纯天然气客车CNG培手册训PPT课件.ppt

CNG客车 驾驶员及维修保养培训资料 制作 刘书阳 东风扬子江汽车 武汉 有限责任公司 1 天然气汽车发展概况国际 西欧及发达国家从上世纪初已开始研发天然气汽车技术 推广天然气汽车的应用 而且发展的速度相当的快 已经形成完整的产业体系 相应的法规 政策及机构形式比较健全 到上世纪后期 发展中国家也开始了天然气汽车方面的工作 并已初见成效 东风扬子江汽车 武汉 有线责任公司 从2006年初公司开始组织技术工程师到北京天海钢瓶厂 重庆益峰钢瓶厂 浙江金盾钢瓶厂 重庆鼎辉燃气装置公司 成都优利特燃气装置公司 北京兰天达燃气装置公司以及西安唯元燃气装置公司进行考察 同时厂家对我司工程师进行了专业技术培训 回厂后我司结合各主要使用CNG客车地区的实际情况 逐步形成了产品的研发 制度的建立 机构的形成 CNG汽车的制造和改装等一套完整的的体系 并已初具规模 到目前已生产天然气车辆达12000余辆 其中以公交车为主 而且使用户已得到明显的经济效益和社会效益 2 1 天然气汽车基本知识 1 按汽车使用燃料的形态和方法不同 燃气汽车可分四类 液化天然气汽车 LNGV 将天然气经 162 的低温 深冷液化 储存在车载绝热气瓶中的天然气作为燃料的汽车 吸附天然气汽车 ANGV 利用以中压状态储存在吸附罐内活性碳中的天然气作为燃料的汽车 压缩天然气汽车 CNGV 将天然气多级加压至20 25Mpa后 以气态储存 以最高压力不超过20Mpa充装储在车载高压气瓶中 以气态天然气作燃料的汽车液化石油气汽车 LPGV 是以储存车载气瓶中的液化石油气作为燃料的汽车 3 2 天然气的物化特性 1 状态天然气是没有颜色 味道和毒性的物质 基于安全的原因 在生产过程中 在天然气中加入了具有特殊臭味的加臭剂 当发生泄漏时 很容易发觉 2 密度在常温常压下 20 一个标准大气压 天然气的密度为 0 78kg m3 空气的密度为 1 30kg m3 大约是空气密度的一半 非常轻 3 沸点沸点为 162 当温度降到 162 或低于此温度时 天然气转变为液态 由于沸点非常低 天然气是非常难于液化的 而且储存液态天然气也是非常困难的 因此 一般以气态储存 运输天然气 4 4 自燃温度天然气的自燃温度630 730 汽油的自燃温度220 471 5 起燃方式天然气不宜于压燃 适宜于外火源点燃6 燃烧速度天然气 33 8cm s 汽油 39 47cm s 比汽油慢 7 燃烧温度天然气 2020 汽油1200 天然气高出汽油800 5 3 天然气比汽油 柴油更安全 1 首先与汽油相比 天然气燃点在650 C以上 比汽油燃点427 C 柴油380 C都要高 所以与汽油 柴油相比不易点燃 2 密度低 泄漏气体很快在空气中散发 很难形成遇火燃烧的浓度 3 辛烷值高 可达130 比目前最好的97号汽油辛烷值高得多 抗爆性能好 4 爆炸极限窄 仅5 15 在自然环境下 形成这一条件十分困难 5 释放过程是一个吸热过程 当压缩天然气从容器或管路中泄出时 泄孔周围会迅速形成一个低温区 使天然气燃烧困难 6 天然气气瓶生产经过特批和各种安全测试 气瓶温度或压力超过标准 100 或26Mpa 自动卸压 确保安 6 2 按燃料种类的不同分类1 单燃料燃气汽车 仅使用一种天然气燃料的汽车2 