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1、往复式内燃机 安全 第2部分：点燃式发动机（报批稿）编制说明一、标准立项背景点燃式发动机是工业、农业、林业、消防、军事设施等的主要动力源，近年来我国点燃式发动机实现了跨越式增长，根据2012年内燃机工业年鉴统计，2011年我国多缸汽油机产销量分别为1312万台和1321万台，实现出口417万台；通用小型汽油机实现产销量2300万台，其中近80出口。另外2010年底我国天然气(CNG/LNG)发动机保有量达到45万台，近十年复合增长率超过54%。预计，到2015年，单一天然气发动机保有量将达到150万台，2020年将达到300万台，未来5年复合增长率也将高达27%。点燃式发动机由许多零部件组成，
2、而对最终设备和机器而言又是一个大型部件，点燃式发动机的产品安全既包括整机及其零部件本身的生产、使用安全，又包括其作为最终设备一部分的生产和使用安全。其安全问题十分复杂，概括来说：由于点燃式发动机产品的主轴、风扇、离合器、皮带轮、涡轮增压器叶片都是高速运动件，点燃式发动机产品使用时的机械危险包括挤压危险、剪断危险、切割和切断、缠绕、吸入或卷入危险、零件抛射危险及高压液体喷射危险等；点燃式发动机产品及其起动电机和其它控制系统由于短路等会引起电气危险；由燃油、燃气、机油、排气等高温热源及热源火焰爆炸造成烧伤引起热危险；由发动机排放的工作噪声或异常强噪声使听力损害或使生理失调的噪声危险；接触或吸入内燃
3、机使用或排放的有害液体、气体、烟雾、废气危险；由于能量供应发生故障、机械零件损坏或功能失调、控制系统故障或失效引起的危险；各种安全措施或装置失效所产生的危险以及燃料燃烧及爆炸引起的危险等等。而点燃式发动机作为动力源，它的安全失效又会严重影响其配套机械，从而使其配套机械不能正常工作甚至出现连环功能失效危险。点燃式发动机的生产使用安全性直接关系生命与财产安全。目前国内现行的强制性国家标准GB 20651.1-2006往复式内燃机 安全 第1部分:压燃式发动机只适用于压燃式发动机，GB/T 1147.1-2007中小功率内燃机 第1部分：通用技术条件中规定其安全要求应符合GB 20651.1-200
4、6的要求和其他有关专业标准的规定，但国内没有规定点燃式发动机安全要求的国家标准或行业标准，生产厂家和使用者没有专业标准可依，质监部门监管和许可证管理均无章可循，点燃式发动机生产和使用者的安全得不到保障，制约了点燃式发动机的可持续发展。因此，上海内燃机研究所联合行业内骨干企业、研究机构等对点燃式发动机的通用性安全要求提出立项申请，建议将其列为强制性国家标准，以保障点燃式发动机的生产和使用安全。二、工作简况1、任务来源本标准根据2010年国家标准制修订计划项目（国标委综合201087号文）进行制定，计划编号：20100905-Q-604，项目名称：往复式内燃机 安全 第2部分：点燃式发动机，主要起
5、草单位：上海内燃机研究所等，计划完成时间：2012年。2、工作简要过程项目预研立项阶段：全国内燃机标委会于2008年起在行业内（包括行业骨干企业、检测机构、科研院所、高等院校和使用单位）组织调研关于点燃式发动机安全的标准需求及内容，并广泛收集国际标准和国外先进标准，对标准立项的必要性、可行性、主要内容、强制内容、强制必要性等进行了征求意见。根据反馈意见，标委会决定申报项目立项。标委会组织人员编制了标准草案，于2010年7月向国家标准委申报国家标准立项。2010年12月国家标准委下达了项目计划。起草阶段：根据项目计划，由上海内燃机研究所牵头，联合上海柴油机股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、广西
