LNG天然气客车安全操作手册

LNG 天然气客车安全操作手册天然气客车安全操作手册 前 言 液化天然气比天然气更加纯净 能量密度大 便于携带和运输 应用领域十分 广泛 已突破了原有天然气适用范围 是世界上公认的一种新型绿色能源 随 着天然气客车的普及 LNG 客车凭借经济 安全 环保 续航能力强的优点 逐渐被更多专业客运企业推广应用 LNG 客车具有良好的发展前景 为便于操 作人员了解和掌握 LNG 天然气客车安全操作方面的知识 公司技术服务中心编 写了 LNG 天然气客车安全操作手册 意在标准化操作方面能起到一定的帮助 作用 达到安全平稳 节能增效之目的 一 LNG 基本知识 1 LNG 的组成及特点 所谓 LNG 实际上是英文 Liquefied Natural Gas 的缩写 简称 LNG 也可称为 液化天然气 主要成份为甲烷 CH4 同时含有少量的丙烷 C3H8 和丁烷 C4H10 等烃类气体 氮 二氧化碳 硫化氢及微量的氢 氦 氩等非烃类气 体 在标准状态下它是无色 无味 无毒且无腐蚀性的低温液体 162 C 到 125 C 沸点为 162 5 熔点为 182 着火点为 650 爆炸浓度范围 5 15 也就是说 在常温常压下 天然气冷却至约 162 时 由气态变成了液 态 2 LNG 的性质及优点 由于天然气的主要成分为甲烷 且各地的组成不同 其密度一般在 426 470kg m3 之间 气态密度为 0 688kg Nm3 如果甲烷含量越高则密度越小 液化天然气 的密度还是温度的函数 温度越高密度越小 所以阐述性质的时候主要以甲烷 为主 体积约为同量气态天然气体积的 1 625 LNG 作为优质的车用燃料 比汽柴油的综合排放量降低约 85 左右 其中 CO 排 放减少 97 CO2 减少 90 微粒排放减少 40 噪声减少 40 而且无铅 苯 等致癌物质 是一种洁净能源 LNG 占用空间少 自重轻 便于储存和运输 LNG 的盛装量是 CNG 的 2 5 倍 LNG 安全可靠 它比空气轻 即使稍有泄漏 也 将迅速挥发扩散 它的燃点高达 623 比汽油高 230 比柴油更高 因而不 容易着火和爆炸 3 车用 LNG 系统组成 流程及技术性能 液态的 LNG 通过热交换器气化 经调压阀调整压力 进入发动机燃烧 为发动 机提供动力 1 系统组成和流程 车用 LNG 供气系统包括专用车载低温绝热瓶 充装接口 安全限流装臵 LNG 汽化器 稳压器 压力显示等装臵组成 气瓶主要部件包括 压力表 过流阀 出液阀 调液阀 进液止回阀 经济阀 气相阀 主安全阀 副安全阀 汽化 主要部件包括 压力表 发动机调压阀 稳压阀 NG 出口 回气口 LNG 进口 加液口 出水口 供气必备条件 LNG 储存瓶内压力始终高于发动机要求的进气压力 0 2Mpa 以上 供气管路上的调压阀出口压力设定比发动机要求的进气压力高 0 05 0 1Mpa 为维持瓶内高于发动机进气压力 一般采用了两种技术方案 a 气瓶不带自 增压 加气站对储存的 LNG 140 162 进行加温 使其饱和蒸汽压达到 发动机要求的压力 LNG 温度不同 对应的饱和蒸汽压不同 充装到车用瓶内 不调压 LNG 瓶正常工作温度为 130 左右 b 气瓶带自增压 加气站不对储存的 LNG 进行调温 LNG 饱和蒸汽压的压力尽 可能低 这样有利于 LNG 储存 减少气站排空损失 LNG 充装到车用瓶内后进 行自增压直至高于发动机进气压力 0 2Mpa 并自动稳压 LNG 瓶正常工作温度为 162 以上 当 LNG 温度高于 130 时 可关闭自增压系统 两种方案供气方式相同 供气过程如下 LNG 经瓶上限流阀送至水浴式汽化器汽化成气态并升温后 再 经调压器降压至设定值进发动机 