Межгосударственный стандарт ГОСТ 34602-2019 "Автомобильные транспортные средства, использующие газ в качестве моторного топлива. Общие технические требования к эксплуатации на сжиженном природном газе, техника безопасности и методы испытаний" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г. N 1169-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 34602-2019
"Автомобильные транспортные средства, использующие газ в качестве моторного топлива. Общие технические требования к эксплуатации на сжиженном природном газе, техника безопасности и методы испытаний"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г. N 1169-ст)

Automotive vehicles using gas as a motor fuel. General technical requirements for the operation of liquefied natural gas, safety and test methods

МКС 43.060.40

Дата введения - 30 ноября 2020 г.
Введен впервые

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ")

2 Внесен Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 56 "Дорожный транспорт"

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 октября 2019 г. N 123-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г. N 1169-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34602-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 30 ноября 2020 г.

5 Введен впервые

6 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 56217-2014 ^*

------------------------------

^*_{Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2019 г. N 1169-ст ГОСТ Р 56217-2014 отменен с 30 ноября 2020 г.}

------------------------------

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к эксплуатации криогенных бортовых топливных систем, установленных на автомобильных транспортных средствах, работающих на сжиженном природном газе, и методы испытаний.

Стандарт распространяется на криогенные бортовые топливные системы, устанавливаемые на автомобильные транспортные средства категорий М и N, снабженные двигателями внутреннего сгорания.

Технические требования к криогенным топливным бакам и элементам специального оборудования баков установлены в ГОСТ 34601.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 2.601 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ 8505 Нефрас-С 50/170. Технические условия

ГОСТ 9968 Метилен хлористый технический. Технические условия

ГОСТ 34601 Автомобильные транспортные средства, работающие на сжиженном природном газе. Криогенные системы питания. Технические требования и методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 вскипание: Процесс парообразования при снижении давления ниже равновесного значения.

3.1.2 дренаж: Выход паров криогенной жидкости из сосуда в окружающую среду.

3.1.3 дренажный вентиль: Запорный вентиль на дренажном трубопроводе.

3.1.4 максимально допустимый уровень жидкости: Уровень жидкости в сосуде, при котором дальнейшая заправка сосуда запрещена, так как при термическом расширении жидкости возможно его разрушение.

3.1.5 заправочный резервуар: Резервуар, из которого осуществляют заправку криогенной бортовой топливной системы.

3.2 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

КБТС - криогенные бортовые топливные системы;

АТС - автомобильные транспортные средства;

СПГ - сжиженный природный газ;

БКТ - бак криогенный топливный;

ЗИП - запасное оборудование, инструмент, принадлежности;

ТУ - технические условия;

КД - конструкторская документация.

4 Характеристика криогенной бортовой топливной системы

4.1 КБТС входит в состав транспортного средства, силовая установка которого использует в качестве топлива природный газ, теплофизические свойства которого допускается определять, как для жидкого метана (см. приложение А).

4.2 КБТС характеризуется следующими параметрами, значения которых должны быть обоснованы при проектировании, подтверждены испытаниями и приведены в технической документации на КБТС:

- геометрический объем БКТ, дм³;

- наибольшее количество СПГ, заправляемого в бак, кг;

- рабочее давление, МПа;

- максимальная производительность испарителя, м³/ч;

- допустимое давление в баке, МПа;

- время подъема давления в баке, мин;

- масса КБТС (нетто), кг.

Значения параметров указывают в ТУ на конкретное изделие.

4.3 На каждом БКТ должна быть закреплена табличка с четкой нестираемой маркировкой, содержащая следующее:

- серийный номер;

- максимальная емкость, дм³;

- обозначение "СПГ";

- рабочее давление, МПа;

- масса;

- завод-изготовитель;

- год и месяц испытаний (например, 2012/05);

- информация о насосе (если конструкцией предусмотрена его установка);

- знак наличия международного сертификата.

