液化天然氣汽車(LNGV)因為其獨特的環(huán)保和經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢而在全球得到快速發(fā)展。而在國內(nèi)技術(shù)標準建設(shè)滯后是當(dāng)前LNGV產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的一個突出問題。因此,國家必須加大力度開展對LNGV相關(guān)技術(shù)標準、規(guī)范的分析研究工作,完善標準化工作,加速推進我國清潔汽車的發(fā)展進程。
一、國外LNGV主要技術(shù)標準
1.美國與加拿大技術(shù)標準
相對來講,美國是LNG生產(chǎn)與利用技術(shù)標準較為完備的國家之一,20世紀80年代就開始研究制訂液化天然氣汽車相關(guān)技術(shù)標準。
(1)美國國家防火協(xié)會標準:NFPA 59A——《液化天然氣的生產(chǎn)、儲存和處理》
該標準于1966年頒布,分別于2001年、2006年兩次進行了修訂。該標準適用于任何地點的LNG設(shè)施的設(shè)計、定位、建造、操作和維護,以及LNG的儲存、氣化、移動、處理和卡車槽車運輸。此外,還適用于所有儲存LNG的容器,包括采用真空絕緣的系統(tǒng),但不適用于冷凍地面容器。在2006年修訂版中,修改了防震設(shè)計的標準、出液泵的尺寸規(guī)格、對容器的檢查要求等三部分;增加了“新的安全等級規(guī)定、新的對所有LNG設(shè)施的安全評價要求、設(shè)計時考慮水、風(fēng)、雪對容器產(chǎn)生的影響”等章節(jié)。
(2)美國國家防火協(xié)會標準:NFPA 52——《壓縮天然氣(CNG)汽車燃料系統(tǒng)標準》
該標準于1984年制定,1999年修訂版中增加了“LNG作為汽車燃料、LNG加氣設(shè)施”兩部分,是LNGV重要的技術(shù)標準。
(3)美國國家防火協(xié)會標準:NFPA 57——《LNG汽車燃料系統(tǒng)標準》
這是一項對我國LNGV發(fā)展極有價值的技術(shù)標準。該標準針對美國當(dāng)時LNGV迅猛發(fā)展的實際而制訂,1996年頒布。其中,汽車燃料系統(tǒng)包括“材料、容器、容器附件、管匯、泵與壓縮機、氣化器、部件合格標準、安裝、標簽、充氣接頭”等部分內(nèi)容,用以指導(dǎo)LNG汽車燃料系統(tǒng)各部件設(shè)計、制造與安裝、檢驗。加氣站設(shè)施包括“建設(shè)地點、室內(nèi)加氣、汽車加氣(應(yīng)可手控緊急切斷以保護汽車不受損害)、固定式容器、液體水平面測試表、設(shè)備、維護”等內(nèi)容,用以指導(dǎo)LNG加氣站的設(shè)計、建造和運營。
(4)加拿大技術(shù)標準:SAE J2343 JAN97《LNG載重卡車推薦規(guī)范》
該規(guī)范介紹了LNG載重卡車和LNG公共汽車用儲氣瓶、泄壓裝置、壓力表、壓力調(diào)節(jié)器、管線、短管及配件、閥、泵和壓縮機、蒸發(fā)器等部件的技術(shù)使用說明、安全操作注意事項、維護保養(yǎng)步驟等。
(5)其他相關(guān)標準
1)美國聯(lián)邦安全標準:49CFR part193——《液化天然氣設(shè)施—陸上相關(guān)操作的規(guī)定(1980年頒布)、33 CFR part 127——《液化天然氣設(shè)施—海上相關(guān)操作的規(guī)定》(1980年頒布)。
2)美國聯(lián)邦安全標準:汽車代用燃料法規(guī)(1988年頒布)、清潔空氣法規(guī)修正案(1999年頒布)、能源
政策法案(1992年頒布)。
3)2000年,美國LNG標準委員會與加拿大有關(guān)方面協(xié)調(diào)美國NFPA標準與加拿大協(xié)會標準Z276間的銜接問題。
2.歐洲部分技術(shù)標準