供气温度控制 一般发动机规定的进气温度范围为 20 40 如进气温度过 高或过低可调节汽化器热水的进水量 2 系统技术性能 供气流量 根据发动机给定参数设定管件内径 供气压力 可在 0 25 1 2 MPa 内设定 工作时设定值波动 10PSI 供气温度 可在 10 40 内设定 系统有优先使用气相功能 即当 LNG 瓶内压力高于经济阀设定值时优先使用气 相 保持瓶内压力基本恒定 系统有自增压功能 即液体饱和压力不足时 可开启自带的增压系统给瓶内增 压 系统充液时可闷充 无须接气相 不放空 充液速度可达 40 分钟 系统使用的液体温度为 162 110 二 LNG 车辆日常维护操作的注意点 1 出车前检查 LNG 车辆日常维护除普通车辆的日常维护项目外 还应做好四方面检查 1 泄漏报警检查 上车首先检查燃气泄漏报警器 如遇有故障灯亮应及时查找 原因和报修 不得擅自操作 2 连接部位检查 连接检查检视气瓶 支架等连接部件的紧固情况 检查转换 开关 仪表 阀门 管道连接 固定情况 如发现气瓶副安全阀防尘帽脱落 应即时报修 3 气量检查 接通电源 打开点火开关 不起动发动机 检查气量显示器指 示的气量 确保不影响正常运营 4 漏电检查 检查点火系统和发电机是否有漏电 跳火现象 如有应及时修理 保持 LNG 发动机清洁 特别是电气设备不得有油污 2 发动机起动及行车途中检查 在起动发动机前 拉好手制动 将变速箱换至 空档 在空档状态下 将钥匙转到 ON 位臵 接通电源后检查各仪表指示是 否正常后等待几秒后方可启动 起动时间不能超过 10 秒 连续起动要间隔半分 钟 如果连续启动 3 次不能正常启动 则应仔细检查燃气系统以及电路系统有 无故障 每次起动后 禁止大油门运转冷态发动机 冷起动后应逐渐提高发动 机转速 起动时严禁猛踩油门 应怠速运行发动机 1 3 分钟才能逐步提速起步 发动机怠速时间严禁超过 10 分钟 行车中应勤观察各仪表 开关 的工作情况 注意听察涉及气路的异响 选择 良好路面行驶 防止对气路系统形成撞击 当感觉到有异常情况时 应立即停 车 检查确认安全后继续运行 否则应立即报修 等待处理 3 收车后检查 收车后应检查气瓶 支架 管路 仪表 阀门等固定情况 检查气路有无漏气 现象 检查减压阀热水循环水路的工作情况 清洁各仪表 阀外表面 关闭所 有阀门 检查气瓶厢的封闭情况和加气孔盖的锁止情况 如有异常应立即报修 处理 定期检查 清洁发动机的空滤 定期清洁供气系统中的天然气过滤器 定期清洁减压器的加热水循环系统 在加气时要注意不能加太满 要留有余量 以免影响 LNG 的气化 造成压力过 低 使发动机动力不足 4 驾驶操作要领 LNG 车同柴油车在驾驶操作上大体相同 但由于 LNG 发动机的本身特性 我们 在实际驾驶时需注意以下几点 1 起步 起步时应严格遵守一档起步的原则 严禁二档起步 2 换挡 在行驶中可根据行驶的道路状况和车辆载重选择合适的档位 尽可能以经济车 速行驶 正确驾驶 平稳地接合离合器 及时换档 避免突然加速和紧急制动 减少车身和动力系统的负荷 由于燃气车辆低转速时输出功率不高 使用的是 电子点火系统 所以应改变以前的柴油车驾驶习惯 在加档前可适当提速 但 仍应尽量保持发动机转速在 1200 1500 转 分时换档 三 LNG 供气系统操作维护 1 安全防护 在有 NG 或 LNG 的现场内工作时 需具有如下安全常识 1 使 LNG 设备远离火焰或电火花 2 在 LNG 设备维修 充装 存储的区域不允许烟火进入 3 在进行 LNG 的操作时需戴护目镜 脸罩 绝热手套 4 进入盛装 LNG 气瓶现场人员应穿能防火和防静电的工作服及工作鞋 5 操作人员应培训上岗 熟悉 LNG 的理化性能 