4.4 КБТС должна включать в себя следующее (см. приложение Б, рисунок Б.1):

- БКТ;

- систему регазификации СПГ;

- запорную и распределительную арматуру;

- предохранительный клапан;

- систему сброса (стравливания) паровой фазы;

- скоростной клапан (устройство ограничения потока);

- ручной вентиль;

- обратный клапан;

- систему измерений параметров жидкой и газовой фазы;

- заправочное устройство;

- трубопроводы (включая газопроводы), аппараты технологической обвязки, машинное оборудование (включая насос для подачи СПГ в двигатель, насос для циркуляции теплоносителя и др.).

В состав КБТС могут быть включены:

- регулятор давления;

- датчик давления;

- указатель уровня;

- автоматический клапан;

- фильтры;

- комплект крепежных элементов;

- ЗИП (при необходимости).

Состав КБТС допускается дополнять при конкретном исполнении.

4.5 КБТС должна обеспечивать:

- безопасную эксплуатацию АТС, работающего с использованием СПГ;

- поддержание устойчивого расхода газа, указанного в ТУ на КБТС, на входе в систему питания двигателя при любом количестве СПГ в БКТ;

- положительные значения температуры газа на входе в систему питания двигателя;

- условия для запуска двигателя в диапазоне рабочих температур, указанных в ТУ на двигатель;

- бездренажное хранение СПГ в соответствии с требованиями КД на бак;

- возможность проведения всех технологических операций с компонентами КБТС с минимальными демонтажно-монтажными работами.

4.6 При эксплуатации АТС, оснащенного КБТС, проводят следующие технологические операции:

- подготовку КБТС к заправке СПГ и заправку теплого и холодного БКТ;

- опорожнение и отогрев КБТС;

- проверку КБТС на герметичность;

- обезжиривание системы.

5 Хранение и регазификация сжиженного природного газа на борту автомобильного транспортного средства

При хранении и регазификации СПГ на борту АТС необходимо обеспечить:

- устойчивую подачу газа в двигатель в необходимом количестве на различных режимах работы и при положительной температуре;

- безопасность эксплуатации АТС при работе с применением СПГ.

5.1 Особенности хранения сжиженного природного газа на борту неработающего транспортного средства

5.1.1 Способ хранения СПГ выбирают из особенностей конструкции БКТ и оснащенности автотранспортного предприятия, эксплуатирующего АТС на СПГ.

5.1.2 Если время простоя ТС превышает время бездренажного хранения, то необходимо либо провести слив СПГ из БКТ и очистить элементы системы питания от отложений и загрязнений, либо подключить систему дренажа к устройству сброса газа на "свечу".

5.1.3 Потери СПГ при сбросе "на свечу" определяют внешним теплопритоком (см. приложение В), значение которого приводят в эксплуатационной документации на БКТ КБТС.

5.1.4 Расчет длительности бездренажного хранения СПГ в БКТ при различной степени заполнения приведен в приложении Г.

5.2 Меры по устранению засорения коммуникаций и аппаратов твердыми отложениями

Наиболее вероятными местами для кристаллизации являются криогенная арматура, через которую проходит СПГ, необогреваемые участки испарителя-газификатора. Устранение засорений осуществляют методом выпаривания. Перед началом отогрева следует убедиться, используя газоанализаторы или другие аппаратные средства, в отсутствии взрывоопасной концентрации метана около КБТС. Для отогрева допускается использовать горячую воду или горячий пар в соответствии с методиками завода-изготовителя КБТС. Использовать для отогрева устройства с открытым пламенем запрещается.

5.3 Требования безопасности при хранении сжиженного природного газа на борту автотранспортного средства

5.3.1 Хранение АТС на открытой площадке с централизованным сбросом газа "на свечу" проводят при длительном сроке простоя ТС. В этом случае дренажный газопровод КБТС должен быть присоединен к устройству сброса "на свечу".