歐洲國家基本上沒有制定專門的液化天然氣汽車標準,一般是依附在通用的液化天然氣設(shè)備、安裝及技術(shù)條件中。在1997年,歐洲國家頒布了EN 1473——《液化天然氣設(shè)備、安裝及岸上設(shè)施的安裝設(shè)計》歐洲標準,要求其共同遵守。
3.日本技術(shù)標準
和歐洲國家一樣,日本沒有制定單獨的LNGV標準,而是在日本燃氣協(xié)會制訂的液化天然氣標準中,專門包含了液化天然氣汽車的相關(guān)內(nèi)容。
二、國內(nèi)LNGV技術(shù)標準概況
全國汽車標準化技術(shù)委員會專門設(shè)立了燃氣汽車標準分委員會,負責(zé)全國燃氣汽車等專業(yè)領(lǐng)域的標準化工作,LNGV技術(shù)標準制定歸屬該分委會,其歸口單位為中國汽車技術(shù)研究中心。此外,全國天然氣標準化技術(shù)委員會“液化天然氣”標準技術(shù)工作組也負責(zé)部分與LNGV標準有關(guān)的工作。國內(nèi)在LNGV技術(shù)標準制定方面盡管起步時間不長,但取得了可喜的成效。除了頒布一批LNGV相關(guān)國家標準和行業(yè)標準外,還有多項標準已經(jīng)制定完畢。如部分LNGV標準已通過了燃氣汽車分委會審查,正在上報相應(yīng)部門審批。此外,燃氣汽車分委會還完成了《液化天然氣(LNG)汽車標準化技術(shù)分析》研究報告。
1.已頒布的LNGV相關(guān)標準
(1)《液化天然氣的一般特性》(GB/T19204—2003)。
(2)《天然氣汽車和液化石油氣汽車標志》(GB/T17676—1999)。
(3)《天然氣汽車和液化石油氣汽車詞匯》(GB/T17895—1999)。
(4)《液化天然氣(LNG)的生產(chǎn)、儲存和處理》(GB/T20368-2006)。
(5)《車用天然氣單燃料發(fā)動機技術(shù)條件》(汽車行業(yè)標準QC/T691—2002)。
(6)單一燃料LNG公交汽車已列入國家汽車銷售目錄中。
2.可參照的其他燃氣汽車標準
液化石油氣汽車(LPGV)和壓縮天然氣汽車(CNGV)標準體系逐漸完善,總計有29項相關(guān)標
準,涉及到基礎(chǔ)標準、整車標準和零部件標準,部分內(nèi)容可供LNGV參照。
3.正在制定的標準
(1)基礎(chǔ)設(shè)施標準
1)將美國國家防火協(xié)會標準《LNG汽車燃料系統(tǒng)標準》(NFPA57)等同為我國的國標。
2)編制《液化天然氣汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》、《汽車用液化天然氣加氣機技術(shù)條件》、《液化天然氣汽
車加氣機加氣槍》等。
(2)環(huán)保標準
(3)整車標準
編制《液化天然氣汽車定型試驗規(guī)程》、《液化天然氣汽車專用裝置安裝要求》、《燃氣汽車改裝技術(shù)
要求——液化天然氣汽車》等。
(4)專用裝置標準
編制《液化天然氣汽車專用裝置技術(shù)條件》、《液化天然氣汽車用安全閥》、《液化天然氣汽車用截止
閥》、《液化天然氣汽車用瓶閥》、《液化天然氣汽車專用裝置管路技術(shù)要求》、《液化天然氣汽車用氣化
器》、《液化天然氣汽車加氣口》、《液化天然氣汽車定型試驗規(guī)程》等。
(5)車用儲罐標準
編制《車用LNG焊接絕熱氣瓶》。
(6)編制《液化天然氣汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》
1)站址選擇:參照國內(nèi)《汽車用加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(GB50156)和美國國家防火協(xié)會標準N
FPA57——《LNG汽車燃料系統(tǒng)標準》、NFPA59A——《液化天然氣的生產(chǎn)、儲存和處理》等技術(shù)標準的規(guī)定制定。
2)設(shè)計規(guī)模與平面布置:加氣站等級劃分未按照加油加氣站的劃分原則,而是依據(jù)LNG的危險特性
和實際制定,共分為3級(一級:總?cè)莘e大于150,小于等于250,單罐容積小于等于150;二級:總?cè)莘e大于50,小于等于150,單罐容積小于等于100;三級:總?cè)莘e小于等于50,,單罐容積小于等于50)。
