国际标准ISO 17324:2014《汽车涡轮增压器橡胶软管 规范》的制定及体会
2015-01-30王姝刘惠春沈阳橡胶研究设计院
王姝 刘惠春 (沈阳橡胶研究设计院)
国际标准ISO 17324:2014《汽车涡轮增压器橡胶软管 规范》的制定及体会
王姝 刘惠春 (沈阳橡胶研究设计院)
近年来,我国橡胶行业在国际标准化工作方面取得了较大成就,尤其是ISO 17324: 2014《汽车涡轮增压器橡胶软管 规范》的发布,实现了我国主导制定橡胶行业国际标准的零的突破。本文介绍了该国际标准立项的背景和标准的主要技术内容;列举了制定过程中遇到的重大技术问题,分析了与国际上专家的协调办法和处理结果;并总结了应注意的问题和工作的心得体会,为今后更多地参与国际标准制修订工作奠定基础和分享经验。
国际标准 橡胶软管 涡轮增压器 制定过程 经验体会
2014年9月17日,由我国主导制定的国际标准ISO 17324: 2014 《汽车涡轮增压器橡胶软管 规范》正式发布。ISO 17324: 2014 是我国橡胶行业主导制定的第一项国际标准。
ISO 17324: 2014 的发布具有十分重要的意义。“节能减排”一直是国内外关注的热点和重点问题。小排量汽车也越来越多地采用涡轮增压技术。ISO 17324: 2014 的发布提高了我国橡胶领域的国际标准化水平,提升了我国在橡胶软管领域国际标准化工作的话语权,并将为我国企业扩展国际贸易提供更大的便利。
1 ISO 17324: 2014 制定的背景
2007年,全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会软管分技术委员会(简称全国橡标委软管分会)在转化国际标准ISO 11424: 1996《内燃机空气和真空系统用橡胶软管和纯胶管 规范》为国家标准的过程中发现该标准存在缺陷,其中关于涡轮增压器软管只规定了轿车用涡轮增压器软管的规格和技术要求,而没有规定商用车辆用大口径软管的要求。
2008年,全国橡标委秘书长、全国橡标委软管分会主任委员刘惠春出席国际标准化组织ISO/ TC45“橡胶与橡胶制品”第56届年会时,在SC1/ WG2“橡胶和塑料软管及软管组合件分会/汽车软管工作组”会议上以专家身份对ISO 11424: 1996提出了修订意见。会议讨论后决定,因ISO 11424: 1996恰好在2009年应进行复审(SR),故决定等复审后,根据复审结果再做决定(此决定写入会议报告ISO/TC45/SC1 N1233,附录C第13条)。
2009年,在复审ISO 11424: 1996时,我国提出了修订ISO 11424: 1996,并增加涡轮增压器软管产品规格、耐热等级等性能要求的建议。同年10月在印度召开的ISO/TC45第57届年会的SC1/WG2会议上,与会成员采纳了我国的建议,认为有必要单独制定一项新的国际标准,即《汽车涡轮增压器橡胶软管 规范》(此决定写入会议报告ISO/TC45/SC1 N1250,附录C第10条)。遗憾的是,中国代表团因签证原因,未能出席会议,错失争取制定该国际标准的机会,该标准交由美国专家担任项目负责人。
2010年,因项目负责人所在美国公司政策调整,未能按时提出标准草案。2010年10月,刘惠春参加在荷兰召开的ISO/TC45第58届会议时,在SC1/ WG2工作组会议上争取到该项目,并被指定为项目负责人。会议要求项目负责人会后提交国际标准《汽车涡轮增压器橡胶软管 规范》立项建议及工作草案(此决定写入会议报告ISO/TC45/SC1 N1317,附录C第12条)。
随后,全国橡标委秘书处的挂靠单位、ISO/ TC45国内对口单位沈阳橡胶研究设计院在国内广泛征集合作起草单位,山东美晨科技股份有限公司等单位主动要求参与该项目的起草。最后确定组成由沈阳橡胶研究设计院牵头,山东美晨科技股份有限公司、宁波丰茂远东橡胶有限公司、中国长春第一汽车集团和浙江三特科技有限公司参加的国内起草工作组,美晨科技为第一技术支撑单位。国内工作组在美晨科技提交的《汽车涡轮增压器橡胶软管》中文稿工作草案基础上,提出标准工作草案。沈阳橡胶研究设计院根据《ISO/IEC导则 第2部分:国际标准结构和起草规则》和ISO/TC45/SC1 Guide 976《橡胶和塑料软管及软管组合件 产品标准结构指南》修改草案形成英文版工作草案(WD)。2011年2月,将该草案及相关立项申请材料提交至国家标准化管理委员会,经国家标准委向ISO/TC45/SC1提交了新工作项目建议(NWIP),并于2011年6月23日通过了立项投票,该标准正式立项。
