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使用及操作维修说明 汽车用液化天然气气瓶 第1版 1 前言 欢迎您使用张家港富瑞特种装备股份有限的产品 欢迎您成为张家港富瑞特种装备股份有限的用户 张家港富瑞特种装备股份有限公司将竭诚为您提供贯穿产品寿命周期的全过程服务 2 摘要一 安全提要二 存放保管三 安全防护设备及措施四 伤害的基本处理方法五 液化天然气的基本特性六 气瓶系统简介七 系统安装八 操作方法九 常见故障问题及处理方法十 日常维护 3 一 安全提要 1 由天然气的特性引起的安全问题及处理方法 请遵照伤害的基本处理方法 2 在修理或更换气瓶本体上的零部件和管路接头时 应以安全的方法把容器中的液化天然气的液体和气体排尽 工作人员在操作时 应当按照安全防护设备及措施相应的规定进行着装 3 在充装或是使用液化天然气液体时 应防止液体飞溅或溢出 操作时应有防冻措施 4 在充装或使用过程中 阀门可能会因结霜而不容易开启 关闭 用户不能强拧 可用温水解冻后再启闭 5 存放期超过5天的盛液气瓶必须将液体排尽 且将压力放至0MPa 关闭所有阀门 并且应当放置在空旷处或者通风的空间 空间的电器等应当为防爆型式 泄放时按照安全防护设备及措施的规定选择地点 装有液化天然气的气瓶严禁存放在密闭的空间内 警告 强拧可能会导致阀门损坏 从而造成人身伤害 4 二 存放保管 气瓶及相关配件在存放期间应当按照以下规定 气瓶所有阀门均处于关闭状态 保持原有干燥氮气封存的0 02 0 05MPa压力 严禁开启任何阀门泄放内部压力 不得开启气瓶的抽真空接头 同时是外容器防爆口 否则气瓶的真空将丧失 气瓶将失去保温作用 安全阀铅封不得进行破坏 除非气瓶的贮存时间超过法规规定的安全阀定检周期 上次校验起12个月内 需要送往技术监督部门进行检验 由技术监督部门进行破坏 所有部件的防水胶带以及防尘装置不得随意开启 否则可能会因为空气的进入在使用过程中产生堵塞 由于粉尘颗粒的进入 在使用过程中引起阀门泄漏 发动机受损 所有部件应当远离腐蚀环境 存放地点不能在露天 警告 如果不按照上述规定 可能引起冰堵 真空丧失等 5 三 安全防护设备及措施 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 1 使液化天然气设备远离火焰或电火花 周边不应有易燃或能够燃烧的物品 2 在液化天然气设备维修 充装 存储的地区不允许烟火进入 3 有液化天然气的地区工作时需戴护目镜 脸罩 绝热手套 防护服 防护服应当采用棉质材料 需穿长裤 不得穿裙子 短裤进行操作 鞋底不得钉有铁钉 长裤的裤脚不能卷起 须将长裤盖住鞋帮的开口 手套应为棉质或皮质材料 手套应当长且宽大 易于很快脱掉 手套应当完好 干燥 不得有破损和潮湿 4 在拆卸零件维修时需给液化天然气气瓶排空 卸压 5 配备适当数量的干粉灭火器 6 周围应当有足够的水源 水源的目的是用来降温 而非灭火 7 在进入天然气区域前 应当先对该区域的氧气浓度和天然气浓度进行测量 警告 保护眼睛和暴露的皮肤保持设备所在区域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 电火花 火源 6 四 伤害的基本处理方法 1 冷灼伤时的处理方法2 泄漏的处理方法3 窒息的处理方法 7 1 冷灼伤时的处理方法 1 1当皮肤与低温表面粘接时 可用热水加热方法使皮肉解冻 然后再挪开冻结部位 并将伤员移至温暖的地方 约20 1 2除去所有妨碍冻伤部位血液循环的衣物 1 3将冻伤的部位立即进行水浴 水温要求40 45 不允许使用干燥或直接加热的方式 如果水温超过45 就会加剧损伤冻伤区的身体组织 1 4立即将伤员送往医院做进一步治疗 1 5如果伤员大面积冻伤 且体温已经下降 就需要将伤者浸泡在40 45 的水中 再尽快将伤者送往医院 1 6冻伤的身体部位在加热后开始疼痛 肿胀 如果伤势不严重 应当对冻伤部位进行缓慢 持续地加热 直至皮肤由灰白色变成粉红色或红色 1 7伤员不许抽烟 喝酒 这样会减少流往冻伤组织的血液量 注射破伤风针 防止感染 8 2 泄漏的处理方法 2 1有泄漏可能的空间通风要求需要满足通风速率每分钟不低于密闭空间体积的1 12 相当于1小时置换不低于5次 2 2密闭空间应当设置可燃气体报警器 报警器的报警最低下限是当空间内天然气在空气中的含量达到体积含量为1 时 应当发出报警 报警信号应当能够发出声 光并且驾驶员能够看到报警显示 2 3配备必要的灭火器 灭火方法的选择参见 液化天然气的灭火方式及其等级 9 提示 用户可根据灭火器的能力进行配置 一个30L的干粉灭火器可以扑灭2m2范围内的火焰 一个350L的干粉灭火器可以扑灭14m2范围内的火焰 警告 不能使用水喷向液化天然气液体 这会引起液化天然气的大量蒸发而加大火势 10 3 窒息的处理方法 3 1天然气的过分积聚可能会使空气中氧浓度变稀薄 人处在这种环境中可能会导致昏迷 伤害 甚至窒息 下面列出窒息的生理特征 也称缺氧效应 11 3 2当操作人员因缺氧失去知觉时 应当立即将其撤离现场 