王姝 劉惠春 (沈陽(yáng)橡膠研究設(shè)計(jì)院)
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 17324:2014《汽車渦輪增壓器橡膠軟管 規(guī)范》的制定及體會(huì)
王姝 劉惠春 (沈陽(yáng)橡膠研究設(shè)計(jì)院)
近年來,我國(guó)橡膠行業(yè)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作方面取得了較大成就,尤其是ISO 17324: 2014《汽車渦輪增壓器橡膠軟管 規(guī)范》的發(fā)布,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)主導(dǎo)制定橡膠行業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的零的突破。本文介紹了該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的背景和標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容;列舉了制定過程中遇到的重大技術(shù)問題,分析了與國(guó)際上專家的協(xié)調(diào)辦法和處理結(jié)果;并總結(jié)了應(yīng)注意的問題和工作的心得體會(huì),為今后更多地參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作奠定基礎(chǔ)和分享經(jīng)驗(yàn)。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 橡膠軟管 渦輪增壓器 制定過程 經(jīng)驗(yàn)體會(huì)
2014年9月17日,由我國(guó)主導(dǎo)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 17324: 2014 《汽車渦輪增壓器橡膠軟管 規(guī)范》正式發(fā)布。ISO 17324: 2014 是我國(guó)橡膠行業(yè)主導(dǎo)制定的第一項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
ISO 17324: 2014 的發(fā)布具有十分重要的意義。“節(jié)能減排”一直是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)和重點(diǎn)問題。小排量汽車也越來越多地采用渦輪增壓技術(shù)。ISO 17324: 2014 的發(fā)布提高了我國(guó)橡膠領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化水平,提升了我國(guó)在橡膠軟管領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的話語(yǔ)權(quán),并將為我國(guó)企業(yè)擴(kuò)展國(guó)際貿(mào)易提供更大的便利。
2007年,全國(guó)橡膠與橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)軟管分技術(shù)委員會(huì)(簡(jiǎn)稱全國(guó)橡標(biāo)委軟管分會(huì))在轉(zhuǎn)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11424: 1996《內(nèi)燃機(jī)空氣和真空系統(tǒng)用橡膠軟管和純膠管 規(guī)范》為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的過程中發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)存在缺陷,其中關(guān)于渦輪增壓器軟管只規(guī)定了轎車用渦輪增壓器軟管的規(guī)格和技術(shù)要求,而沒有規(guī)定商用車輛用大口徑軟管的要求。
2008年,全國(guó)橡標(biāo)委秘書長(zhǎng)、全國(guó)橡標(biāo)委軟管分會(huì)主任委員劉惠春出席國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/ TC45“橡膠與橡膠制品”第56屆年會(huì)時(shí),在SC1/ WG2“橡膠和塑料軟管及軟管組合件分會(huì)/汽車軟管工作組”會(huì)議上以專家身份對(duì)ISO 11424: 1996提出了修訂意見。會(huì)議討論后決定,因ISO 11424: 1996恰好在2009年應(yīng)進(jìn)行復(fù)審(SR),故決定等復(fù)審后,根據(jù)復(fù)審結(jié)果再做決定(此決定寫入會(huì)議報(bào)告ISO/TC45/SC1 N1233,附錄C第13條)。