2 ISO 17324: 2014的主要内容和技术要求
ISO 17324: 2014主要规定了用于汽车涡轮增压器系统中,连接涡轮增压器、中冷系统和内燃机的橡胶软管(以下简称涡轮增压器软管或软管)的材料和结构、尺寸和公差、混炼胶及成品软管的物理性能、试验方法和检验频次等要求。软管的工作温度范围为-40℃~+250℃,工作压力范围为-0.01MPa~0.5MPa。
2.1 分类
根据具体工作环境汽车涡轮增压器软管分为三个型别:
A型:用于连接空气滤清器和涡轮增压器,输送过滤后的常压空气,工作温度为-40℃~+100℃。
B型:用于连接涡轮增压器和中冷器,输送压缩的热空气,工作温度为-40℃~+250℃。B型软管根据工作温度和最大工作压力细分为三个子型别和三个级别。
C型:用于连接中冷器和内燃机,输送压缩的冷空气,工作温度为-40℃~+140℃,最大工作压力为0.3MPa。
同时,B型和C型软管根据耐疲劳性能,还分为两个等级:200级(承受200000次脉冲)和400级(承受400000次脉冲)。
2.2 软管的材料和结构
ISO 17324: 2014除给出制造涡轮增压器软管采用的材料外,还规定了软管的结构要求。软管应由柔性高分子弹性体内衬层、用适当方法铺放的合成织物或其他材质增强层、柔性高分子弹性体外覆层构成。
涡轮增压器软管可为直管或异型管,外表面可为平滑的或带波纹的,并可用金属圈在必要部位再增强,也可以在必要部位包裹或粘附带有铝箔的玻璃纤维布或者是热塑性材料的隔热或防磨护套。
2.3 尺寸和公差
ISO 17324: 2014给出了软管的内径、壁厚、长度和公差,但并未规定具体的尺寸,具体规格尺寸取决于汽车生产商的设计要求。还规定了端部平整度,即垂直于软管轴线的两个端部截面的平整度。
2.4 物理性能
ISO 17324: 2014规定了混炼胶的物理性能和成品软管的物理性能。
混炼胶的物理性能部分规定了三个型别软管的内衬层、外覆层和非增强软管的热老化性能、耐油性能、脆性温度、耐臭氧性能。
成品软管部分规定了表观、耐真空性能、验证压力、最小爆破压力、粘和性能、耐疲劳性能和低温压扁性能。
(1)外观 在放大一倍观察时,软管内外壁表面应无弯结、气孔、气泡、杂质、损伤及划痕等表面缺陷,外表面允许有水布纹等加工印痕。增强层不应暴露(软管端头除外)。交货软管应清洁,无异物、油脂或其它可能影响其功能的物质。
(2)A型软管的耐真空性能 A型软管位于空气滤清器和涡轮增压器之间,工作时会产生负压,所以标准规定其应承受耐真空试验,在-0.015 MPa下经10 min,长度变化不超过0~5 %,外径变化0~-8 %。并对不能制取标准试样的作出了补充规定。
(3)B型和C型软管的验证压力和最小爆破压力 根据各型别、级别软管的最大工作压力,规定了验证压力和最小爆破压力及其试验方法。
(4)B型和C型软管的耐疲劳性能 对B型和C型软管进行耐脉冲疲劳试验,200级软管应满足200000次脉冲,400级软管应满足400000次脉冲。在脉冲试验后,软管应无泄漏、龟裂及其他失效现象。脉冲疲劳试验方法在附录A中给出。
(5)低温压扁性能 按照ISO 28702规定方法进行试验,在-40℃±2℃下或在供需双方协商的试验温度下,软管应无龟裂、破裂或分层等异常现象。
2.5 试验频次、标志和储存
ISO 17324: 2014中给出了型式试验、例行试验以及产品试验的描述及检验要求,同时还规定了软管的标志和储存要求。
3 ISO 17324: 2014制定过程中几个重大修改内容
ISO 17324: 2014项目提出后,在国际上赢得了广泛的关注和支持,并有中国、德国、日本、瑞典、英国和美国六个P成员推荐了专家参与标准的制定。ISO 17324: 2014自立项后,经历了五次投票,各国专家都积极提出修改意见。尤其是对工作草案(WD,第一稿)的修改意见较多,为此国内起草小组专门在济南召开了研讨会议,修改WD草案。