并进行人工呼吸 如果操作人员停止呼吸 应当立即进行人工呼吸并马上送往医院治疗 3 3当环境中氧气浓度19 但要注意控制天然气的浓度50 时 工作人员不能进入液化天然气区域 12 五 液化天然气的基本特性 1 液化天然2 甲烷的主要物性参数3 常用燃料物性参数与甲烷的比较 13 1 液化天然 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 1 1特性处理液化天然气的危险主要来自以下三方面特性 1 1 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 1 1 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 1 1 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15 都不会燃烧 当然也就不会爆炸 14 1 2液化天然气的蒸发1 2 1蒸发气 BOG boil offgas 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 1 2 2闪蒸加压的液化天然气当其压力降至沸点以下时 将有一定量的液体蒸发而成气体 同时液体温度也随之降到其压力下的沸点 此过程称为闪蒸 液化天然气是一种多元混合物 因此闪蒸气组成不同于液体组成 计算闪蒸气及与之相对应的液体组分相当困难 必须借助计算机 以下数据可以作为估算的参考 压力在100 200kPa范围内 1m3处于沸点下的液化天然气降低1kPa压力时闪蒸出的气体量约为0 4kg 15 1 3液化天然气的泄漏和溢出1 3 1溢出液体的性质液化天然气倾倒在地面上时 起初蒸发迅速 然后很快降到某一固定的蒸发速度 固定速度取决于地面吸热性能及可由周围大气中获得的热量 不同表面由实验测得的蒸发速度见表 1 3 2液化天然气的泄漏液化天然气泄漏到水中产生强烈的对流传热 以致在一定的面积内蒸发速度保持稳定 随着天然气流动泄漏面积逐渐扩大 直到气体蒸发量等于漏出液体所能产生的气体量 16 1 3 3气体云团的膨胀与扩散泄漏的液化天然气刚开始蒸发时产生的气体温度接近于液体温度 其密度大于环境空气 冷气体在未大量吸收环境空气中的热量之前 沿地面形成一个对流层 当其温度上升至约 113 对纯甲烷 或 82 对甲烷蒸汽 时气体密度就小于环境空气 形成的蒸发气和空气的混合物 在温度继续上升过程中逐渐形成密度小于空气的云团 此云团的膨胀和扩散是一个与风速 大气稳定有关的复杂问题 也要利用数学模型以计算机进行预测 泄漏液化天然气时 由于温度很低 大气中的水蒸气会被冷凝而形成 雾团 雾团 通常是可见的 可以作为可燃性云团的示踪物 指示出云团的区域和范围 实际上由于云团外部边缘的温度已经不足以把水蒸气冷凝 云团的范围要比可见的要大一些 17 1 4其他物理现象1 4 1翻滚现象 Rollover 指短时间内有大量气体从液化天然气储罐中散发出来 如果不及时处理 将导致设备超压 液化天然气储罐中有时会形成两个稳定的液层 这是因为新注入的液化天然气与原罐底剩余部分的密度不同 又没有充分混合 导致下层密度高于上层 当有热量传入储罐时 两个液层之间自发地进行传质和传热 最终完成混合 同时在液层表面进行蒸发 蒸发过程吸收了上层液体的热量而使下层液体处于 过热 状态 当两层液体的密度接近相等时就会突然迅速混合 在短时间内产生大量的气体 从而使得储罐压力急骤上升 甚至使得安全阀开启 在蒸发过程中 当蒸发出的气体量明显低于其正常水平时 通常是出现翻滚的前兆 提示 翻滚现象在运动的设备中 槽车 车用气瓶 不会出现 因为运动的设备在运动过程中 使得液体出现分层的条件消失 18 1 4 2快速相态转变 RPT 当温度相差悬殊的两种液体接触时 由于快速相态转变可能产生爆炸力 此时 虽然不会出现燃烧现象 但是快速相态转变具备爆炸的其他特征 液化天然气溢入水中而产生的RPT不太常见 且后果不甚严重 经过实验得出的理论 两种温差极大的液体接触时 如果热液体的温度 以K计 比冷液体沸点温度高1 1倍 则冷液体温度迅速上升 表面层温度超过自发成核温度 当液体中出现气泡时 此过程热液体能在极短时间内通过复杂的链式反应机理以爆炸速度产生大量蒸汽 这就是出现RPT的原因 1 4 3沸腾液体膨胀蒸汽爆炸 Bleve 任何液体在 或接近 其沸点面压力又高于某一数值时 若容器因为故障而突然泄压 比如 产生较大的裂口 容器内的液体迅速蒸发 剧烈的膨胀可把整个容器推动几百米远 提示 液化天然气一般贮存在低压容器中 且这类容器都是绝热的 因此蒸发速度不会太高 因而在液化天然气装置中很少出现这种现象 19 1 2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 20 1 3常用燃料物性参数与甲烷的比较常用燃料物性参数与甲烷的比较 21 六 气瓶系统简介 1 气瓶简介2 流程简介3 阀门结构及维修4 汽化器简介5 液位计简介 22 1 