2009年,在復(fù)審ISO 11424: 1996時(shí),我國(guó)提出了修訂ISO 11424: 1996,并增加渦輪增壓器軟管產(chǎn)品規(guī)格、耐熱等級(jí)等性能要求的建議。同年10月在印度召開的ISO/TC45第57屆年會(huì)的SC1/WG2會(huì)議上,與會(huì)成員采納了我國(guó)的建議,認(rèn)為有必要單獨(dú)制定一項(xiàng)新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),即《汽車渦輪增壓器橡膠軟管 規(guī)范》(此決定寫入會(huì)議報(bào)告ISO/TC45/SC1 N1250,附錄C第10條)。遺憾的是,中國(guó)代表團(tuán)因簽證原因,未能出席會(huì)議,錯(cuò)失爭(zhēng)取制定該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì),該標(biāo)準(zhǔn)交由美國(guó)專家擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
2010年,因項(xiàng)目負(fù)責(zé)人所在美國(guó)公司政策調(diào)整,未能按時(shí)提出標(biāo)準(zhǔn)草案。2010年10月,劉惠春參加在荷蘭召開的ISO/TC45第58屆會(huì)議時(shí),在SC1/ WG2工作組會(huì)議上爭(zhēng)取到該項(xiàng)目,并被指定為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。會(huì)議要求項(xiàng)目負(fù)責(zé)人會(huì)后提交國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《汽車渦輪增壓器橡膠軟管 規(guī)范》立項(xiàng)建議及工作草案(此決定寫入會(huì)議報(bào)告ISO/TC45/SC1 N1317,附錄C第12條)。
隨后,全國(guó)橡標(biāo)委秘書處的掛靠單位、ISO/ TC45國(guó)內(nèi)對(duì)口單位沈陽(yáng)橡膠研究設(shè)計(jì)院在國(guó)內(nèi)廣泛征集合作起草單位,山東美晨科技股份有限公司等單位主動(dòng)要求參與該項(xiàng)目的起草。最后確定組成由沈陽(yáng)橡膠研究設(shè)計(jì)院牽頭,山東美晨科技股份有限公司、寧波豐茂遠(yuǎn)東橡膠有限公司、中國(guó)長(zhǎng)春第一汽車集團(tuán)和浙江三特科技有限公司參加的國(guó)內(nèi)起草工作組,美晨科技為第一技術(shù)支撐單位。國(guó)內(nèi)工作組在美晨科技提交的《汽車渦輪增壓器橡膠軟管》中文稿工作草案基礎(chǔ)上,提出標(biāo)準(zhǔn)工作草案。沈陽(yáng)橡膠研究設(shè)計(jì)院根據(jù)《ISO/IEC導(dǎo)則 第2部分:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和ISO/TC45/SC1 Guide 976《橡膠和塑料軟管及軟管組合件 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)指南》修改草案形成英文版工作草案(WD)。2011年2月,將該草案及相關(guān)立項(xiàng)申請(qǐng)材料提交至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委向ISO/TC45/SC1提交了新工作項(xiàng)目建議(NWIP),并于2011年6月23日通過了立項(xiàng)投票,該標(biāo)準(zhǔn)正式立項(xiàng)。
ISO 17324: 2014主要規(guī)定了用于汽車渦輪增壓器系統(tǒng)中,連接渦輪增壓器、中冷系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的橡膠軟管(以下簡(jiǎn)稱渦輪增壓器軟管或軟管)的材料和結(jié)構(gòu)、尺寸和公差、混煉膠及成品軟管的物理性能、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)頻次等要求。軟管的工作溫度范圍為-40℃~+250℃,工作壓力范圍為-0.01MPa~0.5MPa。
2.1 分類
根據(jù)具體工作環(huán)境汽車渦輪增壓器軟管分為三個(gè)型別:
A型:用于連接空氣濾清器和渦輪增壓器,輸送過濾后的常壓空氣,工作溫度為-40℃~+100℃。
B型:用于連接渦輪增壓器和中冷器,輸送壓縮的熱空氣,工作溫度為-40℃~+250℃。B型軟管根據(jù)工作溫度和最大工作壓力細(xì)分為三個(gè)子型別和三個(gè)級(jí)別。
C型:用于連接中冷器和內(nèi)燃機(jī),輸送壓縮的冷空氣,工作溫度為-40℃~+140℃,最大工作壓力為0.3MPa。
同時(shí),B型和C型軟管根據(jù)耐疲勞性能,還分為兩個(gè)等級(jí):200級(jí)(承受200000次脈沖)和400級(jí)(承受400000次脈沖)。