ISO 17324: 2014在整个制定过程中,进行了多次修改。特别是对范围、验证压力试验、脉冲频率、混炼胶性能等技术要求作了重大的改动。
(1)范围 增加了“本国际标准所涉及的软管可以是直的或异型的”陈述;对工作温度也进行了扩展,法国投票意见提出将工作温度适用范围修改为-40℃~+ 245℃。我们最初给出的范围是-40℃~+220℃,经过在国内征求意见,尤其是汽车生产企业根据汽车的发展趋势非常支持将工作温度范围提高,因此起草小组同意将最高工作温度扩展至+250℃。
(2)混炼胶 混炼胶性能也是各国专家讨论的重点问题。在工作草案中,给出了混炼胶的初始性能。经各国专家的讨论,认为没有必要限定材料的使用、尤其是限制新材料的使用。因此,起草小组三次修改此部分内容,并将其从附录移入标准正文,根据软管型别规定内衬层、外覆层和非增强软管的混炼胶物理性能,并增加了对脆性温度的要求。
(3)耐真空压力 随着标准草案的修改,我们自己也会发现问题,这期间我们发现初稿中耐真空压力试验要求规定得不够严谨,因为有些规格的软管很短,不能满足试验方法的要求。为此我们补充了当软管长度不足500mm时的相关要求。
(4)耐疲劳脉冲试验 我们的草案中提出的是200000次,最后考虑欧洲的要求,接受法国专家的建议,增加了400000次的级别。
(5)耐低温压扁试验 我们的初稿中没有耐低温压扁的规定,会议讨论时接受了日本专家的合理建议增加了此项要求。
(6)验证压力试验 软管的功能是传送介质,传送时要驱动介质就需要压力,所以检测软管的承压能力是必要的。软管承压能力涉及三个指标,一是最大工作压力,二是验证压力,三是最小爆破压力。其中验证压力通常是最大工作压力的1.5倍或2倍,为非破坏性试验,用于生产检验或出厂检验以保证软管在最大工作压力下正常工作。最小爆破压力是软管在压力作用下发生破坏的临界值,通常是验证压力的2倍,用于型式检验或定期检验。最小爆破压力试验是破坏性试验,经过此试验的软管不能交付使用。站在国内生产企业的角度考虑,在我们的初稿中没有给出验证压力的要求,仅给出了最小爆破压力试验。在其他国家尤其是欧洲国家的强烈要求下,我们增加了验证压力试验,并按最大工作压力进行了详细分类。
除以上改动较大和争议较多的性能要求外,与国内起草小组编写的中文草案相比,ISO 17324: 2014还参考日本专家的建议增加了“脆性温度”,根据美国、欧洲专家的建议将软管“端部垂直度”修改为“端部平整度”,将“内压”修改为“真空压力”,增加了有关“异型管”的陈述等;根据国际上惯用英语术语对文本进行了编辑性修改;根据软管产品标准结构指南(ISO/TC45/SC1 Guide 976)的要求将草案的结构重新做了编排,增加了试验频次和三个附录。最终发布的ISO 17324: 2014与最初的中文稿相比,技术指标严谨、结构规范。
4 国际标准制修订工作的经验与体会
4.1 广交朋友建立友谊
广交朋友,与其他国家的专家建立友谊,这样在标准的制定过程中会得到有益的帮助。4.2 了解和熟悉国际标准制修订程序
项目负责人应关注和跟踪国际标准项目的进展和更新,学习和掌握《ISO/IEC导则》。《ISO/IEC导则》共分两个部分,第1部分为技术工作程序,第2部分为国际标准结构和起草规则,此外还有导则补充部分、ISO专用程序。
起草国际标准时,仅仅掌握国际标准起草规则是不够的,还要了解和熟悉其工作程序。如每一个阶段所需要时间的控制节点、能否延期等。如果不能按时间要求完成每一阶段的工作、提交稿件(WD、CD、DIS等),项目将被自动撤消。项目负责人了解和熟悉工作程序会按时完成相应工作,并及时提醒所在技术委员会或分技术委员会的秘书推进标准的进程。
4.3 善于妥协,并在妥协中提出条件,使我们的利益最大化
以温度范围为例,虽然高温达到+250℃是欧洲市场所需要的,我们的企业达到此要求也有一定的难度。但这一要求是合理的,我们应该为国内的企业释放这一信号。鉴于此,我们提出了按不同温度等级细分子型别,既避免了给自己设置技术壁垒,又满足了不同的需求,还为未来的技术发展预留了空间。
