LNG气瓶使用说明书

LNG 车用气瓶使用说明书1． 前言2． 设备详述3． 产品基本参数4． 安全5． 操作充装 燃料供应6． 气瓶安装7． 维修保养 部件更换 真空泄露 液位计 操作压力 燃料泄漏维修 阀门维修1. 前言本手册用于使操作者熟悉由圣达因提供的液化天然气燃料系统的性能、安全防护、操作步骤和维修保养，以达到个人熟练操作的目的请在阅读并完全理解此手册之后再进行操作在本手册中使用下列缩写：V ― 截止阀门C ― 单向阀E－1 －节约阀E－2 －过流阀Pr － 汽化器P － 压力表LG－ 液位计显示器SV1 ― 主安全阀SV2 ― 副安全阀LNG ― 液化天然气Nm3/h— 标准立方米/小时警告：能够引起个人伤害和死亡的条件描述谨慎：能够引起零件破坏的条件描述注意：对重要信息需要重复的声明2. 设备描述2.1 汽车用液化天然气气瓶汽车用液化天然气气瓶是作为一种低温绝热压力容器，设计有双层（真空）结 构内胆用来储存低温液态的液化天然气，在其外壁缠有多层绝热材料，具有超强的 隔热性能，同时夹套（两层容器之间的空间）被抽成高真空，共同形成良好的绝热系 统外壳和支撑系统的设计能够承受车辆在行驶时所产生的相关外力。

内胆设计有两级安全阀在超压时起到保护作用在超压情况下首先打开的是主安 全阀（开启压力为1.59MPa , 230psi ），其作用放散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（开启压力为2.41MPa，350psi ）的压力设定点较主安全阀高，在主安全阀 失效或发生堵塞时，副安全阀启动外壳在内部超压条件下的保护是通过一个环形的抽空塞来实现的如果内胆发生 泄漏（导致夹套压力超高），当压力达到0.1 ~0.2MPa抽空塞将打开泄压万一抽空 塞发生泄漏将导致真空破坏，这时可以发现外壳出现“冒汗” （大面积结水珠）甚或结霜 现象当然，在与气瓶连接的管道末端出现的结霜或凝水现象是正常的所有的管路、阀件都设置在气瓶的一端，并用护环或保护罩进行防护2.2 汽车用液化天然气燃料气瓶系统此手册提到的液化天然气汽车（LNGV）燃料系统包括液化天然气燃料气瓶9、发动机液化天然气循环水汽化器 8 和液位计/表 11（显示部分）和 12（信号转换部分）本系统设计用于充装、储存液化天然气和气态天然气形式供给汽车发动机气瓶流程示意图参见系统流程简图。

序号代号名 称功 能备注1V-1放空阀（手动）用于气瓶压力泄放2J-1充液接头用于加气机与气瓶连接3E-1节约阀用于控制气瓶内部压力4V-2出液阀（手动）用于控制燃料供应5C-2出液单向阀用于防止供液管路液体倒流6出液管路接头连接汽化器与气瓶7E-2过流阀防止供应管路断裂时燃料大量外泄8Pr汽化器将LNG转换成气态天然气9气瓶盛装LNG燃料的容器10液体喷淋管气瓶顶部充装和闪蒸汽的在冷却11LG液位计显示器显示气瓶内燃料液位12信号转换器将电容信号转换成电信号13液位计BNC接口连接探杆和信号转换器14P压力表显示气瓶压力15SV-2副安全阀用泄压方式来保护气瓶16SV-1主安全阀用泄压方式来保护气瓶17C-1充液单向阀防止气瓶内液体倒流18供液管路用于供应燃料2.3 液位计/表圣达因的液位计量系统采用电容式液位计，该系统由三个子系统组成：电容探测器/极板、信号转换器和显示仪表燃料电容传感器作为气瓶整体的一个组成部分，安装在气瓶的内部其作用是根 据气瓶内的燃料高度产生一个成线性比例的电信号，并传送给信号转换器电信号不 受燃料状态（液相或气相）和压力的影响，能够精确反映气瓶内燃料量的多少。

