廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《冷藏運輸節(jié)能操作規(guī)范》編制說明

廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《冷藏運輸節(jié)能操作規(guī)范》編制說明一、工作簡況2018年，廣東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局下發(fā)了《廣東省質(zhì)監(jiān)局關(guān)于2018年度省級地方標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)、服務(wù)業(yè)類）立項工作的通知（省質(zhì)檢標(biāo)函[2018]39號）》，經(jīng)廣東省商務(wù)廳同意，廣州大學(xué)聯(lián)合廣州市標(biāo)準(zhǔn)化研究院、廣東新供銷天曄供應(yīng)鏈管理有限公司申報制定《冷藏運輸節(jié)能操作規(guī)范》。2019年，廣東省市場監(jiān)督管理局下發(fā)了《廣東省市場監(jiān)督管理局關(guān)于批準(zhǔn)下達省地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃項目的通知（省質(zhì)檢[2019]7號）》，《冷藏運輸節(jié)能操作規(guī)范》獲得立項，廣州大學(xué)為組織單位，負責(zé)整個文件編制的組織協(xié)調(diào)工作，廣州市標(biāo)準(zhǔn)化研究院、廣東新供銷天曄供應(yīng)鏈管理有限公司等為協(xié)作單位，負責(zé)調(diào)研并協(xié)助關(guān)鍵指標(biāo)確定、實驗等工作。二、立項的必要性我國鮮活農(nóng)產(chǎn)品和其他易腐食品對冷藏運輸有著廣泛而持久的運輸要求。隨著人民生活水平的逐步提高，對食品質(zhì)量的要求亦越來越高。據(jù)統(tǒng)計，我國各類易腐食品每年總產(chǎn)量達12億余噸，各類易腐食品省際調(diào)運量在4億噸以上，已成為世界上最大的易腐食品生產(chǎn)和消費國，約占全球產(chǎn)量和消費量的四分之一，而且總量仍在不斷增加。要保證運輸過程中易腐食品品質(zhì)，冷藏運輸是必不可少的措施與環(huán)節(jié)，但全國實際形成的易腐食品省際運量卻不到需求量的一半。近年來，隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，人民水平不斷提高，食品安全問題也得到空前的重視，食品在產(chǎn)、銷、運過程中的安全都成為全國人民關(guān)心的重要節(jié)點。冷鏈物流越來越受到關(guān)注。十九大報告中習(xí)近平總書記指出：我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。食品冷鏈作為保障食品品質(zhì)安全的關(guān)鍵技術(shù)，亦成為當(dāng)前亟待解決的核心工作之一?？梢?，提高冷鏈效率、降低冷鏈能耗既是建設(shè)節(jié)約型社會與環(huán)境保護的需要，又是保證食品供應(yīng)、食品安全和加快農(nóng)業(yè)與食品工業(yè)發(fā)展的需要。冷鏈效率的提高和運行成本的降低，能有效促進冷鏈技術(shù)的使用，切實保障食品安全，提高國民生活質(zhì)量，增強生活滿意度。冷藏運輸是我國當(dāng)前冷鏈最為薄弱環(huán)節(jié)，但目前尚無冷藏運輸節(jié)能操作方面的相關(guān)規(guī)范可供參考。冷藏運輸過程中常出現(xiàn)操作措施不當(dāng)或冷藏運輸裝備性能低下等問題，致使運行能耗居高不下，每年用于冷藏運輸制冷系統(tǒng)的油耗即達300余萬噸，隨著冷藏運量的年均17%的增速及油價的日益攀升，油耗總量和開支急劇增加，單位運輸成本為發(fā)達國家的兩到三倍，使得車輛制造部門和運營部門無利可圖或虧本經(jīng)營；部分貨主為追求利潤使用普通車輛代替冷藏車進行運輸，常造成各類易腐食品的腐損率高達15%~30%，年直接經(jīng)濟損失達千億元之巨。