LNG车用气瓶培训教材 (1)

汽车用液化天然气气瓶目录一、LNG简介二、气瓶系统简介三、气瓶工作原理四、气瓶型式实验五、气瓶本体内部结构六、气瓶配置的零部件简介七、低温截止阀八、经济阀九、低温加液口十、低温回气口十一、低温升压调压阀十二、低温过流阀十三、低温单向进液阀十四、低温止回阀十五、安全阀十六、压力表十七、减压阀十八、空温式气化器十九、水浴式气化器二十、缓冲罐二十一、管路的连接形式二十二、常见故障问题及处理方法二十三、日常维护二十四、液位表简介及维护LNG产业资源介绍LNG简介ＬＮＧ是液化天然气的英文缩写，液化天然气基本是无色、无味的液体；对金属没有腐蚀性；不溶解于水，但在许多有机化合物以及氢气和氧气中是溶解的。特性处理液化天然气的危险主要来自以下三方面特性：1.极低温度。在大气压力下按液化天然气组成不同，其沸点略有差别，但都在-162℃左右，在此低温下液化天然气蒸汽密度大于环境空气。2.仅少量液体就能转化为大量气体。1体积液化天然气大致能够转化成600~625体积气体。3.天然气是可燃的。一般环境条件下，5~15%（体积，下同）天然气和空气混合是可燃的。这意味着，当空气中天然气的体积分数5%，或者15%都不会燃烧，当然也就不会爆炸。液化天然气的蒸发蒸发气的物理性质大批量的液化天然气是作为一种沸腾液体储存在绝热的储罐中的。任何传入储罐的热量都将导致一定量液体蒸发而成为气体，这部分气体称为蒸发气体，其组成与液体组成有关。CH4+2O2点燃CO2+2H2OLNG燃烧化学关系式甲烷的主要物性参数虽然液化天然气没有固定的物性参数，但是主要成分是甲烷。所以可以参照甲烷的物性参数。甲烷主要物性参数性质分子量沸点℃液体密度kg/m3气体密度kg/m3液/气比m3/m3自燃温度℃爆炸极限（体积比）参数16-1624260.717～6255385～15％备注——1atm1atm,-162℃1atm,20℃20℃——空气中常用燃料物性参数与甲烷的比较燃料甲烷汽油柴油密度(kg/m3)426～743874爆炸极限(体积比)5~15%1~7.6%0.5~4.1%自燃温度（℃）538227~471260热值(kcal/Nm3)~9260～11270～10670ＬＮＧ简介气瓶系统简介气瓶是作为一种用以替代汽车油箱盛装、贮存、供给燃料（液化天然气），并且可以多次重复充装的低温绝热压力容器。其主要结构是双层容器。内胆能够承受一定的压力用来贮存和供给低温液态的液化天然气。在内胆外壁缠绕由玻璃纤维纸和光洁的铝箔组成的多层绝热材料，多层材料在高真空条件下具有热导率低、隔热性能高、重量轻的特点。外壳主要用来与内胆形成夹层空间（两层容器之间的空间）和把内胆支撑起来的作用。夹层空间被抽成高真空与多层绝热材料共同形成良好的绝热系统，用以延长液化天然气的贮存时间。外壳和内胆之间设置支撑系统将内胆外壳合理固定。支撑系统的设计能够承受车辆在行驶时所产生的加速、减速，运行时的振动。气瓶所有的外部管路、阀件都设置在气瓶的一端，并用保护环或保护罩进行防护。阀门系统的设置能够满足液化天然气的充装和供给。气瓶系统简介气瓶系统简介内胆设置了两级安全阀（管路系统中）会在内胆超压时起到保护的作用。在超压情况下主安全阀（开启压力为1.75MPa，250psi）首先打开，其作用泄放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2.9MPa，420psi）的压力设定比主安全阀高，在主安全阀失效或发生堵塞时，副安全阀启动。在夹层超压条件下，外壳的保护是通过一个环形的真空塞来实现的。正常情况下，真空塞被大气压压紧在真空塞座内，使大气与夹层空间隔绝，保证夹层的真空度。由于低温液体或蒸汽受热后体积变化比较大，即使少量的低温液体或蒸汽泄漏进入夹层，也会导致夹层压力迅速升高。当夹层压力超过0.17MPa左右，真空塞将会打开泄压。