6、玉柴机器股份有限公司、常州常发农业装备工程技术研究有限公司、常州常瑞天力动力机械有限公司、中国船舶工业综合技术经济研究院等正式成立起草组，对标准草案进行完善，对相关内容进行试验验证，形成了标准讨论稿；将标准讨论稿在内燃机标委会委员（观察员）单位和标准网网员单位广泛征求意见，根据反馈意见，对讨论稿进行了修改。意见征求阶段：修改后的讨论稿于2011年10月通过中国内燃机网（全国内燃机标准化技术委员会）（engine.org）、邮件、电话讨论等方式公开征求意见，共收到了来自重庆车辆检测研究院、机械工业农用运输车发展研究中心、中国石油集团济柴动力总厂、嘉陵-本田发动机有限公司、洛阳拖拉机研究所、北汽福
7、田汽车股份有限公司等单位的42条意见和建议。根据反馈意见，对标准讨论稿进行修改，于2011年11月底在全国内燃机标委会审查会上向与会代表征求意见。与会的四川省农业机械鉴定站、中国石油集团济柴动力总厂、嘉陵-本田发动机有限公司、重庆车辆检测研究院、郑州飞马机电有限公司等单位提出了8条意见，来自上海汽车集团股份有限公司技术中心、中国汽车技术研究中心、卡特彼勒（中国）投资有限公司、康明斯（中国）投资有限公司、重庆长安汽车股份有限公司等单位的代表在会议中提出了相关建议。根据会议讨论结果，对标准文本进行修改，形成标准征求意见稿，于2012年5月再次通过中国内燃机网（全国内燃机标准化技术委员会）（engi
8、ne.org）、邮件等方式公开征求意见，共收到了来自宁波中策动力机电集团有限公司、重庆车辆检测研究院、机械工业农用运输车发展研究中心、嘉陵-本田发动机有限公司、洛阳拖拉机研究所、郑州飞马机电有限公司、南车资阳机车有限公司等单位的17条意见和建议，根据反馈意见和建议，修改形成了送审稿。审查阶段：在2012年7月召开的全国内燃机标委会审查会（大理）上，来自中国汽车技术研究中心、大众汽车（中国）投资有限公司、安徽江淮汽车股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、欧洲汽车工业协会北京代表处、济南汽车检测中心、上海汽车集团股份有限公司技术中心、嘉陵-本田发动机有限公司、卡特彼勒（中国）投资有限公司、康明斯
9、（中国）投资有限公司等单位的代表对标准均无技术上的意见。经与会委员及代表认真讨论，一致同意该标准通过审查，建议作少量编辑性修改后上报。标准起草组根据与会专家意见和建议修改形成标准报批稿。报批阶段：起草组根据审查结论，完成报批材料。在报批前，2012年10月全国内燃机标准化技术委员会秘书长就标准的适用范围专程前往湖北与全国汽车标准化技术委员会发动机技术委员会进行沟通，2012年11月由全国内燃机标委会上报国家标准委。为慎重起见，2013年12月，全国内燃机标准化技术委员会秘书长与全国汽车标准化技术委员会发动机技术委员会（主任委员吴新潮）再次进行了电话沟通确认，鉴于点燃式发动机安全要求的通用性，汽
10、车发动机分标委对本标准不持异议。3、主要参加单位及其所做的工作上海内燃机研究所：负责组织成立起草工作组，收集国内外相关技术资料和规范，编写标准文本。上海柴油机股份有限公司、潍柴动力股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、常州常发农业装备工程技术研究有限公司、常州常瑞天力动力机械有限公司、中国船舶工业综合技术经济研究院：负责技术调研、验证和标准文本的校核。三、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则标准强制内容编写严格执行国家关于加强强制性标准管理的若干规定；贯彻我国相关的法律法规和强制性国家标准；按照GB/T 1.12009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写的规定及相关要求编制。2、主要
