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天然有关知识和CNG汽车概念及运行故障的排除
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一、认识天然气 二、CNGCNG汽车基本知识 三、压缩天然气汽车的日常维护与安全应用 四、CNG气瓶检验有关国家标准摘录 五、兰州地区CNG气瓶检验有关规定摘录 六、兰州市政府指定的压缩天然气---汽油两用燃料在用汽车定点改装厂名录(截止200511月) 一、     认识天然气   什么是天然气   天然气的特性   天然气的优越性   天然气的用途   兰州天然气   一、认识天然气   1、什么是天然气 天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物,它是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气等。 2、天然气的特性 2.1 状态 天然气是一种无色无味的物质,在常温常压下,以气态形式存在,当温度降到-162及以下或在加压情况下,天然气将转为液态的形式存在,称为液化天然气(LNG),液态天然气较气态天然气更便于储存和运输。 2.2 密度 天然气的密度有相对密度和绝对密度两种,天然气的绝对密度是单位体积气体的质量。标准状态下,天然气的绝对密度一般为0.68-0.75Kg/Nm3。天然气的相对密度是指在相同温度、压力条件下天然气密度与空气密度的比值,天然气的相对密度一般在0.56-1.0之间。天然气的密度随重烃及CO2H2S含量增加而增大,随温度的增加而减小,随压力的增加而增大。 2.3 热值 1立方米天然气燃烧所释放出的热量称为天然气的热值,天然气的热值分为低热值和高热值两种。天然气的低热值因组分不同约为33-38MJ/Nm3,每立方米天然气的热值大约相当于1.2汽油的热值。 2.4 辛烷值 辛烷值是燃料抗爆性的标志,它表示燃料在发动机内燃烧时不发生爆震的能力,爆震是一种不正常燃烧,不但能产生高频震动和噪声,还能引起发动机功率下降,油耗增加,甚至损坏机件。辛烷值是指与汽油抗爆性相同的标准燃料所含异辛烷的体积分数,辛烷值越高表示抗爆性越好,天然气的主要成分是甲烷,甲烷的辛烷值为130,液化石油气的辛烷值为100-110,抗爆性均比汽油高。 2.5 自燃 自燃是物质自发的着火燃烧,物质在无外界火源的情况下,在一定温度时,因受外界热源作用或由于物质内部的化学、物理或生物作用而产生热量,这些热量逐渐积聚,不能有效散发,使物质温度上升达到自燃点而发生燃烧。一般情况下,物质自燃温度越高,其安全性就越高。天然气的自燃温度是630-730,汽油的自燃温度是220-471 2.6 爆炸 天然气爆炸一般属于气体混合物爆炸,天然气与空气混合,达到一定浓度时,遇着火源发生爆炸燃烧,容器内的爆炸是非常危险的,爆炸时,容器裂成碎片四处飞射,具有很强的破坏力,情同炸弹,此类事故多因气瓶超压或容器内存有燃气与空气的混合物形成爆炸条件所致。 可燃气体与空气组成的混合物,并不是在任何的比例下都可燃烧或爆炸,而是具有一定的数量比例,即爆炸浓度极限,爆炸燃烧的最低浓度称为爆炸浓度下限,最高浓度称为爆炸浓度上限,天然气的爆炸浓度极限为5%-15%,属于一级可燃气体。 3、天然气的优越性 天然气是较为安全的燃气之一,它不含一氧化碳,也比空气轻,一旦泄漏,立即会向上扩散,不易积聚形成爆炸性气体,安全性较高。采用天然气作为能源,可减少煤和石油的用量,因而大大改善环境污染问题;天然气作为一种清洁能源,能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%,减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,有助于减少酸雨形成,减缓地球温室效应,从根本上改善环境质量,被称为绿色环保能源。 4、天然气的用途 天然气热值高,价格相对稳定,可替代煤、燃油、电等能源,广泛应用于以下行业和领域。 4.1 城市燃气  随着人民生活水平的提高及环保意识的增强,城市对天然气的需求明显增加,天然气以它燃烧充分、热值高、无污染、安全、经济、便捷等优点,成为城市燃气的首选。 