深冷真空绝热容器标准技术发展与展望

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

伴随着低温技术发展的100多年历程，以及低温技术的不断进步，气体工业取得了快速发展。

液氧、液氮、液氩、液氦、液氢、液化天然气等低温深冷真空绝热容器标准技术发展与展望 Vol30.No2 2013液体的应用已从机械、石油、化工等行业，扩展到了能源、环保、造船、交通、生物、航天等领域，需求量也在逐年快速递增。同时，随着世界各国对能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强，液氢、液化天然气等清洁能源的推广与应用已成当今社会能源领域的发展重点。随着低温液体的广泛应用，带动了深冷真空绝热容器(以下简称深冷容器”)的快速发展，目前深冷容器已经发展成为压力容器行业增速最快、发展最有前景的产业。

为了确保我国深冷容器行业快速、降的发展，在国际贸易全球化趋势下，我国需要加强对ISO、欧盟和美国深冷容器标准体系及相关标准的分析研究，掌握世界深冷容器标准化技术发展方向；并且，通过相关的基醇术研究工作，建立和完善我国深冷容器标准体系。

1 深冷容器产业现状从深冷容器行业现状来看，欧盟、俄罗斯、美国和日本等发达国家代表了国际深冷容器的发展前沿，在欧洲有 l5个主要的深冷容器制造商，俄罗斯有 7个主要的深冷容器制造商，美国有 3个主要的深冷容器制造商，澳大利亚也有 3个主要的深冷容器制造商。美国查特、俄罗斯 ISC深冷机械和日本AW等均代表规南大的深冷容器制造企业。同样，随着我国国民经济的快速发展，以及法液空、梅塞尔、林德、BOC、普莱克斯、AGA、日酸、APCI等世界上八大著名的跨国气体公司进驻中国市场，中国已成为了深冷容器的制造和使用大国，具有深冷容器制造能力的大小制造商近百家，除了中集安瑞科集团下属四家企业 (中集圣达因、石家庄安瑞科、南通中集和荆门宏图)、富瑞特装、杭氧、南京晨光、川空等国内大型制造企业之外，美国查特和泰勒华顿分别在中国有制造工厂。据不完全统计，在世界范围内固定式真空绝热容器在役数量已超过了27万台，移动式真空绝热容器在役数量已超过了3万台↑年来，中国深冷真空绝热容器的市场需求以每年15%左右的速度增长，2011年销售额已达到50亿元以上，约占世界同类产品销售额的 1/3。

从深冷容器的制造能力来看，世界上固定式真空绝热容器的最大容积已达到了 1000 m ，在· 2 ·美国、俄罗斯，已使用真空绝热技术制造深冷球罐，特别在火箭发射场用于盛装液氧、液氢等深冷液体，其容积最大可做到2500 ITI。。然而，我国固定式真空绝热容器目前在工厂完成制造的最大容积为500 m ，以容积在 250 ITI 及以下的立式容器为主，我国只有少量真空粉末绝热的球罐案例。

并且，其固定式真空绝热容器的工作压力-般在0.8～1.6 MPa，为了满足气瓶充装或高压供气的需求，也会把工作压力要求提高到3.5 MPa左右。

固定式真空绝热容器的绝热方式以真空粉末绝热为主，有关真空纤维绝热和高真空多层绝热的应用将逐渐增多。

移动式深冷容器按运输方式，将其分为：铁路罐车、汽车罐车、罐式集装箱、船用深冷容器、航天深冷容器等。在美国、日本、俄罗斯等发达国家，铁路罐车是长途运输低温液体和LNG的重要工具。如俄罗斯 jscCryogenmash”生产的铁路罐车，其容积可达 108 m 。

但是，目前我国民用低温液体尤其是液化天然气还不允许在铁路进行运输，因此，汽车罐车成为了我国低温液体以及 LNG运输主流。目前我国真空绝热汽车罐车的最大容积仅能做到55 m左右。

罐式集装箱-般以20英尺的工业气体罐箱和4O英尺的 LNG罐箱为主，也有 3O英尺和43英尺等规格。随着LNG清洁能源的推广应用，船用 LNG燃料罐、加注船用罐、LNG运输船等需求量越来越大，目前国内已有产品可做到250 m。以上。

移动式深冷容器的工作压力-般不超过 1.6MPa，其绝热方式以真空纤维绝热，或纤维与多层复合绝热的方式为主。为了确保移动深冷容器运输周期和无损储存时间，其罐体静态蒸发率-般控制0.2%/d以下，维持时间要求在8周以上，并且，移动容器轻型化设计理念越来越被广泛接受。

2 深冷容器标准体系及相关标准情况介绍2.1 国外情况深冷容器作为气体工业和天然气的主要储运设备，已从机械、石油、化工等行业，扩展到能源、环保、造船、交通、生物、航天等行业领域，其在欧洲和北美等地区已有广泛和成熟的应用。因此，第3O卷第2期 压 力 容 器 总第243期这里主要对 ISO/TC 220、欧盟和美国在该领域较有影响力的标准组织及相关标准情况进行研究和介绍。

2.1.1 国际低温容器技术委员会及相关标准ISO/TC 220(低温容器技术委员会)创立于1999年，秘书处设在法国圣德尼的法国标准化协会(AFNOR)。ISO/TC 220主要负责储存和运输冷冻液化气体的绝热容器(真空或非真空)领域有关产品的设计、制造和安全运行标准，以及气体物性、气体与材料的兼容性、绝热性能、安全附件和阀等支持性标准的制修订工作。与其他 ISO技术委员会-样，ISO/TC 220成立的主要目的是使商品的交换和服务更加便利，减少交易时的技术壁垒。

ISO/TC 220技术委员会由设在法国标准化协会(AFNOR)的中央秘书处负责 日常管理、运行和维护工作。委员会下设 3个工作组(见表 1)，分别负责各自领域的标准制修订工作。