液位 传感器安装在瓶内靠近充液管的一端与汽、柴油（油位计量系统）相似，该系统能 够适应由于加速、刹车、爬坡、转弯等行驶条件变化所带来的瞬间影响对于双瓶或 多瓶系统的燃料量计量，信号转换器的输入端将累加各瓶的电容量以精确计量所有气 瓶中的燃料总量当气瓶内燃料剩余 5％左右，仪表将显示没有燃料2.4 汽化器液化天然气在气瓶中以低温的液态和气态形式储存，能够以纯液态形式或气液混合 形式从气瓶中被抽出，由液化天然气汽化器将其加热成为气体状态汽化器安装在气 瓶和发动机之间汽化器与发动机冷却系统相连，冷却液（发动机提供）流经汽化器 壳程并对管程进行加温当液化天然气进入汽化器，来自发动机的高温冷却液将其气 化并加热，随后供给发动机根据客户不同的需求，圣达因可以提供不同的尺寸和配 置见第三章）冷却液的流向应垂直于液化天然气的流向，汽化器既可以水平安装（天然气进出口 处于水平方向）也可以垂直安装（天然气进出口处于垂直方向），当水平安装时，应 配置直的管接头，避免形成气阻建议最好是垂直安装，这样气堵的可能性将会大大 降低注意：汽化器不会使燃料压力增加，其压力与气瓶的压力相同3. 产品基本参数3.1气瓶外形尺寸容积L净容积L直径mm长度mm空重kg总重kg27524755618101762813353006661638220348总重核算所对应的液化天然气密度为0.426kg/L，空重包括支座重量。

•管阀件防护罩(可选件，一般为保护环) 不锈钢•内胆及外壳 不锈钢•管件 不锈钢和黄铜• 公称工作压力 1.59MPa(230psig)• 节约阀设定压力 0. 965MPa(140psig)3.2汽化器汽化能力(Nm3/h)ABCDEF605166546842001401794539653456420014017925256394424174120153• 最大工作压力(液化天然气)：2.2MPa(320psig)•最大冷却水压力：0.4MPa (60psig)•材料：不锈钢• 冷却液：温度不低于70OC , C「含量不大于25PPm ,4. 安全防护 手册的此部分涉及必要的低温设备防护液化天然气操作过程中的潜在危害主要来 自其物理性质：• 液化天然气在环境大气压下具有极低的温度： -162°C；• 具有很大的气液体积比，如果减压措施不当，将导致压力迅速升高液化天然 气的气液体积比大致为： 620： 1；• 天然气是窒息性气体；• 天然气是易燃性气体（燃点 538°C）；•在密闭空间可能产生爆炸（空气中可燃极限5-15%）安全防护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：• 使液化天然气设备远离火焰或电火花；• 在液化天然气设备维修、充装、存储的地区不允许烟火进入；• 在有液化天然气的地区工作时需戴护目镜、脸罩、绝热手套，裤脚不能装在靴 子里，衣袖不能装在绝热手套内，靴子不能掌有铁钉；• 在拆卸零件维修时需给液化天然气气瓶排空、卸压；• 维修时使用的工具应当不能产生火花。

警告• 保护眼睛和暴露的皮肤；• 保持设备所在地区通风良好；• 在维修或保养设备时确保系统已泄压；远离易燃品或电火花5. 操作5.1 常规充装 液化天然气汽车燃料的充装是通过一根独立的软管完成充液时，首先将瓶内压力泄放回收（降到0.2~0.25MPa之间），将加气枪与（车用液化天然气气瓶）快速 接头（J・1 ）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进入气瓶 内胆液体通过安装在内胆顶部的喷淋管（ 10）以喷淋的方式注入采取这种充液方 式的目的是降低气瓶顶部压力、对瓶内存留的液化天然气闪蒸气（BOG）进行再液化 回收以避免放空损失充装阀是一个单向阀或截止阀（ 17） ，充液时液体在压力作用 下自动注入气瓶，无需手动开关当液位达到额定位置时，充液自动停止其作用机 理是当液化天然气液体漫过顶部喷淋管时，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1.2MPa ），此时加气机停止充液5.2 放空充装可以从增压型容器向车用液化天然气气瓶中充装液化天然气，用一根充装软管将 增压型容器和车用液化天然气气瓶远程充装接口（ J-1 ）相连后即可开始充液当车用 液化天然气气瓶中的压力升高时，打开放空阀（ 1）进行放空，但是必须确保增压型容 器和车用液化天然气气瓶的气体饱和压力不低于发动机所需的工作压力。

连续充装直 到液化天然气从放空阀（ 1）溢出，依次关闭放空阀（ 1）和增压型容器充液阀并卸下 充液软管注意：一只完全充满的气瓶其压力上升十分迅速，可能导致安全阀开启；因此完全充满的车用液化天然气气瓶应尽快使用，禁止长时间储存5.3 热瓶充装通常将首次充装液化天然气前和停止工作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15L的液化天然气并静置，在瓶内液化天然气气化升压的过程中，气瓶内胆也得到冷却；• 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（放空时应当远离火源）；另外，放空充装程序也适用于一个已知的“热瓶”；5.4 燃料供给供给发动机气体燃料是车用液化天然气气瓶系统最基本的功能在系统不使用期 间，瓶内压力会升高系统中分别设置有节约阀和压力调节器（一般为用户自购）， 其中节约阀的供气压力在圣达因就已设定并不可调节；压力调节器安装在发动机前端 的供气管路上，用来限制最高供气压力，以保护发动机及正常供气5.5 液态供给当气瓶的工作压力低于节约阀（3）的设定压力时，节约阀将处于关闭状态发动 机运转时，气瓶内的压力只将液体从气瓶底部通过出液管（ 18）压出进入汽化器 （8），液体经气化和升温后供给发动机。