掌握操作技能 6 保持设备所在位臵通风良好 7 在维修或保养设备时确保系统已泄压 并关闭气瓶所有阀门 严禁使用能 产生火花的铁器等工具进行敲击作业 8 在刚进行液化天然气的作业之后 由于衣服中很可能浸有 NG 故请注意不 要马上吸烟或靠近有火的地方 9 在有 LNG 的区域内 不能使用任何未经允许的电气及通讯设备 例如手机 和无线电广播发射机及数码相机 10 每周至少应检查一次 LNG 气瓶安装连接螺丝及支撑的可靠性 如有问题 应及时更换或维修 2 充装操作 1 充装前应检查接头 确定无泄漏后再充装 2 常规充装 冷瓶 充液前 首先将瓶内压力控制在一定范围内 低于加气机的充装压力 将加 气枪与充液接头连接 然后启动加气机充液开关 液化天然气将通过连接软管 等进入气瓶内胆 通过内胆顶部进液管对瓶内 BOG 进行再液化降低瓶内压力 使充液快速完成 充装阀是一个单向阀 充液时在液体压力作用下自动打开 无需手动开关 当充液达到额定量时 充液自动停止 单向阀自动关闭 其作 用机理是当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 55MPa 此时加气机停止充液 一只完全充满液体的瓶其压力上升十分迅速 可能导致安全阀迅速开启 应避 免这种情况发生 充液完成后 卸下充装软管 充液人员应确认车上充装口无泄漏后方允许车辆 离开 2 热瓶充装 通常将首次充装液化天然气前和停止行驶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 20L 的 LNG 静臵 在瓶内 LNG 气化升压的过程中 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 3 维修保养 当气瓶需要保养和修理时 应采取安全的措施 充入惰性气体直到在惰性气体 中 NG 的含量低于这种易燃气体含量的爆炸极限的 50 1 检漏 可以用便携式甲烷探测器对瓶系统的天然气泄漏点进行检查 应遵照探测器 制造商的说明书正确使用 为确保瓶正常运行 应 每天 定期进行系统各连 接处检漏 如果发现漏点应立即进行维修 在一些特殊条件下用探测器难以准确判断泄漏点时 可以借助肥皂液随时检 查确定漏点 驾驶员可用矿泉水瓶自制肥皂液并随车携带 2 泄漏处理 任何泄漏 一经发现必须维修 首先应关闭上游阀门 如果是管螺纹泄漏应拆开连接 清洁连接面 使用规定的密封胶或四氟带再 组装 如果是管件泄漏应对其解体并严格检查 如果螺母和卡套外观没有损伤则可 继续使用 重新安装管线并拧紧螺母 最后进行压力检漏 如果在安全阀根部或密封面发现漏点 必须在开始维修之前将瓶内的压力放 空至零 拆开连接 清洁连接面 使用规定的密封胶或四氟带再组装或更换新 阀 如果阀门填料发现漏点 必须在开始维修之前将瓶内的压力放空至零 松开 压帽适当压紧填料或更换填料 3 安全阀更换 车用 LNG 瓶的内胆作为一种压力容器 其最大工作压力是根据相关规范进行 设计和核定的 并经试验检测 在每个瓶的铭牌上都打有最高工作压力的数据 安全阀的更换应按以下程序进行 A 打开放空阀 将瓶内压力泄尽 B 拆下安全阀 谨慎 不得维修或重新调整安全阀 C 安装新的安全阀 D 对瓶增压至工作压力 检漏 E 安全阀一般一年检修一次 4 手动截止阀的检修 用于车用 LNG 瓶的手动截止阀在低温状态下收缩和机械磨损 如果确认某个阀 有问题 应按照以下程序进行检修 打开放空阀 将瓶内压力泄尽 如果维修放空阀 在解体前应将其加热 如果维修液体供给阀 应将瓶中的 LNG 和压力全部放空 拆下手柄固定螺钉 垫片 护帽 拧开阀帽 取出阀杆和阀杆密封 取出阀芯和衬套组件 清洗阀座 更换受损零件并按与解体相反的步骤装回 