表 1 ISO/TC 220下设 3个工作组情况项目 招集人及工作领域TC 220/WG1：低温容器 招集人(法国)：Mr.Herv6 BARTHI%IMY工作领域：储存和运输低温液体的绝热容器领域有关设备的设计和制造相关的国际标准制- 设计和建造修订工作TC 220/WG2：低温容器 招集人(德国)：Mr.Wolfgang Ote- 运行要求 工作领域：储存和运输低温液体的绝热容器领域有关设备的安全运行的国际标准制修订工作TC 22WWG3：低温容器 招集人(美国)：Mr.Alex VARGHESE工作领域：低温绝热容器的气体物性、气体/材料的兼容性、绝热性能、安全附件和阀等支持- 支持性标准性国际标准制修订工作ISO/TC 220有6个内部联络处和 1个外部 联络处(见表2)，便于相关组织间相互协作。

表2 ISO/TC 220内、外部联络处情况内部联络处 外部联络处ISO/TC 1 1-锅炉和压力容器技术委员会ISO/TC 22/SC25-公路车辆技术委员会/使用气体燃料的车辆分技术委员会ISO/TC 121-麻醉剂和呼吸设备技术委员会 EIGA- 欧洲工业气体协会ISO/TC 153/SC1-阀门技术委员会/设计、制造、标识和测试分技术委员会ISO/TC 185-超压保护安全装置技术委员会ISO/TC 197-氢技术委员会目前，ISO/TC 220共有 33个成员(见表 3)，包括 12个 P(参与)成员和21个 O(观察)成员。

中国在 2004年成为了 ISO/TC 220(低温容器技术委员会)的O成员，并于2006年申请成为了P成员，现已拥有对国际标准和标准草案进行投票决议的权力和义务。

表 3 ISO/TC 220 成员国情况项 目 成员P(Participating)成员国 澳大利亚、奥地利、加拿大、中国、法国、意大利、德国、韩国、俄罗斯、瑞士、英国、美国阿尔及利亚、阿根廷、比利时、波斯尼亚和黑塞哥维那、保加利亚、哥伦比亚、克罗地亚、O(Observing)成员国 丹麦、埃及、芬兰、伊朗、爱尔兰、日本、立陶宛、荷兰、沙特阿拉伯、塞尔维亚、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、突尼斯深冷真空绝热容器标准技术发展与展望 Vol30.No2 2013截至2011年7月，ISO/TC 220共完成并发布 了l7项国际标准，标准清单见表4。

表 4 ISO主要深冷容器标准目录序号 标准编号 标准名称ISO 20421-1：2006 低温容器 -大型移动式真空绝热容器 第 1部分：设计、制造 、检验和试验1 低温容器 -大型移动式真空绝热容器 第 1部分：设计、制造 、检验和试验 ISO 20421- 1：2006/Cor 1：2007 增补 1：20072 ISO 20421-2：2005 低温容器 -大型移动式真空绝热容器 第 2部分：运行要求3 ISO 21009-1：2008 低温容器-固定式真空绝热容器 第1部分：设计、制造、检验和试验4 ISO 21009-2：2006 低温容器-固定式真空绝热容器 第2部分：运行要求5 ISO 21010：2004 低温容器 -气体与材料的相容性6 ISO 21011：2008 低温容器 -低温系统用阀门7 IS0 21012：2006 低温容器 -软管8 ISO 21013-1：20o8 低温容器 -低温系统压力泄放装置 第1部分：开启后可回复的泄压阀9 ISO 21013-2：2007 低温容器 -低温系统压力泄放装置 第 2部分 ：开启后不可回复的泄放装置10 ISO 21013-3：2006 低温容器 -低温系统压力泄放装置 第 3部分 ：尺寸和容量的测定1l ISO 21014：2006 低温容器 -低温绝热性能12 ISO 21028-1：2004 低温容器-材料的低温韧性要求 第1部分：温度低于-80℃13 ISO 21028-2：2004 低温容器-材料的低温韧性要求 第2部分：温度在-2O℃--80℃之间低温容器-体积不大于1000升的移动式真空绝热压力容器 第 1部分： 14 lSO 21029- 1：2004 设计、制造、检验和试验低温容器-体积不大于1000升的移动式真空绝热压力容器 第2部分： 15 IS0 21029- 2：2004 运行要求l6 ISO 23208：2005 低温容器-低温系统清洁要求7 ISO 24490：20o5 低温容器 -低温系统用泵18 ISO/DIS 12991(制定中) 液化天然气 -公路车辆用移动贮罐19 ISO/DIS 21013-4(制定中) 低温容器 -低温系统压力泄放装置 第 4部分：先导式泄压阀2.1.2 欧盟低温容器技术委员会及相关标准CEN/TC 268(低温容器技术委员会)是欧盟标准化协会 292个活动的技术委员会之-，她创立于 1990年，秘书处设在法国圣德尼的法国标准化协会(AFNOR)，安全是 CEN/TC 268的主要目标，该委员会主要负责制订-系列低温容器领域技术标准的制修订工作，包括固定式和移动式容器(真空和非真空)的设计、制造、检验以及容器相关的操作要求和设备规范，以及气体与材料的相容性，系统清洁和安全附件方面的标准。

欧盟低温容器标准体系已基本覆盖了材料、设计、制造、检验与试验、安全运行要求等各个环节，并对低温容器的安全附件和设备附件在设计、制造、清洁等方面做出了相应的规定，已能够较好地满足深冷容器产品建造、使用和维护的各项要求。并且，从 ISO组织机构和标准编制上来看，ISO低温容器标准化工作的基础也主要来 自于欧盟，加上 CEN/TC 268和 ISO/TC 220的中央秘书处均设在法国标准化组织(AFNOR)，其下的工作组WG1和 wG2的召集人也来 自欧洲，这些都是欧盟低温容器标准与 ISO低温容器标准的相互影响的重要因素。

CEN/TC 268技术委员会由设在法国标准化协会(AFNOR)的中央秘书处负责日常管理、运行和维护工作。委员会下设 4个工作组(见表 5)，分别负责各 自领域的标准制修订工作。