5.3.2 Проверку герметичности предохранительного клапана проводят сигнализатором или обмыливанием выходного отверстия дренажного трубопровода. При протечках предохранительного клапана эксплуатация АТС не допускается.

6 Заправка криогенной бортовой топливной системы сжиженным природным газом

6.1 Общие положения

6.1.1 В процессе заправки следует уменьшать длительность операции и сокращать потери жидкости, а также обеспечивать условия безопасности при выполнении операции.

6.1.2 Скорость заправки бака определяют расходом жидкости, зависящим от разницы давлений в КБТС и заправочном резервуаре, а также от диаметра проходных сечений элементов системы заправки.

6.1.3 Упрощенный расчет длительности заправки КБТС и потерь жидкости при заправке приведены в приложении Д. Существенное отклонение реальной длительности процесса заправки от расчетного значения свидетельствует о появлении паровой фазы в заправочной коммуникации, засорении заправочной коммуникации или повышенном сопротивлении дренажной коммуникации.

6.1.4 Для сокращения времени заправки применяют нагнетающий насос, выходное давление которого не должно превышать рабочее давление КБТС.

6.2 Порядок проведения заправки криогенной бортовой топливной системы сжиженным природным газом

6.2.1 Во время заправки давление в заправочном резервуаре поддерживают на уровне рабочего значения, но не выше, чем рабочее давление КБТС.

6.2.2 Перед заправкой необходимо подсоединить рукав заправочной емкости к заправочному устройству БКТ, открыть заправочный вентиль на БКТ, открыть расходный вентиль на заправочной емкости и включить нагнетающий насос (при наличии).

6.2.3 Прекращение процесса заправки проводят одним из следующих способов:

- при срабатывании ограничителя уровня БКТ;

- по электрическому сигналу от уровнемера бака на автоматическое прекращение заправки;

- по звуковому или световому сигналу от уровнемера на прекращение заправки оператором.

6.2.4 По окончании заправки следует закрыть вентиль подачи жидкости из заправочного резервуара, снизить давление в баке до атмосферного, отсоединить заправочное устройство, закрыть заправочную горловину заглушкой.

6.3 Требования безопасности при проведении заправки криогенной бортовой топливной системы сжиженным природным газом

6.3.1 Заправку КБТС СПГ на криогенной заправочной станции проводят в автоматическом режиме управления в соответствии с технологическим регламентом станции, а заправку вне криогенной заправочной станции - по соответствующей технологии заправки, которая должна быть разработана эксплуатирующей службой, исходя из технической документации на топливозаправщик и на КБТС.

Рекомендуются следующие значения параметров:

- наибольшее количество СПГ, заправляемого в бак. БКТ должен включать в себя механизм защиты от переполнения, предотвращающий перелив бака более чем на 90 % внутреннего объема и автоматически останавливающий заправку при заполнении;

- наименьшее допустимое давление в баке - не менее 0,3 МПа (3,0 кгс/см²);

- наибольшее допустимое давление в баке - не более 1,6 МПа (16 кгс/см²);

- время бездренажного хранения - не менее 120 ч;

- потери от испарения (на жидком азоте) - не более 0,18 кг/ч.

6.3.2 При проведении заправки КБТС СПГ двигатель АТС не должен работать.

6.3.3 Перед заправкой должны быть приняты меры, исключающие самопроизвольное движение АТС.

6.3.4 При заправке из питающего резервуара (вне криогенной заправочной станции) необходимо обеспечить заземление питающего резервуара.

6.3.5 Подсоединение и отсоединение заправочного устройства к заправочной горловине проводят при атмосферном давлении в БКТ.

6.3.6 В процессе заправки давление в питающем резервуаре в соответствии с 6.2.1 не должно превышать значение рабочего давления в КБТС.

6.3.7 Движение АТС по окончанию заправки необходимо начинать только после отсоединения заправочного устройства и установки заглушки на горловину.

