船用螺旋桨及其桨叶
船用螺旋桨及其桨叶：本 PCR 适用于采用砂型制备、铸造、机械加工、磨削、抛光、平衡、检验和放行工艺制造的成品金属船用螺旋桨及单独供应的螺旋桨桨叶，边界止于制造企业大门。产品符合采购方图纸、材料规范、尺寸和几何公差、平衡要求及检验方案时，本 PCR 可用于定距桨，也可用于调距桨的成品桨叶。 本 PCR 纳入 IACS UR W24…
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分类映射
CPC 3.0:42998 · exact
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1. 范围与适用性
本 PCR 适用于采用砂型制备、铸造、机械加工、磨削、抛光、平衡、检验和放行工艺制造的成品金属船用螺旋桨及单独供应的螺旋桨桨叶，边界止于制造企业大门。产品符合采购方图纸、材料规范、尺寸和几何公差、平衡要求及检验方案时，本 PCR 可用于定距桨，也可用于调距桨的成品桨叶。
本 PCR 纳入 IACS UR W24 涵盖的铜合金螺旋桨和桨叶；对于其他铸造金属合金，只有当前景数据包明确其合金及适用的认可与试验规范时方可使用。本 PCR 不包括航空涡轮螺旋桨、泵、螺旋桨轴、单独供应的调距桨毂及操纵机构、复合材料螺旋桨、增材制造或纯减材制造路线、船上安装、使用、维护、修理和寿命终止。若研究纳入被排除阶段或替代制造路线，应将其建模为单独声明的过程系统，不得与本砂型铸造路线的清单合并。
2. 产品类别识别
| 字段 | 值 |
|---|---|
| canonical_pcr_id | pcr.metal-products-machinery-and-equipment.fabricated-metal-products-except-machinery-and-equipment.ships-propellers-and-blades-therefor |
| classification_refs | CPC 3.0：42998，船用螺旋桨及其桨叶（精确分类语境） |
| covered_products | 成品金属船用螺旋桨；单独供应的船用螺旋桨成品桨叶 |
| excluded_products | 航空涡轮螺旋桨；泵；螺旋桨轴；单独供应的调距桨毂和操纵机构；复合材料螺旋桨；作为另一产品销售的未加工铸件；修复后的螺旋桨 |
| representative_product | 按特定图纸砂型铸造、机械加工并在制造场址大门放行的船用螺旋桨或单独供应的桨叶 |
| production_route | 模样和砂型制备；合金熔炼与铸造；落砂与清理；机械加工、磨削和抛光；平衡、检验与放行 |
| market_state | 制造企业大门处已完工、经检验但尚未安装的产品；除非前景数据包明确纳入，否则不含包装 |
3. 参考流
| 字段 | 值 |
|---|---|
| What | 提供能够将规定轴功率转换为船舶推进水动力推力的成品船用螺旋桨或单独供应的桨叶 |
| How much | 制造企业大门处 1 kg 成品净质量 |
| How well | 符合所声明的图纸、螺旋桨类型、合金规范、尺寸和几何公差等级、平衡准则、表面光洁度准则及检验验收状态 |
| How long or cycle | 一次经放行的制造产出；使用寿命和船舶运行不属于归一化内容 |
| reference_flow_link | 恰好 1 kg 满足以下参考流对象和全部必需限定信息的经放行参考产品 |
| 字段 | 值 |
|---|---|
| 参考数量 | 1 kg |
| 参考产品流 | 船只螺旋桨及其桨叶 8f01d846-f812-4209-a4c1-9f2daa531e79 |
| 参考流属性 | 质量 93a60a56-a3c8-11da-a746-0800200b9a66 |
| 参考单位组 | 质量 93a60a57-a4c8-11da-a746-0800200c9a66 |
| 参考单位 | kg |
| 必需限定信息 | 产品形态（整桨或单独桨叶）；定距桨或调距桨用途；合金牌号及原生/再生成分；产品净质量；直径或桨叶主要尺寸；适用时的桨叶数量；图纸或设计标识；公差等级；平衡准则；检验和验收标准；表面光洁度；制造路线；场址地理位置；生产期；是否纳入包装；制造企业大门边界 |
构建前景数据包时，必需限定信息 中列出的信息应在数据集元数据、过程说明、参考流备注、产品说明或等效数据包字段中明确声明。缺失必需限定信息的数据包视为参考流定义不完整。
4. 计量与单位规则
| rule_id | 适用对象 | 必需流属性 | 必需单位 | 规则 |
|---|---|---|---|---|
measurement_reference_mass | 参考产品以及固体材料或废物行 | 质量 93a60a56-a3c8-11da-a746-0800200b9a66 | kg | 以最终平衡和检验后的 1 kg 验收合格产品净质量对全部清单归一化。排除包装质量，并单独记录毛重到净重的换算。 |
measurement_electricity | 外购电力行 | 净热值 93a60a56-a3c8-11da-a746-0800200c9a66 | MJ | 保留电表记录的电能，并按精确关系 1 kWh = 3.6 MJ 换算。声明电网地理范围、电压等级、场内发电处理及损耗边界。 |
measurement_natural_gas | 气态天然气投入 | 体积 93a60a56-a3c8-22da-a746-0800200c9a66 | m3 | 在声明的压力、温度和气质参考条件下报告体积；保留用于统一不同参考条件的仪表换算或供应商说明。 |
measurement_internal_metal | 合金炉料、粗铸件、回炉料和切屑 | 质量 93a60a56-a3c8-11da-a746-0800200b9a66 | kg | 按批次计量受成分控制的金属流。核对炉料、粗铸件、内部回炉料、外运废料、加工切屑、其他金属损失和验收产品，不得把内部循环重复计作新的上游投入。 |
measurement_water_and_fluid | 工艺用水和切削液行 | 质量 93a60a56-a3c8-11da-a746-0800200b9a66 | kg | 记录场内循环之后跨越前景边界的净补充量。若按体积计量，应保留密度、浓度、温度和换算证据。 |
5. 系统边界
边界概化
| 字段 | 值 |
|---|---|
| declared_starting_condition | 在制造场址边界接收的、受规范控制的合金炉料、模样和铸型材料、外购能源、水及机械加工消耗品 |
| starting_condition_role | 进入砂型铸造螺旋桨或桨叶前景制造系统的上游供应产品 |
| product_classification_scope | 成品金属船用螺旋桨及单独供应的成品桨叶；CPC 3.0 代码 42998 仅为映射语境，不是规范产品身份 |