这种供气方式不会导致气瓶压力明显下降5.6 气态供给当气瓶的工作压力高于节约阀（ 3）的设定压力时，节约阀将打开 发动机运转时，气瓶内的压力将把气相和液相燃料分别从气瓶的顶部通过气相管和底部出液管 （18）压出，进入汽化器（8）这种气-液混合流，在汽化器内被气化和加温后供给发动机这种方式对降低罐内的压力具有显著、重要的作用，在发动机的持续运转下 气瓶内压力最终降至节约阀的设定压力注意：在通常供给情况下，汽化器都被供以液态燃料；但当节约阀开启时，它也 能接受气-液两相混合汇流6. 气瓶安装6.1 气瓶安装液化天然气车用气瓶通过固定支座与车辆的底盘结构件相连，每个气瓶应在气瓶 两端焊缝内侧各设置一个带有橡胶护衬的固定支座按照 NFPA57 的要求，气瓶的紧 固拉带至少能够承受 8倍于气瓶、燃料总重量的力在纵列式布置当中为了确保使用性能，气瓶的阀件端应朝车尾方向布置，并用鞍 座固定在车辆的左侧或右侧阀件朝后布置是为了在车辆急加速或爬坡时确保持续供 给燃料，而避免出现供液管抽空现象在进行气瓶的周向布置时，应确保液相管线的瓶外部分与水平线成 22.5°朝上，而 加气管线保持水平，这样就能确保瓶内液相管始终浸没在液体中。

6.2 附件安装充液座液化天然气车载罐既可以使用单管路系统，也可以使用双管路系统充装圣达因 推荐采用单软管充装组件（包括充气头和充气座）充气座应安装在一个固定可靠的 刚性构件上根据 NFPA57 要求，该构件应具有足够的强度能满足正常的充气口对接 和分离操作，同时应保证构件在加气软管没有卸掉汽车就驶离的情况下不会在外部拉 力的作用下被破坏另外需要注意的是该构件应预留足够的空间安装放空快速接头和 压力表充液口可以与充液单向阀直接连接，无须另外加装截止阀充液口与气瓶之 间的充液管应尽量短谨慎：当充液座安装在车辆的侧面时，建议把充液管弯成“S”形，以防止来自侧面 的外力撞击注意：对于采用鞍座固定方式安装的侧挂式气瓶，充液座安装在气瓶的阀件仓护 罩上，从车头方向看如果气瓶安装在左侧则充液座口应与水平方向成 157.5°朝上；如 气瓶安装在右侧则充液座口应与水平方向成 22.5°朝上谨慎：当放空座安装在车辆的侧面时，建议把充液管弯成“S”形，以防止来自侧面 的外力撞击•压力表压力表应当 安装在便于在充液时观察的 位置， 圣达因建议采用量程为 0~2.8MPa(0~400psig)的压力表，压力表的连接管线为010的不锈钢管(或T2-M铜 管)，采用 NPT1/4 的螺纹接头与气瓶阀件端的压力表接头相连。

根据 NFPA57 的规 定，装置的表接头内部通径不得大于1.5mm• 液位计/表液位计显示器安装在汽车驾驶室内，需要供给 13.8V 的电源，负极搭铁信号转 换器安装于气瓶的阀件端，也需要供给 13.8 V 的电源，从信号转换器到液位计显示的 信号电缆根据需要适当延长，如有必要液位计显示器的照明灯可以和仪表盘照明灯相 连谨慎：由于液位计显示器不防雨，所以必须安装在车辆内部• 汽化器汽化器可以安装在供气管路中的任何位置，为了保证系统发挥最大功效，圣达因 建议汽化器的安装应尽可能地靠近气瓶，最大距离不超过 2 米，随机备有两个安装固定支座冷却液的流量应不低于15L/分钟，其流向必须与汽化器内天然气的流向一 致汽化器即可水平安装也可以垂直安装天然气的进出口为014不锈钢管（或T2-M 铜管）如果需要，建议在汽化器后端安装手动截止阀和压力调节器6.3 管件安装•安全阀采用弹簧伺服、渗漏型安全阀，这种安全阀具有柔性阀座，当达到设定压力时， （阀芯）会逐渐打开（排气泄压）每个安全阀都能满足气瓶在极端状态下的压力和 流量要求主安全阀的放空管线应安装在车辆后部，向上并远离客舱，可以采用 1/4” 或更大口径的不锈钢管或铜管，圣达因建议只在主安全阀上安装放空管线；对于副安 装阀，只需摘除出厂时套在（排气口）上的一个塑料护帽即可。