正是由于食品運輸關(guān)沒有把好，國內(nèi)食品常有“一流原料、二流加工、三流包裝、四流運輸、五流價格”之說，不僅浪費巨大，也制約了食品工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此，改進冷藏運輸操作，降低運輸能耗，能有效促進冷藏運輸技術(shù)的使用，切實保障食品安全，推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展。此外，能源利用效率的低下也造成CO2排放的增加，對環(huán)境造成影響。近年來，隨著國家對節(jié)能以及食品安全問題的日益重視，冷鏈物流運輸節(jié)能問題越來越受到關(guān)注。綜上所述，降低冷鏈物流運輸能耗既是建設(shè)節(jié)約型社會與環(huán)境保護的需要，又是保證食品供應(yīng)、食品安全和加快農(nóng)業(yè)與食品工業(yè)發(fā)展的需要。如通過節(jié)能，每年不僅可節(jié)約成本數(shù)億元，同時還將促進冷藏運輸技術(shù)的使用，切實保障食品安全，推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展。作為冷藏運輸?shù)妮d體，冷藏運輸節(jié)能操作的規(guī)范亟待規(guī)范，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定十分必要。三、標(biāo)準(zhǔn)編制原則本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中，主要遵從以下原則：（一）遵從實用可行原則標(biāo)準(zhǔn)充分考慮目前廣東省冷鏈配送以及冷藏車需加強規(guī)范等各種因素，充分反映實際情況，使標(biāo)準(zhǔn)實用可行，為冷鏈運輸高效、精準(zhǔn)實施提供有力的支撐。（二）鼓勵技術(shù)進步和規(guī)范操作原則考慮到冷鏈技術(shù)發(fā)展較快，設(shè)備設(shè)施形式多樣，為鼓勵技術(shù)進步，標(biāo)準(zhǔn)在條款上只陳述原則和要求，不限制具體技術(shù)發(fā)展。同時，盡量引入國際通行的規(guī)范操作，更好地指導(dǎo)廣東省冷鏈配送的規(guī)范性操作。（三）與其他標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)一致原則標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中，充分調(diào)查了國內(nèi)現(xiàn)行的冷鏈管理、設(shè)施設(shè)備、技術(shù)要求等國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在內(nèi)容、術(shù)語上盡量與其他標(biāo)準(zhǔn)保持協(xié)調(diào)一致。同時，本標(biāo)準(zhǔn)編制符合國家現(xiàn)行法律法規(guī)及相關(guān)規(guī)定，并嚴(yán)格按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要引用文件：GB/T5600鐵路貨車通用技術(shù)條件GB/T7392系列1：集裝箱的技術(shù)要求和試驗方法保溫集裝箱GB/T16471運輸包裝件尺寸與質(zhì)量界限GB/T21145運輸用制冷機組GB/T22918易腐食品控溫運輸技術(shù)要求GB29753道路運輸食品與生物制品冷藏車安全要求及試驗方法SB/T11092多溫冷藏運輸裝備技術(shù)要求及測試方法本文件共分為七章，其主要內(nèi)容包括：術(shù)語和定義、冷藏運輸節(jié)能操作總體要求、冷鏈運輸裝卸、轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)節(jié)能操作規(guī)范、冷鏈運輸環(huán)節(jié)節(jié)能操作規(guī)范、運輸裝備要求。在術(shù)語和定義方面，文件界定了冷藏運輸及裝備節(jié)能涉及的主要術(shù)語和定義。在操作方面，文件重點對冷藏運輸節(jié)能操作的總體要求、裝卸、轉(zhuǎn)運、運輸環(huán)節(jié)的具體操作要求逐一規(guī)范，在運輸裝備方面，對廂體氣密性能、隔熱性能、表面涂層、制冷機組能效進行規(guī)范。