江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院昆山分院 袁健偉 趙玉青

0 概述

由于天然氣具有降低排放污染，減少行車費用的特點，近年來，隨著汽油價格的持續(xù)走高及城市環(huán)境保護的要求，發(fā)展CNG 汽車受到了社會各界的重視。但CNG 汽車燃氣系統(tǒng)的壓力高，聯(lián)接點多，使用中受到劇烈外載荷作用時，容易發(fā)生位移、泄漏等情況，產生不安全因素。

1 安裝前的準備

CNG汽車安裝設計圖樣是保證CNG汽車安裝質量的根本前提，由于法規(guī)未對安裝設計圖樣提出具體要求，當前安裝單位對設計圖樣的管理比較混亂，有的單位僅有示意圖，很多設計圖樣無法指導實際安裝工作，為了能使安裝工作有序規(guī)范，確保安裝質量，安裝前必須做好設計圖樣的繪制，可以從以下二個方面進行：

1.1 設計圖樣的技術要求

設計圖樣應能充分地指導實際安裝工作的開展，應做到一種車型一張圖樣，因為各種車型的結構、規(guī)格尺寸各異，氣瓶、管線及其它專用裝置的安裝位置、技術要求也不相同，所以不同規(guī)格車型的設計圖樣應分別出具。圖樣還應提出具體的設計說明和技術要求，一般應包含以下內容：依據的設計和施工驗收規(guī)范，常見專用裝置具體安裝要求，如：支架結構尺寸；緊固件的規(guī)格及扭緊力矩；氣瓶規(guī)格、固定形式；支架與汽車的連接方式；高、低壓管線的材質、規(guī)格；加氣口等其它專用裝置具體安裝要求。

1.2 圖樣的完整性、有效性。

設計圖樣應有設計、審批人員簽字，為確保設計圖樣的正確、完整，設計圖樣擬由熟悉車輛和特種設備的人員共同進行設計，由安裝單位的技術負責人批準。

2 常見專用裝置安裝

2.1 儲氣瓶系統(tǒng)

2.1.1 氣瓶

儲氣瓶是整個系統(tǒng)最重要的部件，安裝前應審查擬安裝的車用氣瓶及其安全附件的產品合格證、質量證明書、監(jiān)督檢驗證書是否齊全，是否符合要求。

安裝前應核查氣瓶及瓶閥的標志是否和合格證、質保書一致，檢查氣瓶及其瓶閥的外觀質量是否符合要求，纏繞氣瓶的纏繞層是否有白紗、纖維裸露、纖維斷裂、樹脂積瘤以及離層、劃痕等缺陷。

2.1.2 支架

支架安裝是氣瓶安裝的一個重要環(huán)節(jié)，其安裝質量的優(yōu)劣直接影響到氣瓶的安全運行，安裝前應核查支架(含氣瓶托架、夾環(huán))的結構、尺寸、材料是否符合設計要求，自制的支架應逐個進行支架強度試驗，外購的支架應核查其質保書及支架強度測試記錄，滿足要求后才允許安裝，必要時可進行支架強度抽查試驗。

2.1.3 安裝

小型車輛的儲氣瓶一般安裝于車輛的后備箱內，當儲氣瓶不得不安裝在駕駛室或載人車廂內時，應確保燃氣即使有泄漏也能直通大氣，而不能積聚在車廂內，此時應用密封盒、波紋管及通氣接口將瓶口閥及連接的高壓接頭與駕駛室或載人車廂安全隔離，通氣口排氣方向應指向車尾并與地面成45°圓錐的范圍內，且應與排氣口保持一定距離，安裝完成后，應對氣密盒進行密封試驗。

為了保持儲氣瓶穩(wěn)定及固定牢固，其固定座應設置于車輛的承載結構件上，一般可設置于橫向或縱向車體大梁上，但安裝時不得影響車架結構強度，嚴禁將固定座安裝于車廂非承載鋼板上，安裝時應同時確保氣瓶閥與汽車外輪廓邊緣的距離不小于200 mm。

為防止儲氣瓶因為慣性力的作用而發(fā)生超過允許的位移，在緊固螺栓緊固時應配合采用彈性墊片來防止螺栓松動，施加的扭緊力矩應符合設計要求，過大的扭緊力會損傷螺栓，過小又不能保證固定。在儲氣瓶與固定座之間應墊有防止儲氣瓶旋轉、移動、松動的橡膠墊，其厚度應不小于4 mm，氣瓶一般通過兩個柵帶固定，柵帶與瓶體應確保貼合良好，在氣瓶與柵帶之間可墊一層膠墊來保護氣瓶，橡膠墊可采用膠帶粘結于支架上來防止自身移動和脫落，固定座之間間距應能保持儲氣瓶的穩(wěn)定，安裝固定后，不應因振動、顛簸而出現(xiàn)松動、脫落等現(xiàn)象。

2.2 管路系統(tǒng)

