LNG汽车燃料罐事故处置

LNG汽车燃料罐事故处置

液化天然气（简称LNG）是当今世界公认的清洁能源。它热值高、燃烧充分、价格

低，运输经济性及安全性好，深受广大用户欢迎。几乎所有的LNG牵引车的储气

罐都是被装配在驾驶室后方的，后背式的储气罐看似是合理空间利用，但是这种

利用使得驾驶室在碰撞时，驾驶室失去了后移空间，也使得LNG的燃料罐极易受

到破坏，极易造成人员被困和LNG泄漏及着火事故。

一、LNG汽车简介

LNG汽车是液化天然气汽车的简称。LNG汽车是以低温液态天然气为燃料的新一

代天然气汽车，其突出优点是LNG能量密度大（约为CNG的3倍），汽车续驶里程

长，可达400km以上，相对汽车使用柴油、汽油具有显著的经济效益。

1、气耗：1升柴油二1T.1立方天然气（常温状态下的气态）。

2、供气价格计算模式：1立方天然气大约是1升0号柴油市场零售价的60%o

3、LNG汽车每瓶气（220方）的运程为：

（1）LNG汽车按标准吨位运营，每瓶气运程为400至500km,最高可达600km;

（2）LNG汽车按80吨拉运，每瓶气运程为200至300km,LNG的价格比汽油和

柴油低，又由于LNG燃烧完全，不产生积碳，不稀释润滑油，能有效减轻零件磨

损，延长汽车发动机的寿命，所以LNG的经济效益显著。

国家对于LNG储气罐的容积有相关规定，容积大于5001.就是归纳为储槽，定义

为商业运输容器；所以现在国内LNG储存罐的容积都在500L以内。目前市面上

常见的LNG储存罐一般有三种规格，分别是495L（对外宣称500L容量）、450L

和375Lo

二、天然气理化性质

天然气经净化处理(脱除重燃、硫化物、C02、水等)后，在常压下深冷T62C,

由气态转变成液态，称为液化天然气(LiquefiedNaturalGas),简称LNG。

主要成分是甲烷，LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然

气体积的1/620,密度约为水的45%。

1、LNG密度:0.425-0.46kg/L

2、沸点:-162℃

3、气化后密度：0.6-0.7kg/m3

4、高热值：41.5-45.3MJ/m3

5、气液体积比:620：1

6、爆炸极限：5%—15%

7、储存温度:-160~-120℃。

三、LNG汽车燃气系统结构组成

LNG车载气瓶由内胆、外壳、绝热结构、支撑系统和刚性组件等组成。内胆用以

盛装LNG,内部有加注喷淋管、液位探头等。外壳和内胆之间是密闭的真空绝热

夹套，夹套采用高真空多层绝热，又称超级绝热。外壳保护内胆并对整个瓶体起

支撑作用，具有高强度及良好绝热性能的支承系统将内胆悬挂在外壳之内；支承

结构多采用轴向支撑固定内胆。

(1)瓶口阀门组成

主要有增压阀、出液阀、放空阀、安全阀等及相应管路组成。

(2)缓冲罐：

缓冲罐安装在供气系统末端，内部承装气态天然气，车辆发动机在极端用气情况

下，为了保持发动机所需的稳定压力，起到瞬时缓冲作用。

（3）热交换器：

热交换器工作原理，利用低温液体特性，将液态天然气汽化成气态天然气的零部

件。

（4）LNG燃料罐工作流程

汽车要工作时，先开启增压阀，利用增压液相阀从罐体底部引出少量的液体，通

过水浴式的汽化器（热交换器），将液体变成气态，经组合调压阀回到气瓶气相

空间以增加气瓶内压力。在使用过程中增压阀可以一直处于开启状态，其管道是

否流通由组合调压阀来控制，当气瓶内部压力达到组合调压阀设定压力后，增压

系统自动关闭，使用结束后，手动关闭增压阀。

气瓶内的LNG由于压力作用，通过出液阀的管路通入汽化器气化，进入缓冲罐,

稳压后（压力在0.8MPaTMPa之间）受电磁阀控制通入到发动机。在气瓶内形成

循环，使气瓶内的液体不断通入汽化器，最终通入发动机。气瓶同时设置两级安

全阀，一级安全起跳压力在1.6MPa左右（国外1.9左右），二级安全阀起跳压力

2.4MPao

经济阀：经济阀的起跳压力（0.59MP&）低于一级安全阀的起跳压力，在罐内压

力达到经济阀起跳压力时.，经济阀打开，将罐内的气体直接引入出液管，通入汽

化器利用，减少安全阀的起跳，减少燃料的浪费。

（5）LNG燃料充装过程:

在LNG加气站内管路分别连接回气口和充装口，利用充装口不断向气瓶内充装液

体，利用回气口回收气瓶内气体，保证液体能够有效的充装。通过流量计将充装

液体和回收气体的差值相抵，计算充装量。

四、事故特点

1、事故的易发性。

国内的LNG运输车的燃料罐大都安装在驾驶室背后，在发生追尾等交通事故时,

极易造成燃料箱的变形、燃料系统管路断裂等现象，引发LNG泄漏或着火事故。

2、处置的盲目性

由于此燃料系统是近几年来新生产物，在发生事故后，交通部门、消防人员、周

围群众对此类事故的认识不足，处置措施具有一定的盲目性。

3、气瓶的特殊性

此类气瓶不同于LPG、LNG.CNG槽车结构，为压力低温储存形式。工作状态下罐

内有一定的压力，又是低温液体。

五、LNG汽车事故应急处置

（一）事故处置一般要求：

1、根据灾情决定出动力量和编程，接警后应迅速核对事故类型、事故等级、危

害程度等相关信息，在处置因车祸人员被困抢险救援时，涉及此类车辆要及时调

集水罐消防车。

2、处置队伍应在事发地50〜100米处集结，派出侦检人员到现场核对灾情信息

（具体部位、灾情状态、涉及范围、可控程度），向相关部门预警通报灾情信息。

3、封闭公路上下行线区域，以事故车为中心设置上下行线各100米安全距离。

4、根据决策方案和行动方案检查落实防护、防冻、防静电等级和措施，防止烧

伤、冻伤、窒息、中毒、燃烧、闪爆等意外事故，确保抢险成功率和人员安全。

5、指定并授权攻坚组负责人随机指挥，严格遵守化学灾害事故的抢险救援规程

处置作业。

（二）气体泄漏灾情

1、气瓶无泄漏、瓶体有大量霜冻灾情：

瓶体、阀门、法兰、管线无泄漏，瓶体有霜冻，说明内胆出现渗漏，绝热层受到

破坏，气瓶已经失去真空。应及时开启放空阀，减少瓶内天然气压力，真空层遭

到破坏，瓶体底部液相泄漏介质随时间积累，外罐高强度钢强度逐渐下降，有可

能出现瓶体破裂灾情，前沿处置人员应即使撤离至安全区域。

瓶体结霜处置过程中不论出现任何状况，严禁向瓶体结霜面打水。

2、气瓶管线阀门泄漏灾情：

如气瓶撞击、倾翻，罐体完好，出现管线阀门泄漏，应实时进行瓶体排压操作,

减少瓶内天然气分层、涡旋、沸腾压力，及时关闭出液阀、增压阀，检查放空阀

是否处于关闭状态，采取木楔封堵、缠绕滴水封冻等方法临时堵漏。

我们应该注意一个问题，就是我们切断了供应气源的所有阀门后，泄漏有时不会

立刻终止，管线仍会有泄漏，这是因为增压系统、缓冲罐及管线内残留的天然气，

存量不会太多，如果无法对管线实施堵漏，在做好防护措施的情况下，排空即可。

当阀门失灵，罐体遭到破坏等紧急情况下，直接放空排险。注意的是在排空时要

注意加强警戒，消除周边一切火源。

我们具体来探讨一下怎么排的问题：

(1)一个LNG罐有三个主要的阀门，一个出液阀，一个放空阀，一个增压阀。

增压阀和出液阀是通液体的，相应管路在罐的底部，放空阀管路及进液管连接罐

的顶部。在发生泄漏无法堵漏时，我们排空的话，排气还是排液呢？按照天然气

气液体积比来看，排液体要快很多。

(2)要排液态天然气的话，首先要选择排液的管路及阀门，在采取保护措施，

确保安全的情况下，采用无火花工具对增压阀与H增压系统之间或出液阀与汽化

器（热交换器）之间的管路拆解，再打开相应的增压阀或者出液阀，即可排出液

态天然气。

在处置气瓶管线、阀门如出现局部液化天然气泄漏时，可在扩散气体云团下风向

5米处部署水幕水枪稀释驱赶。严禁直流水直接冲击扩散玄团，因为当LNG泄漏

遇到水时，两者之间出现非常高的热传递速率，LNG将激烈地沸腾并伴随大的响

声、喷出水雾，导致LNG蒸汽的爆炸。

（三）气瓶火灾处置：

1、如LNG汽车已发生起火事故，应在上风向部署设置水枪冷却保护瓶体，严防

内外瓶体超压破裂，引起气瓶解体发生物理爆炸。处置过程中应严格遵守气体火

灾扑救原则，关阀、封堵等切断气源措施未完全到位前，一般不宜直接扑灭燃烧