CEN/TC 268成员国包括：奥地利、比利时、保加利亚、克罗地亚、塞浦路斯、捷克斯洛伐克、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士和英国等31个国家。

2.1.3 美国相关标准组织及技术规范第30卷第2期 压 力 容 器 总第243期表 5 CEN/TC 268下设4个工作组情况项 目 工作领域TC 268/WG1：低温容器 - 贮存和运输低温液体的绝热容器领域有关设备的设计相关标准的制修订工作设计TC 268/WG2：低温容器- 低温绝热容器的相关气体物性、气体/材料的相容性、绝热性能、安全附件和设备附件兼容性，绝热性能，附件 等支持性标准的制修订工作TC 268/WG3：低温容器 - 贮存和运输低温液体的绝热容器领域有关设备的安全运行和操作要求标准的制修订操作要求 工作TC 268/WG4：低温容器 - 低温绝热容器有关材料、化学影响、热条件、标签和标识，周期性评估和检测方面的基基础要求 础要求标准美国没有全国统-的压力容器安全法律法规，压力容器安全管理由联邦政府和识政府分别负责立法。对于跨地区的移动式压力容器以及联邦政府所属的压力容器，由联邦政府制订联邦法律法规予以规范，如危险品运输法等。美国联邦政府管理压力容器的部门主要是运输部和劳工部。运输部负责气瓶和罐车，而劳工部则从劳工职业安全与降方面对联邦所属工作场所的压力容器进行监督管理。然而，在采纳标准方面也有很大的自由度，形成了美国独特的分散化标准体制。但是，无论联邦还是州(省)，压力容器法规标准体系基本构成都为 法律-法规-标准”三个层次。

通过研究发现，美国没有专门的深冷容器的标准化组织或机构统-负责深冷容器标准体系的建设与管理，只是在法律 -法规 -标准”三个层次中均有-些涉及深冷容器材料、设计、制造、检验和试验、安全运行、操作要求等的相关技术规范、标准的存在。美国涉及深冷容器的法律、法规主要有美国联邦法典(缩写为 USC)、联邦法规(缩写为 CFR)、美国交通部法规(缩写为 DOT)以及其他-些专门的法律和法规。其相关标准的制订工作主要是由ASME，CGA，NFPA等机构负责。

为此，将重点介绍 ASME，CGA，NFPA等标准制订机构及其出版的深冷容器标准和规范情况。

(1)ASME美国机械工程师学会ASME是-个在世界范围内致力于技术、教育和研究的机械工程师学会，也是世界上第-个为促进机械工程技术科学与生产实践发展的学会。她成立于 1880年，是-个非营利组织，现已拥有 125000多个会员。

与深冷容器设计制造相关的规范，主要是第Ⅷ卷《压力容器建造规则》和第Ⅻ卷《运输罐建造和延续使用规则》。ASME第Ⅷ卷《压力容器建造规则》是由压力容器分技术委员会负责编制，将其分为 3个分册，且分别对相应容器的材料、设计、制造、检验和试验、安全防护等内容做出了具体规定。ASME第Ⅻ卷是由运输罐分委员会负责编制，为以公路、铁路、航空、水路运输危险品的压力容器建造和延续使用所提供的规则。其建造”包括了：材料、设计、制造、检验、测试、证书和超压保护等内容，延续使用”是关于在用运输罐(我国称为移动式压力容器”)的检验、测试、维护、变更和重新发证等内容，实质上是给出了设计、制造、检验、测试、维护等要求。但是，在移动式压力容器方面，虽然美国机械工程师学会制定了ASME第Ⅻ卷《运输罐的建造和延续使用规则》，但由于历史原因，美国气瓶和罐车的技术规范仍由美国运输部(DOT)制定，并强制执行。根据 ASME专家介绍，美国运输部与 ASME正准备将这些由政府部门制定的技术规范转为ASME标准，然后由运输部法规予以采纳。

(2)CGA美国压缩气体协会美国压缩气体协会成立于 1913年，由气体、低温液体及相关介质的用户单位、制造商、供应商、运输部门等成员单位组成，致力于提高气体工业的安全运行水平，制定技术规范、安全标准、教育及培训材料，也与政府部门合作制定相关的规范及标准。美国压缩气体协会下设18个技术委员会，另外还有5个加拿大分技术委员会，从成立至今，CGA已经出版了将近 300本标准及其相关出版物，其中有许多标准已经被美国和加拿大的各政府机关采用。