3)加氣工藝及設(shè)施:主要參照NFPA59A———《液化天然氣的生產(chǎn)、儲存和處理》、《鋼質(zhì)壓力容器》(GB150)、《低溫絕熱壓力容器》(GB18442)、《特種設(shè)備安全監(jiān)察規(guī)程》、《壓力容器安全監(jiān)察技術(shù)規(guī)程》等標準制定相關(guān)裝置的技術(shù)要求。
4)加氣站配套設(shè)施:依據(jù)《汽車用加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(GB50156)相關(guān)要求制定。
5)消防、安全:依據(jù)《汽車用加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(GB50156)相關(guān)要求制定。
6)施工及驗收:依據(jù)《汽車用加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(GB50156)相關(guān)要求制定。
三、國內(nèi)LNGV技術(shù)標準分析
標準化建設(shè)對于行業(yè)的科學(xué)發(fā)展至關(guān)重要。我國現(xiàn)實的情況是,LNGV技術(shù)基本成熟,但標準化建設(shè)嚴重滯后已經(jīng)制約到該行業(yè)的發(fā)展。資料顯示,國內(nèi)LNGV領(lǐng)域這兩年得到長足的進步,已經(jīng)有4個城市實施了LNG公交汽車和出租汽車科技計劃項目,共有超過500輛LNG公交汽車和近100輛出租汽車正在運營,有些車輛安全運行時間已超過5年。但是,就是這些政府立項批準的科技示范項目,都遇到一個共同的棘手問題,那就是技術(shù)標準缺乏,實施過程艱難。能夠說明技術(shù)標準缺乏引發(fā)諸多不良后果的事實莫過于珠三角地區(qū)正在起步的清潔汽車替代燃料的選擇問題。在國家實施第一個引進LNG項目的廣東省,本來具備發(fā)展LNGV得天獨厚的條件,可就是因為技術(shù)標準的問題,許多城市不得不退而求。其次,極不情愿地被迫選擇發(fā)展CNGV,造成能源利用的極大浪費,并產(chǎn)生一些遺留問題。國內(nèi)推行LNG公交汽車的城市,承擔(dān)的是科技部或省市科技項目,在加氣站選址、設(shè)計、驗收等環(huán)節(jié),都遭遇到同樣的難關(guān)。可見,頒布LNGV標準已迫在眉睫。分析我國LNGV技術(shù)標準現(xiàn)狀,從已有的LNGV技術(shù)標準體系表看,整個體系是完備的,涵蓋了LNGV產(chǎn)業(yè)的各個方面。況且,國內(nèi)多個LNGV科技示范項目已成功實施多年,同時又有國外LNGV相關(guān)標準供參照,因此,全面啟動國內(nèi)LNGV技術(shù)標準編制工作已經(jīng)具備條件。國家對此也表現(xiàn)出前所未有的重視。問題是如何盡快完成體系表中的各項標準的編制工作,需要認真研究,加強合作、齊心協(xié)力,共同完善這一領(lǐng)域的技術(shù)標準。
四、結(jié)束語
目前,國內(nèi)LNGV正處于一個從示范到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)折時期。建議:①在國家標準尚未批準、頒布前,可先行推出行業(yè)標準,用以指導(dǎo)LNGV的推廣應(yīng)用工作;②積極作好國外先進技術(shù)標準的消化吸收工作,比如NFPA57、NFPA52及加拿大CSA‐Z‐276、歐洲標準EN1473等;③盡快編制《液化天然氣汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》,解決LNG加氣站設(shè)計、建設(shè)、消防驗收等問題。
(審核編輯: 小王子)
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