论CNG-汽油两用燃料汽车火灾

论CNG—汽油两用燃料汽车火灾四川省遂宁市公安消防支队—肖兴东摘要文章通过对CNG性质和CNG—汽油两用燃料汽车的CNG系统的介绍及危险性分析，并对该类汽车发生火灾的主要原因进行了研究，最后提出了该类火灾的防范措施。关键词CNG汽车火灾原因措施CNG气体作为一种高效、环保、价廉的燃料目前正在一些大中城市的车辆特别是出租车上迅速发展。这种以压缩天然气作燃料，它比液体燃料燃烧更完全，在车尾气中的CO及CH化合物的含量也显著减少，同时其价格与汽油相比要低得多，因此深受城内出租车及家用车主的青睐。但同时也因其本身的理化性质，而使用其作燃料的汽车发生火灾的几率也相对增加，且呈逐年上升之势。1．基本情况为了分析研究CNG—汽油两用燃料汽车（以下简称CNG汽车）发生火灾的原因，笔者对1997—2002年遂宁地区发生的该类火灾情况进行了统计。下面是遂宁地区近几年汽车火灾数据统计表。表一：遂宁地区1997—2001年机动车及CNG汽车火灾数据表夺

维1997年锋1998年值1999年字2000年旦2001年枕起数（起）吨

街1刺2汁6金10忽19盗CNG忽

净

搭3牵6煤13期死人（人）麦1潮

注

柴

穷

饺伤人（人）呆

酷

段5压1水1翠损失（元）严18000惰6150排26800识27860蜡24815从上表可以看出，1997、1998两年的汽车火灾较少，而1999—2001年这三年中汽车火灾特别是CNG汽车火灾显著增加。经调查，1999年遂宁地区刚好开始推行使用CNG作为出租车燃料。在1999年至2001年所发生的35起机动车火灾中就有22起是因使用CNG作燃料的汽车，占了机动车火灾的62.9%。且在2002年1—6月，遂宁地区共发生汽车火灾14起，其中CNG汽车火灾9起，占64.3%。2．CNG汽车火灾原因分析2．1CNG性质及车用CNG系统组成2.1.1CNG的理化特性。CNG即压缩天然气（Compress.Natural.Gas）,它是采用特制的储气钢瓶在充气站通过加压设备施加20—25MP的高压，强行将天然气压缩至瓶内贮存，专用于汽车代替汽油的燃料。其主要成份是甲烷（CH4），常温常压下为气态，无色、无味，在民用气中加入了特制发臭剂，对水的相对密度为0.42（-164℃），与空气的相对密度为0.55，熔点为-182.5℃,沸点为-161.5℃，临界压力为4.6MPa，能被液化和固化；不溶于水，而溶于乙醚、汽油、四氯化碳等有机溶剂，属一级可燃气体，甲类火灾危险，燃烧时呈青白色火焰，温度可达1950℃；最低点火能为0.28mJ，引燃温度为538℃，燃烧热为889.5kJ/mol，在空气中的爆炸极限为5.3%--14%（体积），与空气混合可成为爆炸性混合物，遇明火、高温极易引起燃烧或爆炸。燃烧反应式：CH4+2O2→CO2↑+2H2O（完全燃烧）或2CH4+3O2→2CO↑+4H2O（不完全燃烧）。2.1.2车用CNG系统组成。车用CNG系统（以四川省西恩基机电有限责任公司的CYTZ—100型燃气汽车装置为例）一般由压缩天然气储气瓶、充气阀、高压截止阀、高压电磁阀、汽油电磁阀或电油泵、过滤器、压力表、油气转换显示控制中心、减压器、混合器及管线接头等部件组成。车用CNG系统图见下图：狠车用冷CNG系统诞简图：CNG储气瓶汽油系统高压截止阀CNG储气瓶汽油系统高压截止阀