CGA标准中针对深冷容器的标准很多，涵盖了液化气体、冷冻液化气体和压缩气体的包装、贮存、运输、安全使用，以及容器的制造、检验等。

CPVT 深冷真空绝热容器标准技术发展与展望 Vo130.N02 2013表6 欧盟主要低温容器法规标准目录序号 标准编号 标准名称1 EN 12213：1998 低温容器 -绝热性能评估方法EN 12300：19982 低温容器-低温系统的清洁保养 EN 12300：1998/A1：2006EN 12434：20003 低温容器 -低温软管 EN 12434：2000/AC：20014 EN 1251-1.2000 低温容器 -不超过 1000升的移动式真空绝热容器 第 l部分：基本要求EN 1251-2：2000 低温容器 -不超过 1000升的移动式真空绝热容器 第2部分：设计、制造、 5EN 1251-2：2000/AC：2006 检查和试验 6 EN 1251-3：2000 低温容器 -不超过 1000升的移动式真空绝热容器 第 3部分：运行要求EN 1252-1：19987 低温容器 -材料 第 1部分：低于 -8O℃时的韧性要求 EN 1252- 1：1998/AC：19988 EN 1252-2：2001 低温容器 -材料 第2部分：-80℃至 -20℃时的韧性要求9 EN 13275：2000 低温容器-低温系统用泵10 EN 13371：2001 低温容器-低温系统用联轴器l1 EN 13458-1：2002 低温容器-固定式真空绝热容器 第 1部分：基本要求EN 13458-2：200212 低温容器 -固定式真空绝热容器 第 2部分：设计、制造、检测和试验 EN 13458- 2：2002/AC：2006EN 13458-3：200313 低温容器 -固定式真空绝热容器 第 3部分：运行要求 EN 13458- 3：2003/A1：200514 EN 13530-1：2002 低温容器-大型移动式真空绝热容器 第 1部分：基本要求EN 13530-2：200215 EN 13530-2：2002/A1：2004 低温容器-大型移动式真空绝热容器 第2部分.i，St计、制造、检查和试验EN 13530-2：2002/AC：2006EN 13530-3：200216 低温容器-大型移动式真空绝热容器 第3部分：运行要求 EN 13530- 3：2002/A1：200517 EN 13648-1：2002 低温容器-超压保护安全装置 第1部分：低温系统安全阀18 EN 13648-2：2002 低温容器-超压保护安全装置 第2部分：低温系统爆破片安全装置19 EN 13648-3：2002 低温容器 -超压保护安全装置 第3部分：最低泄放量确定 -容量和尺寸20 EN 14197-1：2003 低温容器 -固定式非真空绝热容器 第 1部分：基本要求EN 14197-2：200321 EN 14197-2：2003/A1：2006 低温容器 -固定式非真空绝热容器 第 2部分 ：设计、制造、检测和试验EN 14197-2：2003/AC：2006EN 14197-3：200422 EN 14197-3：2004/A1：2005 低温容器 -固定式非真空绝热容器 第 3部分：运行要求EN 14197-3：2004 /AC：200423 EN 14398-1：2003 低温容器-大型移动式非真空绝热容器 第 l部分：基本要求EN 14398-2：200324 低温容器-大型移动式非真空绝热容器 第2部分：设计、制造、检查和试验 EN 14398- 2：2003/A2：200825 EN 14398-3：2003 低温容器 -大型移动式非真空绝热容器 第 3部分：运行要求26 EN 1626：2008 低温容器 -低温系统用阀门27 EN 1797：2001 低温容器-气体与材料的相容性(3)NFPA美国国家防火协会NFPA成立于 1896年，旨在促进防火科学的发展，改进消防技术，组织情报交流，建立防护设备，减少由于火灾造成的生命财产的损失。该协· 6·会是-个国际性的技术与教育组织，拥有 150个学会、协会等组织的集体会员，75000名个人会员，以及80多个其他国家的会员。NFPA致力于制订防火规范、标准、推荐操作规程、手册、指南及第30卷第2期 压 力 容 器 总第243期标准法规等，其防火规范与防火标准，得到国内外广泛承认，并有许多标准被纳入美国国家标准(ANSI)。特别是美国国家防火协会在液化天然气有关标准制定中发挥了巨大作用。

表 7 美国主要深冷容器法规和标准目录序号 编号 涉及内容1 USC 46款391a章 液化天然气容器(LNG Vesse1)的相关要求2 USC 46款3714章 所有容器的检验，包括 LGN容器的检验要求3 USC 49款第Ⅲ部分51章 有关气瓶和罐车安全运输的规定-危险品运输的规定4 USC 49款第Ⅲ部分59章 有关气瓶和罐车安全运输的规定-多式联运的规定5 49CFR part 193 液化天然气设施-LNG设施陆上相关操作的规定6 33CFR part 127 液化天然气设施 -LNG设施海上相关操作的规定7 DOT 173部分 装运与包装的-般要求8 DOT 174部分 铁路运输9 DOT 177部分 公路运输l0 DOT 178部分 罐式集装箱1l DOT 179部分 罐车规范l2 汽车代用燃料法规13 清洁空气法规修正案14 能源政策法案15 ASME第Ⅷ卷 锅炉压力容器规范 第Ⅷ卷 压力容器建造规则16 ASME第Ⅻ卷 锅炉压力容器规范 第Ⅻ卷 运输罐的建造和延续使用规则17 CGA-341 不可燃低温液体绝热汽车罐车规范18 CGA-AV-1 压缩气体的安全装卸运输与储存l9 CGA-AV-5 液氮与液氩的安全操作规则20 CGA-AV-6 气体在高速公路上的运输2l CGA-AV-7 二氧化碳的特性与安全装卸运输22 CGA-AV-8 低温液氧及氧气的特性与安全操作规则23 CGA-G-4 氧气24 CGA-G-5 氢气25 CGA-G-6 二氧化碳26 CGA-G-6.4 液化二氧化碳绝热车载罐、罐车和移动容器的安全运输27 CGA-G-7 人员呼吸用压缩空气28 CGA-G-9.1 氦商品技术要求29 CGA-G-10.1 氮商品技术要求30 CGA-H-3 低温氢贮存31 CGA-P-2.6 呼吸用液氧的转充32 CGA-P-2.7 移动式薄装置液氧系统的安全储存和使用指南33 CGA-P-12 低温液体安全装卸运输34 CGA-P-l4 富氧与氧环境突发事件预防-不完全大气氛围35 CG.A-P-25 平底液体氧化物、液氮及液氩储罐系统36 CGA-P-30 移动式液体储罐 -使用、维护及处置37 CGA-P-31 液氧、液氮及液氩低温罐箱装载系统指南38 CGA-P-35 低温氧、氮、氩罐箱卸载指南39 CGA-P-40 低温储罐再加注过压分析与防止的计算方法40 CGA-PS-8 关于防止低温贮罐再充装过程中压力过高的CGA状况声明41 CGA-PS-14 关于防止移动式低温容器再充装过程中超压的CGA状况声明42 CGA-S-1.1 压力泄放装置标准-第 1部分 压缩气体钢瓶深冷真空绝热容器标准技术发展与展望 Vol30.No2 2013(续表)43 CGA-S-1.2 压力泄放装置标准-第2部分 压缩气体罐车和移动罐44 CGA-S-1.3 压力泄放装置标准-第3部分 压缩气体固定储罐45 CGA-SB-9 在交通工具上运输与转注呼吸用液氧的成套设备及操作的推荐使用方法46 CGA-V-6 低温液体转换接头标准47 NFPA 52 压缩天然气(CNG)汽车燃料系统规范48 NFPA 57 液化天然气(LNG)汽车燃料系统规范49 NFPA 59A 液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准2.2 国内情况为了保证深冷容器的设计、制造、检验及使用安全，我国自20世纪 80年代开始制定相关的标准。但是，由于我国深冷容器的标准还没有形成完整的体系，缺乏统-的归口管理单位等原因，2006年，国家标准化管理委员会在开展国家标准的清理整顿工作时，将有关深冷容器标准统-划给全国锅炉压力容器标准化技术委员会进行归口管理。并且，在 2008年 6月经国家标准化管理委员会批准，组建成立了全国锅炉压力容器标准化技术委员会低温容器工作组 (代号为 SAC/TC262/WG1)，负责我国深冷容器的标准化工作以及 ISO/TC 220(低温容器标准化技术委员会)的对口联络工作。因此，我们将以低温工作组成立前后为界限，分别介绍我国深冷容器标准发展历史、存在的问题，以及我国未来将要形成的深冷容器标准体系等情况。