2.2 軟管的材料和結(jié)構(gòu)
ISO 17324: 2014除給出制造渦輪增壓器軟管采用的材料外,還規(guī)定了軟管的結(jié)構(gòu)要求。軟管應(yīng)由柔性高分子彈性體內(nèi)襯層、用適當(dāng)方法鋪放的合成織物或其他材質(zhì)增強(qiáng)層、柔性高分子彈性體外覆層構(gòu)成。
渦輪增壓器軟管可為直管或異型管,外表面可為平滑的或帶波紋的,并可用金屬圈在必要部位再增強(qiáng),也可以在必要部位包裹或粘附帶有鋁箔的玻璃纖維布或者是熱塑性材料的隔熱或防磨護(hù)套。
2.3 尺寸和公差
ISO 17324: 2014給出了軟管的內(nèi)徑、壁厚、長(zhǎng)度和公差,但并未規(guī)定具體的尺寸,具體規(guī)格尺寸取決于汽車生產(chǎn)商的設(shè)計(jì)要求。還規(guī)定了端部平整度,即垂直于軟管軸線的兩個(gè)端部截面的平整度。
2.4 物理性能
ISO 17324: 2014規(guī)定了混煉膠的物理性能和成品軟管的物理性能。
混煉膠的物理性能部分規(guī)定了三個(gè)型別軟管的內(nèi)襯層、外覆層和非增強(qiáng)軟管的熱老化性能、耐油性能、脆性溫度、耐臭氧性能。
成品軟管部分規(guī)定了表觀、耐真空性能、驗(yàn)證壓力、最小爆破壓力、粘和性能、耐疲勞性能和低溫壓扁性能。
(1)外觀 在放大一倍觀察時(shí),軟管內(nèi)外壁表面應(yīng)無(wú)彎結(jié)、氣孔、氣泡、雜質(zhì)、損傷及劃痕等表面缺陷,外表面允許有水布紋等加工印痕。增強(qiáng)層不應(yīng)暴露(軟管端頭除外)。交貨軟管應(yīng)清潔,無(wú)異物、油脂或其它可能影響其功能的物質(zhì)。
(2)A型軟管的耐真空性能 A型軟管位于空氣濾清器和渦輪增壓器之間,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其應(yīng)承受耐真空試驗(yàn),在-0.015 MPa下經(jīng)10 min,長(zhǎng)度變化不超過0~5 %,外徑變化0~-8 %。并對(duì)不能制取標(biāo)準(zhǔn)試樣的作出了補(bǔ)充規(guī)定。
(3)B型和C型軟管的驗(yàn)證壓力和最小爆破壓力 根據(jù)各型別、級(jí)別軟管的最大工作壓力,規(guī)定了驗(yàn)證壓力和最小爆破壓力及其試驗(yàn)方法。
(4)B型和C型軟管的耐疲勞性能 對(duì)B型和C型軟管進(jìn)行耐脈沖疲勞試驗(yàn),200級(jí)軟管應(yīng)滿足200000次脈沖,400級(jí)軟管應(yīng)滿足400000次脈沖。在脈沖試驗(yàn)后,軟管應(yīng)無(wú)泄漏、龜裂及其他失效現(xiàn)象。脈沖疲勞試驗(yàn)方法在附錄A中給出。
(5)低溫壓扁性能 按照ISO 28702規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn),在-40℃±2℃下或在供需雙方協(xié)商的試驗(yàn)溫度下,軟管應(yīng)無(wú)龜裂、破裂或分層等異?,F(xiàn)象。
2.5 試驗(yàn)頻次、標(biāo)志和儲(chǔ)存
ISO 17324: 2014中給出了型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)以及產(chǎn)品試驗(yàn)的描述及檢驗(yàn)要求,同時(shí)還規(guī)定了軟管的標(biāo)志和儲(chǔ)存要求。
ISO 17324: 2014項(xiàng)目提出后,在國(guó)際上贏得了廣泛的關(guān)注和支持,并有中國(guó)、德國(guó)、日本、瑞典、英國(guó)和美國(guó)六個(gè)P成員推薦了專家參與標(biāo)準(zhǔn)的制定。ISO 17324: 2014自立項(xiàng)后,經(jīng)歷了五次投票,各國(guó)專家都積極提出修改意見。尤其是對(duì)工作草案(WD,第一稿)的修改意見較多,為此國(guó)內(nèi)起草小組專門在濟(jì)南召開了研討會(huì)議,修改WD草案。
ISO 17324: 2014在整個(gè)制定過程中,進(jìn)行了多次修改。特別是對(duì)范圍、驗(yàn)證壓力試驗(yàn)、脈沖頻率、混煉膠性能等技術(shù)要求作了重大的改動(dòng)。
(1)范圍 增加了“本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所涉及的軟管可以是直的或異型的”陳述;對(duì)工作溫度也進(jìn)行了擴(kuò)展,法國(guó)投票意見提出將工作溫度適用范圍修改為-40℃~+ 245℃。我們最初給出的范圍是-40℃~+220℃,經(jīng)過在國(guó)內(nèi)征求意見,尤其是汽車生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)汽車的發(fā)展趨勢(shì)非常支持將工作溫度范圍提高,因此起草小組同意將最高工作溫度擴(kuò)展至+250℃。