| recursive_input_rule | 内部回收的螺旋桨合金留在前景循环内，不作为新的产品投入。外购螺旋桨、桨叶或本类别等效的未成品应只记录一次，作为具有自身数据集的已披露上游产品；没有声明停止条件时不得递归调用本 PCR。 |
| upstream_dataset_requirement | 合金炉料、木材、硅砂、水泥或其他已声明粘结剂、电力、天然气、水、切削液以及跨越场址边界的其他前景投入，应采用在材料、产品状态、技术和地理范围方面有代表性的上游数据集。 |
| disclosure | 声明整桨或桨叶形态、螺距用途、合金牌号和再生成分、桨叶数量及主要尺寸、公差和检验规范、砂型/粘结剂路线、熔炼技术、能源供应、内部砂和金属回收、废料去向、场址地理位置、生产期、包装纳入情况及全部排除项。 |
| rule_id | 适用对象 | 规则 | source_ids |
|---|---|---|---|
boundary_rule_1 | 从摇篮到大门的前景生产 | 纳入模样和砂型制备、熔炼与铸造、落砂与清理、机械加工、磨削、抛光、平衡、检验和放行，直至制造企业大门。全部外购投入均应链接上游供应数据集。 | saai-et-al-2025-propeller-lca; iacs-ur-w24-2024 |
boundary_rule_2 | 制造路线 | 本过程清单仅用于已声明的金属砂型铸造路线。增材制造、纯减材制造、复合材料成型和修理应作为相互独立的路线特定系统。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
boundary_rule_3 | 排除项 | 排除设计活动、资本设备、厂房、船上安装、使用、维护、修理和寿命终止；若研究目标明确纳入，应单独报告。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
boundary_rule_4 | 前景完整性 | 将每种外购材料、每种能源载体、水投入、外运废物或可回收材料以及直接基本流排放分别记录为单一交换；以明示方式披露经计量的排除项和截断，不得隐藏在概括性行中。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
6. 过程清单结构
过程图
| process_id | 过程名称 | 纳入状态 | 纳入条件 | 建模角色 | 定量参考 |
|---|---|---|---|---|---|
p_mould_and_cast | 模样、砂型、熔炼、铸造和落砂 | required | 金属砂型铸造路线始终纳入；木材、水泥和天然气各行是否适用取决于已声明的工装、粘结剂和加热系统 | 粗螺旋桨或桨叶铸件的前景成形 | 转入精加工的粗铸件 kg 及验收成品 kg |
p_finish_and_release | 机械加工、磨削、抛光、平衡、检验和放行 | required | 金属砂型铸造路线始终纳入；切削液和工艺用水取决于湿式加工和水洗实践 | 将粗铸件转换为制造企业大门处验收产品的前景过程 | 1 kg 参考产品净质量 |
过程：模样、砂型、熔炼、铸造和落砂（p_mould_and_cast）
输入
产品流
螺旋桨合金炉料（alloy_charge_input）
记录跨越铸造厂边界的各批受成分控制的外购原生和再生合金炉料。只有在声明牌号后，本行方可表示镍铝青铜或其他经认可的铸造螺旋桨合金。
- 选定流：螺旋桨合金炉料
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：扣除内部同批回炉料后分配给生产订单的外部合金净炉料实测量
- 数值来源模式：前景记录（
foreground_record） - 适用范围：产品特定（
product_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：采集记录（
collected_record） - 采集协议：
cp_metal_mass_balance - 来源：
iacs-ur-w24-2024;saai-et-al-2025-propeller-lca
木制模样材料净耗（wood_pattern_material_input）
采用木制模样时，记录用于制作或维护生产模样而消耗的木材。可重复使用模样的耗用量应按其有记录寿命期内实际生产的合格产出进行分配。
- 选定流：木制模样材料
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：购入木材加库存减少量和有记录的补充量，扣除剩余可复用模样后，分配至生产订单
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：木制模样路线每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_mould_materials - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
原生硅砂（silica_sand_input）
记录内部再生砂返回使用后补入砂型系统的原生硅砂份额。
- 选定流：硅砂
854527a0-1a8f-43af-b7c5-8c20d22e61ff - 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：进入砂型制备的原生硅砂实测量，扣除未开封并退回供应商的数量
- 数值来源模式：前景记录（
foreground_record） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：采集记录（
collected_record） - 采集协议：
cp_mould_materials - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
水泥粘结剂（cement_input）
声明的砂型配方中掺入水泥时，应单独记录水泥。本行不得用于树脂、粘土、硅酸钠或其他粘结剂。
- 选定流：水泥
e2e868d7-d816-43a5-88eb-8db34e119525 - 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：分配给生产订单的砂型批次水泥实际添加量
- 数值来源模式：前景记录（
foreground_record） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：水泥粘结砂型路线每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：采集记录（
collected_record） - 采集协议：
cp_mould_materials - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