设置了经济阀，在使用过程中（长时间停驶除外）经济阀能够优先使用气瓶内胆顶部由于自然蒸发被气化而形成的天然气蒸气，从而降低气瓶内部的压力，使得只要在使用气瓶的压力就不会升至安全阀的开启压力，因而不用放空。气瓶系统简介还设置了过流阀，当外部管路发生破裂，管路流量大于设定值时，过流阀自动关闭；当关闭过流阀前的液体使用阀后，过流阀自动回位。通过过流阀自动关闭，从而可以有效避免次生危险的发生。整套系统中的独到之处是设置了自增压系统。自增压系统包括：增压截止阀、升压调节阀、自增压盘管及相应的管路。该系统能够保证且稳定地提供气瓶的正常供液压力和流量的要求，仅仅通过与空气进行热交换，而不需额外的能源。稳定的压力是通过调节升压调节阀来控制的，当气瓶顶部的压力低于升压调节阀设定的压力（也就是系统需要的压力）时，液化天然气通过增压截止阀和升压调节阀后进入自增压盘管与空气进行热交换，液体变成蒸气回到气瓶的顶部。由于液化天然气的液气比较大（单位体积的液体气化成625倍），因此使得压力升高。当压力等于升压调节阀的压力后，升压调节阀自动关闭，气瓶压力不再继续升高。气瓶系统简介车用瓶采用了双层金属真空绝热结构，并且在内胆的外壁缠绕了多层绝热材料，进一步提高了气瓶的绝热性能。气瓶系统简介出液截止阀安全阀过流阀单向进液阀经济阀放空截止阀增压截止阀气瓶压力表液位变送器升压调压阀LNG产业资源介绍气瓶系统简介气瓶系统简介回气口加液口加液枪缓冲罐水浴式气化器供气压力表减压阀出液铜管气瓶系统简介气瓶工作原理液化天然气汽车燃料系统由气瓶、汽化器、管路降压调压阀、发动机系统组成。汽化器主要是利用发动机循环冷却水把液化天然气进行加热汽化，使天然气达到满足发动机使用温度、流量要求。管路降压调节阀主要作用是将气化器气化后的天然气进行减压，使之满足发动机的使用压力要求，且保持压力稳定。缓冲罐的作用是储备一定量的气体，以备不时之需。当汽车功率较大，启动时需要较多的天然气时，可以在管路降压调节阀后配备一只缓冲罐。如果受到汽车安装空间的限制，且汽车功率不大且供气管路的长度（其作用相当于缓冲罐）满足需要的情况下，可以不用配备此容器。电磁阀的作用是当发动机点火开关关闭或处于次要位置、以及发动机熄火点火开关仍处于开启状态时，阀门处于关闭状态能够阻止天然气流向发动机，防止天然气泄漏。气瓶工作原理LNG产业资源介绍气瓶型式试验LNG产业资源介绍气瓶型式试验LNG产业资源介绍气瓶型式试验计算压力3.18MPa、工作压力1.59MPa、设计温度-196℃、工作温度-162℃,充装系数0.9,主体材料为0Cr18Ni9(304)气瓶本体内部结构气瓶本体内部结构气瓶配置的零部件简介气瓶配置的主要零部件由气液截止阀、单向进液阀、压力表、液位计、止回阀、加液口、回气口、经济阀、升压调压阀、减压阀、空温式气化器、水浴式气化器、缓冲罐、安全阀、过流阀组成。123456789101112FLOWAA低温截止阀零部件名称：①垫片②螺钉③弹簧罩④衬套⑤弹簧⑥手轮⑦垫圈⑧螺套⑨阀杆⑽密封垫⑾阀瓣⑿阀体泄漏的处理：如果阀门发生泄漏，首先拧下②，按照顺序卸掉序号①、序号③、序号④、序号⑤、序号⑥、序号⑦，用扳手拧紧序号⑧；然后按照逆序装配回复原状。截止阀关闭不严后只用更换易损件，其余部分不用更换。易损部件：图中标示A：⑽密封垫、⑾阀瓣。5123467AA8910零部件名称：①调节螺杆②锁紧螺母③铭牌④阀盖⑤弹簧上垫块⑥弹簧⑦压环⑧弹簧下垫块组件⑨垫片⑩阀体泄漏的处理：如果泄漏发生在序号④和序号⑩的连接处，拧紧序号④，如果继续泄漏拧下序号④，然后取出能够取出的部件，更换序号⑨，按照逆序装配回原状（注意维修过程中不要调整序号①，否则设定压力会变化）。经济阀如果序号④上的小孔有漏气现象，说明序号⑧上的膜片已经破损，拧下序号④，然后取出能够取出的部件，更换膜片（共3张），按照逆序装配回原状（注意维修过程中不要调整序号①，否则设定压力会变化）。