7 Опорожнение и отогрев криогенного топливного бака

7.1 Штатное опорожнение криогенного топливного бака

7.1.1 Штатное опорожнение БКТ проводят перед заездом АТС в помещение до проведения регламентных работ и ремонта КБТС. Штатное опорожнение с последующим отогревом БКТ также проводят для удаления накопившихся в нем примесей, восстановления вакуума в изоляционном пространстве, ремонта и технического освидетельствования КБТС.

7.1.2 Допускается вырабатывать остаток СПГ при работе двигателя АТС на холостом ходу.

7.1.3 Опорожнение заканчивают при полном удалении СПГ из бака. Контроль над полным опорожнением проводят через трубопровод нижнего слива или по уровнемеру (если трубопровод нижнего слива отсутствует). Определение длительности процесса и расхода газа на отогрев БКТ производят в соответствии с приложением Е.

7.2 Аварийное опорожнение криогенного топливного бака

7.2.1 Аварийное опорожнение бака КБТС проводят при нарушении герметичности тепловой изоляции (неуправляемое повышение давления в баке) или при разгерметизации системы (утечки СПГ, наблюдаемые визуально), при засорении коммуникаций, арматуры и испарителей твердыми отложениями.

7.2.2 Для проведения аварийного опорожнения КБТС необходимо остановить АТС, вызвать резервную цистерну и перелить в нее СПГ. Если цистерну вызвать невозможно, то в ближайшем месте, удаленном от жилых и промышленных зданий, с подветренной или перпендикулярной к ветру стороны из КБТС необходимо слить СПГ на грунт с последующим испарением в атмосферу. После полного испарения жидкости необходимо закрыть запорную арматуру КБТС и транспортировать АТС на буксире.

7.2.3 При аварийном опорожнении на грунт следует за счет регулирования скорости опорожнения поддерживать площадь пятна СПГ на грунте не более 1,0 м². Скорость опорожнения регулируют вентилем слива или давлением в БКТ.

8 Периодическое устранение загрязнений криогенной бортовой топливной системы в процессе эксплуатации (обезжиривание)

8.1 Наибольшая часть высококипящих примесей накапливается в следующих узлах:

- испаритель;

- нижняя часть криогенного резервуара (район слива);

- арматура.

8.2 Удаление накопившихся примесей из узлов системы КБТС проводят путем продувки системы горячим воздухом или промывки ее неорганическими растворителями.

8.3 Перечень оборудования, приспособлений и материалов, используемых при промывке КБТС растворителями, а также порядок проведения работ приведены в приложении Ж.

9 Проверка криогенной бортовой топливной системы на герметичность

9.1 Методы испытаний криогенных бортовых топливных систем автотранспортных средств, общие положения

9.1.1 Целью испытаний является проверка соответствия технических показателей изделия требованиям ТУ и настоящего стандарта.

9.1.2 Испытания включают проверку:

- прочности крепления оборудования КБТС при перегрузках в соответствии с 9.2;

- основных технических характеристик КБТС, приведенных в технической документации на изделие согласно 4.2;

- условий работы КБТС совместно с двигателем согласно 4.3; 4.4;

- регламента на основные технологические операции согласно 4.5.

Объем и методы испытаний арматуры и отдельных устройств КБТС определяет их изготовитель.

9.1.3 Изделие допускают к испытаниям при полной комплектности оборудования, технической документации на изделие и при отсутствии замечаний после внешнего осмотра изделия.

9.1.4 Проверку на герметичность элементов КБТС проводят в соответствии с 9.3.

9.1.5 При обнаружении течи контрольного газа в месте соединения устройства допускаются повторный монтаж газовых соединений и проведение повторного испытания.

9.1.6 Перед началом заполнения КБТС СПГ проводят "теплую" опрессовку системы в соответствии с 9.3 и проверяют герметичность КБТС в целом, включая заправочный узел.