2.2.1 我国深冷容器标准发展情况从20世纪60年代初，我国开始着手制定较为完整的压力容器设计规范。1967年启动编制《钢制石油化工压力容器设计规定》，后经修订于1977年正式颁发实施，该设计规定是由原机械工业部、化学工业部和石油化工总公司组织编制，属部级标准。1984年 7月，成立了全国压力容器标准化技术委员会，容标委以《钢制石油化工压力容器设计规定》为基础，进行了充实、完善和提高，于 1989年完成并颁布了我国第-版的压力容器国家标准，即GB 150-1989(钢制压力容器》。

然而，我国在深冷容器方面，为了给深冷容器的设计、制造、检验和试验提供必要的技术依据和支持，自20世纪80年代陆续颁布了-系列涉及深冷容器的相关标准，我国早期颁布的深冷容器相关标准清单见表8。

此后，我国有关标准化组织又制修订了-系列深冷容器标准，我国原有的深冷容器相关标准清单见表9。

历年来，全国锅炉压力容器标准化技术委员会已完成国家和行业标准制修订20项，正在编制标准2项。已批准发布的标准 17项(国家标准l4项，行业标准 3项)、已完成上报正在审批的国家标准3项，正在编制国家标准2项。具体制修订情况如下。

(1)已批准发布的标准17项，其中已批准发布的14项国家标准见表 10，已批准发布的 3项行业标准见表 11。

表8 我国早期颁布的深冷容器相关标准年份 标准编号 标准名称 备注1983 JB 3356-1983 低温液体容器 容积参数 国内最早的深冷容器相关标准国内首部固定式真空粉末绝热深冷容器的 1988 ZB J76 003- 1988 固定式真空粉末绝热低温液体贮槽 产品标准1988 ZB J76 006-1988 低温液体容器性能试验方法 国内首部关于深冷容器试验方法的标准国内首部固定式真空多层、多屏绝热深冷容 1992 JB/T 5905- 1992 真空多层绝热低温液体容器 器的产品标准由机械工业部颁布，国内首部移动式深冷容 1993 JB/T 6897- 1993 低温液体槽车 器的产品标准第30卷第2期 压 力 容 器 总第243期表9 我国原有的深冷容器相关标准序号 标准编号 标准名称 归口管理机构 起草单位 -国家低温容器质量监督 l GB/T 5458- 1997 液氮生物容器 农业部提出，无归口单位 检验中心航天航空部兰州物理研 2 GB 14174- l997 大口径液氮生物容器 农业部提出，无归口单位 究所国家低温容器质量监督 3 GB/T l6774- l997 自增压液氮容器 农业部提出，无归口单位 检验中心低温容器漏气速率测定 国家低温容器质量监督 4 GB/T 16775- 1997 农业部提出，无归口单位 方法 检验中心液氮容器夹层真空度检 国家低温容器质量监督 5 GB/T 16876- 1997 农业部提出，无归口单位 验方法 检验中心国家质量监督检验检疫总局 国家低温容器 质量监督 6 GB 18442- -2001 低温绝热压力容器 锅炉压力容器安全监察局 检验中心低温绝热压力容器试 验 国家质量监督检验检疫总局 国家低温容器质量监督 7 GB/T l8443. 1-20o1 方法 容积测量 锅炉压力容器安全监察局 检验中心低温绝热压力容器试验 国家质量监督检验检疫总局 国家低温容器质量监督 8 GB/T 18443. 2-20ol 方法 真空度测量 锅炉压力容器安全监察局 检验中心低温绝热压力容器试验 国家质量监督检验检疫总局 国家低温容器质量监督 9 GB/T 18443. 3-20o1 方法 漏率测量 锅炉压力容器安全监察局 检验中心低温绝热压力容器试验 国家质量监督检验检疫总局 国家低温容器质量监督 10 GB/T 18443. 4--20ol 方法 漏放气速率测量 锅炉压力容器安全监察局 检验中心低温绝热压力容器试验 国家质量监督检验检疫总局 国家低温容器质量监督 ll GB/T l8443. 5- 0o1 方法 静态蒸发率测量 锅炉压力容器安全监察局 检验中心低温液体容器 性能试验 机械工业气体分离与液化设 四川空分设备(集团)有 l2 JB 3356. 1-l999 方法 备标准化技术委员会 限公司全国锅炉压力容器标准化技 锅容标委”移动式压力 13 JB/T 4780- -20o2 液化天然气罐式集装箱 术委员会 容器分技术委员会全国锅炉压力容器标准化技 锅容标委”移动式压力 14 JB/T 4783- 2007 低温液体汽车罐车 术委员会 容器分技术委员会全国锅炉压力容器标准化技 锅容标委”移动式压力 15 JB/T 4784- 2007 低温液体罐式集装箱 术委员会 容器分技术委员会真空多层绝热低温液体 机械工业气体分离与液化设 四川空分设备(集团)有 16 JB/T 5905- -2O0o 容器 备标准化技术委员会 限公司机械工业气体分离与液化设 四川空分设备(集团)有 17 JB/T 6897- -2000 低温液体运输车 备标准化技术委员会 限公司低温贮运设备 安全使用 机械工业气体分离与液化设 杭州制氧机集团有限公 18 JB/T 6898- 1997 规则 备标准化技术委员会 司、杭州制氧机研究所固定式真空粉末绝热低 机械工业气体分离与液化设 四川空分设备(集团)有 19 JB/T 9072- 1999 温液体贮槽 备标准化技术委员会 限公司机械工业气体分离与液化设 2O JB/T 9077- 1999 粉末普通绝热贮槽 哈尔滨制氧机厂 备标准化技术委员会低温型汽车槽车安全通 中国航天工业总公司五院五 中国航天工业总公司- 21 QJ 1327A- 1998 用要求- 。所 院十五所、七O/k所中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业 总公 司五 22 QJ 2475- 1993 低温容器通用技术条件 归口单位 院七。八所低温容器性能试验方法 中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业 总公 司五 23 QJ 2675. 