过滤器

电磁阀减压调节器减压调节器天然气与空器比例混合器天然气与空器比例混合器油气转换器油气转换器

发动机誉2．2指案拜CNG汽车俩火灾原因分像析兰通过以上对既CNG气体研的性质及车边用CNG系亲统的组成及腹气流流程的胖介绍和分析环，我们可将恐引起CNG挎汽车火灾的喷原因归纳为前四个方面：鹅一是气体泄烛漏后遇明火袋或高温引起羞燃烧或爆炸厉成灾；二是葱车子本身机场械或电子系且统故障造成模CNG系统嫌工作失调引怠起火灾；三批是因车辆其舌它部位着火纠后引起CN筝G系统输气没管线或部件脏损坏造成气六体泄漏后燃粮烧成灾；四驶是安装不规董范引起火灾端。绵终岭因气体泄漏贸造成的火灾顿。据调查，斑这类火灾主表要是因训CNG储气仰瓶、充气阀厨、高压截止长阀、减压器斜、混合器及握输气管线等五部件受损导絮致气体泄漏具成灾。每①飞竭讲CNG储气困瓶，按照国蜻家标准GB锤17258主—控1998《唯汽车用压缩恋天然气钢瓶范》规定车用影压缩天然气汗钢瓶材质应忍用优质铬钼雨耐酸钢制造辉。外型尺寸量为Ф219匙—购273mm波，重量每只造50罢—长70Kg，居容积35趋—晶60L，配治置有熔点为扔95--1崇05℃的易宰熔活塞和破戏损压力25喘—略30MP的索安全防爆膜亡片。钢瓶破言裂时应保持狱一体，无碎还片，批量生千产要求任选斜一只作火烧困、爆炸及冲拣击等特种试周验，从而保桌证钢瓶在质芦量上安全可嫂靠，万无一番失。而且在拴车辆改装时救它是放于车赔尾箱内，与朴高温部位相东距较远，一横般又不易被末撞击，因此谦CNG储气屯瓶一般情况坛下是不易出雀问题的，故骨相对较安全疑。但目前市圆场上的CN轮G储气瓶质万量参差不齐包，一些厂家杠还使用不合络格产品。在黑2002年乞上半年，遂惊宁地区的技仁术质量监督致部门便发现赚该地区的某葱类出租车上现的CNG储畏气瓶质量不标符合要求，准并对该类车呜的储气瓶进地行了全面检告测和更换。脖幸好发现及飞时，否则将房酿成严重后第果。挺②陈昂滋充气阀。车距用充气阀一棍般位于车头勇前部，充气锁时其单向充甲气阀具有自五动打开和自屯动关闭的功脂能。若该阀他的单向阀出牵现故障，将暖导致高压天吸然气外泄而国造成事故。尝③铸倾阁高压截止阀佛。当发动机凝停止或熄火算时用来关闭占高压天然气送源。它是系照统安全可靠延的关键部件饮，要求能做银到快速袭“取开普”赤或订“贤关样”宁。若该阀不材能做到该疯“暖关洁”毅的时间关，扎特别是当天飘然气中杂质盏含量高时，临将有可能致寇使关阀不严郑，这都将导野致高压天然瘦气泄漏而造偶成事故。舱④象舰橡减压器。它武能将山20Mpa斯的高压天然乌气减为0～逢1.2KP傲a，同时利阁用发动机循津环时水对其茧加热，能够俩克服减压节岛流时产生的头低温冷冻现绪象。它还可移随发动机工乱况变化向混山合器提供足堂够燃气。该介部位最易出支现的问题一矩是因气体中熊杂质过滤不跪充分，使阀旱口因杂质冲线击受损，至坟使减压器出叉口压力上升召，导致下一冒阶段工作不贞正常而造成葵火灾事故；旺二是发动机收循环水对其茶加热不足（都特别是冬季绘），甚至有肉的车辆在改信装时未接上窄发动机循环功热水进行加饶热，导致阀妨体温度过低球阀口产生冰唤冻现象，致搞使供气不足纺而产生故障干。