车用气瓶安全使用.ppt

1 广州特种承压设备检测研究院车用气瓶安全使用 瞿伟健2015 12 01 2 目录 一 车用气瓶使用的背景二 液化石油气 液化天然气主要物化特性三 车用LNG钢瓶的概述四 车用LPG LNG气瓶破坏的主要原因五 车用气瓶的安装六 车用气瓶的使用七 车用LNG供气系统常见故障与维护八 加强使用管理 确保燃气汽车安全运行 3 一 车用气瓶使用的背景 1 随着燃油成本的提高和人类环保意识的增强 绿色汽车成为汽车技术的发展方向 其中 以液化天然气 压缩天然气作为近几年在我国逐渐普及的车用动力燃料 显示出诸多的优越性 具有安全 经济 续驶里程长 环保性能优等特点 成为燃气汽车的发展方向 表现在以下几点 1 减少污染 净化环境 天然气相比汽油 直接排放的汽车尾气有害物少 2 成本低 经济性好 综合成本可降低30 3 调整汽车能源的综合结构 减少对国际石油能源的依赖 4 2 广州市政府规划在 十二五 时期在全市公交 出租汽车行业实现新能源汽车 现全市共有公交14000余台 出租汽车20000余台 目前广州市正在使用的液化天然气公交车3000余台 在政府大力支持和符合国家产业发展方向下 液化天然气公交汽车使用初步形成了规模 3 广州市目前在公交 出租汽车行业的车辆主要使用燃气种类是液化石油气 液化天然气 一 车用气瓶使用的背景 5 液化天然气燃气车使用气瓶 液化石油气燃气车使用气瓶 一 车用气瓶使用的背景 6 4 随着车用液化石油气 液化天然气 压缩天然气气瓶广泛应用在城市出租车 公交车及私家车辆上 由于车用气瓶属于承压容器 近几年 全国一些省市先后发生了车用气瓶爆炸事故 给人民群众生命和财产安全造成巨大损失 因此 在安装 充装 使用时必须按照相关安全技术规范和标准使用车用气瓶 一 车用气瓶使用的背景 7 二 液化石油气 液化天然气主要物化特性 1 液化石油气 LPG 液化石油气是开采和炼制石油过程中 作为副产品而获得的一部分碳氢化合物 其性状 无色气体或黄棕色油状液体 液化石油气的主要成份是丙烷 C3H8 丙烯 C3H6 丁烷 C4H10 和丁烯 C4H8 习惯上又称C3 C4 即以烃的碳原子 C 数表示 8 1 理化特性液化石油气常压下为气态 具有气体性质 经过降温和加压处理后成为液态 密度增大 闪点为 74 引燃温度为426 537 爆炸极限为1 5 9 65 液态的液化气挥发性较强 在液态挥发成气体时 其体积扩大250 300倍 其热值大 最高燃烧温度可达1900 体积膨胀系数约为水的10 16倍 相对密度为空气的1 56倍 易在低洼处沉积 二 液化石油气 液化天然气主要物化特性 9 二 液化石油气 液化天然气主要物化特性 10 3 液化石油气液态比重比水轻 气态比空气重1 56倍 由于液化石油气比空气重 因此 一旦液化石油气从容器或管道中泄漏出来 不像相对密度小的可燃气体那样容易挥发与扩散 而是像水一样往低处流动和滞存 很容易达到爆炸浓度 引起火灾 因此液化石油气泄漏 极易沉积在低洼处 引发燃烧爆炸事故 二 液化石油气 液化天然气主要物化特性 11 体积膨张系数大 液化石油气的体积膨胀系数大约是同温度水的体积膨胀系数的10 16倍 随着温度的升高 液态体积会不断膨胀 气态压力也不断增加 温度每升高摄氏1度 体积膨胀0 3 0 4 气压增加0 2 0 3MPa 因此 液化石油气在充装作业中必须限制装量 否则容易造成爆炸火灾隐患 二 液化石油气 液化天然气主要物化特性 12 5 液化石油气在常温下 容器内部液化石油气的压力总比外界大气压力大得多 所以 液化石油气一定要在密闭的 具有足够强度的容器中储存 否则容易造成爆炸火灾隐患 二 液化石油气 液化天然气主要物化特性 13 2 液化天然气 LNG LNG是英文LiquefiedNaturalGas的简称 即液化天然气 是天然气 甲烷CH4 在经净化及超低温状态下 162 一个大气压 冷却液化的产物 液化后的天然气其体积大大减少 约为0 1个大气压时天然气体积的1 625 也就是说1立方米LNG气化后可得625立方米天然气 LNG无色无味 主要成份是甲烷 很少有其它杂质 是一种非常清洁的能源 其液体密度约420 460kg m3 爆炸极限为5 15 体积 燃点约450 3 密度与相对密度在标准状态下 天然气相对密度一般为0 58 0 62 