造型和铸造用电（mould_cast_electricity_input）
记录用于模样和砂型制备、砂型干燥、适用时的感应熔炼、浇注辅助、落砂、清理及直接分配的铸造辅助作业的电力。
- 选定流：电力
890a70b7-b677-4e2a-8a1b-7d017e0a10ae - 流属性/单位：净热值 / MJ
- 数量规则：生产订单的分表电量或分配后的场址电表电量，换算为 MJ
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：场址特定（
site_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_mould_cast_energy - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
预热用天然气（natural_gas_input）
燃气燃烧器用于预热熔炼容器、浇包或其他铸造设备时，记录气态天然气。本行不得用于其他燃料。
- 选定流：气态天然气
4f19ca0e-7b3b-11dd-ad8b-0800200c9a66 - 流属性/单位：体积 / m3
- 数量规则：在声明参考条件下由仪表或供应商账单确定并分配给生产订单的天然气体积
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：燃气预热路线每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_mould_cast_energy - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
废物流
基本流
输出
产品流
粗螺旋桨或桨叶铸件（rough_propeller_casting_output）
记录从铸造作业转入机械加工和精整的、已清理但尚未加工完成的铸件。该内部中间产品与验收参考产品保持区分。
- 选定流：船用螺旋桨或桨叶粗铸坯
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：转入精加工的已清理粗铸件实测质量
- 数值来源模式：前景记录（
foreground_record） - 适用范围：产品特定（
product_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：采集记录（
collected_record） - 采集协议：
cp_metal_mass_balance - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
废物流
废砂型砂（spent_moulding_sand_output）
将再生或落砂后离开系统并送外部处理的废砂及其残留粘结剂记录为具体砂型材料废物流。本行不得混入单独回收的金属。
- 选定流：废铸造砂型砂
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：内部旧砂再生后分配给生产订单的外运废砂型砂称量值
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_mould_materials - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
分类收集的铸造合金废料（casting_alloy_scrap_output）
只有在浇冒口、报废铸件金属和其他受成分控制的铸造回炉料离开前景系统送回收或处置时，才记录本行。内部重熔留在金属平衡内。
- 选定流：分类收集的螺旋桨合金铸造废料
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：按合金及去向区分的、跨越场址边界的合金废料称量值
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：产品特定（
product_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_metal_mass_balance - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
基本流
直接化石源二氧化碳（fossil_carbon_dioxide_output）
记录本过程边界内天然气或其他已声明化石能源燃烧直接释放的化石源二氧化碳。排除上游发电排放。
- 选定流：二氧化碳（化石源）
08a91e70-3ddc-11dd-923d-0050c2490048 - 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：烟道实测排放或经核验的设施直接排放台账中分配给生产订单的数量
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：场址特定（
site_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_direct_emissions - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
过程：机械加工、磨削、抛光、平衡、检验和放行（p_finish_and_release）
输入
产品流
接收用于精加工的粗铸件（rough_propeller_casting_input）
记录从 p_mould_and_cast 接收的未加工完成铸件；其质量和批次标识应与铸造过程产出核对一致。
- 选定流：船用螺旋桨或桨叶粗铸坯
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：接收用于机械加工的已清理粗铸件实测质量
- 数值来源模式：前景记录（
foreground_record） - 适用范围：产品特定（
product_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：采集记录（
collected_record） - 采集协议：
cp_metal_mass_balance - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
精加工和放行用电（finish_electricity_input）
记录机械加工、磨削、抛光、平衡、尺寸测量、无损检测设备以及直接分配的放行作业用电。
- 选定流：电力
890a70b7-b677-4e2a-8a1b-7d017e0a10ae - 流属性/单位：净热值 / MJ
- 数量规则：生产订单的分表电量或分配后的场址电表电量，换算为 MJ
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：场址特定（