5 节约阀更换与维修 当瓶内压力高于节约阀设定压力时 瓶内的气相通过节约阀供往发动机 从而 降低气瓶内压力 此阀已根据发动机工作要求调整好了 一般不需重调 通过观察阀体的结霜情况可以验证节约阀工作是否正常 在汽车运行时 如果 气瓶压力超过了设定工作压力 节约阀就会打开 瓶内的压力下降的同时 节 约阀阀体会结霜 一旦气瓶内的压力降到了设定工作压力 节约阀就会关闭 同时节约阀阀体上的霜也会逐渐融化 节约阀在正常情况下能恒定气瓶供气压力 如发现节约阀工作异常时就必须更 换或维修 如果要更换节约阀必须停止使用气瓶 而且在拆下旧阀之前将瓶内液态放到一 半以下 压力全部放空 6 稳压阀更换或维修 稳压阀是供气系统稳定供给发动机用气压力的关键元件 在工作时 稳压阀的 进口压力为瓶内压力 0 8MPa 稳压阀的出口压 力设定高于发动机要求的进 气压力 一般为 0 65MPa 但低于瓶内设定压力 发动机工作时 稳压阀的出 口压力高于设定值 与瓶内压力相同 或出口压力过低 则此阀已损坏 应立 即修理或更换 瓶内压力低于稳压阀出口设定压力时 稳压阀进出口压力与瓶 内压力相同为正常 4 其他注意事项 1 在开启或关闭气阀时 应该动作缓慢 在缓慢全开后再回半圈即 180 目 的是防止密封圈负荷过大造成损坏 阀门或接头被冻住时 应用氮气吹除或用 温水解冻后 方可操作 严禁用锤或其他物件敲击冰块 如强拧会导致阀门损 坏 从而造成人身伤害 2 如有天然气泄漏 处理时需做好自身防护工作 各类接头尽量以紧固为主 避免拆卸管路接头 以防低温腐蚀 3 不得用手直接接触低温管道 如需接触需戴好防护手套 4 在充装 维修时需戴护目镜 脸罩 绝热手套 禁止驾驶员私自操作 5 严禁用水冲洗发动机 当车辆过积水路面时 应减速慢过 以避免水溅到电 器元件上 造成短路 损坏电控系统 6 气瓶在发动机熄火后或行驶中阀体周边出现结冰属于正常现象 如果发动机 长时间不工作而阀体周边出现结冰 说明阀体出现泄漏 应即时处理 7 为了避免充气口出现冰块堵塞 应在充气结束后及时关闭充气口 8 不得开启气瓶的抽真空接头 否则气瓶的真空将丧失 而失去保温作用 气 瓶及安全阀应按照技术监督部门的规定要求定期检验合格 10 发动机水温应保持在 85 95 之间 当水温高于 95 时 耗气量会比正 常温度时增加 30 40 并且会很容易导致发动机机件磨损和损坏 11 LNG 车辆发动机必须使用燃气专用机油 冷却系统全年应使用防冻液 12 气瓶仓内严禁存放杂物 四 故障及排除 故障现象 原因分析 解决方案 加气时瓶内压过高 加气设备设定压力过高 把加气设备调节器致适当压力 热瓶充装 正常现象 按回气管放空 用气时瓶内压力过高 经济阀调节不当 把经济阀调至适当压力 经济阀失灵 损坏 维修或更换经济阀 充装后升压很快 过量充装 按额定量进行充装 热瓶充装 正常现象 增加用气量 真空丧失 返回本公司维修 瓶内压力过低 经济阀调节不当 把经济阀调至适当压力 气相管路及管件泄露 修复管路 管件 并再次检漏 液体温度低或质量问题 检验液体质量和温度 充液前后 压力表无反应 压力表坏 更换压力表 安全阀开启压力表无反应 压力表坏 更换压力表 气瓶头部结霜 可能在用气 正常现象 可能有管件泄露 检查 再按操作规程检修 瓶体冒汗或结霜 环境温度低空气湿度大 正常现象 真空失效 返回本公司维修 安全阀开启 液体存放时间过长 立即用气或放空 增压快 检查气瓶是否正常 安全阀设定压力低故障 按操作规程更换安全阀 液位显示零位 气瓶内液体已用完 往气瓶内按规定量充液 转换器设臵不当 重新设臵转换器电容值 显示器或转换器损坏 检查各部件 维修或更 换 液体用完后液位显示满位 转换器设臵不当 重新设