11、内容范围：本标准规定了点燃式发动机及其基本附属设备的安全要求和防护措施。本标准适用于陆上、地下和水上用点燃式发动机（以下简称发动机），诸如道路车辆、拖拉机、林业机械、土方机械、船用主辅机、发电机组、矿用机械、工业卡车、叉车、排灌机械、园艺机械及公用事业通用设备等使用的点燃式发动机。本标准不包括使用于潜在爆炸性环境下的特殊要求。对燃气发动机，诸如天然气发动机和生物质气发动机等，可根据具体用途提出特殊要求。主要技术内容：本标准制定了为防止人身伤害的危险一览表；对点燃式发动机整机及关键零部件提出了安全要求和防护措施；规定了发动机制造厂为保证使用安全性而必须向用户提供的使用和维护信息。四、主要技术内容
12、说明1、起动系统起动系统的安全性直接关系到操作人员的生命财产和动力装置的使用可靠性，调查研究发现，造成起动系统不安全的主要原因是用户不遵守操作规程和发动机设计不合理。为此，本标准对起动系统的制定原则是，无论是设计、制造或使用，都必须执行标准和/或规范，杜绝无标生产、降标生产的现象发生，以确保起动系统投入使用后，能在设计工况范围内可靠运行，不致因零部件失效或故障造成机毁人亡的严重后果。对手起动系统，明确规定：只有采用国际标准和国家标准推荐使用的手柄起动装置或回弹式绳索起动装置才是安全可靠的。对船用发动机则必须遵守钢质海船入级与建造规范2009或游艇入级与建造规范2012才能在船上采用电起动或压缩
13、空气起动。2、停机系统本标准对停机系统制定的原则是：针对目前部分汽油机在正常停机后仍发生自燃的现象，规定停机除通过切断点火来实现，还应切断供油，以保证停机安全可靠；急停功能在任何时候都应是可用和可操作的，在发动机的各种运行工况中，该功能应优先于其他功能；急停功能不应用来代替安全防护措施和其他安全功能，亦即急停功能不应削弱保护装置或其他安全功能装置的有效性；急停功能的设计应确保在急停装置动作后，以合适的方式停止发动机的危险动作，而不致产生附加风险，并且也无需再进行人为干预。因此本标准要求按GB 16754机械安全 急停 设计原则中规定的0类要求进行停机，即立即切断机器制动机构的动力源或机械断开（
14、停转）危险元件及其致动机构，必要时应采取制动措施。3、控制装置控制系统的设计原则是应使控制者与发动机进行安全简单的互动，使其达到：进行起动和停止状态的系统分析；提供各种规定的操作模式，例如正常停机后起动，进行中断后再启动等；清晰地显示失效或故障；提供防止意外起动指令产生的措施；执行联锁指令，以防止发动机在危险工况下重新起动。为此，本标准要求控制装置应符合GB/T 4672往复式内燃机 手操纵控制机构 标准动作方向的规定，对手动控制装置的使用、配置和标记则应满足下列要求：必须清晰可见，可识别，必要时加以标示；必须能安全地即时操作，而且作用明确；控制机构的位置和动作与其作用应是恒定对应的；控制机构
15、的操作不会引起附加风险。4、报警装置根据用户在实际使用中遇到的问题，视觉信号（如闪光灯）和听觉信号（如报警器）应可用于警示诸如发动机起动或超速等即将发生的危险事件，并可用于自动保护措施触发前对操作者的警示，为此，报警装置应：在危险事件出现之前发出；含义确切；能被明显地察觉到，并能与所用的其他信号相区分；容易被使用者和其他人员明确识别。同时警示装置的设计、配置和布局应便于查看，可根据使用信息对警示装置进行定期检查，并且还应防止由于过多视觉和/或听觉信号造成“感觉饱和”的风险，以免导致警示装置失去作用。因此，本标准规定报警装置、信号、标志及颜色须符合GB 18209.1机械电气安全 指示、标志和操
16、作 第1部分：关于视觉、听觉和触觉信号的要求的规定，并且报警装置应能在发动机运转或停机时进行检验，以表明其功能是否正常。5、防护设计和安全措施本标准以GB/T 15706机械安全 设计通则 风险评估与风险减小为依据，在制定防护设计和安全措施时注意贯彻人类工效学原则，以消除危险，降低风险，保护操作人员的人身安全：考虑操作人群的人体尺寸、力量和姿势、运动幅度及重复频次等；对手持式和移动式发动机的设计，考虑到人力的可及范围、控制机构的操动以及操作人员的手、臂和腿等的解剖学结构；对具体发动机安全防护装置的正确选用，根据对该发动机的风险评估结果来判定，对诸如堕落或弹射物危险、噪声、振动、辐射和有害物的排
