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车用LNG气瓶安全使用常识

点击次数:更新时间:2018-04-23 16:04:18【打印】

  1、汽车用液化天然气气瓶详述
  汽车用液化天然气气瓶是作为一种低温绝热压力容器,设计有双层(真空)结构。内胆用来储存低温液态的液化天然气,在其外壁缠有多层绝热材料,具有超强的隔热性能,同时夹套(两层容器之间的空间)被抽成高真空,共同形成良好的绝热系统。外壳和支撑系统的实际能够承受车辆在行驶时所产生的相关外力。
  内胆设计有两级安全阀在超压时起到保护作用。在超压情况下首先打开的是主安全阀(开启压力为1.59Mpa,230psi),其作用放散由于绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升、或真空遭破坏后以及在失火条件下的加速漏热导致的压力上升。副安全阀(开启压力为2.41Mpa,350psi)的压力设定点较主安全阀高,在主安全阀失效或发生堵塞时,副安全阀启动。
  外壳在内部超压条件下的保护是通过一个环形的抽空塞来实现的。如果内胆发生泄漏(导致夹套压力超高),当压力达到0.1~0.2Mpa抽空塞将打开泄压。万一抽空塞发生泄漏将导致真空破坏,这时可以发现外壳出现“冒汗”(大面积结水珠)甚至结霜现象。当然,在与气瓶连接的管道末端出现的结霜或凝水现象是正常的。
  所有的管路、阀件都设臵在气瓶的一端,并用护环或保护罩进行保护。
  2、附件介绍:
  2.1、液位计
  液位计显示器安装在汽车驾驶室内,需要供给13.8v的电源,负极搭铁。信号转换器安装于气瓶的阀件端,也需要供给13.8v电源,从信号转换器到液位计显示的信号电缆根据需要适当延长,如有必要液位计显示器的照明灯可以和仪表盘照明灯相连。
  2.2、安全阀
  采用弹簧伺服、渗漏型安全阀,这种安全阀具有柔性阀座,当达到设定压力时,(阀芯)会逐渐打开(排气泄压)。每个安全阀都能满足气瓶在极端状态下的压力和流量要求。主安全阀的放空管线应安装在车辆后部,向上并远离客舱,可以采用1/4″或更大口径的不锈钢管或铜管。
  2.3、汽化器
  液化天然气在气瓶中以低温的液态和气态形式储存,能够以纯液态形式或气液混合形式从气瓶中被抽出,由液化天然气汽化器将其加热成为气体状态。汽化器安装在气瓶的发动机之间。汽化器与发动机冷却系统相连,冷却液流经汽化器壳程并对管程进行加温。当液化天然气进入汽化器,来自发动机的高温冷却液将其气化并加热,随后供给发动机。
  2.4、充液座
  液化天然气车载罐既可以使用单管路系统,也可以使用双管路系统充装。圣达因推荐采用单管充装组件(包括充气头和充气座)。充气座应安装在一个固定可靠的刚性构件上。根据NFPA57要求,该构件应具有足够的强度能满足正常充气口对接和分离操作,同时应保证构件在加气软管没有卸掉汽车就驶离的情况下不会在外部拉力的作用下被破坏。另外需要注意的是该构件应预留足够的空间安装放空快速接头和压力表。充液口可以与充液单向阀直接连接,无须另外加装截止阀。充液口与气瓶之间的充液管应尽量短。
  2.5、节约阀
  当系统压力高于节约阀设定压力时,瓶内的气体通过节约阀与供往发动机的液化天然气液体汇流,从而降低气瓶内压力。节约阀的压力在出厂前就已调整好,而且是不可再调整的。通过观察阀体的结霜情况可以验证节约阀工作是否正常。在汽车运行时,如果气瓶压力超过了设定工作压力,节约阀就打开,瓶内的压力下降的同时,节约阀阀体也会结霜,一旦气瓶内的压力达到了设定工作压力,节约阀就会关闭,同时节约阀阀体上的霜也会渐渐融化(如果环境温度高于冰点)。