气瓶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 23 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 Svp 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 Svs 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 表压 左右 真空塞将会打开泄压 设置了经济阀 Er 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汽化而形成的天然气蒸汽 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 24 还设置了过流阀 Ef 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 Pv 升压调节阀 PBr 自增压盘管 Pr 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 液体变成蒸汽回到气瓶的顶部 由于液化天然气的液气比较大 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 25 2 流程简介2 1流程图及符号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汽化器汽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 系统中需要配备安全阀 用户自备 安全阀的开启压力要小于或等于图1所示系统中工作压力最小的设备 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 注意 流程示意图中虚线框内的部件根据用户需要进行相应配置 不是标准配置 26 图1 系统流程示意图 27 附图 外形图 28 符号说明 29 符号说明 30 31 32 33 2 2流程介绍2 2 1进液管路进液管路由低温进液口 C1 进液单向阀 FCV 以及连接的管道 图2 进液示意图 34 加气站用加气枪的机械力量把低温进液口 C1 顶开 液化天然气被加气站装备的低温泵泵入加气管道 由于泵的压力进液单向阀 FCV 被打开 此时整条进液管路处于开启状态 当液体进入过程中 由于喷淋作用 瓶内顶部气相空间的蒸汽会部分被重新液化回收以避免放空损失 使得加液过程中气瓶的压力维持不变甚至降低 当气瓶内部快加满的瞬间 由于液体的不可压缩性 瓶内的压力会迅速升高 达到加气机设定的停机压力时 加气机停止加气 加气的过程完成 由于低温进液口 C1 和进液单向阀 FCV 都只允许流体单相流动 只能流向瓶内 不能流向瓶外 因此停留在低温进液口 C1 和进液单向阀 FCV 之间管道内的液化天然气被汽化成蒸汽后会进入瓶内 不会引起管道超压破裂的危险 35 2 2 2自增压管路自增压管路由增压截止阀 Pv 升压调节阀 PBr 自增压盘管 Pr 组成 图3 自增压示意图 36 在自增压时 需要保证除增压截止阀 PV 外的所有截止阀处于关闭状态 这样气瓶和自增压管路可以形成一个密闭的循环空间 开启增压截止阀 PV 低温液体通过升压调节阀 PBr 然后经过自增压盘管 Pr 被加热成饱和蒸汽 进入气瓶气相空间 顶部 由于液化天然气的液气比较大 因此输出较少的液体会变成大量的蒸汽 同时这是个密闭的循环空间 也就是说增加的气体体积远远大于输出的液体体积 再有气体具有可压缩性 从而使得气瓶的压力升高 当气瓶压力升至需要的压力 升压调节阀的设定压力 时 升压调节阀 PBr 自动关闭 气瓶压力不再升高 压力维持稳定 37 2 2 3出液管路出液管路由出液单向阀 DCv 出液截止阀 Vu 过流阀 Ef 组成 图4 出液示意图 在没有使用的情况下 出液截止阀 Vu 应当处于关闭状态 汽车进行燃气供给时 开启出液截止阀 Vu 液化天然气通过出液单向阀 DCV 然后流经出液截止阀 Vu 和过流阀 Ef 进入供气系统 当过流阀 Ef 的进口的压力与出口的压力差值大于设计的值时 过流阀 Ef 会迅速关闭停止对外供液 关闭出液截止阀 Vu 过流阀 Ef 很快又回到开启状态 38 2 2 4经济回路经济回路由经济阀 Er 出液截止阀 Vu 过流阀 Ef 组成 图5 经济回路示意图当瓶内压力高于经济阀 Er 设定的压力时 如果又在供气过程中 经济阀 Er 开启 气瓶顶部气相空间的饱和蒸汽通过经济阀 Er 进入供气管路 此时出液单向阀 DCV 基本处于关闭状态 供气管路中的是汽液混合物 随着气体的不断使用 瓶内压力会逐渐降低至经济阀 Er 的设定压力 此时 经济阀 Er 关闭 又回到液体供应状态 不供气时 经济阀 Er 不能起到降低瓶内压力的作用 39 2 2 5供气系统供气系统由汽化器 Va 管路降压调压阀 LRe 缓冲罐 管路安全阀 LSv 电磁阀 SV 管路压力 P2 表组成 图6 供气系统示意图液化天然气进入汽化器 Va 后 被发动机的冷却水加热变成气体 