双燃料燃气汽车 两种燃料同时使用的汽车3 两用燃料燃气汽车 具有两套燃料供给系统 可以相互切使用 但每次只能使用一种燃料的汽车 7 4 CNG汽车专用装置系统组成 1 原理图 8 2 CNG专用装置可分为三大系统组成 储气系统 供气系统 控制系统 监控系统 a 天然气储气系统 由充气阀 天然气储气钢瓶 单向阀等组成 b 天然气供气系统 高压钢管 过流保护阀 排气阀 高压过滤器 高压减压器 低压过滤器 低压管等组成 c 天然气控制系统 高压电磁阀 低压电磁阀 电控调压器 d 高压表 气量显示器 9 CNG储气瓶气瓶是天然气汽车的重要储气装置 车用气瓶的成本占改装总成本的50 70 目前分为四类 第一类钢制气瓶第二类钢或铝内衬 筒身缠绕复合材料气瓶第三类钢或铝内衬 整体缠绕复合材料气瓶第四类塑料内衬 整体缠绕复合材料气瓶 1 储气系统部件 10 CNG气瓶主要试验项目 静水压力爆破试验 升压至56 5MPa 保持10s后加压到破坏 瓶体破坏后无碎片 常温加压循环试验 加压 从小于2MPa到大于26MPa的条件下 加压循环的次数大于15000次 不泄漏的为合格 耐火试验 充装压缩气体至20MPa 在钢瓶下侧燃烧火焰温度不低于650 时间不小于30min 试验中钢瓶通过压力泄放装置放空的为合格 枪击穿透试验 充装压缩气体20MPa 1MPa 用穿甲子弹进行穿透试验 穿透后瓶体无破裂现象 11 储气系统部件 瓶阀由进气口 出气口 扳手和安全装置四个部分组成 作用是通过手轮的开启或关闭气瓶与高压管线的通道 工作原理 T1阀 启闭手柄 使阀芯上下移动 关闭或开启气瓶与高压管线的通道 另外当车辆发生火灾时 气瓶压力大于26MPa或内部温度高于100 时 易熔合金片穿透 高压气体排气卸压 防止气瓶爆裂 12 储气系统部件 充气阀 双向充气 充气阀通常由接口 单向阀 防尘罩 输气接头组成 其作用通过加气枪接通加气站储存的CNG高压充气气路 充装到车用气瓶 充气时 手动截止阀处于开启状态 充气压力大于气瓶压力 压迫单向阀芯的弹簧使阀芯离开密封面 即可充气 充气结束时 阀芯两端压力相等达到平衡 阀芯在弹簧张力的作用下 使阀芯与阀体的两锥面形成密封面 高压气体不反溢 13 高压管线及高压接头高压管线采用不锈钢无缝钢管 高压管接头采用符合GB3765规定的卡套及管接头 它由接头体 卡套和压紧螺母三个部件组成 使用时拧紧压紧螺母 使卡套受力 由于接头体内锥的作用 卡套产生变形 前部产生径向收缩变形 迫使前端内侧刃口切入钢管 深度 0 15 0 20mm 形成密封 与钢管形成一体 卡套后端外侧与内锥面形成密封 2 供气系统部件 14 过滤器在气瓶至减压器之间设置高压过滤器 减压器到燃气喷射器之间设有低压过滤器 能滤除CNG中的颗粒 杂质 避免气体中颗粒杂质对减压器 主气阀 阀口 阀芯的冲刷损坏 导致密封失效 影响安全和使用寿命 在高保中检换过滤器滤网 保持清洁畅通 高压过滤器 低压过滤器 15 排气阀武汉公交提出在过流保护手动截止阀和过滤器之间增加设置排气阀是在实际应用中总结的成果 为国内首创 它使天然气系统装置更加优化 在正常使用时它仅作为CNG的通道用 它的主要作用 一是检修需要排气泄压时 不需要拆卸管路 操作方便 避免反复拆卸管路 损坏高压管线接头 安全快捷 二是若出现冰堵故障 能在短时间内排除 