劉林(新疆新捷燃氣有限責任公司生產(chǎn)運行部,新疆 烏魯木齊 830000)
LNG汽車優(yōu)勢與LNG車用氣瓶相關(guān)問題分析
劉林(新疆新捷燃氣有限責任公司生產(chǎn)運行部,新疆 烏魯木齊 830000)
近年來,在節(jié)能、新能源發(fā)展戰(zhàn)略的推動下,LNG汽車逐漸被廣泛推廣與應(yīng)用,此種汽車有多個方面的優(yōu)勢,不僅清潔、環(huán)保、而且安全性、經(jīng)濟性較高,可對能源危機對汽車發(fā)展帶來的危機進行解決,還能夠使汽車尾氣對空氣的污染減少。本文基于LNG汽車的多個優(yōu)勢,對其車用氣瓶中存在的一些問題進行分析,并將相應(yīng)的建議提出。
LNG汽車;優(yōu)勢;車用氣瓶
LNG汽車屬于新型能源車的一種,動力為液化天然氣,此種汽車排出的氮氧化物僅為傳統(tǒng)柴油汽車的25.0%,幾乎零排放顆粒物。近年來,為與全球氣候變化相適應(yīng),使溫室氣體的排放減少,低碳交通已經(jīng)成為了一個熱點話題之一,這為LNG汽車的應(yīng)用與推廣提供了新的契機。在LNG汽車中,車用氣瓶屬于必不可少的組成部分,現(xiàn)階段對氣瓶進行安裝時,時有問題出現(xiàn),不僅影響汽車的正常運行,而且可能會引發(fā)安全事故,造成人員傷亡。因此,在對LNG汽車進行應(yīng)用時,需不斷提升對汽車氣瓶安裝的重視程度,以確保LNG汽車可以順利、安全的運行。
在我國,天然氣汽車常見的是壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)兩種,相較于CNG汽車,LNG汽車有以下多個優(yōu)勢:(1)工作壓力不大,一般情況下,國內(nèi)進行使用的LNG氣瓶公稱壓力在1.6MPa以下,在進行運行時,汽車先對相對空間中的天然氣進行抽取應(yīng)用,這樣,LNG氣瓶壓力可一直保持在較低的狀態(tài)中,相近于自增壓調(diào)節(jié)閥。(2)對相同體積的天然氣進行存儲時,LNG氣瓶重量明顯較CNG低,即在儲氣量方面,LNG汽車有較大優(yōu)勢,氣瓶對車架強度的要求不高。(3)LNG的溫度相對較低,有泄露出現(xiàn)時,周圍水蒸氣會呈水霧樣凝結(jié),發(fā)現(xiàn)更加容易,可使泄露的帶來的危險性降低[1]。而CNG在常溫下進行工作,泄露往往難以及時發(fā)現(xiàn)(4)氣瓶發(fā)生爆炸時,有物理、化學兩種,假設(shè)體積一致,CNG物理爆炸能力與絕熱膨脹用功相等,LNG物理爆炸能量與液體介質(zhì)做功相等,CNG物理爆炸的能力明顯較LNG強。在化學爆炸方面,二者則差異不大。(5)LNG經(jīng)過了凈化、深度冷凍方面的處理,可基本將有害雜質(zhì)清除干凈,純度更高,燃燒后產(chǎn)生的物質(zhì)更為清潔,有更好的環(huán)保性能。
現(xiàn)階段,LNG汽車主要被應(yīng)用在公交車、旅客車中,人員相對密集,一旦有氣瓶方面的問題出現(xiàn),人員傷亡極易出現(xiàn)。具體來說,LNG汽車車用氣瓶中的常見問題有以下幾個:
(1)當前,市場上有較多的液化天然氣氣瓶,對于這些氣瓶的制作,統(tǒng)一性的國家標準尚處于缺乏狀態(tài),使氣瓶公稱壓力不統(tǒng)一。這導致對LNG汽車進行應(yīng)用過程中用戶對氣瓶工作壓力沒有過多關(guān)注,不僅會影響汽車的安全行駛,而且會對相關(guān)管理部門的監(jiān)督帶來影響[2]?;诖?,需對LNG汽車車用氣瓶的公稱壓力進行相應(yīng)同一,本文建議將公稱壓力確定為1.6MPa,這在強度方面有較大余量,可使安全性得到保障。另外,1.6MPa和管件、閥門等的公稱壓力有統(tǒng)一性,使用人員更易于接受。
(2)在低溫狀態(tài)下進行運行時,各個連接部位常有泄露出現(xiàn)。大部分企業(yè)對氣瓶進行制造時,實驗介質(zhì)大多為氮氣或者空氣,對氣密性試驗進行開展時,一般采用涂抹肥皂液的方式進行,這可使正常運行下不泄偏離,但若溫差較大,則金屬連接處的螺紋、卡套接頭會有明顯泄露出現(xiàn)。因此,基于氣瓶工作環(huán)境、危險性的考慮,需對LNG車用氣瓶制造時的氣密性實驗進行一定規(guī)定,使其對實際情況進行模擬,與非常溫狀態(tài)下展開實驗。
(3)在低溫條件下,填料蓋處會有填料泄露出現(xiàn)。針對此問題,對LNG車用氣瓶進行安裝使用時,需對閥門進行檢驗,確保其質(zhì)量。
(4)LNG車用氣瓶出液端有較多的零件分布,對泄露進行檢驗時,如果單一對發(fā)泡液檢驗法進行應(yīng)用,則難以確保檢驗的全面性。因此,為了安全隱患得到有效控制,可先采用檢測儀進行檢驗,隨后再以發(fā)泡液檢驗法實施檢驗,以使檢驗準確性、全面性提升,從而促進車用氣瓶安全性的提升。
(5)其他。對車用氣瓶進行安裝時,還有一些問題存在:第一,氣瓶跑冷與冒汗出現(xiàn),這主要由真空度不足導致。第二,焊接部位有穿透性的氣孔存在、金屬軟管有滲漏。第三,為了便于維修,對排放孔進行增設(shè),可能會使維修過程中有凍傷出現(xiàn)。第四,受安裝技術(shù)影響,密封不良、管路堵死等也時有發(fā)生。
相較于傳統(tǒng)的柴油汽車、CNG汽車,LNG汽車在經(jīng)濟性、安全性方面均有較大優(yōu)勢。但對于此類汽車車用氣瓶的應(yīng)用,在設(shè)計、制作、安裝等技術(shù)的影響下,仍有一些問題存在,可對LNG汽車安全性、經(jīng)濟造成影響。對此,相關(guān)部門需不斷將干預力度加大,積極對相關(guān)標準進行出臺。
[1]張立超,劉怡君.低碳交通視角下的LNG汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與前景預測[J].中國軟科學,2014,(5):66-75.
[2]姚建,侯化坤.液化天然氣(LNG)低溫液體汽車罐車結(jié)構(gòu)特點及定期檢驗問題討論[J].中國特種設(shè)備安全,2017,33(1):41-45.
劉林(1987-),男,漢,山東菏澤,助理工程師,學士,研究方向:CNG生產(chǎn)運行,LNG資源調(diào)配