民⑤般均询混合器。混词合器是将天感然气与空气翼充分混合的骆装置。它能极够随发动机流不同工况变企化提供出最胀佳空燃比的诊燃气混合气横。它是利用啊发动机工作其时所产生的蒜负压来吸入蝇空气和天然转气，两种气筑体在该处混粥合成一定比塑例的混合气香后经化油器镇进入发动机无缸内。该装钟置出现问题筝将会产生两盗种后果。一脚是混合气比笔例失调，使锤发动机工作朝不正常而引茶起火灾；二菌是混合器本当身发生气体命泄漏而直接咬造成火灾。逗⑥摸瓜执连接管线。侄在业CNG系统葬的管线中最潮易出现问题时的是减压器喉至混合器处唉的这段管线默，因大部份剃CNG汽车扎的该段管线很一般为胶管释，并且接口惠使用卡箍紧碗固，极易因粗震动而导致哭松动发生天字然气泄漏；蕉同时，胶管渐老化和被磨血损均易发生命破裂导致天芽然气泄漏造乘成灾害。而击其它连接管变线因均为金设属管，且接葛口为螺纹接丢口，相对问趋题较少。2铺002年6冻月2日的川夹J0736战0号夏利三司箱出租便是弃因输气胶管白被磨破，发缺生天然气泄择漏，因发动跃机温度过高喘，在车头部鸽的冷却风扇锣启动时，产饰生电火花引拘起泄漏的天纯然气燃烧成元灾。蛋心绕因车子本身俗机械或电子行系统故障而铜造成助CNG系统脂工作失调引歌起火灾隙。这类故障未一般表现为涉以下几个方适面：辫①溜吸件发动机回火仙。也即所谓蚂的化油器回艺火，因使用弱CNG作燃徒料的车辆无树论是化油车痰还是电喷车锋都有一个化亭油器或类似轿于化油器的殃装置。所谓苏化油器回火很，就是发动现机工作行程墙后期，气缸慢内燃油仍在使燃烧，至排茫气行程后期枯还未烧完，变此时进气门能打开，燃烧计火焰就与化挠油器进入的剂新鲜混合气向相遇，进行钩猛烈的燃烧旱并发出响声纽。这类火灾刘有一个共同瞎特点就是在纤发生火灾前颜一般都会听睛到车引擎部弯位发出一声蓄巨响，然后抓燃烧的气体析回窜引燃空孝滤芯或空气挖进气胶管及跌其周围可燃墨物成灾；其彩前期反应为揪车子无力，粪车辆加速困哪难。产生化混油回火的原反因有以下几畏点：一是混凯合气过稀（纺减压器阀口佣结冰、输气设管路堵塞、碌破裂及混合乡器故障等都通可能造成混横合气过稀）救，造成燃烧咏速度过慢；腾二是点火过可晚；三是加体速泵失效；填四是气垫烧洗穿；五是点沟火次序错乱孟；六是火花槽塞过热。2默002年6既月12日的悲川J066迎13号捷达岗出租就是因饿发动机回火拳而引起燃烧抱气回窜至空怜气滤清器，齿引燃滤芯及口周围可燃物夹成灾。每②爱芬斤消声器排气防管兄“先放炮旋”图。所谓消声话器雁“淹放炮袖”更，就是在发宰动机工作中们，未燃烧或积未完全燃烧准的混合气进炉入消声器内寺产生爆炸燃糠烧的现象。劝该类事故发厘生前，车子挥排气管中尾配气呈黑色，落炭粒子浓度剃大。由于未厨燃烧（或未抽完全燃烧）派的混合气在惭消声器内猛姐烈爆燃，在移瞬间产生强生大的冲击力菌和反冲力，故反冲力将部狸份废气回压绵至发动机缸碰内，对发动爬机缸内的气郑体施加一个盆反压力。而帆对于汽车发神动机而言，危为了使缸中脆充气足和排馋除废气较完胸全，一般要幼求尽可能地择延长进气和随排气过程的喘时间。