4.2 天然气化工工业  天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少等特点。目前,世界上氮肥生产原料中80%使用的是天然气。 4.3 天然气发电  具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例,减少环境污染的有效途径,从经济效益看,天然气发电的单位装机容量所需投资少,建设工期短,上网电价较低,具有较强的竞争力。 4.4 压缩天然气汽车  以天然气代替汽油或柴油,具有价格低、污染少、安全等优点。 5、兰州天然气 兰州市的天然气来自青海省柴达木涩北气田,200110月“涩宁兰”天然气管道建成投产,11月,兰州市顺利完成天然气置换工作,开始使用天然气。青海涩北天然气是纯气田天然气,热值高、杂质少,它的气质组成为:
序号   摩尔百分比
1 甲烷 97.7299.9
2 乙烷 0.060.09
3 丙烷 0.010.07
4 氢气 0.022.18
5 硫化氢 <1mg/m3
6 总硫 <3.31mg/m3
7 高发热值 36.996MJ/Nm3
8 低发热值 35.13MJ/Nm3
为了使天然气在泄漏时能被及时发现,避免事故的发生,兰州燃气化工集团有限公司对无色、无味的天然气进行了加臭处理,在输配系统的首站——柳泉门站的燃气中加入了四氢噻吩,一旦天然气泄漏达到其爆炸极限下限的20%时,就会被人们所觉察。、 CNGCNG汽车基本知识   什么是CNG   什么是CNG汽车   CNG汽车专用装置   CNGCNG汽车的优点   CNG汽车的缺点 二、CNGCNG汽车基本知识 1、什么是CNG CNG是压缩天然气(Compressed  Natural  Gas)的简称,是指压缩到大于等于100Kgf/cm2且不大于250Kgf/cm2的气态天然气。 2、什么是CNG汽车 CNG汽车是指以压缩天然气作为燃料的汽车。由于目前以天然气作为燃料的汽车绝大部分是由汽油汽车和柴油汽车改装的,考虑到改装后汽车行驶的通用性,将原来的燃料系统保留不变。改装后的汽车即可使用汽油或柴油,也可使用天然气,但不同时使用两种燃料。 3CNG汽车专用装置 组成CNG汽车基本专用装置的主要部件,按功能可划分为四类: 储气部件:储气瓶、充气阀、高压线及高压接头、手动截止阀、气压显示装置; 燃气供给部件:天然气过滤器、减压调节器、混合器、低压气软管及循环水软管; 燃料转换部件:燃料转换开关; 控制部件:天然气电磁阀、汽油电磁阀、空燃比调节器、电控单元。 4CNGCNG汽车的优点 4.1  经济 1立方米天然气相当于1.1--1.3汽油,而 1 立方米压缩天然气的价格要远低于1汽油的价格,因此,汽车燃用压缩天然气可大幅降低运输成本。 4.2 环保 天然气燃烧性好,发热量大、烟尘少,不结炭。汽车使用天然气作燃料能极大地减少对环境的污染。据统计,目前各大城市汽车尾气排放是造成城市空气污染的主要原因,它占了空气污染总量的60%之多,将汽车燃料由汽(柴)油改为天然气后,尾气污染会明显减少。 4.3  安全性好 从燃料本身的特点来说,天然气的燃点一般在645,而汽油为427,说明天然气不像汽油那么容易被点燃。其次,天然气在空气中的爆炸下限为5%,汽油的爆炸下限为1%,说明大气中只要有1%的汽油浓度就能发生爆炸,天然气则要积累到5%才能达到爆炸极限。天然气比重小,扩散性强,一旦泄漏,会很快在空气中扩散开来,不易形成爆炸性气体。CNG汽车的气瓶属于压力容器,安全性较常压容器高,不易发生失火或爆炸事故,而燃油汽车的油箱不属于压力容器,着火后易发生爆炸。 4.4  热能高 由于天然气与空气混合均匀,且与空气有较高的压缩比,因此发动机燃用天然气时燃烧迅速、充分,无爆震现象,热能利用率高,能使发动机的燃烧得到极大改善,有利于发动机稳定工作。 4.5  气瓶质量要求严格 天然气汽车的气瓶系高压容器,其材质及制造、检验试验在各国均有严格的规程控制,我国的《汽车用压缩天然气钢瓶标准》(GB17258-1998)规定,汽车用压缩天然气气瓶的试验压力比工作压力高4倍,无论是什么材料制造的气瓶,都会经过严格的质量检验。