经过管路降压调压阀 LRe 把压力降至适合发动机的需要 通过缓冲罐和电磁阀 SV 去往发动机 40 2 2 6安全系统安全系统主要由主安全阀 Svp 副安全阀 Svs 气瓶压力表 P1 液位计 LG 手动放空口 Vv 组成 图7 安全系统示意图 41 3 阀门结构及维修3 1低温截止阀 流向图 零部件名称 垫片 螺钉 弹簧罩 衬套 弹簧 手轮 垫圈 螺套 阀杆 密封垫 阀瓣 阀体泄漏的处理 如果阀门发生泄漏 首先拧下 按照顺序卸掉序号 序号 序号 序号 序号 序号 用扳手拧紧序号 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 密封垫 阀瓣 42 3 2出液单向阀 剖面图开启状态图零部件名称 阀体 压盖 弹簧 钢球易损部件 本阀门属于整体更换 注意事项 更换时压力放空到零 液位必须低于小止回阀位置 半瓶 如满瓶必须放液至半再更换小止回阀 43 3 3低温进液口 开启状态 44 零部件名称 上盖 螺钉 密封圈A 弹簧 弹簧座 密封圈B 密封圈压盖 弹性挡圈 接头 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 发生故障也会造成泄漏 不过这种情况不常见 如果序号 和序号 之间发生泄漏 拧紧序号 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 如果进口处发生泄漏 主要是由于序号 损坏 或者序号 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 损坏情况 拧去所有序号 然后依次取出序号 序号 序号 序号 已安装在 上 再次依次取出序号 序号 序号 更换序号 按照逆序方向装配回复原状 45 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 然后依次取出序号 序号 序号 序号 已安装在 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 损坏情况的步骤拆卸阀门 然后对序号 的内部密封面进行研磨 或者更换序号 和序号 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 的密封面或者是加气枪的密封面受损 如果序号 受损 那么按照序号 损坏情况的步骤拆卸阀门 更换序号 最后按照逆序方向装配回复原状 易损部件 图中标示A 密封圈A 密封圈B 46 3 4进液单向阀 47 零部件名称 压紧螺母 垫片一 弹簧压帽 弹簧 止回活门 垫片二 阀体 软管球面接头泄漏的处理 如果序号 和密封线受到损伤 或者在这两者之间 图16中表示C处 有杂物 细砂子 铁屑 冰块等 会造成密封失效 如果序号 的锥面或序号 的球面有贯穿性裂纹或划痕 这两者之间的连接处会出现泄漏 如果泄漏发生在序号 和序号 之间 首先拧紧序号 如果还是继续泄漏 拧下序号 序号 也同时拧下 更换序号 再拧紧序号 序号 损坏情况 拧去序号 和序号 然后依次取出序号 序号 序号 序号 已安装在 上 再次 更换序号 序号 已安装在上 按照逆序方向装配回复原状 48 发生堵塞情况 细砂子等固体堵塞且没有划伤密封面 拧去序号 和序号 然后依次取出序号 序号 序号 序号 已安装在 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 损坏情况的步骤拆卸阀门 然后对序号 的内部密封面 图8中表示放大图B处 进行研磨 或者更换序号 其次更换序号 已装序号 最后按照逆序方向装配回复原状 如果泄漏发生在序号 和序号 之间 首先拧下序号 查看是何处密封面受损 研磨受损面或者更换受损面的相应部件 易损部件 图中标示A 垫片一 垫片二 49 3 5安全阀 零部件名称 调节螺母 弹簧 阀瓣 密封垫片 阀体泄漏的处理 安全阀主体或者不能关闭造成的泄漏 只能更换相同型号和相同开启压力的阀门 安全阀的泄漏发生在阀体与连接件之间 用生料带缠绕序号 的螺纹 注意不要让生料带进入管道造成堵塞 然后拧紧 易损部件 本阀门属于整体更换 50 3 6过流阀 零部件名称 卡套压紧螺母 卡套一 卡套二 阀体 钢球 挡销 阀体泄漏的处理 如果泄漏发生在出口处 最好是更换序号 序号 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 在更换序号 序号 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 的螺纹 注意不要让生料带进入管道造成堵塞 然后拧紧 易损部件 图中标示A 卡套一 卡套二一般情况下 只要钢球不发生磨损和阀门不进行拆卸 该阀门不用进行维修 51 3 7升压调节阀 零部件名称 调节螺杆 锁紧螺母 铭牌 阀盖 弹簧上垫块 弹簧A 压环 弹簧下垫块组件 垫片A 阀体 阀瓣组件 弹簧B 垫圈 螺塞 52 泄漏的处理 如果泄漏发生在序号 和序号 的连接处 拧紧序号 如果继续泄漏拧下序号 然后取出能够取出的部件 更换序号 