天然气供气系统制作工艺内部交流资料图文精.docx
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天然气供气系统制作工艺内部交流资料图文精
天然气供气系统制作工艺内部交流资料工艺部
温二郎
目录
一、车用天然气发展与政策
二、车用气瓶安装许可简介
三、CNG供气系统及制作工艺介绍
四、LNG供气系统及制作工艺介绍
五、氮气置换介绍
车用天然气的发展与政策
资料来源:
国家发展和改革委员会能源研究所2011年6月报告
全球车用天然气发展状况
l世界天然气汽车产业正处于高速发展阶段,而且在将来较长一段时期内将持续高速增长;
l2000-2009年,全球天然气汽车由129万辆增长到1136万辆,年均增速达27.3%;
l天然气汽车主要分布在亚太地区和拉美地区,占全球总量的比重分别是51%和35%;
l截止到2009年底,全球天然气加气站总数达到16513座。
全球天然气汽车快速增长的原因
天然气汽车产业的高速增长有赖于各国政府的政策支持与天然气燃料自身经济性的驱动。
•各国政府的政策支持:
l对天然气汽车的发展提供鼓励政策和财政支持,主要包括:
•–以清洁空气法律、法规的方式,限制汽车尾气排放,鼓励使用天然气汽车•–支持天然气汽车的关键制造技术及其配套技术设施的研究开发,对汽车改装实行优惠政策
•–政府鼓励使用天然气作为汽车燃料,使其市场价格与石油产品相比具有竞争性•–减少或免除车主的货物税和道路附加费,使之能够与燃用石油产品汽车展开竞争•–对加气站实行补贴或免税,使石油公司和燃气销售公司愿意对加气站进行投资。
•各国CNG与等热值常规汽油价格比较[%]
l其中强制保持天然气与燃油的价差是普遍使用的,也是最关键的政策
我国车用天然气发展状况
l近几年我国车用天然气市场快速的发展。
截止到2009年,我国天然气汽车保有量达到约45万辆;
l天然气汽车主要分布在四川、重庆、乌鲁木齐、西安和兰州等天然气资源较为丰富的地区;
l加气站数量以每年超过30%的速度增长,截止到2010年11月,全国加气站已超过1000座。
l2002-2005年,天然气汽车发展主要集中在我国清洁汽车行动的16个示范城市。
2006年后其他城市也纷纷推广天然气汽车,使燃气汽车数量增长迅速。
天然气汽车快速增长的驱动因素
l减少城市交通污染的途径之一;
ü机动车废弃排放已成为城市空气污染的主要来源;
ü从1990年开始Nox的污染快速增长,与汽车的增长一致;
ü以北京为例,2000年北京的大气污染物排放中,76.8%的CO、78.3%的CH、40%的NOx来自机动车排放;
ü据粗略估算,2003年北京市1800辆CNG公交车,共削减NOx排放1068t
。
天然气汽车快速增长的驱动因素
l政府政策的大力支持;
ü2004年5月发布的《汽车产业发展政策》明确:
“国家支持研究开发醇燃料、天然气、混合燃料、氢燃料等新型车用燃料,鼓励汽车生产企业开发生产新型燃料汽车。
”
ü2004年12月国务院批准的《节能中长期专项规划》,确定实施“节约和替代石油工程”,“十一五”期间,要求“交通运输行业”“通过实施清洁汽车行动计划,在城市公交客车、出租车等推广燃气汽车”。
ü《天然气利用政策》将“天然气汽车（尤其是双燃料汽车”列入“城市燃气”“优先利用类”
l未来天然气供应量的迅速增加;
l基础设施的快速发展;
l全国清洁汽车行动16个示范城市/地区成功经验都证明燃气汽车具有发展潜力（2004年—2010年我国燃气汽车年均增长率超过24%;
l天然气汽车产业技术研发体系已基本建成。
天然气汽车发展展望
l未来相当长的时间内我国汽车保有量将以较快的速度增长;2015年全国汽车保有量将超过1亿辆。
天然气汽车市场潜力较大;
l预计2015年天然气汽车用气量达到90-100亿立方米;
l城镇公交车、出租车是未来一段时间内我国天然气汽车的重要消费领域和发展方向;
l政府部门和企业的公务车、城际客货运汽车、提供城市公共服务的中小型作业车和送货车是未来CNG汽车发展的潜在领域。
车用气瓶安装许可
TSGR3001-2006压力容器安装改造维修许可规则:
对规则的适用范围、许可条件、许可程序、监督管理等方面进了要求
要点:
车用气瓶安装由省级质量技术监督部门审批,
国家质检总局颁发许可证;
Ø压力容器安装改造维修许可证》从签发之
日起4年内在全国范围内有效。
Ø许可程序:
申请、受理、车用气瓶试安装、
鉴定评审、审批和发证;
如果审核不通过,则需要间隔1年后方可再
次申请!