1-l994 夹层真空度试验 归口单位 院七O/k所· 9·深冷真空绝热容器标准技术发展与展望 Vol30.No2 2O13(续表 )低温容器性能试 验方法 中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业 总公 司五 24 QJ 2675. 2-1994 放气速率试验 归口单位 院七。八所低温容器性能试验方法 中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业 总公 司五 25 QJ 2675. 3-1994 真空夹层漏率试验 归口单位 院七。八所低温容器性能试验方法 中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业总公 司五 26 QJ 2675. 4-1994 日蒸发率试验 归口单位 院七2k所中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业 总公 司五 27 QJ 2768- 1995 低温容器检修技术要求 归口单位 院七。八所氦质谱检漏最猩检漏 中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业总公司五 28 QJ 2861- 1996 检验方法 归口单位 院七02所压力容器焊缝氦质谱吸 中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业总公司五 29 QJ 2862- 1996 枪罩盒检漏方法 归口单位 院七/k所中国航天工业总公司提出，无 中国航天工业总公司二 30 QJ 3089- 1999 氦质谱正压检漏方法 归口单位- - 广 表 10 已批准发布的 l4项国家标准序号 标准号 标准名称 发布日期 实施日期真空绝热深冷设备性能试验方法 第 1部 1 GB/T 18443. 1--2010 2010-09-26 2011-02-O1 分：基本要求真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部 2 GB/T 18443.2-2010 2010-09-26 20l1-02-0l 分：真空度测真空绝热深冷设备性能试验方法 第 3部 3 GB/T 18443.3--2010 2010-09-26 2011-O2-01 分：漏率测量真空绝热深冷设备性能试验方法 第4部 4 GB/T 18443.4-20l0 2010-09-26 2011-02-01 分：漏放气速率测量真空绝热深冷设备性能试验方法 第5部 5 GB/T 18443.5--2010 2010-09-26 20ll-02-01 分：静态蒸发率测量真空绝热深冷设备性能试验方法 第6部 6 GB/T 18443.6--2010 2010-09-26 2011-02-O1 分：漏热量测量真空绝热深冷设备性能试验方法 第7部 7 GB/T 18443.7-2010 2010-09-26 20l1-02-01 分：维持时间测量真空绝热深冷设备性能试验方法 第8部 8 GB/T 18443. 8--2010 2010-09-26 20ll-02-01 分：容积测量固定式真空绝热深冷压力容器 第 1部分： 9 GB/T 18442. 1-2O1 1 2011-l1-2l 2012-05-0l 总则固定式真空绝热深冷压力容器 第 2部分： 10 GB/T 18442. 2-2O11 20ll-l1-2l 2012-O5-01 材料固定式真空绝热深冷压力容器 第3部分： 11 GB/T 18442. 3-20ll 2011-11-21 2012-O5-01 设计固定式真空绝热深冷压力容器 第4部分： 12 GB/T 18442. 4-20ll 2011-11-2l 2012-05-O1 制造固定式真空绝热深冷压力容器 第5部分： l3 GB/T 18442. 5-20l1 201l-ll-21 2012-05-O1 检验与试验固定式真空绝热深冷压力容器第6部分： 14 GB/T 18442. 6--20l 1 2011-l1-21 2012-05-01 安全防护(2)已完成上报审批的国家标准3项，如表l2所示。目前，国家标准化管理委员会技术审查· 10·部正在对上报的3项国家标准(报批稿)进行审查。

第3O卷第2期 压 力 容 器 总第243期表 11 已批准发布的3项行业标准序号 标准号 标准名称 发布日期 实施日期1 JB/T 4780- 0o2 液化天然气罐式集装箱 2002-ll-28 2003-03-012 JB/T 4783--2007 低温液体汽车罐车 20o7-O8-28 2008-O2-013 JB/T 4784--20o7 低温液体罐式集装箱 2O07-O8-28 2008-02-O1表 12 已完成上报审批的3项国家标准序号 标准号 标准名称(项目编号) 报批日期l GB/T 5458 液氮生物容器(20064178-T-469) 2011年 9月2 GB 14174 大口径液氮容器(20064976-T-469) 2011年 9月3 GB 16774 自增压式液氮容器(20062931-Q-469) 2011年 9月(3)正在制修订的国家标准有2项，如表 l3 所示。

表 13 正在制修订的 2项国家标准序号 项目编号 标准号 标准名称 计划完成时间 进展情况1 20111533-T-469 国家标准 深冷容器-高真空多层绝热用材料 2013正 送审稿2 20111534-T-469 国家标准 深冷容器-气体与材料的相容性判定导则 2013正 送审稿2.2.2 我国深冷容器标准存在的问题(1)我国标准体系研究工作滞后、基础性研究投入馈乏，造成了深冷容器标准的制修订带来盲目性和随意性，直接影响到深冷容器标准化体系的建设工作。

(2)由于标准编制和归口管理工作分属于不同的行业主管部门或标准化组织，其中不少国家标准和行业标准之间相互重叠和矛盾。并且技术要求的不统-，将直接影响我国相应深冷容器产品的安全性和竞争力，无法确保制造商、用户和社会的效益最大化。