site_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_finish_energy - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca;iacs-ur-w24-2024
切削液补充量（cutting_fluid_input）
湿式机械加工使用配制切削液时，记录考虑循环使用后的供应量。声明产品是纯油、水混溶浓缩液还是其他配方。
- 选定流：切削液
576d250f-4f36-4385-939d-0f03b8f95a10 - 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：跨越前景边界的切削液补充量实测值，按供应产品质量报告
- 数值来源模式：前景记录（
foreground_record） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：湿式加工路线每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：采集记录（
collected_record） - 采集协议：
cp_water_and_cutting_fluid - 来源：
湿式加工或清洗用工艺用水（process_water_input）
工艺用水加入切削液配制、湿式加工或水洗时记录本行。除非一次通过冷却水以同一工艺用水产品跨越所声明前景边界，否则应排除。
- 选定流：工艺用水
94a04f7e-2d5c-41f0-b182-d54a3b373a02 - 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：循环后工艺用水净补充量的计量或称量值
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：适用湿式路线每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_water_and_cutting_fluid - 来源：
废物流
基本流
输出
产品流
验收参考产品（reference_product_output）
仅记录通过最终尺寸、平衡、表面、材料和检验验收并以声明产品跨越制造企业大门的净质量。
- 选定流：船只螺旋桨及其桨叶
8f01d846-f812-4209-a4c1-9f2daa531e79 - 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：由验收产品实测质量归一化后恰好为 1 kg
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：通用（
generic） - 归一化基准：恰好 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_product_release - 来源：
iacs-ur-w24-2024
废物流
螺旋桨合金加工切屑（machining_swarf_output）
记录离开精加工过程并送回收或处置的切屑、磨削去除物和平衡去除物，按合金和污染状态区分。
- 选定流：螺旋桨合金加工切屑
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：跨越前景边界的机械加工去除物称量值或金属平衡计算值
- 数值来源模式：计算值（
calculated_value） - 适用范围：产品特定（
product_specific） - 归一化基准：每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：由采集记录计算（
calculated_from_collection） - 采集协议：
cp_metal_mass_balance - 来源：
saai-et-al-2025-propeller-lca
废切削液（spent_cutting_fluid_output）
记录从湿式加工排出并送外部处理的、已声明组成的废切削液。若存在游离油、水洗废水和固体切屑，应分别作为独立交换记录。
- 选定流：废切削液
- 流属性/单位：质量 / kg
- 数量规则：循环使用后离开前景系统的废切削液实测质量
- 数值来源模式：前景记录（
foreground_record） - 适用范围：技术特定（
technology_specific） - 归一化基准：湿式加工路线每 1 kg 验收合格螺旋桨或桨叶净产出
- 基准类型：参考流（
reference_flow） - 证据类型：采集记录（
collected_record） - 采集协议：
cp_water_and_cutting_fluid - 来源：
基本流
7. 分配与共产品处理
| rule_id | 适用对象 | 规则 | source_ids |
|---|---|---|---|
allocation_rule_1 | 前景作业 | 优先通过分表计量或工程分配，将模样/砂型、铸造、机械加工、平衡和检验作业归属于生产订单，从而避免分配。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_2 | 可重复使用模样和共用工装 | 将模样和共用工装净耗用量按有记录寿命期内的实际合格产出分配；披露寿命期产出、补充、剩余库存及分配依据。不得把整套可重复使用模样全量计入每件产品。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_3 | 内部砂和合金循环 | 内部再生砂和内部回炉合金留在前景系统内。只报告原生或外购补充量以及跨越边界的材料，并核对内部循环数量，但不得给予避免生产抵扣。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_4 | 外运可回收金属 | 声明外运金属采用截断法、替代法还是研究要求的其他分配方法。默认数据集画像采用截断法：螺旋桨数据集不获得避免原生金属生产抵扣，再生处理负荷归属于后续产品系统。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_5 | 同批生产的多件螺旋桨、桨叶或多种合金牌号 | 优先采用批次特定的质量和能源记录。无法拆分共用实测总量时，应按有记录的因果参数分配；只有在不存在更佳驱动因素时才按加工金属质量分配，并披露受影响清单行和敏感性。 |
8. 前景数据采集、计算与质量规则
数据采集协议
| protocol_id | process_id | flow_role | record_type | raw_fields | collection_method | unit | frequency | temporal_coverage | site_scope | aggregation_rule | quality_evidence |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
