LNG车载瓶使用说明书.pdf

汽车用液化天然气气瓶使用说明书张家港中集圣达因低温装备有限公司1 目 录1． 前言2． 设备详述3． 产品基本参数4． 安全5． 操作充装燃料供应6． 气瓶安装7． 维修保养部件更换真空泄露液位计操作压力燃料泄漏维修阀门维修2 1. 前言本手册用于使操作者熟悉由圣达因提供的液化天然气燃料系统的性能、安全防护、操作步骤和维修保养，以达到个人熟练操作的目的请在阅读并完全理解此手册之后再进行操作在本手册中使用下列缩写：V ― 截止阀门C ― 单向阀E－ 1 －节约阀E－ 2 －过流阀Pr － 汽化器P － 压力表LG－ 液位计显示器SV1 ― 主安全阀SV2 ― 副安全阀LNG ― 液化天然气Nm3/h― 标准立方米／小时警告 ：能够引起个人伤害和死亡的条件描述谨慎 ：能够引起零件破坏的条件描述注意 ：对重要信息需要重复的声明3 2. 设备描述2.1 汽车用液化天然气气瓶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。

外壳和支撑系统的设计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 1.72MPa ， 250psi ），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）甚或结霜现象当然，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防护2.2 汽车用液化天然气燃料气瓶系统此手册提到的液化天然气汽车 (LNGV) 燃料系统包括液化天然气燃料气瓶 9、发动机液化天然气循环水汽化器 8 和液位计 /表 11（显示部分）和 12 （信号转换部分）本系统设计用于充装、储存液化天然气和气态天然气形式供给汽车发动机。

气瓶流程示意图4 参见系统流程简图序号 代号 名 称 功 能 备注1 V-1 放空阀（手动） 用于气瓶压力泄放2 J-1 充液接头 用于加气机与气瓶连接3 E-1 节约阀 用于控制气瓶内部压力4 V-2 出液阀（手动） 用于控制燃料供应5 C-2 出液单向阀 用于防止供液管路液体倒流6 出液管路接头 连接汽化器与气瓶7 E-2 过流阀 防止供应管路断裂时燃料大量外泄8 Pr 汽化器 将 LNG 转换成气态天然气9 气瓶 盛装 LNG 燃料的容器10 液体喷淋管 气瓶顶部充装和闪蒸汽的在冷却11 LG 液位计显示器 显示气瓶内燃料液位12 信号转换器 将电容信号转换成电信号13 液位计 BNC 接口 连接探杆和信号转换器14 P 压力表 显示气瓶压力15 SV-2 副安全阀 用泄压方式来保护气瓶16 SV-1 主安全阀 用泄压方式来保护气瓶17 C-1 充液单向阀 防止气瓶内液体倒流18 供液管路 用于供应燃料2.3 液位计 /表圣达因的液位计量系统采用电容式液位计，该系统由三个子系统组成：电容探测器 /极板、信号转换器和显示仪表燃料电容传感器作为气瓶整体的一个组成部分，安装在气瓶的内部。

其作用是根据气瓶内的燃料高度产生一个成线性比例的电信号，并传送给信号转换器电信号不受燃料状态（液相或气相）和压力的影响，能够精确反映气瓶内燃料量的多少液位传感器安装在瓶内靠近充液管的一端与汽、柴油（油位计量系统）相似，该系统能够适应由于加速、刹车、爬坡、转弯等行驶条件变化所带来的瞬间影响对于双瓶或多瓶系统的燃料量计量，信号转换器的输入端将累加各瓶的电容量以精确计量所有气瓶中的燃料总量当气瓶内燃料剩余 5％左右，仪表将显示没有燃料2.4 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和发动机之间汽化器与发动机冷却系统相连，冷却液（发动机提供）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5 化并加热，随后供给发动机根据客户不同的需求，圣达因可以提供不同的尺寸和配臵见第三章）冷却液的流向应垂直于液化天然气的流向，汽化器既可以水平安装（天然气进出口处于水平方向）也可以垂直安装（天然气进出口处于垂直方向），当水平安装时，应配臵直的管接头，避免形成气阻建议最好是垂直安装，这样气堵的可能性将会大大降低。

注意 ：汽化器不会使燃料压力增加，其压力与气瓶的压力相同3. 产品基本参数3.1 气瓶外形尺寸容 积 L 净容积 L 直 径 mm 长 度 mm 空 重 kg 总 重 kg 215 193 556 1500 135 217 450 405 658 1960 285 458 总重核算所对应的液化天然气密度为 0.426kg/L ，空重包括支座重量管阀件防护罩（可选件，一般为保护环） …………… 不锈钢内胆及外壳 ……………………………………………… 0Cr18Ni9/304/SUS304 管件 ……………………………………………………… 不锈钢和黄铜公称工作压力 …………………………………………… 1.59MPa(230psig)节约阀设定压力 ………………………………………… 0. 965MPa(140psig) 3.2 汽化器汽化能力（ Nm3/h） A B C D E F 60 516 654 684 200 140 179 45 396 534 564 200 140 179 25 256 394 424 174 120 153 6 汽化器简图最大工作压力（液化天然气）： 2.2MPa(320psig) 最大冷却水压力： 0.4MPa (60psig) 材料：不锈钢冷却液：温度不低于 70° C， Cl ˉ 含量不大于 25PPm ，4. 安全防护手册的此部分涉及必要的低温设备防护。