气态天然气密度比空气轻 泄漏后容易扩散 二 液化石油气 液化天然气主要物化特性 14 车用液化天然气钢瓶 LNG钢瓶 是一种低温绝热压力容器 设计有双层 真空 结构 由内胆 外壳 绝热结构 支撑系统和刚性组件等组成 三 车用LNG钢瓶的概述 内胆用以盛装LNG 内部有加注喷淋管 液位探头等 外壳和内胆之间是密闭的真空绝热夹套 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 15 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一级安全阀 其作用是降低由于绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升 二级安全阀的压力设定点比一级安全阀高 在一级安全阀失效或发生堵塞时 二级安全阀启动 三 车用LNG钢瓶的概述 16 如果内胆发生泄漏 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 所有管路 阀件都设置在气瓶的一端 并用护环或保护罩进行保护 三 车用LNG钢瓶的概述 17 车用LNG钢瓶结构示意图 三 车用LNG钢瓶的概述 18 四 车用LPG LNG气瓶破坏的主要原因 1 气源质量不佳 硫含量超标 大多数LPG气源中含有硫化氢等酸性物质 硫化氢溶于水后 会造成钢材的电化学腐蚀 产生氢鼓包现象 即使没有水分 硫化氢在高压力作用下 也会对气瓶造成腐蚀破坏 硫含量超标对于汽车用碳钢质气瓶的破坏作用较为严重 19 2 外界环境影响车用气瓶在实际运行环境中 遭受大气中氧 酸雨等化学物质的侵蚀 这些物质会与气瓶表面的材料发生化学反应 产生腐蚀等 对于钢瓶直接造成壁厚减薄 产生凹坑等后果 四 车用LPG LNG气瓶破坏的主要原因 20 四 车用LPG LNG气瓶破坏的主要原因 3 外力作用车用气瓶在使用 搬运等过程中 由于操作不当或者汽车本身发生事故等影响 可能造成车用气瓶受到冲击 碰撞 磨损 过热等损伤 导致车用钢瓶表面受损 降低车用气瓶的安全性能 21 4 气瓶附件泄漏在车用气瓶的检查中常常会发现气瓶附件有泄漏现象 有部分气瓶存在瓶阀结构不够合理 与瓶身连接处密封不好 与气瓶连接管道及接头密封不好等现象 带有泄漏问题的车用气瓶一旦进入实际运营中 属于带病工作 在一定的条件下会发生爆炸等事故 四 车用LPG LNG气瓶破坏的主要原因 22 四 车用LPG LNG气瓶破坏的主要原因 5 私自改装燃气设备随着汽油 柴油价格的提高 燃气与燃油的成本差异已经比较明显 前者较低 出现由不具备车用气瓶安装单位许可资质的单位或个人改装的车用燃气设备 甚至重新使用旧车用气瓶 报废车用气瓶 埋下安全隐患 23 6 加气站安全措施不到位有些加气站仍存在员工安全管理制度落实不力 未能做好车用气瓶充装前 充装中和充装后的检查 存在气瓶超过检验期充装 超过使用期限充装 超限量充装情况 给车用气瓶的安全使用带来危害 四 车用LPG LNG气瓶破坏的主要原因 24 五 车用气瓶的安装 1 车用气瓶安装单位应当按照 压力容器安装改造维修许可规则 的规定取得车用气瓶安装许可证后 方可在许可证批准的范围 资格项目和安装场地 内开展车用气瓶安装工作 任何单位和个人不得私自安装 拆装 更换或者维修车用气瓶 2 车用气瓶的安装单位 以下简称安装单位 应当对安装工作的安全性负责 车用气瓶的安装应当符合本规程及其相应标准 设计图样的要求 25 3 车用气瓶的安装单位变更安装场地时 应当报安装地省级质量技术监督部门批准后 并且及时办理安装许可变更手续 方可继续进行安装工作 4 车用气瓶安装前 安装单位应当向当地负责安装监督检验的检验机构 以下简称监检机构 申报车用气瓶的安装监督检验 未经安装监督检验合格的车用气瓶 不得交付充装和使用 五 车用气瓶的安装 26 五 车用气瓶的安装 5 不得将非车用气瓶改装为车用气瓶安装使用 不得将超期未检或者报废的车用气瓶安装在机动车上 车用气瓶移装时 应当确保在其设计寿命内 移装前 气瓶必须重新检验合格 其检验项目 检验方法 合格要求与定期检验相同 6 车用气瓶安装主要规范与标准TSGZ0004 2007 特种设备制造 安装 改造 维修质量保证体系基本要求 GB T18437 1 2009 