按照逆序装配回原状 注意维修过程中不要调整序号 否则设定压力会变化 如果泄漏发生在序号 和序号 的连接处 拧紧序号 如果继续泄漏拧下序号 然后取出能够取出的部件 更换序号 按照逆序装配回原状 如果序号 上的小孔有漏气现象 说明序号 上的膜片已经破损 拧下序号 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 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 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 弹簧下垫块组件 其中的膜片 垫片A 垫圈 53 3 8放空 回气 接头 54 零件名称 弹性挡圈 压紧螺母 弹簧座 弹簧 开口挡圈 导向轴 阀芯 密封垫 阀体 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 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 和序号 其余的序号 可以全部取下 然后更换序号 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 密封垫 55 3 9经济阀 零部件名称 调节螺杆 锁紧螺母 铭牌 阀盖 弹簧上垫块 弹簧 压环 弹簧下垫块组件 垫片 阀体泄漏的处理 如果泄漏发生在序号 和序号 的连接处 拧紧序号 如果继续泄漏拧下序号 然后取出能够取出的部件 更换序号 按照逆序装配回原状 注意维修过程中不要调整序号 否则设定压力会变化 56 如果序号 上的小孔有漏气现象 说明序号 上的膜片已经破损 拧下序号 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 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 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 弹簧下垫块组件 其中的膜片 垫片 57 4 汽化器简介 汽化器是一种水浴蛇管式换热器 利用发动机冷却水作为加热介质对液化天然气进行加热 液化天然气和冷却水的流动方向是并流 内部是盘管作为换热器的管程 低温的液化天然气经过后被汽化成适合的温度供给发动机 外部是一根套管作为换热器的壳程 与汽车发动机的冷却水系统相连形成闭合的回路 外壳保证其间流动的冷却水不会外泄 58 5 液位计说明 5 1液位计 DYQ 1 2 3 5 2液位计 DYQ 4 59 5 1液位计 DYQ 1 2 3 5 1 1结构液位指示器由三部分组成 如图一所示 即表头 连接线 变送器三部份 汽车电瓶分为12V或24V两种 本液位计对24V和12V汽车均能通用 当汽车电瓶的正负极与液位器的正负电源线正确连接后 传感器开始工作 变送器从传感器中采样出信号后 经过内部处理器 将模拟信号转换成数字信号输出 并通过到连接线传送到表头进行显示 为了保证本产品的使用寿命和安全 电源引线应该接到汽车电源开关之后 即在汽车停止开动或熄火后 应使本产品处于断电状态 60 5 1 2变送器 连接线及显示表安装如图一所示 将LNG罐安装好后 根据罐和表在车上的位置 将连接线安装在变送器和表之间 变送器已经安装在罐体上 表头的位置具体由车上的安装位置予以固定 连接线安装应注意安装可靠 线应和车体的保持相对固定 不应在行驶过程中出现松动或者被拉扯的情况 同时 连接线不能接近热源如发动机 水缸 排烟管道等 否则信号会被干扰 显示信息会不准确 严重情况下会造成短路 烧坏连接线 表或者变送器等 在车体上固定连接线时 卯钉不能打进连接线内部 否则连接线里面的导线会短路 注意 连接线航空插头应放在变送器端 方形插头应拉到表头一端 将变送器的Q9电缆接头插入罐体上传感器的Q9接口 连接时应保证连接处干燥 并绝对的防水 将变送器另一端电缆的航空插头和连接线的航空插头连接到一起 并拧紧航空插头的连接螺丝 注意 接好后应将航空插头固定在罐体上 61 将表头固定在车体表盘附近 使驾驶人员便于看到 然后将表头上方型八芯插座与连接线的方型八芯插座相连接 注意应使插头和插座连接紧密 不应有松动感 将表头上的电源线接到车上的24V 12V电源开关 检查连线无误后 打开电源 检查是否显示正常 注意 表头上红色带保险管的线应接电源正极 而黑色或蓝色线应接电源负极 注意 安装或维修时 当需要拔插连接线航空插头时 应先断开电源 再进行断开或接入工作 等工作完毕后再打开电源 62 2020 1 7 63 5 2液位计 DYQ 4 5 2 1DYQ 4原理框图 图1 DYQ 4电容式液位计工作原理框图DYQ 4电容式液位计工作原理如图3所示 变送器上连接有两个压力传感器和一个液位传感器 所有的模拟量都通过变送器进行数据转换和处理 最终数据以包的形式送与液晶显示器显示 64 5 2 4安装调试 1 传感器安装传感器的安装如图2所示 安装时应注意以下几点 a 传感器应该与液面保持垂直状态b 