液化天然气操作过程中的潜在危害主要来自其物理性质：液化天然气在环境大气压下具有极低的温度： -162 ° C；具有很大的气液体积比，如果减压措施不当，将导致压力迅速升高液化天然气的气液体积比大致为： 620： 1；天然气是窒息性气体；天然气是易燃性气体（燃点 538° C）；在密闭空间可能产生爆炸（空气中可燃极限 5～ 15％）安全防护在有天然气或液化天然气的现场内工作时，需具有如下安全常识：使液化天然气设备远离火焰或电火花；在液化天然气设备维修、充装、存储的地区不允许烟火进入；7 在有液化天然气的地区工作时需戴护目镜、脸罩、绝热手套，裤脚不能装在靴子里，衣袖不能装在绝热手套内，靴子不能掌有铁钉；在拆卸零件维修时需给液化天然气气瓶排空、卸压；维修时使用的工具应当不能产生火花警告保护眼睛和暴露的皮肤；保持设备所在地区通风良好；在维修或保养设备时确保系统已泄压；远离易燃品或电火花5. 操作5.1 常规充装液化天然气汽车燃料的充装是通过一根独立的软管完成充液时，首先将瓶内压力泄放回收（降到 0.2～ 0.25MPa 之间），将加气枪与（车用液化天然气气瓶）快速接头（ J－ 1）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（ 10）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（ BOG ）进行再液化回收以避免放空损失充装阀是一个单向阀或截止阀（ 17 ），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机理是当液化天然气液体漫过顶部喷淋管时，喷孔背压迅速升高并与充液压力平衡，压力达到加气机设定的停止压力（约 1.2MPa ），此时加气机停止充液5.2 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液化天然气气瓶远程充装接口（ J-1 ）相连后即可开始充液当车用液化天然气气瓶中的压力升高时，打开放空阀（ 1）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（ 1）溢出，依次关闭放空阀（ 1）和增压型容器充液阀并卸下充液软管注意： 一只完全充满的气瓶其压力上升十分迅速，可能导致安全阀开启；因此完全充满的车用液化天然气气瓶应尽快使用，禁止长时间储存8 5.3 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：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；当瓶内压力达到正常工作压力后，进行系统的检漏；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）；另外，放空充装程序也适用于一个已知的 “ 热瓶 ” ；5.4 燃料供给供给发动机气体燃料是车用液化天然气气瓶系统最基本的功能在系统不使用期间，瓶内压力会升高系统中分别设臵有节约阀和压力调节器（一般为用户自购），其中节约阀的供气压力在圣达因就已设定并不可调节；压力调节器安装在发动机前端的供气管路上，用来限制最高供气压力，以保护发动机及正常供气5.5 液态供给当气瓶的工作压力低于节约阀（ 3）的设定压力时，节约阀将处于关闭状态发动机运转时，气瓶内的压力只将液体从气瓶底部通过出液管（ 18 ）压出进入汽化器（ 8），液体经气化和升温后供给发动机这种供气方式不会导致气瓶压力明显下降5.6 气态供给当气瓶的工作压力高于节约阀（ 3）的设定压力时，节约阀将打开 发动机运转时，气瓶内的压力将把气相和液相燃料分别从气瓶的顶部通过气相管和底部出液管（ 18）压出，进入汽化器（ 8）。

这种气 -液混合流，在汽化器内被气化和加温后供给发动机这种方式对降低罐内的压力具有显著、重要的作用，在发动机的持续运转下气瓶内压力最终降至节约阀的设定压力注意 ：在通常供给情况下，汽化器都被供以液态燃料；但当节约阀开启时，它也能接受气 - 液两相混合汇流 6. 气瓶安装6.1 气瓶安装9 液化天然气车用气瓶通过固定支座与车辆的底盘结构件相连，每个气瓶应在气瓶两端焊缝内侧各设臵一个带有橡胶护衬的固定支座按照 NFPA57 的要求，气瓶的紧固拉带至少能够承受 8 倍于气瓶、燃料总重量的力在纵列式布臵当中为了确保使用性能，气瓶的阀件端应朝车尾方向布臵，并用鞍座固定在车辆的左侧或右侧阀件朝后布臵是为了在车辆急加速或爬坡时确保持续供给燃料，而避免出现供液管抽空现象在进行气瓶的周向布臵时，应确保液相管线的瓶外部分与水平线成 22.5 ° 朝上，而加气管线保持水平，这样就能确保瓶内液相管始终浸没在液体中6.2 附件安装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软管充装组件（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的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。