LNG汽车燃料储罐系统

CDPW500-240-1.59型车用液化天然气气瓶使用说明书张家港中集圣达因低温装备有限公司目录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中集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 －换热器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. 设备详述2.1 汽车用液化天然气气瓶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。

气瓶内胆与外壳采用了轴向组合支撑(一端固定、一端滑移)，可以保证气瓶在运行中不会因为颠冲而使内胆器与外壳之间发生相对位移和结构变形，以及内胆因充装了液化天然气后冷缩而拉断支撑及管线的现象。

夹套间设置了低温吸附和常温吸附装置，可保证气瓶不论在低温使用或常温闲置时，夹套空间的真空度保证相对稳定；吸附剂吸附金属材料所释放的氢气、残余的水蒸汽、氮气、氧气、二氧化碳等，可以延长气瓶的真空寿命。

上充液管设计为单管结构，可以使低温的液化天然气在充入内胆时将气相空间的部分蒸汽（BOG）重新液化，使在加液体时能够以较快的速度进行。

并且使内胆中的部分蒸汽（BOG）液化，可以保持充装过程中内胆的气相压力的相对稳定性。

当加注的液体漫过充液管后，气瓶内部压力与外部加气机设定停止压力平衡时，加注就停止。

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，副安全阀将会启动。

外壳在超压条件下的保护是通过一个环形的真空塞来实现的。

如果内胆发生泄漏（导致夹套压力超高），真空塞将打开泄压。

万一真空塞发生泄漏将导致真空破坏，这时可以发现外壳出现“发汗”和结霜现象。

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。

气瓶设计的充装率为90％。

气瓶在内胆中设有防过充装置，在充装过程中可以避免过量充装。

充液管线有单向阀，保证液化天然气只能向气瓶内部单向流动，而不能向外泄放液体；而出液管线的单向阀则与充液管线的相反；在出液管线还设有过流阀，当外部管线断裂或大量泄漏，过流阀会限制气瓶内液体外泄。

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、发动机液化天然气循环水换热器和燃料气瓶液位计。

本系统设计用于加注、储存和供应并以气体形式供给汽车发动机。

系统的气瓶部分配备有不同的连接软管，由圣达因另行提供。

参见系统流程简图。

系统流程图阀门组件图针型阀（连接面板压力表）经济阀放空阀过流阀主安全阀副安全阀出液阀单向阀液位计连接线供气系统图汽化器水管接头汽化器2.3 液位计/表圣达因的液位计量系统采用固态电容式液位计，该系统由三个子系统组成：燃料电容传感器、信号转换器和燃料表。

燃料电容传感器作为气瓶整体的一个组成部分，已安装在气瓶的内部。

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，传送给信号转换器。

信号转换器将接受到的电信号进行处理转换成数字信号传输给燃料表。

该装置不受燃料状态（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。

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。

2.4 换热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放出，通过换热器将其加热成为气体。

换热器安装在气瓶和发动机之间。

换热器与发动机冷却水系统相连，冷却液流经换热器壳程并对盘管进行加温。

当液化天然气进入换热器，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。

冷却液的流向应垂直于液化天然气的流向，换热器既可以水平安装也可以垂直安装。

换热器安装前，请预先充满冷却液。

注意：换热器不会使燃料压力增加。

3. 产品基本参数3.1气瓶容积 L 净容积 L直径 mm长度 mm空重 kg 总重 kg240210 556 1635 150 242●管阀件防护仓（可选件）………………………………304不锈钢●内胆及外壳……………………………………………… 304不锈钢●管件………………………………………………………不锈钢和黄铜●最大允许工作压力（MAWP）………………………… 1.59MPa(230psig)●节约阀开启压力……………………………………工厂设定为0.97MPa (140 psig)3.2汽化器系列汽化能（Nm3/h） A B C D E F40 256 424 394 174 120 1534. 安全防护手册的此部分涉及必要的低温设备防护。

在标准CGA*P-12中对低温设备的安全与操作有更为全面的描述。

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℃；●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；4.1 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；●在拆卸零件维修时，需给液化天然气气瓶排空、卸压。

●在维修管线时，如需切割焊接等动火操作，需先将车用瓶上所有阀门关闭，然后缓慢拧下软管接头，拆下软管，用氮气充分吹扫后，方可动火操作管线。

4.2 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0.7～0.8MPa之间），将加气枪与（车用液化天然气气瓶）加气座（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进液管注入。

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，充液时液体在压力作用下自动进入气瓶，无需手动开关。

当液位达到额定位置时，充液自动停止。

其作用原理是当液化天然气液体漫过顶部进液管时，管口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。

注意：加气前应仔细检查各连接部件有无泄漏，若有则必须停止充装，在紧固无泄漏后方可进行充装加液。

注意：为保证气瓶有足够的压力对发动机供液体。

建议气站给车辆充装的液体为饱和液体，而且饱和压力为0.65Mpa以上，否则会影响车辆的正常行车。

注意：本气瓶虽然设有防过量充装装置，但为防止液体漫过气相管形成气堵而导致安全阀提前起跳。

请务必提前卸下回气装置，然后在充装完毕后再拔下加气枪。

注意：两个瓶同时充装时，保证两个瓶的气相与液相之间相互不连通。

警告：为确保充装安全，请务必保持加气枪与加气座的同心度，从而保证加气的密封安全。

一旦发生泄漏，必须立即停止加液。

警告：为确保充装安全，加气站必须根据本气瓶的充装要求和特点，制定相应的安全充装程序和完备的应急方案后放可对气瓶进行充液。

5.2 放空充装可以从增压型气瓶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气瓶和车用液化天然气气瓶加气座（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，打开放空阀进行放空，但是必须确保增压型气瓶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溢出，依次关闭放空阀和增压型气瓶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，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；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稳压阀，其中节约阀的供气压力在圣达因就已设定设定压力为1.0MPa，当瓶内压力大于1.0MPa时，节约阀开启供液管将优先输出瓶气体直至压力低于1.0MPa；稳压阀安装在发动机前端的供气管路上，用来限制最高供气压力。

以上阀门设定压力值均可按需进行调整。

5.5 液态供给当气瓶的工作压力低于节约阀（E-1）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压出进入换热器（Pr）的汽化盘管（Pr），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（E-1）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压出，进入换热器的汽化盘管（Pr）。

这种气-液混合流，在换热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，换热器汽化盘管都被供以液态燃料；但当节约阀开启时，它也能接受气-液两相混合汇流。

5.7增压系统打开增压截止阀（V-3）, 增压截止阀二（V-4），当瓶内压力小于调节器（E-4）设定压力时，调压器自动打开，经过换热器的增压盘管，低温液体被气化成气体回到气瓶顶部的气相空间，使瓶内压力升高；当瓶内压力升到调压器设定压力时，此时调节器两端压力都维持在设定压力值，调压器自动关闭。