•--持证、社保证明
施工类别级别范围/参数
安装1CNG/LNG
公司许可证范围
车用气瓶安装许可
•
第十六条:
车用气瓶的安装单位（以下简称安装单位,应当对安装工作的安全性负责。
车用气瓶的安装应当符合本规程及其相应标准、设计图样的要求。
•第十七条安装单位应当按照《压力容器安装改造维修许可规则》的规定取得车用气瓶安装许可证后,方可在许可证批准的范围（资格项目和安装场地内开展车用气瓶安装工作。
任何单位和个人不得私自安装、拆装、更换或者维修车用气瓶。
车辆制造单位安装车用气瓶,也应当取得车用气瓶安装许可。
车用气瓶的安装单位变更安装场地时,应当报安装地省级质量技术监督部门批准后,并且及时办理安装许可变更手续,方可继续进行安装工作。
•
第十八条车用气瓶安装时,应当采取必要的措施防止气瓶产生表面损伤。
并且采取有效措施预防车用气瓶使用时的可燃气体聚集。
•
第十九条安装单位应当负责对车用气瓶抽真空或者进行惰性气体（如氮气置换,安装工作完成后,应当出具安装合格证明。
•
第二十条不得将非车用气瓶改装为车用气瓶安装使用,不得将超期未检或者报废的车用气瓶安装在机动车上。
车用气瓶移装时,应当确保在其设计寿命内。
移装前,气瓶必须重新检验合格,其检验项目、检验方法、合格要求与定期检验相同。
•
第二十一条车用气瓶安装前,安装单位应当向当地负责安装监督检验的检验机构（以下简称监检机构申报车用气瓶的安装监督检验。
未经安装监督检验合格的车用气瓶,不得交付充装和使用。
•
第二十一条车用气瓶安装监督检验内容,包括对车用气瓶（含安全附件以及固定装置安装过程中涉及安全性能项目的监督检验和安装质量管理体系运转情况的监督检查•
第二十三条监检机构应当对所承担的车用气瓶安装监督检验工作质量负责。
在监督检验过程中,监检人员应当进行记录,并且根据记录填写《监检项目表》。
经过监督检验合格的车用气瓶,由监验机构按车出具安装监检证书（一式两份,样式见附件C,安装单位和使用单位各存一份。
•
第二十四条安装单位应当建立车用气瓶安装档案,档案至少保存5年。
档案内容至少包括气瓶出厂文件和车辆相关资料的复印件、安装与检验记录、安装监检证书等。
•
第二十五条安装单位应当向车用气瓶的使用单位（含个体业主,以下统称使单位移交气瓶出厂文件、安装资料（包括安装合格证明和安装监检证书。
气瓶安装单位应当对气瓶使用单位进行使用安全技术培训,提供车用气瓶安全使•用操作说明书
。
TSGR0009-2009
车用气瓶安全技术监察规程—安装部分:
《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》对体系的管理职责、文件结构及控制、记录控制、合同控制、设计控制、人员培训及管理等方面提出了明确的要求
。
TSGZ0004车用气瓶安装许可技
术负责人:
邱峰设
计责任人:
邱峰工
艺责任人:
陈荣金材
料责任人:
王曙光安装责任人:
宋世民
检验试验责任人:
孙晋坤
设备管理责任人:
徐国良公司车用气瓶安装许可相关责
任人
车用气瓶安装质量控制计划
天然气介绍
Ø密度:
通常状态下,甲烷是一种非常轻的气态物质。
常温、常压下,甲烷的密度只相当于空气的55%（甲烷密度/空气密度=0.55。