传感器与罐体的连接必须可靠 并使传感器外壳和罐外壳有效连通 接地 c 传感器焊接好后要保证焊接点干净 确保传感器中无残留焊渣 d 拉出传感器引线时应小心拉扯 防止引线包层被刃口划破 e 传感器连接插座处必须要密封处理 避免液体溢出f 传感器连接插座处应该处于比较干燥的位置 避免出口结冰对信号的影响 图2 电容传感器的安装示意图 65 2 显示器的连接示意图 图3 显示器连接示意图 66 3 变送器的机械连接示意图 图4 变送器的机械连接示意图 67 5 2 5安装必读 将LNG罐安装好后 根据气瓶和显示器在车上的位置 将连接电缆安装在变送器和显示器之间 变送器已经安装在罐体上 显示器的位置具体由车上的安装位置予以固定 连接电缆安装应确保安装可靠 电缆和车体位置应保持相对固定 以防止在行驶过程中出现松动或者被拉扯的情况 注意 连接线不能接近热源如发动机 水缸 排烟管道等 否则信号会被干扰 显示信息会不准确 严重情况下会造成短路 烧坏连接电缆 显示器或者变送器等 在车体上固定连接电缆时 卯钉不能打进连接电缆内部 否则连接电缆里面的导线会短路 将变送器的连接电缆接头插入罐体上传感器的接口 连接时应保证连接处干燥 并绝对的防水 将变送器的总线电缆与显示器的总线电缆可靠的连接好 将显示器固定在车体表盘附近 使驾驶人员便于看到 然后调整显示器的观测视角 以方便驾驶员随时观察显示参数 视角调整好后 就旋紧支架螺丝 防止显示器松动而造成损坏 将显示器的电源线接到车上的24V电源开关 检查连线无误后 打开电源 检查是否显示正常 注意 表头上红色带保险管的线应接电源正极 而黑色或蓝色线应接电源负极 注意 安装或维修时 当需要拔插插接件时 应先断开电源 再进行断开或接入工作 等操作完毕后再打开电源 68 5 2 6显示器的操作说明 1 校准界面A 零值校准步骤 一般厂家已校好 用户无需再校 通电开机进入开机页面 显示开机显示页面后 点击 校准 按键 进入参数选择页面 图5 开机页面 69 进入气瓶选择页面后 点击1 4按键 选择需要校准的气瓶 例如点击 1 按键 进入参数选择页面 图6 气瓶选择页面 70 进入参数选择页面后 点击 其他参数校准 按键 进入密码输入页面 图7 参数选择页面 71 进入密码输入页面后 输入密码 000000 点击 确认 键后 进入零值校准气瓶选择页面 图8 密码输入页面 72 进入零值校准气瓶号数选择页面后 点击 1 4 键 选择需要零值校准的气瓶 例如点击 1 按键后 进入零值校准参数选择页面 注 发动机压力出厂已经校准 无需气瓶厂家再校准 图9 零值校准气瓶号数选择页面 73 进入零值校准参数选择页面后 点击 液量 按键 进入零值校准确认页面 注 气瓶压力出厂已经校准 气瓶厂家无需再校准 图10 零值校准参数选择页面 74 进入零值校准确认页面后 如果正确接入零值电容 点击确认 显示校准成功 如有错误 显示校准失败 图11 零值校准确认页面 75 图12 校准成功页面 校准成功页面 76 2 参数显示页面 开机显示页面之后 进入数据显示页面 图13 开机显示页面 77 正常参数显示页面 图14 正常参数显示页面 78 满液状态 液量升数显示 满 图15 满液状态页面 79 反白提示加液报警页面 在液量少于10 液注和升数反白闪烁报警 左下角指示灯闪烁 图16 反白提示 80 下溢出状态 该状态是起一个报错功能 当屏幕液注和升数显示 E 指示灯亮 则有可能电容传感器插接件松动或传感器引线线开 注 气瓶压力或发动机压力显示 E 时 检查气瓶压力传感器插接件或发动机压力传感器插接件是否松动或断线 图17 下溢出状态 81 上溢出状态 该状态是起一个报错功能 当屏幕液注和升数显示 E 指示灯亮 则有可能是电容传感器插接件或传感器引线短路 注 气瓶压力或发动机压力显示 E 时 检查气瓶压力传感器插接件或发动机压力传感器插件 是否造成芯线短路 图18 上溢出状态 82 系统故障状态 屏幕无数值和液注显示 3 4秒后显示 系统故障检查设备连线 检查液晶屏数据线插接件是否松动或信号线缆断开 系统故障页面1 83 系统故障页面2 页面显示 系统故障检测设备连线 系统故障页面2 84 3 注意事项 在安装完电容传感器后 拉出传感器引线时要小心 防止引线被拉断或被导管弯角处的毛刺划破 这样会导致液位计测量不准确 整个系统中涉及到密封作用的固件 不要随意松动 液晶显示器采用触摸屏按键 请勿用尖锐物体触摸显示屏 防止屏被划伤而无法实现触摸功能 85 七 系统安装 1 总体要求2 管路 阀门的安装3 电气线路的安装4 附件安装5 安装后的试验 86 1 总体要求1 1严禁采用在气瓶本体上焊接 挖补等降低气瓶本身强度和刚度的安装方式 严禁利用气瓶原有的保护圈或者保护罩作为安装的支撑点 1 2气瓶的安装支架以及固定的紧固件应当在六个方向上能够承受气瓶及其内部液体重量之和的8倍冲击力 1 3气瓶与安装支架之间应当有防止滑动 降低冲击 避免划伤瓶体的橡胶垫 橡胶垫的厚度不能低于2mm 宽度不能小于固定带的宽度 1 4气瓶的安装支架应当具有防止气瓶出现震动 松动 滑移或旋转的功能 1 5气瓶应当选择合适的安装位置或合适的方式 