GB/TXXXX-20XX《低溫容器用安全閥》編制說明

GB/TXXXXX-202X《低溫容器用安全閥》國家標準

編制說明

一、工作簡況

1.1編制目的

隨著2020年9月，習近平主席在第75屆聯(lián)合國大會提出中國要力爭在2030年前實

現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。2020年10月，第十九屆五中全會審議通過了《中

共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》，

其中也涉及到了發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，包括新能源、新能源汽車、綠色環(huán)保等。從習主席

關(guān)于“碳達峰、碳中和”的講話和中國“十四五”規(guī)劃中能夠看到，國家下決心推進能源

革命，加快推動綠色低碳發(fā)展，同時完善生態(tài)文明領(lǐng)域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制，促進經(jīng)濟社會發(fā)展

全面綠色轉(zhuǎn)型。

工業(yè)領(lǐng)域是實現(xiàn)雙碳目標的關(guān)鍵，工業(yè)氣體作為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)要素之一，被稱為“工

業(yè)的血液”。氣體工業(yè)對當前飛速發(fā)展的微電子、航空航天、生物公稱、新型材料、精密冶

金、環(huán)境科學等高新技術(shù)有重要影響。工業(yè)氣體的綠色低碳發(fā)展對實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域雙碳目標

有著重要作用。而低溫冷凍液化氣能大大提高氣體的儲存和運輸效率，所以低溫冷凍液化

氣的發(fā)展對實現(xiàn)雙碳目標是有利的。

特別地，氫氣作為工業(yè)氣體之一，是未來清潔能源的代表。隨著氫能的迅速發(fā)展。作

為氫能儲運中高效和經(jīng)濟的方式-液氫，也將迎來迅速發(fā)展。氫冷卻至-253℃后成為液氫，

儲存于真空絕熱壓力容器中，儲存壓力一般不超過1.0MPa，而其儲存密度為70.6kg/m3，

遠高于氣態(tài)氫的儲存密度。為了進一步降低儲存風險、提高儲存效率，采用真空絕熱液氫

壓力容器儲存氫將成為行業(yè)發(fā)展趨勢。

隨著我國氫能及半導體行業(yè)的快速發(fā)展，我國對于氫能、液氦等儲運裝備的需求不斷

加大。其中，液氫作為氫能儲運中最高效和經(jīng)濟的方式，成為國際和國內(nèi)主要裝備制造企

業(yè)的重要技術(shù)發(fā)展路線。

我國作為ISO標準化組織的會員國單位，應(yīng)從有效利用國際先進標準規(guī)范為抓手，引

進和吸收國際保準，加速我國低溫裝備標準與國際標準相接軌。為我國液氫、液氦等儲運

裝備業(yè)的快速、健康發(fā)展提供技術(shù)及標準保障。ISO21013系列標準作為ISOTC220低溫

容器技術(shù)委員會起草的系列標準，針對低溫容器的應(yīng)用特點，制定了低溫工況用安全閥、

爆破片、爆破針等多種形式安全泄放裝置的產(chǎn)品標準及尺寸、排量理論計算。其中ISO

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21013-1：2021《低溫容器-用于低溫工況的泄壓附件-第一部分：可重復關(guān)閉的安全閥用安

全閥》為低溫安全閥的產(chǎn)品標準。其范圍覆蓋包括液氫、液氦等幾乎所有常見冷凍液化氣

體。

為此，鍋容標委低溫分會與2023年4月提交了《低溫容器用安全閥》標準制定的立

項申請，并與2024年3月經(jīng)國家標準化技術(shù)委員會批準下達了該標準編制任務(wù)國標委

發(fā)【2024】16號，項目編號：20240296-T-469。

1.2主要工作過程

專家遴選及工作組組建階段：2024年4月，鍋容標委低溫分會開始全國范圍內(nèi)遴

選低溫容器用閥門相關(guān)設(shè)計、材料、制造、檢驗與試驗等方面的專家，并與2024年5月

底成立了標準制定工作組。

起草階段：2024年8月下旬，低溫分會秘書處聯(lián)合標準主要起草單位完成了標準

草案的編制工作，并于2024年9月10日在上海召開了《低溫容器用閥門》國家標準制

訂首次工作組會議，對標準草案的編制原則及重點技術(shù)內(nèi)容進行了重點討論，明確了后

續(xù)編制計劃。2024年10月，標準經(jīng)修改完善，形成了征求意見稿（草案）。

1.3主要起草單位

本文件的主要起草單位為雷舸流體科技（上海）有限公司、上海市氣體工業(yè)協(xié)會、

國家特種泵閥工程技術(shù)研究中心、合肥通用機械研究院有限公司、杭州杭氧工裝泵閥有

限公司、中集安瑞科投資控股（深圳）有限公司等20等余家單位。

二、標準修訂原則和主要依據(jù)