由于天然气的密度远远小于空气,当天然气从输送管道或储存容器中泄露到空气中时,天然气将向上移动,迅速扩散到空气中。
由于这一特点,天然气的安全性优于汽油等大多数燃料。
Ø颜色、味道和毒性:
在原始状态时,天然气是没有颜色、味道和毒性的物质。
基于安全的因素,在生产过程中,在天然气中加入了具有独特气味的加臭剂。
在使用和运输过程中,当有天然气泄漏时,由于独特的臭味,可很容易的检测出泄漏。
Ø混合气着火极限:
燃料和空气混合形成混合气,混合气的浓度在一定范围内,才能够被点燃、产生能量。
混合气浓度过浓（燃料过多或过稀（燃料过少是难于被点燃的。
可被点燃的混合气浓度范围的上、下限分别是燃料点火极限的上限和下限。
天然气点火极限的上限为15%,下限为5%。
比汽油的1.3%大得多。
所以,遇明火而燃烧爆炸的可能性比汽油低。
Ø自燃温度:
自燃温度是指在此温度下,燃料和空气接触将会被点燃并连续燃烧。
对于一种燃料,自然温度不是一个常熟。
汽油的自燃温度260~370℃;天然气的自燃温度为680~750℃。
自燃温度很高表明天然气的安全性是非常好的。
所以达到自燃点起火爆炸的可能性比汽油小得多。
CNG供气系统原理图
过流保护阀
控制面板包括充气阀、充气截止阀、供气截止阀、排空阀、压力表高压粗滤器高压电磁阀高压精滤器减压器
接发动机低压胶管进气方向
工作说明:
高压的压缩天然气从储气钢瓶出来,经过过流保护阀、控制面板、天然气滤清器过滤后,经高压电磁阀进入高压减压器压电磁阀合由ECM控制,高压减压器的作用是将高压的压缩天然气（工作压力20MPa经过减压加热将压力调整至发动机需要的压力（玉柴发动机:
0.7--0.9MPa,康明斯发动机为0.552—0.827MPa。
高压天然气在减压过程中由于减压膨胀,需要吸收大量的热量,为防止减压器结冰,从发动机将发动机冷却液引出到减压器对燃气进行加热。
CNG
气瓶介绍
缠绕瓶钢瓶
公称工作压力:
20MPa（20℃;最大充装压力:
26MPa;
水压试验压力:
30MPa;
疲劳次数:
不低于15000次;
爆破压力:
不低于50MPa;
使用温度:
-40~65℃;
使用寿命:
15年
型式试验项
目介绍
Ø用行车将空气瓶吊到气瓶支架上,调整左右位置,居中安装（注:
气瓶总长按含截止阀尺寸计算,并用气瓶箍带固定气瓶,确保气瓶上下、前后方向不窜动（M14螺母+弹垫+平垫,两箍带连接固定时采用双螺母防松,
Ø采用气瓶挡圈固定气瓶左右方向,确保气瓶左右不窜动（M14双螺母,挡圈固定时易歪斜,采用双螺母防松。
气瓶与气瓶支架、气瓶箍带接触位置应增加3mm垫带减震缓冲,挡圈与气瓶接触位置可在挡圈上套厚度不小于2mm胶管减震缓冲。
（目前出口泰国天然气车有挡圈,国内天然气车无挡圈
Ø将气瓶支架连同气瓶放置在周转工装上,采用M14*30螺栓固定,固定后可充气。
气瓶充气后拆卸该固定螺栓,安装于车身顶盖骨架上。
Ø气瓶固定螺栓需打扭力,固定后点漆。
气瓶与支架的分装
CNG部
分
GB/T19240-2003标准要求:
气瓶安装紧固后,在上、下、前、后、左、右六个方向上承受8倍于充满额定工作压力的CNG气瓶重力的静力时,
气瓶与固定座的固定点相对位移不大于13mm.