因为纪进、排气门爬的气体分配涛位置，实际聪上一般均不叮在活塞的上墓止点或下止锄点，常常是正采取提前开砌启和推迟关姻闭气门的办围法。因此，将就产生了这膝样一种现象稿，即进气门使在上止点前适即开启，而概排气门在上辜止点后才关诞闭，这就出委现了在封α氧+β的曲轴俗转角内，进资气门和排气久门有同时开冠启的现象。劲虽然这一时庙间相当短，疏若消声器产蹲生“放炮”雨的反冲力恰珠好在这一时风间反作用于移进气门处的周混合气体，四则必将造成莲混合气沿进架气管回冲，求造成类似化匀油器“回火百”的现象而妖引起火灾。崇③芦慈嫁电子系统故尸障。这类汽订车火灾事故料主要是因汽慌车微机系统脾产生故障所帽致。随着科孟技的发展，棉微机应用范鹊围越来越广劝泛，现代汽链车上也逐步辛采用计算机串技术，使汽燕车的技术性窜能和自动控肆制程越来越规高。汽车微歉机通常要配扑备许多传感伪器，通过各脚部分传感器绞传来的信息降，依次进行卧快速处理后品向执行器发迫出指令。因芳此传感器故百障是汽车发拖动机微机故绳障的主要原月因。如果传协感器不能正翻常工作，对生发动机微机绕控制系统工技作影响很大竹。特别是对哈当今那些使浆用电子控制流燃油喷射系枝统的禁CNG汽车卸，传感器故绵障将是引起灶火灾的主要才原因。比如蠢在节气门位测置的传感器涉若失调，就积不能保证正析确的点火提绩前角和混合呼气空燃比。腥另外，微机颤系统的集成哲块损坏也是余引起火灾的喂一个重要原拖因。对于使柱用电子控制柳燃油喷射系颈统的CNG益汽车，因油顷气转换是用腔一个油仙—灶气转换装置困和汽车微机律来控制的，香若微机系统耐的集成块出浩现故障，导桶致发出错误妹指令，就有斗可能在当汽假车处于用气成状态时，其萍电油泵也在师工作（正常喝情况时电油滋泵是停止工控作的），这痰必将导致油遵气混用而发记生事故。该鄙类事故表现坑为当车处于亩烧气状态时杯车内可闻到末汽油味。睁2002年倡6月12日夺的川J07英087号出号租车火灾，昏就是因为发株生油气混用爹，当车处于枯用气状态时限，电油泵仍赔在工作，因渡喷油嘴没有投打开，而回祖油管无法即晋时导走泵入挣的油，导致饿喷油嘴与输恶油管连接处合压力上升，若加之用于该疲车在该处的薯连接是采用肃卡箍紧固，柄当油压升至雅大于卡箍的觉紧固压力时帆，造成97杆#汽油泄漏器，并在发动这机处形成汽亭油蒸汽，遇禾电火花发生史燃烧，并迅鸽速引燃车头升部的可燃物今和胶质CN冬G系统输气若管，致使天川然气泄漏燃志烧，几分钟文火势便发展惹到猛烈阶段诸，最后将整统车燃毁。结清把因车辆其它愤部位着火而余引起奥CNG气体说泄漏成灾。委这类火灾主营要是因车辆竞其它部位着娃火而引起孤CNG系统略输气管线或洋部件燃烧造慎成CNG气蹈体泄漏后燃拉烧成灾。如崇车头部的各愧种电气线路栗短路引起的季燃烧，汽油际泄漏后引起后的燃烧或其戚它异常情况逗引起的燃烧创等所导致C夸NG系统的算部件、管线板被烧损造成骡气体泄漏后闻燃烧成灾。倦如上一例的阻川J070庭87号出租究车火灾也属都此类。赌丙CNG俘系统安装不遮规范。申一是惕CNG系统托部件安装不掠牢固。CN非G系统部件燕安装不牢固姓也易造成气坛体泄漏。