(2)混煉膠 混煉膠性能也是各國(guó)專家討論的重點(diǎn)問題。在工作草案中,給出了混煉膠的初始性能。經(jīng)各國(guó)專家的討論,認(rèn)為沒有必要限定材料的使用、尤其是限制新材料的使用。因此,起草小組三次修改此部分內(nèi)容,并將其從附錄移入標(biāo)準(zhǔn)正文,根據(jù)軟管型別規(guī)定內(nèi)襯層、外覆層和非增強(qiáng)軟管的混煉膠物理性能,并增加了對(duì)脆性溫度的要求。
(3)耐真空壓力 隨著標(biāo)準(zhǔn)草案的修改,我們自己也會(huì)發(fā)現(xiàn)問題,這期間我們發(fā)現(xiàn)初稿中耐真空壓力試驗(yàn)要求規(guī)定得不夠嚴(yán)謹(jǐn),因?yàn)橛行┮?guī)格的軟管很短,不能滿足試驗(yàn)方法的要求。為此我們補(bǔ)充了當(dāng)軟管長(zhǎng)度不足500mm時(shí)的相關(guān)要求。
(4)耐疲勞脈沖試驗(yàn) 我們的草案中提出的是200000次,最后考慮歐洲的要求,接受法國(guó)專家的建議,增加了400000次的級(jí)別。
(5)耐低溫壓扁試驗(yàn) 我們的初稿中沒有耐低溫壓扁的規(guī)定,會(huì)議討論時(shí)接受了日本專家的合理建議增加了此項(xiàng)要求。
(6)驗(yàn)證壓力試驗(yàn) 軟管的功能是傳送介質(zhì),傳送時(shí)要驅(qū)動(dòng)介質(zhì)就需要壓力,所以檢測(cè)軟管的承壓能力是必要的。軟管承壓能力涉及三個(gè)指標(biāo),一是最大工作壓力,二是驗(yàn)證壓力,三是最小爆破壓力。其中驗(yàn)證壓力通常是最大工作壓力的1.5倍或2倍,為非破壞性試驗(yàn),用于生產(chǎn)檢驗(yàn)或出廠檢驗(yàn)以保證軟管在最大工作壓力下正常工作。最小爆破壓力是軟管在壓力作用下發(fā)生破壞的臨界值,通常是驗(yàn)證壓力的2倍,用于型式檢驗(yàn)或定期檢驗(yàn)。最小爆破壓力試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn),經(jīng)過此試驗(yàn)的軟管不能交付使用。站在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的角度考慮,在我們的初稿中沒有給出驗(yàn)證壓力的要求,僅給出了最小爆破壓力試驗(yàn)。在其他國(guó)家尤其是歐洲國(guó)家的強(qiáng)烈要求下,我們?cè)黾恿蓑?yàn)證壓力試驗(yàn),并按最大工作壓力進(jìn)行了詳細(xì)分類。
除以上改動(dòng)較大和爭(zhēng)議較多的性能要求外,與國(guó)內(nèi)起草小組編寫的中文草案相比,ISO 17324: 2014還參考日本專家的建議增加了“脆性溫度”,根據(jù)美國(guó)、歐洲專家的建議將軟管“端部垂直度”修改為“端部平整度”,將“內(nèi)壓”修改為“真空壓力”,增加了有關(guān)“異型管”的陳述等;根據(jù)國(guó)際上慣用英語(yǔ)術(shù)語(yǔ)對(duì)文本進(jìn)行了編輯性修改;根據(jù)軟管產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)指南(ISO/TC45/SC1 Guide 976)的要求將草案的結(jié)構(gòu)重新做了編排,增加了試驗(yàn)頻次和三個(gè)附錄。最終發(fā)布的ISO 17324: 2014與最初的中文稿相比,技術(shù)指標(biāo)嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)構(gòu)規(guī)范。
4.1 廣交朋友建立友誼
廣交朋友,與其他國(guó)家的專家建立友誼,這樣在標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中會(huì)得到有益的幫助。4.2 了解和熟悉國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂程序
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)關(guān)注和跟蹤國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的進(jìn)展和更新,學(xué)習(xí)和掌握《ISO/IEC導(dǎo)則》?!禝SO/IEC導(dǎo)則》共分兩個(gè)部分,第1部分為技術(shù)工作程序,第2部分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則,此外還有導(dǎo)則補(bǔ)充部分、ISO專用程序。