9.1.7 Для подготовки КБТС к приему СПГ необходимо заменить газовую атмосферу в БКТ на рабочую среду (природный газ) методом "полоскания" (трехкратным периодическим разбавлением газообразным азотом) или вакуумированием внутреннего сосуда и других элементов КБТС в соответствии с программой-методикой завода-изготовителя.

9.1.8 Техническое обслуживание КБТС во время испытаний проводят в соответствии с технической документацией на изделие.

9.1.9 Заданные и фактические данные, полученные при испытаниях, отражают в протоколах испытаний, утвержденных в установленном порядке.

9.2 Проверка прочности крепления оборудования

Проверку прочности крепления оборудования КБТС проводят следующим методом:

- расчетным;

- статических испытаний, имитирующих соответствующие перегрузки, с приложением их к центру масс БКТ;

- динамических испытаний АТС (на удар).

9.3 Проверка на герметичность элементов криогенной бортовой топливной системы

Проверку на герметичность элементов КБТС допускается проводить:

- путем заполнения КБТС газом с температурой окружающей среды при рабочем давлении с последующим обмыливанием разъемных соединений или по падению давления в системе ("теплая" опрессовка);

- путем заполнения КБТС жидким азотом или СПГ при рабочем давлении, с визуальным контролем разъемных соединений и сварных швов ("холодная" опрессовка).

9.4 Проверка качества теплоизоляции и времени бездренажного хранения

9.4.1 Целью испытаний является подтверждение испарения и длительности бездренажного хранения, приведенных в технической документации на изделие.

9.4.2 Все клапаны и вентили перед испытаниями закрывают и проверяют на герметичность.

9.4.3 Качество теплоизоляции определяют потерями от испарения жидкого азота, которые должны быть не более 0,18 кг/ч.

9.4.4 Длительность бездренажного хранения СПГ определяют по скорости повышения давления в БКТ при закрытых вентилях и клапанах. Повышение давления определяют по манометру КБТС.

9.4.5 Если время бездренажного хранения составляет более 72 ч, то допускается определять длительность бездренажного хранения расчетным путем, используя экспериментально определенные значения теплопритоков к БКТ.

9.5 Состав и порядок согласования эксплуатационной документации на криогенную бортовую топливную систему

9.5.1 Эксплуатационная документация на КБТС включает в себя следующее:

- инструкцию по эксплуатации;

- паспорт на БКТ установленной формы;

- паспорт-формуляр на КБТС согласно ГОСТ 2.601.

9.5.2 Разрешение на ввод в эксплуатацию КБТС выдается лицом, назначенным приказом по организации, эксплуатирующей КБТС, для осуществления производственного контроля соблюдения требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением, на основании документации изготовителя после технического освидетельствования и проверки организации обслуживания.

9.5.3 Разрешение на ввод КБТС в эксплуатацию записывают в паспорте-формуляре на КБТС.

9.5.4 На каждую КБТС после выдачи разрешения на его эксплуатацию должны быть нанесены краской на видном месте или на специальной табличке форматом не менее 200 мм на 150 мм:

- регистрационный номер предприятия;

- рабочее и пробное давление;

- число, месяц и год последующих осмотров и испытаний.

9.6 Контроль воздушной среды

9.6.1 Контроль воздушной среды вокруг КБТС с помощью газоанализатора или сигнализатора проводят при рабочих температурах без специального повышения давления в системе.

9.6.2 Контроль воздушной среды проводят при ежедневном осмотре КБТС:

- для проверки узла заправки на герметичность при заправке КБТС СПГ;

- при подозрениях на нарушение герметичности КБТС.

9.6.3 В качестве сигнализаторов допускается использовать приборы (течеискатели) с допускаемой абсолютной погрешностью не ниже  5 % нижнего концентрационного предела распространения пламени, то есть погрешность не должна превышать 0,25 %.

9.6.4 Перед проверкой на герметичность следует убедиться, что отсутствует фоновая концентрация метана в атмосферном воздухе.