气瓶分装注意事项
1.安装前应仔细检查阀门情况,如阀门表面清洁,螺纹情况,不允许擅自拆卸气瓶上的阀体。
2.气瓶安装型号正确,气瓶无变形、磨损,排列整齐合理,瓶体上的标签、编号合格证等齐全清晰正确,无污迹、锈迹。
3.气瓶充满天然气,属易燃易爆物品,分装场地应具有良好的通风条件,安装时周边不得有明火,应远离热源,与明火距离不小于10米
4.移动气瓶时应轻拿轻放,抬、吊气瓶时受力点应在瓶身上,严禁将瓶口阀体作为受力点,以免瓶口损坏,移动气瓶时人不可正对气瓶瓶口,气瓶在抬、吊时,应确保气瓶上有安全帽,且不松旷,确保安全。
严禁抛、滑、滚、碰,表面不得有划伤、碰伤。
5.各气瓶固定后应平齐,不得歪斜,以便于气管的连接。
6.气瓶手轮逆时针方向旋转为开启,在开启或关闭阀门时,不能用过大拧紧力旋紧,（最大不超过7N.M严禁敲打手轮。
7.气瓶装车时确保所有阀门为关闭状态
。
气瓶瓶口阀类
型
普通钢瓶5T阀罗达莱克斯C351阀阀门无过流保护功
能
瓶口阀管路连接
普通钢瓶5T阀:
配5T阀的气瓶需连接三通后才可以连接高压气
管
气瓶厂家配连接螺母,逆时针为锁紧,不打密封胶,先用手拧紧,再用300活动扳手锁紧1/6圈三通气管连接方向与气瓶垂直,如有歪斜,可松开瓶口阀连接大螺母调整。
先用手拧紧,再用300活动扳手锁紧1.5圈
采用铝垫密封时均不需用密封胶密封
C351阀:
当瓶口阀为C351阀时,需先将锥扣接头分装在瓶口阀上
锥扣接头（中后端打螺纹密封胶
减震圈直径100-120阀,向上布置
气瓶及支架的固定
1、在顶盖骨架气瓶固定预埋螺栓周边打上sikafiex-212fc灰色弹性密封胶,宽度为8±2mm,高度为12±3mm,所打密封胶应紧贴预埋螺栓,气瓶支架与车顶骨架之间需垫有胶垫,采用厚度为3mm的11GE4-01059（气瓶支架安装胶垫
2、将分装好的气瓶及气瓶支架一起用行车吊至车顶,对准预埋螺栓,缓慢下降,直到气瓶支架下平面紧贴车顶。
气瓶支架与车顶骨架预埋螺栓的固定采用大垫片（Q40214,直径约为43mm加双螺母,用气扳机紧固,紧固后检查锁紧情况,并点漆,如上图所示。
（拧紧力矩参考紧固件拧紧力矩参照表QC/T518-2007注意:
气瓶安装时,请将气瓶瓶口阀端朝向气瓶支架长孔方向!
胶垫11GE4-01059位置示意顶置气瓶行李舱气瓶
气瓶及支架的固定
3、在气瓶支架下方需增加气瓶支架胶垫,胶垫上、下接触面打sikafiex-212fc灰色弹性密封胶,单面两道胶,胶宽度为8±2mm,高度为7±2mm。
注意:
由于车顶骨架弧度存在误差,当气瓶支架下方的气瓶支架胶垫（11KQ1-01058安装后,应保证胶垫底部与顶盖蒙皮之间的压缩量2-3mm;如压缩量过大,请将11KQ1-01058进行割薄;当距离过大时,用11VA1-04043剪成100X50尺寸粘在11KQ1-01058内进行调整
。
胶垫位置示意
气瓶合格证管理
为便于气瓶合格证管理,气瓶安装前在流程卡内附的《车用气瓶安装记录单》上填写车号及该车号上所安装气瓶的气瓶编号;气瓶安装完成后,气瓶安装工位工位长应将《车用气瓶安装记录单》从流程卡上取下来,交给物料员（制四部,如发现气瓶无编号时,需反馈品管部材料检,确认后方可装车
。
气瓶编号位置
记录单示意
气瓶编号位置
发动机附件介绍一（玉柴
发动机附件介绍二（康明斯高压CNG进
口低压CNG出口
减压阀加热水管接口低压过滤器采用英制螺栓固定
发动机附件介绍三（潍柴高压CNG进口
加热水管接头
低压CNG出口反馈管接头连接减压器反馈管接头
管路附件介绍一（北京爱尼机电
管路附件介绍二（北京兰天达
管路附件介绍三（重庆安美科
新控制面板（插销式充气口,带排空阀车辆总装下线时,需将排空阀限位螺栓锁紧
管路附件介绍四（重庆鼎辉
附件标识说
明安装前注意识别!
管路连接要求
Ø根据供气系统连接原理图,连接各管路,高压管各接头为卡套式连接。
Ø高压管路应沿着最短的可行路线安装,高压管接头应安装在能看得见或操作者易于接近的位置。
Ø高压管路应排列整齐,平顺不蹩扭,不得与相邻部件碰撞和摩擦。
Ø刚性高压管路应用固定卡固定在车身上,单片管夹采用35E05-06805,固定位置采用16A01-06026橡胶套管防护,固定螺钉采用ST4.2*30十字槽大扁头自攻钉+ø6加大平垫固定,钻孔ø3.5钻孔后在孔内打
sikafiex-212fc灰色弹性密封胶,确保钻孔位置不漏水,车顶高压管固定点间距为500-600mm,固定点位于顶盖骨架纵梁位置,不得直接固定在顶蒙皮上。
发动机舱及行李舱天然气钢管固定间距不大于
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