安裝在天然氣汽車上，連接儲氣瓶到減壓調節(jié)器之間的所有管件及接頭稱為高壓管路。高壓管路一般采用剛性不銹鋼管，高壓管接頭應安裝在易于操作的位置，且應得到有效的保護，高壓管路和高壓管接頭只能一次性使用，不允許修理，不得重復使用。剛性高壓管路應用固定卡有效地固定在車身上，卡間距不應大于600 mm，并應在每一彎曲處的前、后進行卡固。高壓管路應有產品合格證，且在產品明顯部位有如下的永久性標志：產品規(guī)格型號、公稱工作壓力、生產日期和批號、生產廠商標、識別標志“CNG”。低壓柔性管路應安裝牢固并有足夠的長度，以允許發(fā)動機振動引起的位移。

2.3 加氣口

加氣口一般安裝在車輛引擎蓋下，能耐受的工作溫度范圍為-40～120℃，加氣口至汽車外輪廓邊緣的距離不應小于15 mm，接口內應安裝一只僅由壓力差開啟的單向閥。加氣口應有防止水和灰塵進入接口并能防止接口損傷的防塵蓋；有避免防塵蓋脫開接口后丟失的構件，加氣口與高壓管線之間應設置單向閥和截止閥。加氣口產品應有包含加氣口型號規(guī)格、制造廠名或其標志、生產批號和日期的永久性標志，加氣口的出廠文件應包括產品合格證、裝箱清單及產品使用說明書。

2.4 減壓調節(jié)器

通過減壓調節(jié)器減壓后，高壓氣體將被減壓至0.2 MPa，減壓過程需要從外界吸收熱量，為確保減壓調節(jié)器可靠工作，應將它安裝在振動較小，靠近發(fā)動機的位置，但不應直接安裝在發(fā)動機上，與發(fā)動機間應采用柔性連接。當減壓調節(jié)器采用發(fā)動機冷卻液加熱時，其安裝高度應低于散熱器頂部，且宜安裝于節(jié)溫器以下。

2.5 天然氣濾清裝置

理論上加氣站內提供的車用天然氣可以不經過濾可以直接供發(fā)動機使用，實際上，在車輛改裝或日常加氣時可能會帶入一些附塵、碎屑，如高壓管線切割平整時可能殘存的一些毛刺，加氣槍口有附塵等等，這些固體微粒一旦進入發(fā)動機，將會引起發(fā)動機受損，所以必須安裝濾清裝置，并定期清理。

3 試驗

3.1 氣瓶安裝強度測試

氣瓶安裝強度測試是為了驗證儲氣瓶能否在上下左右前后六個方向能承受8 倍于充滿工作壓力的天然氣儲氣瓶重力的靜力，且位移不超過13 mm。測試工作在試驗臺上進行，在試驗臺上的安裝方法不應使氣瓶強度加強，測試時應先將百分表觸頭移動置于千斤頂頂頭所對應點另一面最凸點，再將千斤頂置于對應點，按該氣瓶充滿氣后的重量×8，即為所測氣瓶應承受的靜力，施加該載荷，查看百分表接觸頭移動數(shù)，即為氣瓶和支架位移數(shù)，按六個方面依次操作，便得到六個方面的位移數(shù)。測試時應注意：千斤頂前部應放置一與氣瓶同弧度光滑的輔助受力塊，以免千斤頂頂頭損壞纏繞氣瓶的纏繞層。

3.2 系統(tǒng)泄漏性試驗

系統(tǒng)泄漏試驗以發(fā)泡液試驗法為佳，試驗時應使用中性發(fā)泡液，將發(fā)泡液涂覆在整個被檢測部位的表面上，將試驗壓力上升到20 MPa 后，重點觀察高壓管路聯(lián)接頭部位，5 min 內不得有氣泡產生，試驗后，應將被檢測部位的發(fā)泡液擦拭干凈，以免對系統(tǒng)部件產生腐蝕。如在試驗過程中有滲漏，應關閉氣瓶閥，待管路中的氣體排出后，再擰緊卡套或接頭，不得帶壓緊固。

3.3 氣密盒密封性試驗。

試驗時將壓縮空氣通入被試件任一孔口，密封其他孔口，試驗氣體壓力為0.01 MPa，用涂液法檢測，持續(xù)1 min 后，不得有氣泡產生。

4 標志和銘牌

4.1 標志

改裝后的汽車應在車輛前端和后端醒目位置分別放置天然氣汽車標志，標志圖形為有邊框的菱形，在如圖1 所示的d×e 方框中居中勻稱地布置有大寫印刷體英文字母“CNG”，圖形中字母背景為乳白色，字母和邊框為淡綠色。

圖1 壓縮天然氣汽車標志

4.2 銘牌

應在發(fā)動機艙內或充氣閥附近安裝永久性銘牌，內容應符合GB/T18437.1 的規(guī)定，建議在充氣口附近醒目位置設置儲氣瓶下次檢驗日期的警示標志來防止過期瓶被誤充裝的可能。

5 結語

燃氣比燃油更經濟、環(huán)保，近年來，油改氣工作得到了快速發(fā)展，受到了廣大用戶的歡迎。由于汽車行駛在城市的大街小巷，而CNG 系統(tǒng)壓力極高，加之易燃易爆的特性，一旦發(fā)生燃氣系統(tǒng)泄漏等情況而引發(fā)事故，造成的后果和產生的影響將難以估量。為更好地促進該產業(yè)的健康發(fā)展，消除安全隱患，提高CNG 汽車的安裝質量顯得尤為重要。