如果由于结冰或者碰 撞造成管线堵塞从而引起主安全阀无法工作，则副安全阀可以正常发挥作用建议放 空管应低于排水点安装，以防止可能出现的积水谨慎：建议采用管线从客舱引出排水管线• 供气管供气管由两段组成：第一段是从气瓶到汽化器之间的低温管，第二段是从汽化器 出口到发动机控制装置的热管为了减少管阻压降，供气管的直径应尽量大供给发 动机的气体燃料密度低于液化天然气液体密度所有的管线都必须固定可靠，以防止 振动，建议每隔0.5~0.6mm安装一个带有特氟隆或聚乙烯内衬的管线固定卡子供液管（低温管）：外径014，壁厚1.5mm，长度不超过2米；供气管 （热 管） ：外径014，长度不超过4.5米6.4 管线管线要采用不锈钢管或铜管，其连接、组装建议采用卡套式接头所有的单向阀 和管件在安装时都可以使用扳手，但不正确的安装将引起泄漏6.5 密封对于 1/2”以上的管螺纹，采用乐泰 PST567 密封胶；小于 1/2”的管螺纹，采用乐 泰液力HS569密封胶如果选用不锈钢管件则必须先使用乐泰 Klean-N-Prime 24163 表面活性剂进行表 面处理：对连接部位用 K-N-P24163 进行处理、并凉干（最少 15 分钟），然后再上 胶。

安装时，用扳手顺时针拧紧管件，如果过了预紧点，马上停止，不要回退投入使用以前，密封胶必须经过静置处理：PST+KNP需要4个小时，HS+KNP 需要30分钟；如果不使用KNP则PST需要3天，HS需要1天如果不锈钢管件无须上胶，也不必用 KNP 进行处理所用密封胶和活性剂可以直 接从圣达因购买，也在当地可以就近购买7．维修保养7.1 检漏可以用便携式甲烷探测器对车辆的燃气系统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）为确保车辆正常运行，应定期的进行系统检漏，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 借助肥皂液检查漏点7.2 燃料泄漏任何燃料泄漏，一经发现必须维修：如果是管螺纹泄漏应拆开连接、清洁连接面、使用规定的密封胶再组装有关密 封胶的使用参见第六章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节约阀回路、安全阀根部或回路发现漏点，必须在开始维修之前将气瓶内 的压力放空至零如果在充液回路上、充液单向阀之前发现漏点，由于单向阀可以封闭罐内压力， 所以维修时可以只拆下充液管线，气瓶无须放空。

7.3 零件更换此部分包括液化天然气气瓶维护和保养的知识在按以下程序进行操作前，应当 首先查阅设备运转记录和零部件装配图，根据图纸确定其正确位置安全阀液化天然气气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气瓶头部的铭牌上都打有公称工作压力的数 据通常主安全阀开启压力为公称工作压力的 1.0~1.2倍（但不得大于 1.2倍）安全阀的更换应按以下程序进行：1） 打开放空阀（1），将罐内压力泄尽；2） 拆下安全阀（15）或（16）； 谨慎：不得维修或重新调整安全阀3） 清理阀座内螺纹上的密封胶；4）安装新的安全阀使用乐泰HS569密封胶，详见第六章；5）对气瓶增压、检漏节约阀当系统压力高于节约阀设定压力时，瓶内的气体通过节约阀与供往发动机的液化 天然气液体汇流，从而降低气瓶内压力节约阀的压力在出厂前就已调整好，而且是 不可再调的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 也会结霜一旦气瓶内的压力达到了设定工作压力，节约阀就会关闭，同时节约阀阀 体上的霜也会逐渐融化（如果环境温度高于冰点）。

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残余燃料和压 力全部放空截止阀部件名称序号名称数量序号名称数量4阀座110螺母套15垫圈111弹簧底支座16密封螺钉113调节弹簧17垫圈114压环18膜片315弹簧上支座19垫片116阀盖1手动截止阀的组装用于液化天然气气瓶的手动截止阀在其转轴上加装了一个弹簧，用来自动补偿冷 热（转变时的机件）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：1） 打开放空阀（1 ），将瓶内压力泄尽；2） 如果维修放空阀，在解体前应将其加热；3） 如果维修燃料供给阀（4 ），应将气瓶中的液化天然气和压力全部放空；4） 拆下固定螺母（16 ）、垫片（14 ）、铭牌（15 ）;5） 拆下手轮（1 ）和碟型弹簧（2）；6） 拧开螺纹压套（7），取出阀杆（9）和阀杆密封（8）;7） 取出阀芯（10 ）和衬套组件；8） 清洗阀座（13 ）;9） 更换受损零件并按与解体相反的步骤装回。