再如脉冲次数,我们的草案中提出的是200000次,第一次投票时法国专家建议提高至400000次,我们没有接受。第二次法国专家又提出了同样的要求,并在2013年会议讨论时获得欧洲成员的支持,如果我们再反对,该标准将可能无法获得通过。因此我们接受了其意见并与之达成妥协,即同时保留这两个脉冲次数要求,并以此分级。最终以200级和400级分别表示脉冲次数为200000次和400000次的两种级别软管,以满足不同的需要。
4.4 充分沟通协调、虚心接受合理意见,赢得信任和尊重
ISO 17324: 2014的起草经历了近四年的时间,参与了四次国际标准化技术委员会会议的讨论,并积极与来自日本、荷兰、法国、美国等多国的专家通过各种渠道进行了技术交流和沟通,虚心接受合理建议,耐心解释我们的诉求,赢得了广泛的支持和尊重。
日本专家在前面提到的软管分级、混炼胶性能、耐压扁试验等技术要求的修改都给予了较大帮助,并在会议讨论时给予了大力支持。
荷兰专家John 2014年已有85岁高龄,有几十年从事欧洲标准化和国际标准化工作的经验,工作认真、严谨,他主动要求我们将草案发给他阅修改,并提出了很好的建设性修改意见,在标准制定过程中给予了我们很大的帮助。我们也虚心地与他进行沟通和讨论,赢得了他的信任。在2014年11月的南非会议上,他主动建议将以前由他作项目负责人的标准修订工作交给我们来做。
正是因为广泛采纳了国际上的意见,使得我们的草案得以完善,最终在问询阶段(DIS)的投票时,得以全票通过。ISO技术项目管理局(TPM)项目经理提示SC1的秘书,根据新《ISO/IEC导则 》 第1部分中2.6.4的规定,当DIS阶段全票通过时,可越过FDIS阶段,直接进入发布阶段。SC1秘书处采纳了TPM的建议,并与WG2工作组召集人商定后,决定将本项目直接推进至发布阶段。2014年7月18日,SC1秘书向项目负责人发送ISO/PRF 17324(清样),要求进行文本校对。最终,ISO 17324: 2014于2014年9月17日正式发布。
The Development and Experience of ISO 17324: 2014 “Rubber hoses for automotive turbochargers — Specifi cation”
Wang Shu, Liu Huichun ( Shenyang Rubber Research and Design Institute )
In recent years, the international standardization work in rubber industry in China has made great achievement, especially the release of ISO 17324:2014 “Rubber hoses for automotive turbochargers — Specifi cation”, which has achieved a zero breakthrough on developing rubber industry international standard led by China. This essay introduces the background of the project approval, details the main technical content and analyzes the solutions and communication process with experts in the world by presenting several important technical problems. In addition, it summarizes some matters needing to pay attention and learning, which may lay the foundation and share experiences for the future work on developing and revising the international standards.
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