LNG车用气瓶技术培训.ppt

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一、安全提要一、安全提要l1.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。

l2.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。

l3.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。

l4.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。

l5.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。

l装有液化天然气的气瓶严禁存放在密闭的空间内。

l警告：

强拧可能会导致阀门损坏，从而造成人身伤害。

警告：

强拧可能会导致阀门损坏，从而造成人身伤害。

三、安全防护设备及措施三、安全防护设备及措施l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：

l1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。

l2在液化天然气设备维修、充装、存储的地区不允许烟火进入。

l3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。

l4在拆卸零件维修时需给液化天然气气瓶排空、卸压。

l5配备适当数量的干粉灭火器。

l6周围应当有足够的水源。

水源的目的是用来降温，而非灭火。

l7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。

l警告：

保护眼睛和暴露的皮肤警告：

保护眼睛和暴露的皮肤l保持设备所在区域通风良好保持设备所在区域通风良好l在维修或保养设备时确保系统已泄压在维修或保养设备时确保系统已泄压l远离易燃品、电火花、火源远离易燃品、电火花、火源1.冷灼伤时的处理方法冷灼伤时的处理方法l1.1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）。

l1.2除去所有妨碍冻伤部位血液循环的衣物。

l1.3将冻伤的部位立即进行水浴，水温要求4045，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。

l1.4立即将伤员送往医院做进一步治疗。

l1.5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4045的水中，再尽快将伤者送往医院。

l1.6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。

l1.7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。

2.泄漏的处理方法泄漏的处理方法l2.1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）。

l2.2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l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。

l2.3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”。

灭火方式等级使用方法说明化学干粉灭火剂（碳酸钾）1应用在火的根源，绝不能直接喷到火焰上利用化学反应来灭火。

需要熟练的操作，如有障碍物的，灭火是不可能的化学干粉灭火剂（碳酸钠）2应用在火的根源，绝不能直接喷到火焰上利用化学反应来灭火。

需要熟练的操作，如有障碍物的，灭火是不可能的高膨胀率沸沫（Hi-Ex）3直接喷到火焰和未燃烧的液化天然气上，减少液化天然气溢流并发生点燃的机会使液化天然气与火焰隔绝，减少火焰大小，从而使蒸发量降低二氧化碳（CO2）3在火焰上方使用，不要直接喷到火焰上可以控制但不能灭火，直接喷到液化天然气上将增大蒸汽和火焰的高度，对没有气体的火焰比较适合水3仅用来保护周围的财产。

不能喷到液化天然气气上，可以以水雾形式喷到天然气蒸汽中缩小蒸汽云团控制没有气体的火焰，冷却附近设备l提提示示：

用用户户可可根根据据灭灭火火器器的的能能力力进进行行配配置置。

一一个个30L的的干干粉粉灭灭火火器器可可以以扑扑灭灭2m2范范围围内内的的火火焰焰，一一个个350L的的干干粉粉灭灭火火器器可可以以扑扑灭灭14m2范围内的火焰。

范围内的火焰。

l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。

大量蒸发而加大火势。

3.窒息的处理方法窒息的处理方法l3.1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。

l下面列出窒息的生理特征（也称缺氧效应）阶段氧（体积浓度）症状12114%呼吸和脉搏次数增加，肌肉运动协调性会轻度紊乱21410%有知觉、情绪烦躁、行动非常疲劳、呼吸困难、判断失误、对疼痛失去知觉3106%恶心、呕吐、行动不自由、虚脱、失去知觉或有知觉但无力行动和喊叫、造成永久脑部伤害46%痉挛、呼吸微弱或停止呼吸、在几分钟内死亡l3.2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。

l3.3当环境中氧气浓度19%，但要注意控制天然气的浓度1%。

l警告：

当空气中氧气浓度警告：

当空气中氧气浓度50%时，工作人时，工作人员不能进入液化天然气区域。

员不能进入液化天然气区域。

五、液化天然气的基本特性五、液化天然气的基本特性l1、液化天然液化天然气气l2、甲烷的主要物性参数甲烷的主要物性参数l3、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1、液化天然液化天然气气l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。

l1.1特性l处理液化天然气的危险主要来自以下三方面特性：

l1.1.1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。

l1.1.2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600625体积气体。

l1.1.3天然气是可燃的。

一般环境条件下，515%（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。

l1.4.3沸腾液体膨胀蒸汽爆炸（Bleve）l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。

l提提示示：

液液化化天天然然气气一一般般贮贮存存在在低低压压容容器器中中，且且这这类类容容器器都都是是绝绝热热的的，因因此此蒸蒸发发速速度度不不会会太太高高，因因而而在在液化天然气装置中很少出现这种现象。

液化天然气装置中很少出现这种现象。

l1.2甲烷的主要物性参数甲烷的主要物性参数l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。

l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16-1624260.717625538515备注1atm1atm,-1621atm,220空气中l1.3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l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）4269260874爆炸极限（体积比）515%17.6%0.54.1%自燃温度（）538227471260热值（kcal/Nm3）92601127010670六、气瓶系统简介六、气瓶系统简介l1、气瓶简介气瓶简介l2、流程简介流程简介l3、阀门结构及维修阀门结构及维修l4、汽化器简介汽化器简介l5、液位计简介液位计简介l1、气瓶简介气瓶简介l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。

l其主要结构是双层容器。

l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。

l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。

l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。

l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。

l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。

内外胆l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。

l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。

l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。

l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。

l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。

l2、流程简介流程简介l2.1流程图及符号流程图及符号l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。

l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。

l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。

l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。

l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。

l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。

l注意：

流程