cp_metal_mass_balance | p_mould_and_cast; p_finish_and_release | 合金炉料、粗铸件、内部回炉料、外运废料和切屑 | 批次称量单和库存移动记录 | 批次标识；合金牌号；炉料质量；粗铸件质量；内部回炉料质量；外运废料质量；切屑质量；其他金属损失；去向 | 经校准并关联生产和废物转移记录的秤 | kg | 每批及每次转移 | 完整报告期，通常至少连续 12 个月；生产期更短时覆盖全部生产 | 范围内全部铸造和精加工作业 | 按合金和批次核对，只分配有记录的共用流，再除以验收产品质量 | 校准证书；批次炉次记录；称量单；回收商凭证；签字核对表 |
cp_mould_materials | p_mould_and_cast | 木材、硅砂、水泥和废砂型砂 | 采购、领料、配方、库存和废物记录 | 材料身份；供应商；接收质量；批次领用；再生砂；模样寿命产出；期末库存；废砂质量；粘结剂系统 | 称量入库和领用材料；核对模样库存及旧砂再生 | kg | 每次接收、每批砂型及每次废物转移 | 完整报告期 | 范围内全部砂型制备、再生和落砂作业 | 净外部投入或产出除以验收产品质量；可复用木材按有记录寿命期产出摊销 | 秤校准；配方单；盘点；模样台账；废物联单 |
cp_mould_cast_energy | p_mould_and_cast | 电力和天然气 | 分表、生产日志和供应商账单 | 仪表标识；期初期末读数；单位；参考条件；炉或燃烧器标识；批次标识；运行小时；分配驱动因素 | 优先直接分表计量；与账单总量核对 | 电力 MJ；天然气 m3 | 每批或每个仪表周期 | 完整报告期 | 范围内全部模样、砂型和铸造设备 | 电力按 3.6 MJ/kWh 换算；按因果关系分配经核验的共表总量；除以验收产品质量 | 仪表校准；账单；生产日志；核对说明 |
cp_finish_energy | p_finish_and_release | 电力 | 分表、机床日志和供应商账单 | 仪表标识；读数；设备标识；生产订单；运行小时；验收产出 | 优先按设备或单元直接分表计量 | MJ | 每个生产订单或仪表周期 | 完整报告期 | 范围内全部机械加工、磨削、抛光、平衡和检验设备 | 按 3.6 MJ/kWh 换算，核对共用总量并除以验收产品质量 | 仪表校准；账单；设备日志；分配工作表 |
cp_water_and_cutting_fluid | p_finish_and_release | 工艺用水、切削液补充量和废切削液 | 仪表、采购/领用记录、罐体库存和废物联单 | 配方；浓度；接收质量；水体积；密度；罐体期初期末库存；补充量；排放量；废物质量；处理路线 | 计量或称量循环后的净补充量和外排量 | kg | 每次补充、排放或报告周期 | 完整报告期 | 范围内全部湿式加工和水洗作业 | 按配方核对投入、库存和产出；将净边界交换除以验收产品质量 | 仪表校准；安全数据表；密度/浓度检测；库存核对；废物联单 |
cp_direct_emissions | p_mould_and_cast | 直接化石源二氧化碳 | 烟气监测或经核验的设施排放台账 | 排放源标识；燃料类型；监测结果；生产订单；分配驱动因素；排除的上游排放 | 优先直接监测；否则采用已按声明报告方法核验的设施台账 | kg | 每次监测或报告周期 | 完整报告期 | 仅范围内场内燃烧源 | 删除边界外排放，按有记录因果驱动因素分配，再除以验收产品质量 | 监测质量保证；仪器校准；经核验台账；排放源边界核对 |
cp_product_release | p_finish_and_release | 验收参考产品 | 最终检验和发运记录 | 序号/订单号；产品形态；合金；图纸；净质量；尺寸；桨叶数量；公差等级；平衡结果；无损检测结果；表面光洁度；验收状态；发运日期 | 经校准的最终称量并与批准的检验档案关联 | kg | 每件放行产品 | 完整报告期 | 范围内全部验收产出 | 只汇总验收净质量；排除报废品、包装和未验收在制品；将清单归一化至 1 kg | 秤校准；尺寸报告；平衡报告；材质证书；无损检测报告；放行证书 |
计算规则
| rule_id | Applies to | Formula or rule | Inputs | Output | source_ids |
|---|---|---|---|---|---|
calculation_rule_1 | 全部清单行 | 归一化数量 = 可归属的边界交换量 / 验收产品净质量。 | 各协议的可归属数量；cp_product_release 的验收净质量 | 每 1 kg 参考产品的数量 | |
calculation_rule_2 | 电力行 | 电力（MJ）= 电表电量（kWh）× 3.6；保留未舍入原始读数并报告换算精度。 | kWh 电表读数 | MJ 电力 | |
calculation_rule_3 | 金属平衡 | 外部合金炉料 + 期初在制金属 = 验收产品 + 外运废料 + 实测其他金属损失 + 期末在制金属；内部回炉在边界内抵消。调查并披露任何残差。 | cp_metal_mass_balance 字段 | 经核对的金属平衡和归一化金属行 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
calculation_rule_4 | 可重复使用木制模样 | 分配的模样木材 = 模样有记录寿命期内木材净耗 × 生产订单验收产出 / 该模样总验收产出；除非有更强因果驱动因素。 | 木材采购和库存；模样台账；验收产出 | 分配给生产订单的木材 kg | saai-et-al-2025-propeller-lca |
calculation_rule_5 | 天然气参考条件 | 只有换算文件声明源和目标压力、温度及压缩因子时，方可采用气体状态方程或供应商因子换算；不得混合标准立方米和工况立方米。 | 仪表体积和参考条件 | 声明参考条件下的 m3 |
数据质量要求
| requirement_id | Applies to | Requirement | Evidence |
|---|---|---|---|
quality_requirement_1 | 产品身份 | 每个生产订单均应关联图纸、产品形态、合金炉次、尺寸和平衡要求、检验方案及放行状态。 | 材质证书、炉次记录、图纸版本、尺寸报告、平衡报告、无损检测报告和放行证书 |
quality_requirement_2 | 时间代表性 | 采用涵盖正常生产、返工、报废及停机相关消耗的连续期间；通常至少 12 个月，产品生产频率较低时覆盖全部生产。 | 期间覆盖表及缺失或异常时段说明 |
quality_requirement_3 | 完整性 | 将采购材料和能源与账单、仪表及库存移动核对；计入内部砂和金属回收、外运废物及直接排放；量化全部排除项。 | 签字的质量/能源核对表和截断登记表 |