四、與現(xiàn)行法律法規(guī)、強制性標(biāo)準(zhǔn)等上位標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律法規(guī)、強制性標(biāo)準(zhǔn)的要求無沖突。五、標(biāo)準(zhǔn)有何先進性或特色性（1）標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了廣東的地域特色和技術(shù)的先進性。標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的對冷藏運輸節(jié)能技術(shù)操作進行了梳理，尤其在廂體表面涂層隔熱要求方面，廣州處于亞熱帶區(qū)域，常年太陽輻射量大（夏季中午可達1000W/m2以上），因此，廂體表面涂層隔熱要求十分必要，但目前，國內(nèi)僅有《綠色冷庫評價標(biāo)準(zhǔn)》對該問題有所涉及（中國制冷學(xué)會團體標(biāo)準(zhǔn)，2020年發(fā)布）。為此，本標(biāo)準(zhǔn)對廂體表面涂層隔熱要求進行規(guī)范，既體現(xiàn)了廣東地域特點，又體現(xiàn)了本標(biāo)準(zhǔn)的先進性。（2）標(biāo)準(zhǔn)緊扣《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》提升產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化水平、完善綠色發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化保障的主題，既與食品冷鏈、現(xiàn)代物流等重點領(lǐng)域緊密聯(lián)系，又體現(xiàn)了節(jié)能減排，碳達峰碳中和的思想，體現(xiàn)了本標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)性和引領(lǐng)性。六、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研、研討、征求意見情況。標(biāo)準(zhǔn)起草組首先于2019年3月在廣州召開標(biāo)準(zhǔn)啟動會議，對研究團隊、進度等進行安排，之后，在總結(jié)前期研究基礎(chǔ)上展開能耗實驗研究，其中，地面試驗利用廣州大學(xué)冷藏運輸仿真實驗臺進行，運行試驗利用多家冷鏈運輸企業(yè)冷藏車進行；研究對冷藏運輸能耗進行了全面測定和總結(jié)分析，構(gòu)建能耗分析評價模型，重點對漏熱、漏氣、制冷性能能耗等展開研究并確定其指標(biāo)參數(shù)；期間，多次展開標(biāo)準(zhǔn)工作會議對標(biāo)準(zhǔn)進行詳細研討，與會專家學(xué)者對能耗要求及測試方法進行了詳細討論，為保證標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，對標(biāo)準(zhǔn)范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、技術(shù)要求等標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進行了充分討論和梳理。在企業(yè)和專家研討會后，將討論的意見發(fā)送到相關(guān)企業(yè)專家和高校學(xué)者，征求他們的書面意見。起草小組將意見進行了消化反饋，并依此于2020年9月形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。2020年9月-2021年6月，標(biāo)準(zhǔn)起草組向50家單位發(fā)出征求意見稿，共收到28家單位回復(fù)的31條意見，2020年1月-2021年11月，標(biāo)準(zhǔn)編寫小組利用近2年時間進行的大量的實驗，對操作條件、技術(shù)條件進行了驗證。2021年底至2022年初，標(biāo)準(zhǔn)編寫小組在廣州大學(xué)召開標(biāo)準(zhǔn)送審稿統(tǒng)稿會，在逐一審定后形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。