淺談LNG車載氣瓶定期檢驗存在的問題

馬懷宇，林永倫，張居光，黃光明

(深圳市質量安全檢驗檢測研究院，廣東 深圳 518000)

1 背 景

LNG作為一種可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，與汽油相比其燃燒后可有效減少硫化物和氮化物等有害氣體的排放，爆炸極限高，是汽車的優(yōu)質能源。21世紀初，國家開始大力推廣新能源車，伴隨著科技的發(fā)展，對LNG的應用趨于成熟。在此大背景下，各地政府陸續(xù)出臺相關優(yōu)惠政策，極大促進LNG汽車行業(yè)的發(fā)展。目前，LNG汽車較多為公交車、大中型客車、集裝箱拖頭車等，很大程度降低了交通工具對環(huán)境的污染。

LNG車載氣瓶具有雙層、中間抽真空的結構，并在內層周圍加上大量保溫材料，可以起到很好的絕熱作用，使液化天然氣不易蒸發(fā)，方便液化天然氣的運輸。LNG車載氣瓶作為一種特種設備，在市場監(jiān)管部門的安全管控范圍內，其制造、生產(chǎn)、維修等適用《特種設備安全法》，因此，LNG車載氣瓶需要由具有檢驗資質的檢驗機構實施定期檢驗，檢驗周期一般為3 a，檢驗合格后方可繼續(xù)使用。

2 氣瓶定期檢驗項目及常見問題

LNG車載氣瓶的定期檢驗包括資料審查、外部檢查、安全附件檢查、閥門及管路檢查、固定裝置檢查、氣密性試驗和靜態(tài)蒸發(fā)率檢測[1]。

2.1 資料審查

資料審查對于不同氣瓶的審查側重點會有所不同，對于首次檢驗的氣瓶需要審查氣瓶的產(chǎn)品合格證、質量證明書、氣瓶制造監(jiān)督檢驗證書以及使用登記證等；對于非首次檢驗的氣瓶應審查上次的檢驗報告和日常檢查記錄；對于修理過的氣瓶，還應該審查氣瓶修理合格的證明文件。

資料審查過程中常見的問題有氣瓶出廠資料不齊全、未辦理使用登記證、安全閥和壓力表的檢驗報告已過了有效期、氣瓶經(jīng)過修理無法提供證明文件或修理廠家不具備相應的維修資質等。

2.2 外部檢查

外部檢查需要目測或用5～10倍放大鏡進行檢查，對發(fā)現(xiàn)有焊接接頭開裂、凹陷尺寸超標、在熱平衡狀態(tài)下氣瓶外殼結霜、結露的氣瓶應判不合格。

外部檢查常見的問題有氣瓶銘牌沒有牢固焊接在氣瓶上、瓶體嚴重凹陷、瓶身結霜、冒汗、分配頭經(jīng)過維修更換、其編號與氣瓶編號不一致。對于氣瓶銘牌焊接不牢固，應仔細檢查，避免產(chǎn)權方為省事而私自更換氣瓶銘牌。其他情況則應判不合格。

2.3 安全附件檢查

LNG車載氣瓶的安全附件包括安全閥、壓力表和液位計，其中安全閥和壓力表明確要求需要定期檢驗，檢驗周期分別為一年和半年。

安全附件檢查常見的問題有安全閥實際整定壓力與安全閥檢驗標識牌整定壓力不一致、安全閥和壓力表登記的壓力與氣瓶的公稱工作壓力不符合、安全閥和壓力表未進行定期檢驗或已超定檢周期、為方便更換，私自在附件與氣瓶中間加裝截止閥等，應進行整改。

2.4 閥門及管路檢查

當閥門及管路檢查時發(fā)現(xiàn)有以下情況應判不合格：閥體存在嚴重變形、閥門螺紋存在裂紋或裂紋性缺陷或管路及管路接頭等處存在裂紋性缺陷。

日常檢驗中，閥門及管路檢查最常見的問題是閥門松動及管路連接處的螺紋老化導致的泄漏，緊固下即可。TSG 21—2021《氣瓶安全技術規(guī)程》明確規(guī)定氣瓶閥門不能更換閥門零部件，因此當閥門緊固后仍泄漏的，應該更換全新的由閥門原廠制造的閥門。