quality_requirement_4 | 计量 | 使用与被测量相适应的经校准仪器，并保留单位、换算因子、不确定度或分辨率及校准状态。 | 校准证书、仪表规范和换算工作表 |
quality_requirement_5 | 技术和地理代表性 | 识别砂型/粘结剂系统、熔炼设备、精加工技术、能源组合、供应商地理位置、铸造场址及废料处理去向。 | 过程说明、供应商记录、仪表边界图和废物联单 |
quality_requirement_6 | 来源和 UUID 缺口 | 不得以更宽、更窄、产品状态错误或属性错误的 Tiangong 流替换未解决行。保留具体行身份，在获得精确的 state-100 身份后于发布前解决。 | 已最终确定的 UUID 搜索收据和审查元数据 |
quality_requirement_7 | 定量范围 | 单篇出版物的案例值仅作为过程分解证据，不作为范围。只有审查至少两个边界、单位、产品状态、地理和技术相容的独立原始来源后，方可增加外部范围。 | 带 independence_key 的范围综合记录，或未解决的范围证据条目 |
9. 校验规则
| rule_id | 适用对象 | 规则 | source_ids |
|---|---|---|---|
validation_rule_1 | 参考流 | 若归一化后产出并非恰好 1 kg 验收产品净质量，或缺失产品形态、合金、路线、图纸/公差、平衡、检验状态、地理位置、期间、包装处理或制造企业大门边界，则失败。 | un-cpc-3-0-structure-2025; iacs-ur-w24-2024 |
validation_rule_2 | 过程覆盖 | 若缺失任一必需过程，或砂型铸造路线无定量排除说明而遗漏适用的砂型制备、熔炼/铸造、落砂/清理、机械加工/磨削/抛光、平衡、检验或放行，则失败。 | saai-et-al-2025-propeller-lca; iacs-ur-w24-2024 |
validation_rule_3 | 金属质量平衡 | 若粗铸件产出与投入未按批次核对，内部回炉重复计作新的外部投入，或金属平衡残差既未纠正也未量化解释，则失败。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_4 | 条件行 | 若已声明木制模样、水泥粘结砂型、燃气预热、湿式加工或水洗路线，却缺失相应原子投入和产出行，则失败；条件行缺失时要求明确的不适用证据。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_5 | 能源和直接排放 | 若电力和场内燃料仪表无法与场址边界核对，或将上游发电排放报告为直接基本流排放，则失败。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_6 | 合金质量与放行 | 若声明合金缺少化学/力学试验证据、要求的尺寸或几何检查缺失，或平衡及规定的无损检测未完成，则失败。 | iacs-ur-w24-2024 |
validation_rule_7 | 废物和再生 | 若将废砂型砂、外运铸造废料、加工切屑或废切削液合并到概括性行，或未披露去向和分配方法，则失败。 | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_8 | 证据完整性 | 若悄然替换未解决 UUID、定量外部范围缺少两个独立且相容的原始来源，或必需采集协议没有留存证据，则将校验标记为不确定。 |
10. 发布数据集画像
| 字段 | 值 |
|---|---|
| dataset_role | 经审查后可作为 secondary_dataset 或 background_dataset 使用的前景生产数据集 |
| downstream_use | 用于船舶、推进系统、造船和更换部件供应链的从摇篮到大门建模，其中需要以质量计量的成品螺旋桨或桨叶投入 |
| allowed_use | 用于已声明的合金、产品形态、砂型铸造路线、铸造技术、地理范围、生产期和质量等级；聚合至更大船舶系统时须保留这些限定信息 |
| excluded_use | 航空螺旋桨、泵、轴、单独供应的调距机构、复合材料或增材制造螺旋桨、修复螺旋桨、安装、船舶运行、维护和寿命终止；除非另行建模 |
| required_metadata | PCR 标识和版本；产品形态；螺距用途；合金和再生成分；质量和尺寸；桨叶数量；图纸/公差；平衡和检验状态；砂型/粘结剂和熔炼路线；精加工路线；场址和供应商地理位置；期间；分配；截断；废料和废物去向；包装处理；数据所有者和审查状态 |
| required_quality_disclosure | 期间覆盖和完整性；原始数据比例；仪表和秤校准；金属和能源核对；分配和模样摊销；内部回收；未解决 UUID 和范围证据；来源版本；相对于 IACS 或采购方要求的偏离 |
| update_trigger | 合金或再生成分、产品形态、砂型/粘结剂或熔炼技术、材料回收、机械加工路线、能源组合、场址地理位置、供应商结构、分配方法、质量标准发生变化，或归一化投入、废物、排放、产品收率发生实质变化 |
11. 数据源
| Source id | Type | Reference | Used for |
|---|---|---|---|
un-cpc-3-0-structure-2025 | dataset | 联合国统计司，《产品总分类》第 3.0 版结构，2025 年 6 月 30 日，https://unstats.un.org/unsd/classifications/Econ/Download/In%20Text/CPC_Ver_3.0_Structure_30Jun2025.csv（检索日期：2026-09-05） | 仅用于 CPC 42998 的正式产品分类身份 |
iacs-ur-w24-2024 | standard | 国际船级社协会，UR W24 Rev.5 Corr.1，《铸造铜合金螺旋桨》，2024 年 12 月，https://iacs.org.uk/resolutions/unified-requirements/ur-w/ur-w24-rev4-cln（检索日期：2026-09-05） | 铸造铜合金螺旋桨和桨叶范围；铸造厂认可；造型和铸造控制；合金试验；尺寸、平衡、检验和放行要求 |
saai-et-al-2025-propeller-lca | literature | Saai, A. 等，Comparative life cycle assessments of greenhouse gas emissions associated with directed energy deposition repairing and sand-casting replacement of a ship propeller，Progress in Additive Manufacturing 10，11781-11799（2025），https://doi.org/10.1007/s40964-025-01316-w | 经原文核验的过程链和前景证据：模样和砂型生产、熔炼/铸造、电力和燃气使用、落砂废物、可回收金属、机械加工/磨削、平衡、质量检查、系统边界区分及截断法再生处理 |