起草國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí),僅僅掌握國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)起草規(guī)則是不夠的,還要了解和熟悉其工作程序。如每一個(gè)階段所需要時(shí)間的控制節(jié)點(diǎn)、能否延期等。如果不能按時(shí)間要求完成每一階段的工作、提交稿件(WD、CD、DIS等),項(xiàng)目將被自動(dòng)撤消。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人了解和熟悉工作程序會(huì)按時(shí)完成相應(yīng)工作,并及時(shí)提醒所在技術(shù)委員會(huì)或分技術(shù)委員會(huì)的秘書推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)程。
4.3 善于妥協(xié),并在妥協(xié)中提出條件,使我們的利益最大化
以溫度范圍為例,雖然高溫達(dá)到+250℃是歐洲市場(chǎng)所需要的,我們的企業(yè)達(dá)到此要求也有一定的難度。但這一要求是合理的,我們應(yīng)該為國(guó)內(nèi)的企業(yè)釋放這一信號(hào)。鑒于此,我們提出了按不同溫度等級(jí)細(xì)分子型別,既避免了給自己設(shè)置技術(shù)壁壘,又滿足了不同的需求,還為未來的技術(shù)發(fā)展預(yù)留了空間。
再如脈沖次數(shù),我們的草案中提出的是200000次,第一次投票時(shí)法國(guó)專家建議提高至400000次,我們沒有接受。第二次法國(guó)專家又提出了同樣的要求,并在2013年會(huì)議討論時(shí)獲得歐洲成員的支持,如果我們?cè)俜磳?duì),該標(biāo)準(zhǔn)將可能無(wú)法獲得通過。因此我們接受了其意見并與之達(dá)成妥協(xié),即同時(shí)保留這兩個(gè)脈沖次數(shù)要求,并以此分級(jí)。最終以200級(jí)和400級(jí)分別表示脈沖次數(shù)為200000次和400000次的兩種級(jí)別軟管,以滿足不同的需要。
4.4 充分溝通協(xié)調(diào)、虛心接受合理意見,贏得信任和尊重
ISO 17324: 2014的起草經(jīng)歷了近四年的時(shí)間,參與了四次國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)會(huì)議的討論,并積極與來自日本、荷蘭、法國(guó)、美國(guó)等多國(guó)的專家通過各種渠道進(jìn)行了技術(shù)交流和溝通,虛心接受合理建議,耐心解釋我們的訴求,贏得了廣泛的支持和尊重。
日本專家在前面提到的軟管分級(jí)、混煉膠性能、耐壓扁試驗(yàn)等技術(shù)要求的修改都給予了較大幫助,并在會(huì)議討論時(shí)給予了大力支持。
荷蘭專家John 2014年已有85歲高齡,有幾十年從事歐洲標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的經(jīng)驗(yàn),工作認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn),他主動(dòng)要求我們將草案發(fā)給他閱修改,并提出了很好的建設(shè)性修改意見,在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中給予了我們很大的幫助。我們也虛心地與他進(jìn)行溝通和討論,贏得了他的信任。在2014年11月的南非會(huì)議上,他主動(dòng)建議將以前由他作項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的標(biāo)準(zhǔn)修訂工作交給我們來做。
正是因?yàn)閺V泛采納了國(guó)際上的意見,使得我們的草案得以完善,最終在問詢階段(DIS)的投票時(shí),得以全票通過。ISO技術(shù)項(xiàng)目管理局(TPM)項(xiàng)目經(jīng)理提示SC1的秘書,根據(jù)新《ISO/IEC導(dǎo)則 》 第1部分中2.6.4的規(guī)定,當(dāng)DIS階段全票通過時(shí),可越過FDIS階段,直接進(jìn)入發(fā)布階段。SC1秘書處采納了TPM的建議,并與WG2工作組召集人商定后,決定將本項(xiàng)目直接推進(jìn)至發(fā)布階段。2014年7月18日,SC1秘書向項(xiàng)目負(fù)責(zé)人發(fā)送ISO/PRF 17324(清樣),要求進(jìn)行文本校對(duì)。最終,ISO 17324: 2014于2014年9月17日正式發(fā)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.
international standards, rubber hoses, automotive turbochargers, standard development, experiences
中國(guó)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)報(bào)2015年4期