确保能够将瓶体及其附件受到的破坏概率降到最低 对于阀门 仪表系统无防护罩的气瓶 采用保护环形式的 如果安装在外部开放空间 应当采取适当的措施对阀门 仪表部分进行保护 在满足1 7条要求情况下 如果利用汽车保险杠或本身结构作为保护 是可以接受的方式 注意 安装使用在卡车上的气瓶 不主张使用保护环形式的气瓶 建议使用有保护罩形式的气瓶 87 1 6纵向安装时 气瓶安装方式为气瓶的纵向轴与车辆的纵向轴平行时 气瓶的阀门 仪表端应当朝向车辆后部 1 7气瓶安装后任何部分不得超出车辆外部轮廓边缘 向前不得超过车的前桥 向后不得超过车的后桥 否则气瓶可能被卡住或刮伤 1 8气瓶的安装位置与发动机或者排气管的距离应当不小于200mm 当距离小于200mm时应当有可靠的隔热装置 避免气瓶直接受热 1 9气瓶严禁在无防护情况下安装在车辆驾驶室和乘客区域 如果满足以下要求 是允许的 a 气瓶安装在车的内部时 气瓶中逸出的天然气不能对与驾驶室或乘客室直接相通的区域 与点火源直接相通的区域带来影响 b 将气瓶放置在一个安装在车辆上的密闭空间内 该密闭空间与驾驶室和乘客以及点火源区域是隔离的 且该空间对于本条a 款叙述的空间不漏气 还应当与车辆外部是通风的 88 c 将气瓶阀门 仪表部分放置在一个安装在车辆上的密闭空间内 该密闭空间与驾驶室和乘客以及点火源区域是隔离的 且该空间对于本条a 款叙述的空间不漏气 还应当与车辆外部是通风的 d 本条b c 款的通风要求满足通风速率每分钟不低于密闭空间体积的1 12 相当于1小时置换不低于5次 e 密闭空间应当设置可燃气体报警器 报警器的报警最低下限是当空间内天然气在空气中的含量达到体积含量为1 时 应当发出报警 报警信号应当能够发出声 光并且驾驶员能够看到报警显示 1 10安装在公交车 城际大巴等有密封可能的车辆上时 a 气瓶及管路系统中的安全阀出口端应当连接引出管路 管路的排出方向应当与垂直方向成90 即朝向水平方向 或45 向下 b 如果沿垂直方向向上 则应当有防雨措施 如防护罩 尽可能避免水或灰尘进入管路 防止由于温度较低的天然气蒸汽流经管道引起管路中的雨水结冰堵塞管路 导致气瓶压力升高的危险 c 引出管路应当在上述车辆的后部 并且高于车辆的顶盖 d 引出管路还需设置排放该段管路积水的装置 89 e 引出管路应当选用金属管线 且其熔点不能低于820 C f 引出管路的流通面积不得小于安全阀的最小流通面积 g 引出管路应当固定牢固 固定装置间的最大距离不应大于1m h 引出管的排出方向不能直接面向气瓶 发动机排气管 汽车的任何其他部件 并且不能冲向汽车内部 i 安全阀排放口的出口位置应当远离火源或者可能发生电火花的区域 j 建议在引出管路端设置阻火器 但阻火器的流通面积不得小于安全阀的流通面积 1 11安装在卡车 大型货车 牵引车等开放式车辆上时 a 如果安全阀的开口方向满足1 10条a 款要求时 可以不设置引出管 b 但安全阀的开口方向严禁朝上 否则可能出现1 10条b 款的情况 并且还可能引起安全阀起跳后不能关闭严实 c 安全阀的排出方向除了应当满足1 10条h 款要求 且还要朝向大梁侧 不能朝向汽车外轮廓方向 d 安装位置应当能够防止雨天飞溅的泥水进入安全阀开口 选型时已经考虑有保护罩且能够起到保护作用的气瓶是允许的 e 安全阀排放口的出口位置应当满足1 10条i 款要求 90 1 12气瓶安装在大梁两侧时 气瓶的最低点距离与行驶路面的距离应当尽量大 且满足GB7258的要求 气瓶阀门部件端与车辆两侧最大外轮廓边缘的距离不得小于200mm 1 13气瓶安装在前后桥之间时 其最低点不得低于汽车以下部位 汽车主体 大梁 变速箱等最低部位 1 14气瓶安装在牵引车的驾驶室后部时 不能影响挂车的转弯 高度和宽度应当满足GB7258的要求 1 15带自增压器的气瓶应当对自增压器进行适当的保护 防止外部冲击 防止灰尘过多地积聚而影响增压性能 但必须满足空气能够自由流通 不然自增压器的换热效果得不到充分发挥 可能引起压力不能满足发动机需要 1 16利用发动机冷却水作为汽化器的加热源 安装时应当注意 液化天然气进口与冷却水的进口方向一定要相同 并流方式 否则汽化器出口的温度可能过高或者冬天汽车启动时汽化器结霜甚至结冰 汽化器的安装位置尽量离气瓶出液口近 最远不要大于3m 否则可能造成汽化能力的下降 91 1 17气瓶与车辆的固定连接可以考虑气瓶本体除外的支架等与大梁焊接 如果大梁的设计允许 当采用螺栓连接时 螺栓的强度应当经过计算 并且螺纹连接必须采取防松措施 双螺母 自锁螺母 开口销与六角开槽螺母 止动垫圈 铆合等方式 不然由于车辆的长期颠动可能引起螺母的松动而导致气瓶掉落的危险 1 18气瓶与汽车的连接开孔 最好是汽车厂家根据气瓶的安装孔对大梁进行配钻或者是根据大梁开孔对支架进行配钻 否则可能造成个别螺栓的安装不能到位 影响连接强度 1 19缓冲罐 如果有 出口或汽化器出口 无缓冲罐的配置 也就是气体出口与发动机之间的距离应当尽量近 这样可以减少管道沿程损失 1 20气瓶应当有良好的接地 接地电阻不得大于5 接地应当在车辆设计时予以考虑 92 