ISO 205192021 船舶和海上技术.液化天然气燃料船舶的加注规范标准立项发展报告

船舶和海上技术液化天然气燃料船舶的加注规范（ISO20519:2021）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ShipsandMarineTechnology—SpecificationforBunkeringofLiquefiedNaturalGasFuelledVessels(ISO20519:2021)摘要随着全球航运业温室气体减排目标的逐步收紧与国际海事组织（IMO）碳强度指标（CII）和现有船舶能效指数（EEXI）等法规的全面实施，液化天然气（LNG）作为现阶段最具规模化应用潜力的清洁替代船用燃料，已成为全球航运能源转型的重要路径。然而，LNG燃料船舶加注作业涉及低温流体操作、高压输送、安全距离控制及船岸协同管理等多重技术环节，缺乏统一的国际标准将直接构成安全隐患与贸易壁垒。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2021年12月正式发布ISO20519:2021《船舶和海上技术液化天然气燃料船舶的加注规范》，为全球LNG燃料船舶的安全加注提供了系统性的技术框架。本标准在继承2017年首版的基础上，系统纳入近年来行业实践反馈与技术进步成果，涵盖加注系统设计、操作程序、安全控制、人员资质及应急响应等全要素要求。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其对全球LNG燃料加注产业发展的深远影响，旨在为相关企事业单位、行业管理部门及标准化工作者提供参考借鉴。关键词：液化天然气；船舶加注；国际标准；ISO20519；安全规范；清洁燃料；航运脱碳；标准化AbstractWiththeprogressivetighteningofglobalgreenhousegasemissionreductiontargetsfortheshippingindustryandthefullimplementationofregulatoryframeworkssuchastheInternationalMaritimeOrganization’sCarbonIntensityIndicator(CII)andEnergyEfficiencyExistingShipIndex(EEXI),liquefiednaturalgas(LNG)hasemergedasthemostviablelarge-scalecleanalternativemarinefuelinthecurrenttransitionalphase.Nevertheless,LNGbunkeringoperationsinvolvemultiplecriticaltechnicalaspects,includingcryogenicfluidhandling,high-pressuretransfer,safetydistancemanagement,andship-shorecoordinatedoperations.Theabsenceofaunifiedinternationalstandardposessignificantsafetyhazardsandtradebarriers.Againstthisbackdrop,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)officiallypublishedISO20519:2021inDecember2021,providingasystematictechnicalframeworkforthesafebunkeringofLNG-fuelledvessels.Buildinguponthe2017firstedition,thisstandardincorporatesrecentindustryfeedbackandtechnologicaladvancements,coveringcomprehensiverequirementsforbunkeringsystemdesign,operationalprocedures,safetycontrols,personnelqualifications,andemergencyresponse.Thisreportprovidesacomprehensivereviewofthestandard’sprojectinitiationbackground,developmentprocess,coretechnicalcontents,anditsprofoundimpactontheglobalLNGbunkeringindustry.Keywords:LiquefiedNaturalGas;ShipBunkering;InternationalStandard;ISO20519;SafetySpecification;CleanFuel;ShippingDecarbonization;Standardization一、引言1.1研究背景全球气候变化问题日益严峻，国际航运业作为国际贸易的命脉，承担着全球约90%贸易量的运输任务，其温室气体排放量约占全球总排放量的3%。