如果泄漏发生在进、出口处，用生料带缠绕与序号⑩相连部件的螺纹（注意不要让生料带进入）易损部件：图中标示A：⑧弹簧下垫块组件（其中的膜片）、⑨垫片12345678910BBAAFLOWC低温加液口零部件名称：①上盖②螺钉③密封圈A④弹簧⑤弹簧座⑥密封圈B⑦密封圈压盖⑧弹性挡圈⑨接头⑩保护帽泄漏处理：如果易损件（图13中标示A）或者易损面（图13中标示B）受损，会造成泄漏；当然弹簧（序号④）发生故障也会造成泄漏，不过这种情况不常见。如果序号①和序号⑨之间发生泄漏，拧紧序号②（应当采取对角线拧紧方式）；如果拧紧不能解决问题，更换序号③。如果进口处发生泄漏，主要是由于序号⑥损坏，或者序号⑨的密封面（图14中标示C处）被杂物（细砂子、冰块等）堵塞或者划伤。序号⑥损坏情况：拧去所有序号②，然后依次取出序号③、序号④、序号⑤（序号⑥~⑧已安装在⑤上），再次依次取出序号⑧、序号⑦、序号⑥；更换序号⑥，按照逆序方向装配回复原状。低温加液口发生堵塞情况：细砂子等固体堵塞且没有划伤密封面，拧去所有序号②，然后依次取出序号③、序号④、序号⑤（序号⑥~⑧已安装在⑤上），清除杂物，按照逆序方向装配回复原状。冰块堵塞时，按照以上述步骤取出零部件，然后对零部件上的水分进行干燥（干燥过程中不得使用火焰），最后按照逆序方向装配回复原状。发生划伤情况：按照序号⑥损坏情况的步骤拆卸阀门，然后对序号⑨的内部密封面进行研磨，或者更换序号⑨和序号⑥，最后按照逆序方向装配回复原状。如果加气枪与进液口的接触面发生泄漏，是序号⑨的密封面或者是加气枪的密封面受损。如果序号⑨受损，那么按照序号⑥损坏情况的步骤拆卸阀门，更换序号⑨，最后按照逆序方向装配回复原状。易损部件：图中标示A：③密封圈A、⑥密封圈B低温加液口123456788765432199BAFLOW低温回气口零件名称：①弹性挡圈②压紧螺母③弹簧座④弹簧⑤开口挡圈⑥导向轴（阀芯）⑦密封垫⑧阀体⑨保护帽泄漏的处理：如果泄漏发生在进口处，用生料带缠绕与序号⑧相连部件的螺纹（注意不要让生料带进入管道造成堵塞），然后拧紧该部件。如果泄漏发生在出口处，一般情况是：密封面受损、密封面之间有杂物（细砂子、冰块等）。密封面受损时，首先取下序号①和序号②，其余的序号③~⑦可以全部取下，然后更换序号⑦，按照逆序装配回原状。密封面有杂物时，按照上述的顺序拆卸阀门，清除杂物；对于冰块，还要进行清洁、干燥（干燥过程中不得使用火焰）处理，按照逆序装配回原状。易损部件：图中标示A：⑦密封垫。低温回气口1234567891011121314AAA低温升压调压阀零部件名称：①调节螺杆②锁紧螺母③铭牌④阀盖⑤弹簧上垫块⑥弹簧A⑦压环⑧弹簧下垫块组件⑨垫片A⑩阀体⑾阀瓣组件⑿弹簧B⒀垫圈⒁螺塞泄漏的处理：如果泄漏发生在序号④和序号⑩的连接处，拧紧序号④，如果继续泄漏拧下序号④，然后取出能够取出的部件，更换序号⑨，按照逆序装配回原状（注意维修过程中不要调整序号①，否则设定压力会变化）。如果泄漏发生在序号⑩和序号⒁的连接处，拧紧序号⒁，如果继续泄漏拧下序号⒁，然后取出能够取出的部件，更换序号⒀，按照逆序装配回原状。如果序号④上的小孔有漏气现象，说明序号⑧上的膜片已经破损，拧下序号④，然后取出能够取出的部件，更换膜片（共3张），按照逆序装配回原状（注意维修过程中不要调整序号①，否则设定压力会变化）。如果泄漏发生在进、出口处，用生料带缠绕与序号⑩相连部件的螺纹（注意不要让生料带进入管道造成堵塞），然后拧紧该部件易损部件：图中标示A：⑧弹簧下垫块组件（其中的膜片）、⑨垫片A、⒀垫圈低温升压调压阀FLOWIIIIII65144321NPT3/8FLOW7723AA零部件名称：①卡套压紧螺母②卡套一③卡套二④阀体⑤钢球⑥挡销⑦阀体泄漏的处理：如果泄漏发生在出口处，最好是更换序号②、序号③，如果不具备更换零件的情况下，可以在外面缠绕生料带然后拧紧序号①。在更换序号②、序号③的程序中，如果需要将管子进行切割，那么必须保证管子的端头平齐，否则泄漏的情况无法解决。如果泄漏发生在进口处，用生料带缠绕序号⑦的螺纹（注意不要让生料带进入管道造成