原始下载
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结构化规则索引
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系统边界规则 · 4
| 规则 ID | 适用对象 | 规则 | 来源 ID |
|---|---|---|---|
boundary_rule_1 | foreground cradle-to-gate production | Include pattern and mould preparation, melting and casting, knock-out and cleaning, machining, grinding, polishing, balancing, inspection, and release through the manufacturer gate. Link upstream supply datasets for all purchased inputs. | saai-et-al-2025-propeller-lca, iacs-ur-w24-2024 |
boundary_rule_2 | manufacturing route | Use this process inventory only for the declared sand-cast metallic route. Keep additive manufacture, subtractive-only manufacture, composite moulding, and repair as separate route-specific systems. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
boundary_rule_3 | exclusions | Exclude design activities, capital equipment, factory buildings, vessel installation, use, maintenance, repair, and end-of-life unless the study goal explicitly adds and separately reports them. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
boundary_rule_4 | foreground completeness | Record each purchased material, energy carrier, water input, externally transferred waste or recyclable material, and direct elementary emission as an individual exchange; disclose measured exclusions and cut-offs rather than hiding them in an umbrella row. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
分配规则 · 5
| 规则 ID | 适用对象 | 规则 | 来源 ID |
|---|---|---|---|
allocation_rule_1 | foreground operations | Avoid allocation by separately metering or engineering-allocation of pattern/mould, foundry, machining, balancing, and inspection operations to the production order. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_2 | reusable patterns and shared tooling | Allocate net pattern and shared-tooling consumption over actual conforming output during the documented service life; disclose lifetime output, replacement, residual inventory, and allocation basis. Do not charge the full reusable pattern to every product. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_3 | internal sand and alloy loops | Keep internally reclaimed sand and internally remelted alloy inside the foreground system. Report only virgin or externally purchased make-up and material that crosses the boundary, and reconcile the internal-loop quantities without applying an avoided-production credit. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_4 | externally transferred recyclable metal | State whether externally transferred metal is treated by cut-off, substitution, or another study-required allocation method. The default dataset profile uses cut-off: no avoided-primary-metal credit is assigned to the propeller dataset, and recycling burdens belong to the subsequent product system. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