大大缩短排除故障的时间 三是经常排空卸压 可消除管路中的杂质减少对各阀阀口的冲刷破坏 而且延长过滤器滤网的更换周期 16 过流保护手动截止阀 安全部件 作用一 当CNG流量超过额定的最大正常值时 过流保护阀芯起作用 自动关断气路切断气源 如发生高压管路断裂 接头松脱等意外事故时 过流保护阀能避免天然气大量泄漏 作用二 可作为手动截止阀用 能切断气瓶通向减压器的气路 而且使用很频繁 每日停车 维修 排气泄压 排除冰堵断气故障等均要使用 因此在天然气供给系统中设置此装置非常必要 17 减压器将高压气体进行降压达到预定技术要求 技术参数 流量范围 0 49 9kg h环境温度 40 125近期温度 40 40冷却液温度 40 100近期压力范围 1 72 24 8MPa出期压力范围 793KPa 18 3 控制系统部件 CNG高 低压电磁阀高压电磁阀安装在减压阀的一级腔的进气通道上 与减压器成为一体 开启转换开关 高压电磁阀线圈通电产生磁力 将电磁阀铁芯吸起 铁芯和阀芯分开 打开铁芯和阀芯之间的阀口 进入电磁阀的上腔 少量气体流入出气管 下腔气室 待出口和进口两边的压力平衡时 导致铁芯和阀芯继续上提 以至完全打开阀口 实现全部导通 19 4 监控系统 燃气显示器技术参数工作电压 12 24VDC测量范围 0 25MPa响应时间 0 2S功能 燃气显示器主要用于显示储气瓶的剩余气量 当气瓶压力 3MPa时 显示器会报警提醒驾驶员加气 安装要求 显示器应安装在驾驶室内易于观察的位置 气量显示器电气线路接头应做防水 防松处理 搭铁良好 确保供电及信号正常 20 高压表用于显示气瓶内压力技术参数 压力范围 0 40MPa表圆直径 63mm连接方式 背部轴向连接连接螺纹 M14 1 5密封方式 铝垫或紫铜垫密封 21 6 驾驶操作及注意事项 1 汽车驾驶操作基本要求 天然气汽车驾驶员 必须经过使用天然气汽车的技术培训 掌握天然气汽车日常安全检查知识 安全驾驶技术要点 并取得培训合格证后 方可驾驶天然气汽车 天然气汽车 运行时与一般的汽柴油车驾驶操作基本相同 只是燃用的燃料为天然气 特别注意过流保护的操作 正常开启操作 逆时针缓慢旋转开启手柄至90 异常恢复操作 先顺时针关闭该阀的手动开关 然后逆时针缓慢旋转开启手柄至90 注意 手动开关手柄开度小于90 时 手动阀芯可能会顶住过流保 22 2 汽车驾驶操作 完成出发前的例行检查 如是否有天然气泄漏故障等 检查高压表指示的压力 是否足够行驶里程要求 打开过流保护阀 插上点火钥匙 再将点火钥匙转到启动档 发动车辆 发动机冷启动后 怠速运转升温 待发动机升到60 以上 方可起步运行 否则易产生冰堵 在运行中保持水量充足 水温正常 80 90 天然气加速性 动力性比汽油略差一些 故汽车起步时 应适当提高发动机转速 换档后不要急加速 逐步提高油门 应待转速正常后 才能换入高速档 做到 勤换档不拖档 严禁踩花油门 23 3 安全操作要求 驾驶员必须通过系统安全技术培训 经考核合格后方能上岗 高压系统严禁带压操作 高压系统发生故障 气瓶至减压阀 严禁驾驶员自行动手调校 拆卸 紧固高压系统及装置 启闭瓶阀 排气阀 充气阀 主气阀等 应全开 全闭 启闭手柄不能用力过猛 防止操作损坏阀体 阀芯 启闭各类气阀 人不得正对阀口 防止高压气体伤人 缓慢开启各高压截止阀 