国际海事组织（IMO）于2018年通过《IMO船舶温室气体减排初步战略》，明确提出到2050年将国际航运温室气体排放总量较2008年水平至少降低50%的目标，并随后在MEPC76届会议上通过了包括EEXI和CII在内的短期减排措施，于2023年正式生效实施。在此背景下，液化天然气（LNG）凭借其相较于传统重油可减少约20%的二氧化碳排放、减少约85%的氮氧化物排放以及几乎完全消除硫氧化物和颗粒物排放的显著环保优势，成为当前航运脱碳进程中公认的最重要过渡性替代燃料。根据DNV船级社的数据，截至2023年底，全球运营中的LNG动力船舶已超过400艘，另有超过500艘订单在建。随着LNG动力船队规模的迅速扩大，与之配套的燃料加注基础设施和安全操作标准的需求日益迫切。加注作业作为LNG燃料供应链中最具风险的关键环节，涉及船对船（STS）、岸对船（STS）、槽车对船（TTS）等多种作业模式，涵盖低温液体输送、蒸气回气管理、紧急切断（ESD）系统联动及船岸通信协议等复杂技术要素，亟需制定统一的国际标准以确保操作安全性和作业效率。ISO20519:2021正是在这一时代背景下应运而生的关键性国际标准，其发布填补了LNG燃料船舶加注领域国际标准化的重要空白，为全球航运业的清洁能源转型提供了不可或缺的技术规范支撑。1.2标准立项的必要性与紧迫性LNG加注作业与传统船用燃油加注存在本质性差异。LNG以-162℃的低温液态形式储存和输送，具有低温冻伤、快速相变（RPT）、可燃蒸气云扩散、密闭空间窒息等多重特殊危险性。任何操作失误或设备故障都可能导致严重的安全事故，对人员、船舶、港口设施乃至周边环境构成重大威胁。2017年之前，全球范围内尚无统一的LNG燃料船舶加注国际标准，各国船级社、港口当局和运营商各自为政，采用不同的技术要求和操作规范，造成了显著的安全管理碎片化和操作兼容性问题。具体而言，缺乏统一国际标准导致的突出问题包括：其一，不同港口对LNG加注作业的审批要求和安全距离规定存在显著差异，增加了船东和运营商的合规成本与操作复杂性；其二，船岸之间的通信协议和紧急切断系统接口缺乏标准化，在不同船舶与不同加注设施之间切换时存在兼容性风险；其三，加注操作人员的培训要求和资质认证体系尚未统一，人员能力水平参差不齐，构成潜在的人为失误安全隐患；其四，加注过程中的计量交接方法、燃料质量检测程序及文档记录格式各异，影响了LNG作为船用燃料在商业交易中的标准化程度和可追溯性。因此，制定一项涵盖设计、设备、操作、安全和人员等全要素的国际标准，已成为产业界的共同呼声。二、标准编制历程ISO20519:2021是国际标准化组织船舶与海上技术委员会（ISO/TC8）下属的LNG燃料加注工作组主导编制的标准文件。该标准的编制工作经历了两个主要阶段，充分体现了国际标准制定过程中广泛协商一致和技术持续演进的特点。2.1首版编制（2013—2017年）ISO/TC8于2013年正式启动LNG燃料船舶加注规范的编制工作，成立了专门工作组（WG12），由来自中国、日本、韩国、挪威、荷兰、美国等主要海事国家的专家共同参与。工作组经过多轮技术讨论和草案修订，于2016年形成委员会草案（CD），并于2017年进入最终国际标准草案（FDIS）投票阶段。2017年7月，ISO20519:2017首版正式发布，首次在全球范围内建立了LNG燃料船舶加注的系统性技术规范框架，为后续的行业实践提供了重要的遵循依据。2.2修订换版（2018—2021年）ISO20519:2017发布后，随着LNG加注行业的快速发展和技术经验的不断积累，标准使用者反馈了大量改进建议和补充需求。2018年，ISO/TC8决定启动标准的系统性修订工作，以纳入行业最佳实践、反映技术进步并解决首版实施中发现的条款模糊和覆盖不足等问题。修订过程中，工作组广泛征集了来自船舶运营商、加注设施设计方、设备制造商、船级社、港口管理机构和能源企业的意见，经过多轮会议讨论和技术评审，于2021年上半年形成最终草案。2021年12月3日，ISO20519:2021正式发布并取代ISO20519:2017。新版标准在结构上进行了优化调整，技术内容得到全面更新和充实，增设了若干关键要求，更加贴合实际应用需求。该标准自发布以来已被多个国家和地区的标准采用或参照执行，成为国际LNG燃料加注领域最具权威性的标准文件之一。三、标准主要内容解析ISO20519:2021作为一项综合性技术规范，系统性地规定了LNG燃料船舶加注作业的全过程要求，涵盖了从系统设计到操作管理、从安全控制到人员资质和文档记录等各个方面。