allocation_rule_5 | multiple propellers, blades, or alloy grades in one batch | Prefer batch-specific mass and energy records. If a shared measured total cannot be subdivided, allocate by a documented causal parameter; use processed metal mass only when no better driver exists and disclose the affected rows and sensitivity. |
校验规则 · 8
| 规则 ID | 适用对象 | 规则 | 来源 ID |
|---|---|---|---|
validation_rule_1 | reference flow | Fail if the output is not exactly 1 kg net accepted product after normalization, or if product form, alloy, route, drawing/tolerance, balance, inspection status, geography, period, packaging treatment, or factory-gate boundary is missing. | un-cpc-3-0-structure-2025, iacs-ur-w24-2024 |
validation_rule_2 | process coverage | Fail if either required process is absent or if the sand-cast route omits applicable mould preparation, melting/casting, knock-out/cleaning, machining/grinding/polishing, balancing, inspection, or release operations without a quantified exclusion. | saai-et-al-2025-propeller-lca, iacs-ur-w24-2024 |
validation_rule_3 | metal mass balance | Fail if rough-casting output and input do not reconcile by batch, if internal remelt is counted as new external input, or if the metal-balance residual is neither corrected nor quantified and explained. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_4 | conditional rows | Fail if a declared wooden-pattern, cement-bound mould, gas-preheating, wet-machining, or aqueous-cleaning route lacks its corresponding atomic input and output rows; require explicit not-applicable evidence when a conditional row is absent. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_5 | energy and direct emissions | Fail if electricity and on-site fuel meters do not reconcile to the site boundary or if upstream electricity emissions are reported as direct elementary emissions. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_6 | alloy quality and release | Fail if the declared alloy lacks its chemical/mechanical test evidence, if required dimensional or geometrical checks are missing, or if balancing and specified non-destructive testing are incomplete. | iacs-ur-w24-2024 |
validation_rule_7 | waste and recycling | Fail if spent moulding sand, externally transferred casting scrap, machining swarf, or spent cutting fluid is merged into an umbrella row or if destination and allocation method are undisclosed. | saai-et-al-2025-propeller-lca |
validation_rule_8 | evidence completeness | Mark validation inconclusive when an unresolved UUID is silently replaced, a numeric external range lacks two independent compatible original sources, or a required collection protocol has no retained evidence. |
过程与输入输出 · 2
| 过程 ID | 过程名称 | 输入流数量 | 输出流数量 |
|---|---|---|---|
p_mould_and_cast | Pattern, mould, melting, casting and knock-out | 6 | 4 |
p_finish_and_release | Machining, grinding, polishing, balancing, inspection and release | 4 | 3 |
完整字段检查器
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