通气后逐步开大 防止冲击表阀及其它零件 车厢内严禁吸烟 严禁超速行驶 强行超车 严防气瓶及高压管路受到碰撞 路面不平整尽量缓行 系统漏气 管路擦碰 气瓶及装置松动应排除故障后方可上路行驶 24 4 应急处理方法 a 汽车在行驶中发生漏气 立即靠边停车熄火 关闭总电源 迅速将气瓶阀关闭 然后再作其它处理 b 汽车在行驶中发生气体大量泄漏时 立即靠边停车熄火 关闭总电源 将现场圈起 隔离火源 不允许人车入内 待天然气散尽 天然气比空气轻 后再作处理 c 汽车在行驶中发生火灾 要保持镇静 冷静处理 一是立即靠边停车 切断总电源 关闭主气阀 视情形试关闭瓶阀 二是疏散人员 围隔现场 阻止行人 车辆进入 迅速通知有关部门 三是用干粉灭火器或沙子等覆盖物灭火 设法给气瓶降温 25 5 充气安全要求 车辆充气时必须严格执行加气站的安全操作规程 车辆按规定车速进站 切断电源 关闭主气阀 挂档拉手刹 驾驶员下车 充气压力不得高于20Mpa 观察高压指示 严禁超压充气 完备充气计量签字手续 盖好充气口防尘罩 关好仓门 确认无漏气和异常现象 气站工作人员通知加气完毕后方可驶离气站 加气站严禁吸烟 打火机 人不得站在充气枪附近 防止失火或高压气体冲出伤人 充气阀只有在充气时打开 不要随意打开充气阀 防止高压气体冲出伤人 26 6 充气的方法 天然气汽车充装压缩天然气 应采用高 中 低三种不同压力充装的方法 先用较低压力充气 再用中压充气 最后用高压充气 充气系统由电脑控制 自动切换 正确的充装方法 不仅能保证充气质量 也是最合理的充气方法 若只使用高压充气 有可能出现以下两种情况 一是 高压气体压力为25Mpa 需要充气的汽车车载气瓶压力一般偏低 如果车载气瓶只剩1Mpa的压力 由于压差较大 气体膨胀吸热严重 易造成管路接头及设备大量结霜 甚至结冰 导致充气困难 二是 由于压差较大 流量大 温度升高 气体膨胀 密度减少 车载气瓶压力显示达到充装的最高压力 20Mpa 当车辆停一段时间 温度下降后 车载气瓶压力将随之下降 天然气实际充装量低于显示的计量 要保证充气质量 充装充分和计量准确 应使用质量流量计并采用高 中 低不同压力的充装方法 夏季加气应选择温差变化小或气体温度低时 压缩机未连续工作时 加气 必要时可延长充气时间 放慢充装速度 27 7 例检要求 驾驶员做好出车前 收班后的例检 出车前检查燃气系统是否漏气和异常现象 各汽车部件应无松动 查看高压表气压指示是否正常 确保当天行驶的气量 检查过流保护手动截止阀手柄是否开启 开启角度是否正确 90度 每天检查发动机的电器系统 高压线及各电源线接触可靠 保险 起动机 发电机防护罩完好 各处无跳火现象 随时保持发动机外部清洁 经常检查电瓶 高压线 火花塞工作性能 高压火花强度等 28 维修保养操作安全要求 1 高压管线系统接头 卡套螺帽必须使用合适的开口板手 严禁使用大活动板手 避免超扭矩拧紧 防止卡套松退后高压气体冲出伤人 防止钢管过度变形 损伤钢管 消除管线卡套随时可能松脱的安全隐患和冰堵故障 2 有缺陷或损坏的高压管线和卡套接头严禁修复使用 只能更换新件 已使用过的管道端头必须使用专用切管器截掉 并铰口除毛剌 不得重复使用 保证安全 防止冰堵 3 凡在维修中 高压系统被拆卸过的部位 如卡套 接头 阀门 仪表等 在安装前 