因故部件安装不毁牢固，在车燕辆的运行过你程中，因震砍动导致系统醉部件及连接坛管线松动，蜻发生漏气而仓引起火灾事添故。二是未刷按技术规范显要求进行安惊装。一些不塞具备CNG现系统安装维欣护的汽车维膛修厂家，为吹了经济利益罪而违章进行扔CNG系统嗓安装维修，剩导致有些问逮题得不到根恳本性解决，鸽最终造成火誉灾。比如本汗应将发动机甘热水管接在陕减压器上以掏加热减压器码，而个别安剧装维修人员扬却未接上热址水管，导致钉减压器阀口烛结冰，使气豪流不畅，输悉气量减少而蒸造成混合器隐过稀引起发爹动机“回火袖”导致火灾拆事故。绒3．CNG厨汽车火灾的狱扑救和预防手3．1种CNG汽车絮火灾的扑救解。火灾的发倒展总是分为氏初期、发展惭、猛烈和熄衔灭四个阶段惹，因此根据梁火灾发展趋汇势，扑救火险灾的最佳时宜期应是在其追初期阶段，搏而特别是对龙于酒CNG汽车夸火灾，因其洋物质的特殊演性质，更应虎加强在初期醒阶段的扑救焦工作。一是腊驾驶员要对珠自己的本职利工作有高度应的敏感性，滥要随时注意静车辆的状况疲，发现火情谁应及时停车国，同时关掉雹车上所有电袭气线路。二研是应立即下垮车关掉CN杏G总阀，同蒜时报警。三俊是将车的引座擎盖揭开用晃车上的灭火困器、水或衣涝服等物进行厚扑救。四是非在现场无法茎控制时，应姥立即疏散周婚围人员撤退造，确保人身蜂安全。愿3．2刑CNG汽车乔火灾的预防瘦及对策侍。馋①冬兰恐加强对车用棉CNG系统丝安装、维修专人员的培训尖和管理。虽汉然我国已出凑台了《压缩已天然气汽车所专用装置和万安装要求》辩（QC/T旗245抱—赠1998）屑国家标准，脊但目前一些杆地区的车用岂CNG系统江的部份安装楚、维修人员愿并未真正经岗过培训或培规训合格，大闲部分是一些镇汽车修理厂核的修理工临伏时拉来充数驰。这首先在牧技术上便留饥下了隐患。宴因此，国家数相关部门应绣加紧出台相羞关政策，加迷强对这类人超员的监督管君理，特别应思强制要求这唯类人员持证懂上岗。血②毁削蜂加强对车辆颈的维护和保耻养。对于问CNG汽车鹅的保养，各叨CNG装置漠的制造厂商所和国家相关帮规定都有具员体要求，如际每行驶30糊00Km应梨清洁空滤器霉、混合器皮涛膜；检查燃煮气装置、高钟低压管线、忆管接头、阀胳是否漏气和革损坏，安装泪是否可靠，内高低压管线烛是否和其它裙部件磨蹭，啄橡胶软管是件否损坏、老蓬化；汽油管凑及接头是否遗渗漏。以及派每行驶75吴00Km、坐1500云0Km、筹25000滩Km、5彻0000尼Km等应检迎查或更换什膝么部件都作贷了相应要求居，但在实际证应用中，能舍真正做到的苍却很少，都叼是当发现确蜘有问题后才尖前去维修。砌还有就是部衰分驾驶员太找迷信于汽车漠微机，认为苍汽车微机应织该很准确，撇不会出错，昌往往忽略了棋对该问题的五处理。殊不基知汽车微机相也是易被损期坏和出故障档的。比如电顶喷车的电子陪控制燃油喷堡射系统一般贵在使用15肥0000K腾m以上就会摊出现故障。诚而多数驾驶汪员却忽视这鞠一问题，车肢子用了多年闲，行驶里程幻远超过15呼0000K绿m，并且已集发现有了或娘这或那的毛浇病，可还是血让车带病运旗行。比如一括辆出租车，火按