七、技術(shù)指標(biāo)設(shè)置的科學(xué)性和可行性。量化指標(biāo)的確定依據(jù)。氣密性是冷藏車重要的熱工指標(biāo)，對冷藏運輸車輛的熱工性能和運輸經(jīng)濟性影響顯著。氣密性與隔熱性互相關(guān)聯(lián)，車體氣密性的惡化往往在運用中造成車廂保溫材料綜合傳熱系數(shù)（K值）快速增長，進而影響車廂隔熱性能。在目前的冷藏車熱工計算時，車體漏氣引起的熱負荷一般按車體傳熱熱負荷的10%簡化計算。隨著車速的提高和車輛的老化，漏氣量逐漸增加，外部熱空氣的侵入增大了制冷機組的熱負荷，造成車內(nèi)降溫速度減緩，降溫至規(guī)定的溫度需要較長的時間，甚至可能無法設(shè)計溫度。滲風(fēng)引起的車內(nèi)濕度增大還會導(dǎo)致制冷機組蒸發(fā)器結(jié)霜（或結(jié)冰）加劇，引起機組頻繁除霜，進一步影響降溫效果。除此之外，制冷機組制工作時間延長或頻繁啟動增加了運輸能耗并影響機組使用壽命；車體漏氣部位的結(jié)露或結(jié)霜在一定程度上影響車內(nèi)溫度分布和貨物質(zhì)量。因此，無論是從節(jié)能降耗還是保障承運貨物品質(zhì)安全角度出發(fā)，均應(yīng)對車輛氣密性能指標(biāo)的合理選取展開研究。將國際上通行的各類不同冷藏運輸工具的氣密性標(biāo)準(zhǔn)歸納整理如表1所示。對于試驗檢測的內(nèi)外壓差，鐵路車輛主要有我國采用50Pa和AAR采用125Pa兩種，公路車輛主要采用100Pa、125Pa和250Pa，集裝箱均采用250Pa。表1冷鏈運輸裝備氣密性要求裝備類型標(biāo)準(zhǔn)號氣密性指標(biāo)內(nèi)外壓差鐵路車輛GB/T5600整體發(fā)泡式車輛40m3/h；填裝式車輛60m3/h50PaAARRP-212-83單扇平拉門車輛：約7.1m3/h雙扇平拉門車輛：約8.5m3/h約125Pa公路車輛GB29753根據(jù)傳熱面積不同，漏氣倍數(shù)分別為：＞40：≦3.0；20≤～≤40：≦3.8；＜20：≦6.3100PaQC/T449分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三級，根據(jù)傳熱面積不同，漏氣倍數(shù)分別為：＞40：Ⅰ≦1.2、Ⅱ≦3.0、Ⅲ≦4.8；20≤～≤40：Ⅰ≦1.5、Ⅱ≦3.8、Ⅲ≦6.0；＜20：Ⅰ≦2.1、Ⅱ≦6.3、Ⅲ≦8.4］100PaTTMA38-0220英尺車輛≦27.6m3/h40英尺車輛≦42.5m3/h約125PaDIN89590.25m3（h·m2）250Pa集裝箱GB/T73921個門時10m3/h；每增加一個門，增加5m3/h250PaISO1496-21個門時5m3/h；每增加一個門，增加5m3/h從冷鏈運輸裝備運用機理來看，由于運行時車廂外部風(fēng)壓使得裝備內(nèi)外部形成一定的壓差，進而造成漏氣。風(fēng)壓的大小與運行速度密切相關(guān)，但測試較為困難。為此，在各國的測試標(biāo)準(zhǔn)中，均以靜態(tài)測量的方法代替車輛真實運行情況。測試方法如圖1所示，首先將需要測試的冷藏運輸裝備空置并密閉，通過調(diào)節(jié)流量閥，將一定量的空氣以恒定的速度由外界導(dǎo)入車內(nèi)，在一定壓差條件下的穩(wěn)定滲風(fēng)量即被認(rèn)為是該冷鏈運輸裝備的漏氣量值。鑒于問題的重要性，各國針對冷藏車氣密性指標(biāo)進行了一系列試驗，并給出了基于壓差的冷藏運輸裝備氣密性測試方法（均采用壓差法）和性能指標(biāo)值。但是也因看到，上述方法簡單易行，并可通過試驗得到“壓差”與“漏氣量”的關(guān)系，但是“壓差”的大小是由車量行駛速度不同所造成的，因此，獲知“運行速度”與“漏氣量”的關(guān)系才是研究的本質(zhì)與核心。圖1冷藏運輸裝備設(shè)備氣密性測試系統(tǒng)圖為此，研究者以自主研制的冷鏈運輸試驗臺為研究對象，對不同壓差條件下的滲風(fēng)量以及不同行駛速度條件下的壓差進行了測試，測試結(jié)果如圖2-圖3所示。