  如果要更换节约阀必须停止使用气瓶,而且在拆下旧阀之前将瓶内残余燃料和压力全部放空。
  3、充装:
  3.1、常规充装
  液化天然气汽车燃料的充装是通过进液、回气两条管路完成。充液时,首先将瓶内压力泄放回收(降到0.8Mpa左右),将加液枪与车用液化天然气气瓶加液卡座相连接,然后启动加气机充液开关,液化天然气将通过连接软管进入气瓶内胆。液体通过安装在内胆顶部的喷淋管以喷淋的方式注入。采取这种充液方式的目的是降低气瓶顶部压力、对瓶内存留的液化天然气闪蒸气进行在液化回收以避免放空损失。充装阀是一个单向阀或截止阀,充液时液体在压力作用下自动注入气瓶,无需手动开关。当液位达到额定位臵时,充液自动停止。其作用是当液化天然气液体漫过顶部喷淋管时,喷孔背压迅速升高与充液压力平衡,压力达到加气机设定的停止压力(约1.2MPa)或设定的最低流量,此时加气机停止充液。
  3.2、放空充装
  可以从增压型容器向车用液化天然气气瓶中充装液化天然气,用一根充装软管将增压型容器和车用天然气气瓶远程接口相连后即可开始。当车用液化天然气气瓶中的压力升高时,打开放空阀进行放空,但是必须确保增压型容器和车用液化天然气气瓶的气体饱和压力不低于发动机所需的工作压力。连续充装直到液化天然气从放空阀溢出,依次关闭放空阀和增压型容器充液阀并卸下充液软管。注:完全充满的气瓶压力上升十分迅速,可能导致安全阀开启;因此完全充满的气瓶应尽快使用,禁止长时间储存。
  3.3、热瓶充装
  通常将首次充装液化天然气前和停止工作两周以上的车用液化天然气气瓶称为“热瓶”。热瓶的充装应当按照以下程序进行:
  (1)首先向瓶内充入大约15L的液化天然气并静臵,在瓶内液化天然气气化升压的过程中,气瓶内胆也得到冷却;
  (2)当瓶内压力达到正常工作压力后,进行系统的检漏;
  (3)通过放空降低压力后即可按常规充装程序进行操作(放空时应当远离火源)。
  4、LNG钢瓶使用注意要点
  4.1.危险因素燃气泄漏、着火、爆炸、冻伤、窒息、人身伤害、环境污染等,及压力异常影响用户正常使用。
  4.2、工具材料准备及安全维护设施配臵防爆梅花扳手两把、活动扳手一把、聚四氟乙烯垫片、防爆应急灯一盏、防冻手套两双、防冻服一套、面罩两顶、防爆对讲机2台。
  4.3、作业气候和环境要求雷雨天气、附近有明火或发生火灾、站内发生泄漏、LNG储罐压力异常及其它不允许充装的情况下不得从事充装作业。
  4.4、安全注意事项和应急措施
  4.4.1.操作人员必须充分了解钢瓶的性能、充装台的工艺流程及设备上各种阀门、仪表的作用,熟练掌握操作规程、安全管理制度,了解LNG的性能及危害,接受技术培训及安全培训。
  4.4.2.进行充装作业时,操作人员不得离开现场,并严格按照操作规程操作,观察压力变化情况,避免压力增加过快,充装过快,造成危险。
  4.4.3.设备上的阀门及连接处冻结时,控制流量,严禁用明火或热的物体烘烤,也不得用物体敲打。
  4.4.4.操作人员必须戴防护手套,穿防护服、防冻鞋,以防冻伤(抢险时要戴面罩、呼吸器等)。
  4.4.5.站内操作人员必须熟练掌握灭火器材的使用方法。
  5、日常维护保养
  5.1压力表、液位计、安全阀等安全附件应定期进行校验。
  5.2定期对各附件连接处附件进行检漏。5.3定期对钢瓶进行清洁保养,检查钢瓶外观有无损伤和腐蚀,是否存在异常结霜现象。
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