17、放危险，以及发动机倾倒或翻转等危险，充分考虑这些危险的所在位置及危害程度，以相关标准为指南，确定发动机是否存在应进行防护的必要性。五、知识产权说明本标准不涉及知识产权问题，也不承担识别相关专利的责任。六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用和影响等情况本标准制定时全面贯彻国家有关安全、卫生、环保等方面的强制性要求，旨在保障我国点燃式发动机的生产使用安全。本标准的实施将提高我国点燃式发动机的市场准入门槛，保护点燃式发动机的生产者和使用者的安全，确保点燃式发动机的可持续发展。本标准的实施将督促企业建立零部件认证制度、外协外购件质量跟踪卡和用户使用档案，对出厂产品严格按工艺制造、按图纸加工、按标准检
18、验，不但使企业通过行业质量认证，也使企业的优质可靠产品尽早占领市场，为企业带来经济效益。本标准的实施，将推动降噪、减排和安全可靠的点燃式发动机研发，促进点燃式发动机健康有序发展。七、国外相关法律、法规和标准情况1、国际国外情况1997年，国际标准化组织制定了与往复式内燃机相关的防火标准ISO 6826：1997往复式内燃机 防火。1998年，欧洲标准化委员会根据欧洲共同体委员会（EC）和欧洲自由贸易协会（EFTA）的要求，制定了EN 1679-1：1998往复式内燃机 安全 第1部分：压燃式发动机，2011年又对该标准进行了修订即EN 1679-1：2011往复式内燃机 安全 第1部分：压燃式
19、发动机，但至今没有制定关于点燃式发动机安全的标准。2、我国情况我国于1999年制定了主要针对压燃式发动机的JB 88901999往复式内燃机 安全要求，2006年制定了GB 20651.12006往复式内燃机 安全 第1部分：压燃式发动机，该标准等同采用BS EN 1679-1：1998 往复式内燃机 安全 第1部分：压燃式发动机。目前国内外没有点燃式发动机安全标准。八、与现行有关法律、法规和强制性国家标准的关系本标准遵守国家发布的相关强制性国家标准的规定。与国家发布的安全、防火、排放、烟度等强制性标准保持协调一致。本标准将与GB 20651.1-2006往复式内燃机 安全 第1部分：压燃式发
20、动机一起完善我国内燃机通用安全要求标准体系。九、重大分歧意见的处理经过和依据本标准在制定过程中充分听取各方面的意见和建议，所有意见都通过协商解决，没有产生重大分歧。十、标准性质的建议说明根据中华人民共和国标准化法规定，保障人体健康，人身、财产安全的标准应为强制性标准，对产品及产品生产、储运和使用中的安全、卫生标准，劳动安全、卫生标准，运输安全标准，以及环境保护的污染物排放标准和环境质量标准均应列为强制性标准。因此，本标准为全文强制。主要包括：起动系统、停机系统、控制装置、监测装置、报警装置以及防火、防爆、减排、降噪等方面的防护设计和安全措施。十一、标准实施建议1、督促企业全面实施本标准，全过程重视和控制内燃机产品安全，从设计、制造、检验、使用、到维修保养的每一过程都将安全生产放在首位，并采取切实可行的措施进行安全控制；2、全国内燃机标委会、全国内燃机质检中心、认证机构通力合作，把推动安全标准的贯彻实施与发放生产许可证和开展行业质量检查有机结合起来，形成工作合力，加强标准的监督实施，保障内燃机产品的生产安全和使用安全。3、以国家技术标准资源服务平台为依托，充分利用网站（包括中国内燃机网等），结合国内、国际标准化活动，举办各种形式的标准宣贯会，使点燃式发动机全行业充分重视标准、理解标准、进而全面实施标准。标准编制组2013年12月