燃气汽车改装技术要求第一部分 压缩天然气汽车 GB T18437 2 2009 燃气汽车改装技术要求第二部分 液化石油气汽车 GB T19239 2013 燃气汽车专用装置的安装要求 GB T20734 2006 液化天然气汽车专用装置安装要求 TSGR0009 2009 车用气瓶安全技术监察规程 27 六 车用气瓶的使用 1 使用单位应当建立健全车用气瓶档案 其内容包括气瓶出厂资料 安装合格证明 安装监检证书 使用登记资料等 2 使用单位应当按照有关安全技术规范的规定 携带车用气瓶出厂资料 安装合格证明 安装监检证书等资料 按照气瓶使用登记的有关安全技术规范的要求 到使用单位所在地的设区的市质量技术监督部门办理使用登记 领取车用气瓶使用登记证 28 3 属于下列情况之一的车用气瓶 不予以办理使用登记 一 车用气瓶的制造单位未取得相应制造许可的 二 安装单位没有取得车用气瓶的安装许可的 三 安装过程没有经过监督检验或者监督检验不合格的 四 其它不符合安全技术规范规定情况的 4 车辆过户或者更换车用气瓶后 应当重新办理车用气瓶使用登记手续 六 车用气瓶的使用 29 六 车用气瓶的使用 5 使用单位应当对在用气瓶进行经常性的日常维护保养 定期自行检查 应当按照有关安全技术规范的规定 在定期检验有效期满前向气瓶定期检验机构送检气瓶 6 使用单位应当学习了解和气瓶安全有关的知识 并且应当遵守以下规定 一 严格按照有关规定正确使用车用气瓶 二 不得使用已经报废或者超期未检等不符合有关安全技术规范要求的车用气瓶 三 不得自行拆卸 更换气瓶和处理车用气瓶内的残气残液 四 不得对车用气瓶瓶体进行焊接和更改车用气瓶的钢印或者颜色标志 五 车辆发生重大交通事故后 车用气瓶必须经过检验合格方可投入使用 30 七 车用LNG供气系统常见故障与维护 压力表 主安全阀 经济阀 副安全阀 气相阀 出液阀 过流阀 进液止回阀 调压阀 1 气瓶主要部件 1 LNG供气系统主要部件 31 压力表 加液口 回气口 稳压阀 出水口 NG出口 LNG进口 发动机自带调压阀 2 汽化组件主要部件 32 七 车用LNG供气系统常见故障与维护 2 车用LNG瓶维护过程中的安全防护在LNG的现场内工作时 需具有如下安全常识 1 使LNG设备远离火焰或电火花 2 在LNG设备维修 充装 存储的地区不允许烟火进入 3 在充装有LNG的设备上工作时需戴护目镜 脸罩 绝热手套 4 在拆卸零件维修时需给LNG瓶排空 卸压 置换 5 进入盛装LNG气瓶现场人员均应穿能防火和防静电的工作服及工作鞋 6 操作人员应培训上岗 7 气瓶在不使用时 操作人员应关好所有阀门 8 安全阀的出口应连接入安全外部排泄系统 9 阀门冻住 应使用清洁无油的温水或热氮气解冻后 方可操作 不得用锤或其他物件敲击 33 七 车用LNG供气系统常见故障与维护 3 LNG供气系统检漏 1 为确保车辆正常运行 应定期的进行系统检漏 发现漏点应立即进行维修 可以用便携式甲烷探测器对车辆的燃气系统天然气泄漏点进行检查 应遵照探测器制造商的说明书正确使用 在一些特殊条件下用探测器难以准确判断泄漏点时 可以借助肥皂液检查漏点 2 气瓶组件泄露a 如果在气相回路发现漏点 必须在开始维修之前将气瓶内的压力放空至零 b 如果在液相回路发现漏点 则必须将瓶内液体排尽后才能开始维修 3 管路泄露关闭气瓶气相阀及出液阀 对漏点进行严格维修 复检 警告 供气系统发现有泄漏时 就存在安全隐患 车辆要立即停止行驶 远离火种 由专业维修人员进行维修 确认完全修复后 才能继续行驶 34 七 车用LNG供气系统常见故障与维护 4 常见故障与维护 35 七 车用LNG供气系统常见故障与维护 36 七 车用LNG供气系统常见故障与维护 37 八 加强使用管理 确保燃气汽车安全运行 1 车用气瓶充装单位 要对气瓶充装安全严格把关 落实安全责任制 每班设置专职安全检查员 严格执行气瓶充装前后检查制度 充装过程记录制度 乘车人员站外下车制度 充装单位工作人员持证上岗制度 充装前应对气瓶及管路进行必要的检查 查验 车用气瓶使用登记证 确认车用气瓶是否合格 严禁给无登记证的气瓶充气 充装单位要加强对工作人员的培训和安全教育 制定事故应急预案 定期组织开展事故抢险演练 38 2 车用气瓶检验单位要严格执行国家有关车用气瓶检验标准 安全技术规范 要客