(3)对标准更新不及时，最长标龄已有 19年，如QJ 2475-1993(低温容器通用技术条件》。

(4)随着深冷绝热容器的产品结构多样化、绝热方式多样化(真空、真空粉末、真空纤维、真空粉末与纤维混合、高真空多层绝热等)，以及其支撑结构多样化(玻璃钢支撑结构、吊拉带结构、玻璃钢和吊拉带结合的结构、钢管支撑结构、玻璃钢和钢管支撑结合的结构等)，有些深冷容器标准已不满足产品发展的需要。如 JB/T 6897-2000(低温液体运输车》、GB 18442-2001《低温绝热压力容器》等。

(5)未充分考虑深冷容器的安全问题，缺少深冷容器-气体与材料的相容性的试验方法与要求。

(6)我国现有深冷容器标准与 ISO/TC 220相比，还缺少以下主要标准：非真空绝热深冷容器(固定、移动)的产品标准；深冷铁道罐车的产品标准；深冷容器用材料的低温断裂韧性标准；深冷容器-气体与材料的相容性判定标准；深冷容器安全附件和设备附件等支持性标准；深冷容器安全运行标准。

2.2.3 我国将形成的深冷容器标准体系我国的深冷容器标准体系将借鉴 ISO、欧盟等标准体系模式，并结合我国的实际情况，确立体系建立的原则，加紧相关标准技术研究，最终形成我国深冷容器标准体系。

(1)我国深冷容器体系的建立原则我国将根据自身的实际情况，参照 ISO/TC220和欧盟的深冷容器标准体系模式，对深冷容器体系建立的确定原则如下：1)深冷容器标准首先分为产品标准和支持标准两大类。产品标准主要对各种类型的深冷绝热容器的设计、制造、使用、检验及使用标准做出CPVT 深冷真空绝热容器标准技术发展与展望 Vo130.No2 20l3规定；支持性标准内容包括：对材料的要求(如深冷容器材料低温韧性要求、气体与材料的相容性等)、低温绝热性能的要求、安全泄放装置(包括低温用安全阀和爆破片)、设备附件(包括低温用泵、阀门、软管)、低温系统的清洁。

2)根据设备的使用领域，将产品标准分为固定式深冷容器和移动式深冷容器。

3)根据其绝热方式的不同，固定式深冷容器和移动式深冷容器又可分为真空绝热容器和非真空绝热容器。

4)对于真空绝热容器和非真空绝热容器，又进-步分两类：(a)设计、制造、检验、测试方面的标准；(b)运行标准，指与设备使用有关的人员培训、安全、安装、检验、投用、充装、停用、维修、对可燃介质的附加要求、应急措施等方面的标准。

5)对于移动式容器，还可根据运输方式分为汽车罐车、铁路罐车、罐式集装箱三大类，然后按特殊结构、特殊用途、特殊材料进行进-步分类。

(2)我国深冷容器标准体系框架图根据以上标准分类原则和我国标准体系总体建设与发展思路，在 ISO和欧盟标准体系的模式基础上，将形成我国的深冷容器标准化体系结构框架(见图1)。

注：移动式压力容器标准首先按照产品类型分为：C1铁道罐车，c2汽车罐车，C3罐式集装箱，然后按照介质种类进行分类。如罐式集装箱标准又分为：JB 4780《液化天然气罐式集装箱》，JB 4784《低温液体罐式集装箱》等。

图1 我国的深冷容器标准化体系结构框架图3 我国未来深冷容器标准化工作重点(1)国际化将是我国深冷容器标准的发展方向在未来我国深冷容器标准制修订工作中，将以提高标准的效率和经济性作为提高竞争能力为手段，充分借鉴国际标准和国外先进标准，确保在材料使用、设计、制造、安全防护、新技术采用等方面接近国际先进水平，确保我国深冷容器产品的质量、成本等诸多方面具有国际竞争力，确保我国由深冷容器制造大国向制造强国发展。

(2)进-步梳理我国深冷容器的相关标准根据我国深冷容器标准化体系框架，以及新确立的深冷容器标准体系建设要求和原则，对我国现有深冷容器标准进行梳理，将有问题、矛盾或第 30卷第2期 压 力 容 器 总第243期重复的标准进行废除、修改或整合，消除标准与标准之间存在的不和谐因素。

(3)进-步促进相关法规与标准之间的和谐在我国深冷容器标准体系的建设上，还需明确和理顺法规与标准的相互关系。并且借鉴欧盟的做法，在法律法规方面给出保证深冷容器的基本安全要求，在标准方面给出深冷容器产品的具体的技术指标和要求。标准要求以法律法规的基本要求为前提，产品满足了相应的标准要求，则能满足法律法规的基本要求。

(4)加快深冷容器的相关标准的制修订工作根据我国实际情况，需加快深冷容器的相关标准的制修订工作，特别是深冷容器标准在安全运行标准、深冷容器用材料(包括绝热材料)标准、低温系统用安全附件和设备附件以及非真空绝热容器标准等的修订。在未来深冷容器领域将有27项重点标准需要制修订，其制修订计划如表14所示。