根據(jù)圖2“運行速度”-“內(nèi)外壓差”以及圖3“內(nèi)外壓差”-“漏氣量”的關(guān)系，進而推導(dǎo)出“運行速度”-“漏氣量”的變化規(guī)律，如式（1）所示。（1）式中，△P為內(nèi)外壓差，Pa；v為行駛速度，km/h。圖2運行速度與內(nèi)外壓差關(guān)系圖3漏氣量與內(nèi)外壓差關(guān)系由上述數(shù)據(jù)可知，當(dāng)運行速度分別為11m/s、16m/s、18m/s和26m/s（約為40km/h、60km/h、65km/h和90km/h）時，冷藏運輸裝備的內(nèi)外壓差分別為50Pa、100Pa、125Pa和250Pa。綜上所述，本標(biāo)準(zhǔn)在指標(biāo)選擇上兼顧基本門檻和引導(dǎo)節(jié)能的原則，C、D為入門門檻，通過換算可知，其基本達到現(xiàn)有國標(biāo)的準(zhǔn)入要求；A、B為引導(dǎo)發(fā)展，其中B為德國標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)入要求。研究團隊的實驗和調(diào)研均表明，上述指標(biāo)在目前工藝水平上不存在困難，且A級標(biāo)準(zhǔn)仍遠低于集裝箱氣密性要求。表2漏氣系數(shù)類別ABCD漏氣系數(shù)L，m3/(h·m2)≤0.150.15~0.250.25~0.500.5~1.0在廂體隔熱性能方面，各類冷藏運輸裝備均對隔熱指標(biāo)作了明確的規(guī)定。但由于指標(biāo)來源和規(guī)范體系不一，致使各類裝備在隔熱性能要求上存在一定區(qū)別。冷藏集裝箱以整箱漏熱率為評判指標(biāo)，國標(biāo)GB/T7392對12類不同保溫集裝箱的隔熱性能進行了規(guī)定，但因尺寸、功能等差異，冷藏集裝箱的漏熱率允許范圍有所不同。對于具有制冷功能的保溫集裝箱，其漏熱率上限為15~51W/K；而對于隔熱型集裝箱，漏熱率上限為26~92W/K。換算為圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，上述兩種集裝箱的K值上限分別為0.4W/m2K和0.7W/m2K。對于鐵路冷藏車，則根據(jù)制造工藝的不同，要求整體發(fā)泡式的冷藏車傳熱系數(shù)≤0.27W/m2K，填裝式冷藏車傳熱系數(shù)≤0.37W/m2K。冷藏和保溫汽車將車廂隔熱性能分為3個級別，A級≤0.4W/m2K，B級處于0.4~0.6W/m2K之間，C級處于0.6~0.9W/m2K之間，其中，A、B適用于冷藏車，C適用于保溫車。上述區(qū)別的存在是多方面因素造成的。首先是標(biāo)準(zhǔn)來源不同，集裝箱標(biāo)準(zhǔn)主要參考ISO的標(biāo)準(zhǔn)，汽車標(biāo)準(zhǔn)主要參考ATP標(biāo)準(zhǔn)，而鐵路標(biāo)準(zhǔn)則主要以俄羅斯和前東德為依據(jù)。另一方面，運用環(huán)境不同，集裝箱和鐵路運輸時間長（集裝箱主要用于海運，鐵路也主要用于長途運輸），因此對圍護結(jié)構(gòu)隔熱性能要求更為嚴(yán)格；而汽車運輸相對時間和距離要短一些，因此在指標(biāo)要求上也要寬松一點。近年來，隨著材料的更新（如VIP隔熱材料等）和工藝的進步，圍護結(jié)構(gòu)越來越輕，隔熱性能越來越好。作為冷藏運輸裝備熱負荷的主要組成部分，對其最佳性能指標(biāo)的研究研究已較為深入。在綜合最新研究成果的基礎(chǔ)上，可將冷藏運輸裝備的傳熱系數(shù)分為4級：A為推薦級，即在技術(shù)上可以做到且為鼓勵的發(fā)展方向，傳熱系數(shù)0.2；B為良好級，為一般冷藏運輸裝備應(yīng)達到的性能指標(biāo)，傳熱系數(shù)0.3；C為合格級，為冷藏運輸裝備隔熱性能的最低要求，傳熱系數(shù)0.4；D為限制級，為輸隔熱裝備要求的最低值，傳熱系數(shù)0.7。表3總傳熱系數(shù)類別ABCD總傳熱系數(shù)K，W/m2?K≤0.20.2~0.30.3~0.40.4~0.7在制冷機組能效要求方面，標(biāo)準(zhǔn)“GB/T21145運輸用制冷機組”有明確的指標(biāo)和實驗法規(guī)定，因此直接引用即可在廂體表面涂層隔熱要求方面，廣州處于亞熱帶區(qū)域，常年太陽輻射量大（夏季中午可達1000W/m2以上），因此，廂體表