2.1制定原則

本文件的編制遵循了面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完

善的原則，標準制定與技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)推進、應(yīng)用推廣相結(jié)合，統(tǒng)籌推進。

本文件在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，按照GB/T1.1-2020的規(guī)定進行編寫，本文件確定

了如下編制原則：

（1）本文件修改采用ISO21013-1:2021《低溫容器-用于低溫工況的泄壓附件-第一部

分：可重復關(guān)閉的安全閥用安全閥》；

（2）在標準編制中，立足于國內(nèi)低溫容器用安全閥附件設(shè)計狀態(tài)，充分研究與借鑒

ISO、EN、ASME等相關(guān)國際通用標準，合理采用，使其在技術(shù)上可行；

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（3）本文件有關(guān)技術(shù)要求不得與國家法律、法規(guī)及安全技術(shù)規(guī)范相沖突，并且與其

他有關(guān)標準相協(xié)調(diào)，特別是強制性的標準協(xié)調(diào)一致。

2.2主要依據(jù)

本文件修改采用ISO21013-1:2021《低溫容器-用于低溫工況的泄壓附件-第一部分：可

重復關(guān)閉的安全閥用安全閥》，同時參考國內(nèi)低溫容器用安全閥相關(guān)技術(shù)規(guī)范及標準等文

件進行編制，以下是本文件在編制過程中引用的標準文件。

GB/T12224鋼制閥門一般要求

GB/T12241安全閥一般要求

GB/T12243彈簧直接載荷式安全閥

GB/T28776用于石油和天然氣行業(yè)的DN100及以下的鋼制閘閥、截止閥和止回閥

GB/T29026低溫介質(zhì)用彈簧直接載荷式安全閥

GB/T31481深冷容器用材料與氣體的相容性判斷

ISO11114-1氣瓶氣瓶和閥門材料與氣體內(nèi)容物的兼容性第1部分：金屬材料

ISO11114-2氣瓶氣瓶和閥門材料與氣體內(nèi)容物的兼容性第2部分：非金屬材料

ISO21028-1低溫容器低溫材料的韌性要求第1部分：低于-80攝氏度的溫度

ISO21028-2低溫容器低溫材料的韌性要求第2部分：-80攝氏度至-20攝氏度之間

的溫度

ISO23208低溫容器低溫工況的清潔度

三、國標主要編制內(nèi)容說明

第一章范圍

1.本文件是低溫容器用安全閥的國家標準，規(guī)定了低溫安全閥的設(shè)計、材料、試驗方

法、檢驗規(guī)則、標志標識、出廠文件等要求。但是，本文件沒有必要、也不可能囊括

適用范圍內(nèi)低溫容器用安全閥的所有技術(shù)細節(jié)，也不能作為具體產(chǎn)品建造及使用的

技術(shù)手冊，亦不能替代培訓、工程經(jīng)驗和工程評價。

2.適用范圍主要內(nèi)容確定說明如下：

a)本文件適用于低溫容器用彈簧式安全閥。由于安全閥具有各種的結(jié)構(gòu)，本文件限定

了安全閥的為彈簧是結(jié)構(gòu)為目前低溫容器常用的安全閥工作結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)方式不

做考慮。

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b)本文件中涉及的產(chǎn)品，公稱通徑尺寸不大于DN150，工作環(huán)境溫度為低于-10℃的低

溫介質(zhì)。限定了安全閥的公稱通徑不大于DN150及適用的工作環(huán)境溫度低于-10℃的

要求，安全閥在公稱尺寸要求上考慮到目前市場上使用狀況以及未來的發(fā)展要求進

行限定。由于此標準為低容容器用安全閥的標準，將限定溫度保持與ISO21013-1相

一致為低于-10℃，既包含了目前現(xiàn)有的安全閥的設(shè)計要求有覆蓋了液氫與液氦的應(yīng)