2.5 固定裝置檢查

固定裝置的檢查包括鞍座或托架、氣瓶綁帶和橡膠墊片的檢查，檢查的目的主要是使氣瓶安裝牢固，能夠保證車輛在正常行駛的情況下不跳動、不脫落。

固定裝置檢查最常見的問題是綁帶松動，一般是由緊固螺絲松開或緊固螺栓斷裂導致，一般都可修復。

2.6 氣密性試驗

根據(jù)GB/T 34347—2017《低溫絕熱氣瓶定期檢驗與評定》的要求，LNG車載氣瓶的氣密性試驗可用天然氣，且可用涂液法進行。氣密性試驗應在車輛氣瓶公稱工作壓力下進行，保壓1 min無泄漏方為合格。

氣密性試驗常見問題是附件與氣瓶連接不當導致的泄漏，此泄漏可拆卸后加生料帶重新安裝解決。另外一種是安全閥與氣瓶連接處存在裂紋或裂紋性缺陷導致的泄漏，此種缺陷必須由原廠或原廠委托的有相應資質的廠商維修，維修完成后重新進行氣密性檢驗，無缺陷無泄漏才合格。

2.7 靜態(tài)蒸發(fā)率檢測

根據(jù)GB/T 34347—2017《低溫絕熱氣瓶定期檢驗與評定》的規(guī)定，LNG車載氣瓶靜態(tài)蒸發(fā)率的測量可用液氮或液態(tài)天然氣，實際檢測一般用液化天然氣。

靜態(tài)蒸發(fā)率的測量需要提前充滿一半以上的天然氣，一般在測完氣密性之后進行，且由于車載氣瓶是橫臥在車輛一側并由托架和綁帶固定著，因此測量蒸發(fā)率一般采用流量計法。氣密性測試完成后需要放空靜置48 h，然后用質量流量計測試24 h，且應以不大于1 h的時間間隔采集流量計示值、環(huán)境溫度、大氣壓力、流量計入口壓力和溫度，并計算靜態(tài)蒸發(fā)率，當24 h蒸發(fā)率變化范圍小于5%時，該蒸發(fā)率記錄有效，否則得重新測量24 h。當只有靜態(tài)蒸發(fā)率不合格時，應進行抽真空處理，抽真空后重新測量靜態(tài)蒸發(fā)率，合格后方可繼續(xù)使用，不合格則應判斷報廢。

3 實際使用情況

根據(jù)新規(guī)，車載氣瓶隨整車報廢，使用年限最高不得超過20 a[2]，一般車輛的報廢年限低于20 a，因此車載氣瓶一般可使用15 a左右。氣瓶質保期一般為3 a，也就是如果氣瓶在購買前3 a出現(xiàn)問題的話，廠家可以免費維修。3 a后的維修保養(yǎng)費用需要買家自行承擔。

在日常檢驗中，不少車主表示，車載氣瓶維修繁瑣、費用高。由于車載氣瓶是安裝在車上面的，維修時需要先從車上拆下來，再用叉車等工具搬運，維修完成后還需重新安裝回去，且要求有安裝資質的公司進行安裝。其次，車載氣瓶大多是在保質期外出現(xiàn)的故障，維修需要買家自掏腰包，據(jù)了解，廠家對于蒸發(fā)率不合格的維修價格一般為5000元左右，已經(jīng)接近氣瓶價格的1/4。

用氣量大，天然氣價格沒有很優(yōu)惠的前提下，費用對比不是十分明顯。同時，檢驗需要車輛停放至少48 h(氣瓶放氣靜置48 h，蒸發(fā)率再測24 h)，這兩天時間，對于作業(yè)繁忙，高負荷運轉的港口、碼頭、環(huán)衛(wèi)車等，影響都是巨大的。再者，氣瓶檢測蒸發(fā)率需要至少加滿一半以上天然氣，然后放氣直至氣瓶壓力為0，在此過程中需要向大氣中排放大量的天然氣，既浪費又不環(huán)保；檢驗完成后氣瓶內部壓力為0，車子根本開不動，需要氣瓶內部壓力提升到至少0.3 MPa。而對于大多數(shù)LNG車載氣瓶檢驗，車輛旁邊沒有加氣站，只能依靠氣瓶增壓器的作用緩慢增壓，而增壓的時間根據(jù)增壓器的好壞一般需要1～3 d，對于車輛的日常運營影響是十分巨大的。除此之外，氣瓶上的安全附件需要定期更換送檢，壓力表和安全閥的檢驗有效期分別為6個月和1 a，而這些安全附件與氣瓶管路的中間又明確要求是不能加裝截止閥等開關閥的，因此更換附件后也面臨著氣瓶增壓的難題。