2 管路 阀门的安装2 1安装以前所有管路应当去除毛刺 去油 干燥处理 用三氯乙烯或四氯化碳进行清洗 检查球面密封的密封面是否有贯穿性划痕 当存在时禁止使用 否则会引起泄漏 2 2管路的安装 支撑 保护及固定应将因热胀冷缩 振动 弯曲 和磨损等对管路造成的破坏 腐蚀或破损几率降至最低 并且能防止其在运输过程中出现任何固定松动的现象 管路不应与相邻部件发生碰撞或摩擦 否则可能由于长期的摩擦使管路破裂 管路的固定管卡之间的距离不要大于600mm 2 3有低温液体通过的管道在定位时 不能与车辆车架直接相连 否则可能会由于低温作用引起车架材料 碳钢 发生脆断 安装时 低温管道与车架的距离不得小于20mm 且需要用耐低温的材料将低温管道与车架隔开 同样低温管道与车辆电气线路 油管路 水管路 气管路等不耐低温的线路的相对位置也要保持20mm以上距离 2 4后部供气管路的安装尽量避免90 直角等引起较大管道阻力损失的折弯 2 5两个固定部件之间的连接刚性管道必须做成 O 形 S 形或 U 形等能够消除热胀冷缩和振动影响的结构 管路中心线曲率半径不小于管路外径的5倍 93 2 6用户应当根据发动机的使用情况 选择适合的发动机进气管通径 否则由此可能会引起发动机动力不足的情况 2 7供气管路阀门 此处指不属于气瓶本体的阀门 的安装应当满足 a 阀门安装时应当避免依靠与之相连的管道来支撑 b 如果没有空间安装阀门支撑 那么应当进行相应的评估 并且采用厚壁管等抗弯模量大的方式 c 管路系统中应当设置压力调节阀 管路降压调节阀 否则可能因为气瓶压力的波动影响发动机的效率 甚至发动机不能正常工作 管路降压调节阀的流量应当大于发动机最大需求量的1 2倍以上 d 管路系统中还应当设置电磁阀 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 阀门应当处于关闭状态能够阻止天然气流向发动机 2 8管路系统中应当设置燃气滤清器 过滤管道系统中可能由于外部带来的铁屑 灰尘等杂质 以免造成发动机的损伤 94 2 9螺纹密封接头连接时 应当缠绕生料带 但应避免生料带细屑残留于管道内 否则会对系统造成影响 2 10采用卡套密封接头时 管端应无椭圆 凹坑 凸出 划伤等表面缺陷 应当将管端30mm左右长度的表面进行打光处理 否则将可能导致密封不良 造成泄漏 2 10汽化器的进出水管道应当根据冷却水水泵的能力考虑进出水流量以及管道阻力的要求 发动机功率不大于200PS的 要求水流量不小于15L min 发动机功率大于200PS的要求水流量不小于18L min 冷却水管不得折弯使其实际流通面积减小 否则可能造成汽化器结霜甚至结冰 低温流体对发动机造成不可逆的损坏 95 3 电气线路的安装3 1电气线路的安装 支撑 保护及固定应该能够防止因震动 冲击 弯曲 磨损或腐蚀等方式造成的破坏 汽车设计时应当考虑将液位计线 压力变送器线与汽车的线束一起安装 或者专门留出安装固定的空间 3 2所有导线应能满足最大设计载荷需要 并设置电流过载保护装置 3 3所有电气线路的安装应当尽量远离气瓶的低温空间 阀门端由于在使用中会造成结冰 电气线路与低温管道的最小距离应当保持在20mm以上 96 4 附件安装4 1低温进液口 回气接头的安装气瓶既可以使用单管路充装系统 也可以使用双管路充装系统 低温进液口和回气接头应安装在一个固定可靠的刚性构件上 通过管道与气瓶相连 不允许低温进液口回气接头摇动 固定构件应具有足够的强度能满足正常的低温进液口 回气接头 与加气枪 回气枪 对接和分离操作 同时应保证构件在加气软管没有卸掉 而汽车就驶离的情况下不会在外部拉力的作用下被破坏 谨慎 1 当低温进液口安装在车辆的侧面时 建议把进液管弯成 S 或者 O 形 以防止来自侧面的外力撞击 2 当放空接头安装在车辆的侧面时 建议把充液管弯成 S 或者 O 形 以防止来自侧面的外力撞击 3 采用金属软管连接进液单向阀和低温进液口时 软管的弯曲半径不能低于200mm 否则会影响金属软管的强度和使用寿命 4 采用金属软管连接放空截止阀阀和放空接头时 软管的弯曲半径不能低于150mm 否则会影响金属软管的强度和使用寿命 5 低温进液口的位置应当考虑加气枪手柄有空间进行操作 97 4 2压力表的安装如果压力表需要远离气瓶安装 无论气瓶是何种布置方式 应当保证压力表朝向易于观察的方向和位置 压力表的安装牢靠 防止因为振动和装配不牢而松动 造成天然气从此处泄漏 压力表的连接管线为采用奥氏体不锈钢无缝管或T2 U管 4 3液位显示表的安装根据汽车蓄电池电压电源情况 小车为12V 重型卡车 公共汽车以及长途客车为24V 选择适合的液位显示表 液位显示表安装在汽车驾驶室内 负极搭铁 电容变送器已经安装于气瓶的管路系统内 也需要供给12V 或24V 的电源 从电容变送器到液位显示表的信号电缆根据气瓶的安装位置以及电缆的走线路线等需要安装 在车辆底盘制造时安装 如有必要液位显示表的照明灯可以和仪表盘照明灯相连 具体安装接线请参照液位计使用说明书 注意 为便于观察液位 建议将液位显示表安装在汽车仪表盘上 由于液位显示表不防雨 所以必须安装在车