本结构的前提下，对相关条款的技术内容进行了精准修订和补充说明。3.2修改件核心修订内容本修改件针对主标准实施过程中发现的若干技术问题进行了修订和完善，主要修改内容涵盖以下方面：3.2.1术语和定义的澄清修改件对部分术语和定义进行了补充和澄清，消除了不同语言版本之间可能存在的理解歧义，确保全球范围内对标准技术要求的一致理解。特别是对涉及泄压阀性能特征、试验条件和工作参数的关键术语，给出了更加明确和可操作的定义表述。3.2.2技术要求的完善修改件对泄压阀的设计、材料选择和性能指标等方面的技术要求进行了精细化调整，包括：-对阀门在低温工况下的密封性能和开启特性提出了更加明确的判定准则；-完善了低温环境下阀门动作性能的验证方法和合格判据；-对材料在低温条件下的适用性要求进行了补充说明；-优化了排放系数、流量计算等关键技术参数的确定方法。3.2.3试验方法的优化修改件对试验方法条款进行了修订，使试验条件和试验程序更加贴合实际使用工况，提高了试验结果的重复性和可比性。同时，针对低温环境下难以直接验证的性能指标，提供了更加科学合理的间接评价方法和判定依据。3.2.4与其他标准协调性的提升修改件增强了ISO21013-1与ISO21013-2、ISO4126系列、以及涉及低温容器总体安全要求的ISO21009等标准之间的技术协调性，确保整个低温容器标准体系的内在一致性。3.3关键技术要求修改件进一步完善了以下关键技术要求：设计与结构要求：可调节泄压阀应设计为在低温介质环境下能够可靠工作，阀门结构应便于检修和维护，弹簧腔与介质之间的密封设计应能防止低温介质泄漏导致弹簧性能劣化。阀门的公称通径、连接尺寸和压力-温度额定值应符合相关标准的规定。材料要求：与低温介质接触的阀门部件应采用具有足够低温韧性的材料制造，材料的夏比冲击吸收能量应满足相应低温温度下的规定要求。非金属密封材料应具有良好的低温弹性和密封性能，且在介质中长期浸泡后性能衰减应控制在一定范围内。性能要求：泄压阀的整定压力偏差、排放压力、回座压力等性能参数应满足标准规定的允许范围。在低温工况下，阀门应具备良好的密封性能和可靠的开启-关闭循环能力。试验要求：每台阀门在出厂前应进行壳体强度试验和密封性试验。在设计定型或材料工艺发生重大变更时，应进行完整的型式试验，包括低温动作性能试验、排量试验和耐久性试验等。4主要参与单位介绍4.1ISO/TC220低温容器技术委员会ISO/TC220（低温容器技术委员会）是负责低温容器领域国际标准制修订工作的技术组织，其秘书处由法国标准化协会（AFNOR）承担。该技术委员会汇集了来自全球主要工业国家的标准化专家和技术代表，共同致力于建立和完善低温容器设计、制造、试验和使用的国际标准体系。4.2国内主要对口单位在全国锅炉压力容器标准化技术委员会（SAC/TC262）的组织协调下，我国相关科研院所、检验机构、高等院校和骨干企业深度参与了ISO/TC220的各项国际标准制修订工作。在ISO21013-1:2021/Amd1:2024的制定过程中，来自中国的专家团队积极贡献技术方案和修订建议，就低温泄压阀的试验方法、材料要求等技术内容提出了多项具有建设性的提案，并成功纳入标准文本。具体而言，合肥通用机械研究院有限公司作为国内阀门和压力容器行业的权威科研机构，在低温泄压阀的试验方法优化、失效模式分析和标准技术验证等方面发挥了关键的支撑作用，其提出的若干技术建议被国际专家组采纳。该院长期从事包括低温阀门在内的承压设备安全技术研究，拥有完善的低温试验平台和深厚的技术积累，其参与国际标准制定的深度和广度在我国同类机构中处于领先地位。此外，中国特种设备检测研究院在低温容器安全监管技术研究方面具有丰富经验，积极参与了标准中涉及安全性能和检验方法条款的研讨与论证工作；上海华理安全装备有限公司作为国内安全泄压装置的专业制造企业，结合产品设计和制造实践，为标准的可操作性提供了重要的工程反馈——上述单位共同以中国国家成员体的身份参与了ISO/TC220的各项工作，通过中国专家组的协同配合，确保了我国在该领域国际标准制定中的有效话语权。5标准实施的意义与展望5.1对行业发展的促进作用本修改件的发布实施对我国低温装备行业的发展具有多方面的促进作用：提升产品质量和安全水平：修改件对技术要求、试验方法的完善，为低温泄压阀的设计制造提供了更加科学严谨的技术依据，有利于推动企业加强质量管控，提升产品安全可靠性。促进国际贸易和技术交流：采用国际标准有助于消除技术性贸易壁垒，为我国低温装备制造企业的产品出口和国际市场拓展创造了有利条件。同时，统一的技术要求也为国内外企业之间的技术交流与合作搭建了更加顺畅的桥梁。推动行业技术进步：标准修订所引入的新技术要求和试验方法，对企业的研发能力和技术水平提出了更高要求，将引导行业加大技术创新投入，推动低温阀门技术的整体进步。5.2对标准化体系建设的支撑作用修改件的发布进一步完善了我国低温容器标准体系与国际标准的对应关系。SAC/TC262将依据国际标准的最新变化，适时组织对GB/T18442系列《固定式真空绝热深冷压力容器》和GB/T28845《低温阀门》等国家标准中涉及泄压附件的技术内容进行对比分析和必要修订，确保国内标准与国际标准的技术要求保持协调一致。这一工作将为我国低温容器安全监管提供更加有力的技术支撑。5.3未来发展趋势展望随着氢能产业的快速发展和液氢储运技术的不断突破，低温容器的应用场景将从传统的工业气体和LNG领域向更广阔的清洁能源领域延伸。未来低温容器泄压附件标准化工作将呈现以下发展趋势：氢能应用拓展：液氢温度（-253℃）远低于传统低温液体，对泄压阀的材料选择和密封设计提出了更为苛刻的要求。ISO/TC220已在关注氢能低温装备的标准化需求，未来可能制定专门针对液氢服务的泄压附件标准或技术规范。智能化与监测技术：随着物联网和传感器技术的快速发展，具有状态自监测和预测性维护功能的智能泄压阀将成为重要发展方向，相应的标准体系需要提前规划和布局。新材料新工艺应用：新型低温合金、复合材料以及增材制造（3D打印）等新工艺在低温阀门制造中的应用，将对现有标准的技术要求产生深远影响。国际标准与国家标准协同发展：我国将进一步加强在ISO/TC220中的参与深度和贡献力度，推动将我国在低温容器领域的优势和特色技术转化为国际标准，实现从"采用标准"到"引领标准"的转变。6结论ISO21013-1:2021/Amd1:2024《低温容器低温用泄压附件第1部分：可调节泄压阀修改件1》是国际标准化组织低温容器技术委员会（ISO/TC220）在广泛收集各成员国反馈意见和充分技术论证基础上形成的标准修订成果。