表 14 深冷容器重点标准制修订计划序号 标准项目名称 制修订情况 相关国际标准 主要研制内容固定式真空绝热深 GB/T 18442.1-6 ISO 21009-1 固定式真空绝热深冷容器的材料、设计、 1冷压力容器 已完成修订 EN 13458-1～2 制造、检验和试验要求真空绝热深冷设备 GB/T l8443.1～8 真空绝热深冷设备真空度、漏率、漏放气2 ISO 21014 速率、静态蒸发率、漏热量、维持时间和容 性能试验方法 已完成修改积测量固定式真空绝热深 ISO 210o9-2 固定式真空绝热深冷容器安全运行和操 3 计划制定冷容器运行要求 EN 13458-3 作要求移动式真空绝热深 ISO 20421-1 移动式真空绝热深冷容器的材料、设计、 4 计划制定冷容器 IS0 21029-1 制造、检验和试验要求移动 式真空绝热深 ISO 2O421-2 移动式真空绝热深冷容器安全运行和操 5 计划制定冷容器运行要求 IS0 21029-2 作要求固定式 非真空绝热 固定式非真空绝热深冷容器的设计、制 6 计划制定 EN 14197- 1-3 深冷容器 造、检验和试验要求移动式非真空绝热 移动式非真空绝热深冷容器的设计、制 7 计划制定 EN 14398- l～3 深冷容器 造、检验和试验要求包括反射屏材料、隔热材料(玻璃纤维布、深冷容器 -高真空 IS0 20393 玻璃纤维纸、植物纤维纸、尼龙网等)、支 8 正在编制多层绝热用材料 IS0 8947 撑材料等绝热材料的技术要求和性能要求 、检验规则和相关测试方法等与深冷液体接触的材料(金属材料及非金深冷容器 -气体与 ISO 21010 属材料)与气体的相容性，以及自燃性试 9 正在编制材料的相容性 EN 1797 验(爆破性试验)、压力波动测试、绝热材料测试等相关测试方法深冷容器 -材料的 IS0 21O28 10 计划制定 深冷容器中材料的低温韧性要求低温韧性要求 EN 1252深冷容器 -深冷系 ISO 21011 11 计划制定 深冷系统用阀门的要求统用阀门 EN 1626ISO 2101212 深冷容器 -软管 计划制定 深冷系统用软管的要求 EN 12434深冷容器 -深冷系 ISO 21013 13 计划制定 深冷系统用压力泄放装置要求统压力泄放装置 EN 13648深冷容器 -深冷系 IS0 23208 14 计划制定 深冷系统清洁的要求统清洁要求 EN 12300深冷容器 -深冷系 IS0 24490 15 计划制定 深冷系统用泵的要求统用泵 EN 13275CPVT 深冷真空绝热容器标准技术发展与展望 Vol30.No2 2013(5)按规定做好标准的有效性审查工作从我国现有的国家标准和行业标准可以看到，由于没有统-的标准归口管理单位，标准的有效性审查和修订工作比较滞后。因此，需要在国家标准化管理技术委员会领导下，统-归口单位，建立良好的运作模式，将标准的有效性审查工作应当做到常态化，保证标准的有效性、时代性和先进性。

(6)加强深冷容器标准技术的基础研究高标准技术水平，提升我国深冷容器产品的国际竞争能力。如深冷容器-气体和材料的相容性试验方法研究、典型深冷容器用材低温韧性测试研究、奥氏体不锈钢低温性能的提高、奥氏体不锈钢应变强化制深冷容器技术研究、深冷容器安全阀及爆破片失效原因分析等。在充分掌握相关技术的基础上，逐步推进相关技术的应用，眷将相关技术列入相关固定及移动式深冷容器标准中，从而提高我国产品的竞争力。因此，我国未来重点通过推进深冷容器领域的基雌研工作，提 基础研究课题计划见表 15。

表 15 重点基础研究课题计划序号 研究项目 项目作用及意义深冷容器 -气体和材料的相容 构建相关实验平台，并开展我国典型材料及气体相容性研究，掌握基础 1性试验方法研究 数据，为标准服务奥氏体不锈钢应变强化制深冷 2 开展奥氏体材料应变强化技术在固定及移动式容器中的应用容器技术研究典型深冷容器用材低温韧性测 3 对我国常用典型深冷容器材料进行断裂韧性及冲击韧性测试试研究深冷容器安全阀及爆破片失效 开展我国深冷安全阀及爆破片失效原因分析，目的是为建立科学的相关 4原因分析 标准奠定基础9Ni钢、304N、201LN等高强度钢和低镍钢在深冷压力容器中推广应用， 5 深冷容器轻型化设计技术研究且采用分析计算的方法来优化结构(7)积极参与国际标准事务，增加对深冷容器国际标准制修订的影响力通过参与 ISO/TC 220国际标准化事务，充分实现我国相关权力和利益，将有利于我国深冷容器行业发展的安全技术要求融人到国际标准的制修订过程中，逐步加强我国深冷容器行业对国际标准的影响力，提高中国在ISO/TC 220的地位和话语权。因此，应做好以下几个方面的工作：1)积极参与由ISO/TC 220组织制修订的深冷容器标准的评议和表决；2)组织国内专家参加 ISO/TC 220的年会和专题研讨会；3)积极推进 国际标准纳入我 国不锈钢牌号；4)跟踪ISO/TC 220的动态，及时公布相关信息。

收稿 日期：2012-12-20 修稿日期：2013-01-05作者简介：周伟明(1962-)，男，高级工程师，主要从事移动式压力容器和低温容器标准化技术化管理、技术认证和评审工作，通信地址：200030上海市广元西路 309号306室，E-mail：weiming.zhou###sgia.con.cn。

(上接第47页)[3] BS 7910-2005，Guide on Method for Assessing theAcceptability of Flaws in Metalic Structures[S]。

[4] Janele J L，Osage D A，Burkhart S J.An Oveiew andValidation of the Fitness.for-sssessment Proceduresfor Local Thin Areas[J].Welding Research CouncilBulletin 505，September 2005。

[5] 李思源，唐毅，李祚成.含局部减薄缺陷圆柱壳的评定方法[J].压力容器，2011，28(8)：49-54。

[6] 李思源，唐毅，胡荣，等.含凹坑圆柱壳的剩余强度· 14·系数[J].压力容器，2009，26(7)：18-22。

[7] 李思源，唐毅，聂勇，等.蒸发器含缺陷传热管爆破压力的计算[J].压力容器，2007，24(12)：1-7。

[8] 李思源，唐毅，聂勇，等.蒸发器传热管堵管判据的研究[J].压力容器，2008，25(2)：13-17。

收稿 日期：2012-06-23 修稿日期：2012-10-31作者通信地址：李思源，730050甘肃省兰州市兰州石油机械研究所。