4 問題探討及建議

總之，LNG汽車目前仍存在維修不方便、檢驗周期長、檢驗及更換附件后增壓難的問題。

目前，維修LNG車載氣瓶需要企業(yè)提前取得相應的許可，導致能維修該氣瓶的企業(yè)數(shù)量有限，且關于LNG車載氣瓶的維修技術尚未普及，一般的車輛維修工不具備相應的知識儲備和維修經(jīng)驗，一旦氣瓶出現(xiàn)問題需要維修，很難快速找到合適的維修廠，就算有能維修的，往往報價很高。此種問題需要政府和市場共同發(fā)力，從中找到一個平衡點，如何既讓制造廠家或維修廠家有“利”可圖，又讓使用者不必過于為難，是一個長期問題。

對于檢驗周期長的問題，主要是由于測量氣瓶的靜態(tài)蒸發(fā)率所導致的。根據(jù)要求，車載氣瓶靜態(tài)蒸發(fā)率的測量至少需要3 d，且要求24 h內的測量數(shù)據(jù)誤差范圍不超過5%[3]。對于這個問題，每年都有不少檢驗機構在努力嘗試著降低其影響。有的通過大量測試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)測量時間縮短至36～48 h(包含靜置時間)，不影響結果的判斷[4]；有的通過發(fā)明新設備，能夠在氣瓶保壓狀態(tài)下測量其靜態(tài)蒸發(fā)率[5]等。各種方法雖在一定程度上縮短了測量靜態(tài)蒸發(fā)率時間，但仍存在實際操作困難、影響因素多等導致數(shù)據(jù)不夠準確的情況。不可否認，靜態(tài)蒸發(fā)率測量法是一種通用、綜合、定量準確的反映氣瓶絕熱性能的檢測方法[6]。只是，此種測量方法十分影響使用者的經(jīng)濟效益。個人認為，如果氣瓶在出廠時附帶真空規(guī)管或真空測量接頭，對于車載氣瓶的絕熱性能測量問題或許是一個好的方法。

由于氣瓶更換附件同樣需要泄壓，且泄壓后存在一些氣瓶自增壓困難的情況，并且由于LNG車載氣瓶大多數(shù)是安裝在拖頭車、重型大卡車等運營車輛上，車輛一旦停止，對車主的經(jīng)濟影響巨大。因此許多車主在明知道安全閥和壓力表需要定期檢驗、定期更換的情況下，仍然不管不顧，持續(xù)使用3 a直到氣瓶的下一個定檢周期才在檢驗機構的強制要求下進行更換。對此，需要企業(yè)加強自身管理，同時也需要一定的強制力介入，如加氣站在給氣瓶加氣前可檢查氣瓶安全附件是否在有效期內。若條件允許，加氣站旁可設置附件更換區(qū)，車輛更換附件后可馬上充氣，對于附件更換后氣瓶增壓難的問題也可一并解決。

5 結束語

LNG車載氣瓶作為一種特種設備，一直處于監(jiān)管部門的管控范圍之內，且其市場份額暫時較小，經(jīng)濟市場無法起到有效的調節(jié)作用，導致氣瓶維修困難、維修費用高，是一個急需解決的問題。氣瓶定期檢驗周期長的問題依然存在，主要是由于測量車載氣瓶的靜態(tài)蒸發(fā)率所導致的，是否可從制造的源頭改變這種現(xiàn)狀，還有待后續(xù)的驗證。車主對于氣瓶安全附件定期更換的意愿較低，主要是由于更換附件后氣瓶自增壓難所導致的，后續(xù)可通過研制氣瓶自增壓設備進行解決，同時也需要企業(yè)自身加強管理，減少不必要的安全隱患。