用工況。

c)本文件適用介質(zhì)為多種單相氣體和氣體混合物。低溫介質(zhì)不僅包含單相介質(zhì)，同時

包含介質(zhì)混合物，因此本文件以附錄形式將適用的無毒性的冷凍液態(tài)氣體進行列出。

第三章術(shù)語和定義

首先明確GB/T13005、GB/T21465、GB/T12241、GB/T12243界定的術(shù)語和定義適用

于本文件，新增額定最低溫度、A類閥門、B類閥門、最大允許壓力、額定壓力的術(shù)語和

定義，其相應(yīng)的術(shù)語和定義說明如下：

1.3.1額定最低溫度

安全閥允許使用的最低溫度

2.3.2A類閥門

在低溫在低溫容器正常運行期間可以預期釋放壓力的安全閥。通過至少1,000次重復

啟閉試驗并達到密封性能要求的安全閥

3.3.3B類閥門

由于提供了替代的泄壓或控制裝置（例如設(shè)計用于頻繁動作的壓力調(diào)節(jié)排氣閥），在

低溫容器正常運行期間可以預期釋放壓力的安全閥，通過至少20次重復啟閉試驗并達

到密封性能要求的安全閥

4.3.4最大允許壓力

安全閥設(shè)計的最大允許壓力，參考GB/T12241中超壓和泄壓的定義

5.3.5額定壓力

在20℃下，任意壓力保持邊界內(nèi)外的最大壓力。

第四章技術(shù)要求

安全閥的設(shè)計、制造、檢驗及驗收除應(yīng)遵守本文件的規(guī)定外，還應(yīng)遵守國家頒布的相

關(guān)安全技術(shù)規(guī)范和標準的規(guī)定。

低溫容器用安全閥的編制主要參考ISO21013-1修改采用，同時性能等同采用參考

GB/T12241、GB/T12243、GB/T29026等相關(guān)標準進行編制。安全閥是一種自動閥門，它

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不借助任何外力而利用介質(zhì)本身的力來排出額定數(shù)量的流體，以防止壓力超過額定的安全

值。當壓力恢復正常后，閥門再進行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。

1.4.1低溫介質(zhì)及混合物原文中引用了ISO21029、ISO21009-1或者ISO20421-1中的內(nèi)

容，本文件以附錄A的形式列出了低溫介質(zhì)清單。

2.4.2.5考慮到二氧化碳在排放中出現(xiàn)的介質(zhì)凝華工況，在文件中需要做說明。ISO

21013-1原文中說明的是介質(zhì)升華工況，因此在本文件中進行修改。

3.4.2.7安全閥最小壁厚ISO21013-1中參考ISO15671、ASMEB16.34、EN12516-2或

者AD2000的具體要求，為了滿足國內(nèi)實際應(yīng)用中的要求，本文件參考GB/T12224列

出的閥體壁厚的要求。

4.4.3.1安全閥所使用的材料應(yīng)符合國家標準、行業(yè)標準并于介質(zhì)相容。對于未列入相關(guān)

標準的材料，安全閥制造商應(yīng)通過確?？刂苹瘜W含量和物理性質(zhì)及質(zhì)量不低于相關(guān)的

國家標準、行業(yè)標準的要求。安全閥制造商應(yīng)隨安全閥提供包含化學成分和物理性能

測試結(jié)果的報告。ISO21013-1中使用ASMEB16.34進行判定，本文件以符合GB/T

12224中關(guān)于中關(guān)于鍛件和軋制或鍛造材料要求的鑄件，如果額定最低溫度高于材料

的韌脆性過渡范圍溫度，則無需進行沖擊試驗。

5.4.3.2.3如果材料的額定最低溫度高于材料的韌脆性過渡范圍溫度，則無需對這些原材

料通過鍛造、軋制、鍛造和加工等工藝制成的安全閥部件進行沖擊試驗。

6.4.4防靜電性能根據(jù)國內(nèi)通用標準要求最大電阻一般不得超過10Ω，以確保導電連續(xù)

性，防靜電集聚。本文件要求高于ISO21013-1中1000Ω的要求。

第五章試驗和檢驗

1.5.2.1.1中將泄漏率單位在標準工況下由cc/sXDN轉(zhuǎn)換為cm3/