都要用高压气体吹管两次 装配后必须进行检漏 保养车辆出厂前全车进行检漏 4 只允许使用检漏仪 洗洁剂 肥皂水或中性发泡水检漏 严禁明火检漏 5 气瓶燃气系统装置严禁接触酸 碱 油污等物质 随时保持系统干净 维修操作 必须做到人身 工具 零件清洁 CNG与这些物质相克 特别是内部接触 将存在安全隐患 29 6 各气瓶 气阀间的管道必须有园弧状膨胀补偿节 主气管接头两端应有螺旋状膨胀补偿节 管端不小于50mm的钢管必须平直 能保证装配时卡套 压紧螺母 接头体与钢管的中心线重合 装车前校正 防止因热胀冷缩管道接头松动 便于维修安装保证密封一次成功 7 拆卸高压系统装置管道 必须对管口阀口进行保洁密封保护 保证在装配时清洁 无污物 8 气瓶阀上装有安全阀即耐100 易熔合金片 当气瓶气体的压力超过26Mpa或温度超过100 时自动泄放气体 防止爆破 每年更换易熔合金片 因为 易熔合金片虽未击穿 但经常受20Mpa的压力冲击 金属产生疲劳 20Mpa以下压力可能被击穿 造成大量泄漏事故 9 原车电路不充许有裸露现象 维修中严格检查高低压线插头 接线头与导线的绝缘体 严防短路 搭铁 接触不良 严格检查点火高压线 分缸线的漏电 绝缘 阻尼与固定状况 避免高压线路漏电跳火 起动机防尘罩完好有效 全车电路线束不得与天然气管道相搭 缠绕 30 10 减压器安全阀是超压保护装置 出厂时已调整正确 不得自行调整安全阀排气压力 出现故障应更换总成 12 车辆电焊作业时 严禁在气瓶及管路装置上电焊 引弧 严禁焊接线 接地线直接接触钢瓶及管路装置等 13 车辆使用 维修 调校和保养过程中禁止吸烟 严防烟火 14 车辆进厂保养或维修需要动火施焊 气瓶压力不高于5Mpa 须关闭全部气瓶瓶阀 排尽管道气体 方可作业 15 顶架车辆气瓶不能受压碰撞和挤压管线 16 保修场所应有良好的通风条件 配备足够消防器材 保修场内严禁烟火 禁止吸烟 31 17 高压系统漏气无法关闭气源或气瓶瓶阀外漏 关不严 需自然排气卸压时 必须在户外 距车辆10米以内无火源 有人监护 做好安全防火措施的条件下进行排气卸压 18 在车辆维护和排除故障中 如漏气或准确诊断故障部位有困难 在保证车辆周围10米内无火源的前提下 允许进行带压检查 漏气部位明确后 待卸压后方可拆卸 修理 19 高压管线卸压和吹管 高压系统维修严禁带压操作 安装管线及装置前必须对管路进行吹管处理 吹扫管内杂物 车辆保养和维护常常需要对高压管线进行卸压和吹管操作 必须熟练掌握 1 低压卸压关闭全部气瓶瓶阀或过流保护手动截止阀 将发动机起动运转直到自动熄火 将高压管线中的CNG燃尽 32 2 高压卸压a 拆卸过流保护手动截止阀以后的高压管线中CNG的卸压方法 关断过流保护手动截止阀 逆时针方向旋开排气阀的手柄 使排气阀口与大气相通 迅速卸压排气 b 排卸全部高压管线中CNG的卸压方法关断全部气瓶瓶阀 过流保护手动截止阀处于开启状态 慢慢逆时针方向旋动排气阀的手柄 开度不能大 用小流量卸压排气 防止过流阀芯起作用 使卸压不彻底 若排气时过流保护起作用 应关闭手动截止阀后复位 使过流阀芯回位后 再重新开启排气阀 直至高压管路内高压气体排尽 3 卸压与吹管举例拆过滤器 先关闭过流保护手动截止阀 打开排气阀排气 高压表指示为零无余气后 关闭排气阀 拆卸过滤器 启闭过流保护手动截