3.1标准适用范围与术语定义标准适用于使用LNG作为船舶推进动力燃料的各类船舶的加注作业，涵盖船对船加注、岸对船加注和槽车对船加注等不同模式。标准明确了加注操作的定义，确认其自加注接头连接时开始，并持续至加注接头断开为止，清晰界定了加注操作的时间边界和责任划分范围。同时，对所有关键术语和定义进行了规范。3.2加注系统设计与设备要求标准对LNG加注系统的关键技术参数和设计要求作出了明确规定。在加注速率方面，标准规定了不同船型和加注场景下的推荐加注速率范围及限制条件。在温度与压力控制方面，要求加注系统能够在全过程中精确控制LNG的温度和压力，确保其始终保持在安全操作范围之内。对于紧急切断系统，标准明确要求设置多级联动紧急切断装置，并规定了ESD系统的分级（ESD-1、ESD-2、ESD-3）触发条件和响应时间要求。加注软管和硬臂的设计标准和检验要求亦在标准中有明确规定。3.3加注作业操作程序标准对不同加注模式的操作程序进行了细化规定，涵盖加注前检查清单、船舶与加注设施之间的系泊要求、加注前会议（Pre-BunkeringMeeting）内容和形式要求等。针对船对船加注模式，详细规定了船舶之间的靠泊距离、挡板设置、照明要求和通信方式。加注过程控制方面，包括加注启动程序、正常加注过程中的监控要求、停注操作规范和紧急情况下的操作程序。蒸气和蒸发气的回收与处理也是标准的重要内容。3.4安全与风险控制标准设置了专门的安全管理章节，对加注作业区域划分和管理提出了明确要求，将加注作业区域划分为危险区域和非危险区域，并对各区域的设备防爆等级和操作限制进行了规定。安全距离方面，标准规定了加注过程中船舶与周边建筑物、其他船舶及公众活动区域的最小安全距离。危险识别与风险评估要求明确列出了作业前的风险评估流程和记录要求。消防安全和应急程序方面，包括消防设备配备标准、泄漏探测和报警系统要求以及各类紧急情况下的标准操作程序。3.5人员资质与培训标准明确规定所有参与LNG加注作业的人员，包括操作人员、管理人员、应急响应人员和安全监督人员，必须经过系统的专业培训并取得相应的资质认证。培训内容涵盖LNG的性质和危险特性、加注设备和系统的原理与操作方法、安全操作规程、应急响应技能等。标准同时要求建立和保存人员培训记录，并定期对人员资质进行更新和再认证。3.6文档记录与报告标准要求所有加注作业必须进行完整的文档记录，包括加注前后的检查记录、加注操作日志、计量交接记录、设备维护和校准记录、事故和未遂事件报告等。在计量交接方面，标准对加注量的计量方法、校准要求和不确定度控制提出了明确要求。四、标准审查与修订情况作为国际标准，ISO20519每五年需进行系统性复审。当前版本为2021年发布，正处于复审周期内。值得关注的是，ISO/TC8正在推进船舶替代燃料加注标准的系列化布局，涵盖甲醇、氨、氢等新型零碳燃料的加注规范正在编制或预研阶段，LNG在当前向零碳燃料过渡阶段中仍将发挥关键的桥梁作用。未来修订将重点关注与新型替代燃料标准的协同兼容，以及与IMO《IGF规则》《IGC规则》等强制性安全规范的更加紧密衔接。五、主要参编单位介绍——中国船舶集团有限公司在本标准的编制和修订过程中，中国船舶集团有限公司作为中国船舶工业的国家队和主力军，发挥了重要的实质性参与作用。作为ISO/TC8的积极成员单位，中国船舶集团长期派遣资深技术专家深度参与标准制修订工作，在国际标准化平台上有力发出中国声音、贡献中国智慧。其所属的中国船舶集团第七〇八研究所、上海船舶研究设计院等单位，在LNG动力船舶设计建造和LNG燃料加注系统工程方面积累了深厚的技术底蕴和丰富的实践经验，为标准的条款讨论和技术决策提供了大量行之有效的中国方案。中国船舶集团的深入参与不仅提升了中国在LNG燃料船用加注领域的国际话语权和影响力，也推动了国内相关标准体系的建设和完善，为中国LNG动力船队和加注基础设施的健康发展提供了有力技术保障。六、结论与展望ISO20519:2021的发布实施，是国际航运清洁能源转型进程中的一个重要里程碑。该标准首次在全球范围内为LNG燃料船舶加注作业提供了一套完整、科学、可操作的技术规范体系，有效填补了该领域国际标准化的重要空白。标准的实施对提升LNG加注作业安全水平、降低操作风险、消除技术壁垒、促进国际贸易和推动航运脱碳进程均具有重要意义。展望未来，随着全球LNG动力船舶数量的持续快速增长和加注基础设施的不断完善，ISO20519的应用范围将不断扩大和深化。与此同时，随着氨、甲醇、氢等新一代零碳燃料技术的快速发展和产业化进程的推进，国际标准组织将面临新一轮的标准化需求。ISO20519所确立的系统化安全管理和标准化操作理念，必将在未来替代燃料加注标准的制定中发挥重要的示范和借鉴作用。中国作为全球最大的造船国和第二大经济体，在LNG动力船舶建造和加注技术创新方面已取得显著成就，应继续深度参与国际标准的制修订工作，推动中国技术和中国方案在全球规则制定中发挥更加重要的作用，为全球航运业的安全、绿色、可持续发展贡献更多中国力量