5CNG汽车的缺点 5.1  续航能力较低 天然气是气态燃料,不容易储存和携带,且在目前的技术条件下,车用气瓶的容量较小,因此携带的天然气量较少,所以加一次气比加一次油行驶距离短。 5.2  自重略增 汽(柴)油汽车改造为天然气时,除保留原来汽(柴)油机燃料系统外,需增加发动机燃气系统部件,如储气瓶、减压阀、混合器等,使汽车有效空间减少,自重增加。 5.3  动力有所下降 一般汽油发动机的压缩比小于等于9,天然气的压缩比为12-15;使用天然气作燃料时,燃料和空气的混合仍然采用原发动机的预混合方式,充气效率比汽油低,故天然气与汽油相比,发动机功率下降约10% 压缩天然气汽车的日常维护与安全应用   CNG汽车使用维护要点   事故紧急处理预案   天然气汽车保养周期及内容   天然气汽车常见故障排除 三、压缩天然气汽车的日常维护与安全应用 1CNG汽车使用维护要点 天然气汽车的安全问题绝大多数发生在车辆的使用过程中,这就告诫我们车辆在运营过程中正确的使用和维护保养尤为重要。一般来说,做到以下几点就能够保障车辆本身性能方面的安全性。 1.1 天然气车辆充气过程中,应当关闭车上所有的电器装置,充气前要仔细检查供气系统有无异常现象,发现问题及时处理,充气后也要观察有无泄漏现象,有异常需排除后方能上路行驶。 1.2 汽车在行驶中若发现有异常现象,应当关闭天然气总气阀以及电源,使发动机熄火进行详细检查。 1.3 天然气汽车除按例行保养外,各级保养要按技术要求规范进行作业。要特别注意检查供气系统中各接头处的紧密性,尤其检查钢瓶的安全紧固情况。 1.4 天然气汽车的维护保养应由专业机构的专业人员进行,不允许驾驶人对供气系统做自行维护、调整。天然气汽车在日常运营中的具体操作有别于单纯的燃油汽车,首先其燃料压力高达200Kgf/cm2,具有一定的危险性,在充气过程中应当特别注意;其次,驾驶员必须按要求正确操作燃气汽车,避免不当使用造成的事故。 1.5  CNG气瓶不仅要承受来自于内部的巨大压力,而且因对气瓶的反复充装,易对气瓶和各类气路管线、阀门、接头等造成疲劳损伤。因此,做好对CNG气瓶的日常检查与维护,对保障车辆的安全行驶具有十分重要的现实意义。 1CNG汽车驾驶员在每次出车前,应对气瓶及其紧固件、安全附件、管路及连接部位进行例行检查。 2)车用CNG气瓶在使用过程中如发现安全附件、瓶阀、易熔合金塞失灵等故障时,驾驶员要保持镇静,应将汽车移至安全处,及时联系有资质的气瓶改装厂予以解决。 3)对于安装在密闭空间内的气瓶,要特别注意瓶阀出口管线外侧的橡胶导气管完好无损、连接牢固,以保证在万一出现漏气时能将泄漏气体迅速导出车外。 4)在每次加气完毕后,必须将加气阀阀口塞塞好,并且要保证阀塞上的橡胶密封圈完好无损。 5)在平时的使用中,要注意检查车厢内的毛毡对气瓶瓶阀的磨损或擦伤,以避免由此引起的对气瓶瓶阀和瓶阀附件的损坏。建议您最好用质地柔软的材料将气瓶包裹或隔离,严禁在气瓶周围放置尖锐器物、腐蚀性化学物品、具有强渗透性的油类物品。特别是缠绕气瓶的缠绕层,相对于气瓶更易损伤,应加强保护。 2、事故紧急处理预案 天然气汽车一旦发生突发事故,如管道破裂、爆燃等紧急情况,不要惊慌失措,要沉着果断并迅速予以处置,全力将事故控制在萌芽阶段,防止蔓延和扩大。最大限度地减少人员伤亡和经济损失。可参照如下程序进行处理,有人员协助时可分工同时进行。
3、天然气汽车保养周期及内容(摘自《燃气汽车及加气站技术》[20012月第1]一书) 3.1  按照汽车《使用说明书》和国家相关规定对汽车进行定期维护保养; 3.2  汽车每行驶3000km,维护保养内容:清洁空滤器、混合气皮膜;检查燃气装置、高低压管线、管接头、阀是否有漏气和损坏,安装是否可靠,高低压管线是否和其他部件磨蹭,橡胶软管是否损坏老化; 3.3  汽车每行驶7500km,维护保养内容:拆开高压过滤器,用高压气体对滤芯进行反冲;检查燃气装置系统各部件是否渗漏;更换损坏的“O”型圈;检查一级减压器输出压力是否正常,一级减压器安全泄压阀工作是否正常,三级调压器输出压力是否正常; 3.4  汽车每行驶15000km,维护保养内容:更换天然气过滤器滤芯,检修减压调节器,更换一级减压器中的滤芯;检修混合器,检修各种气阀;清洁发动机冷却系统,检查循环水胶管是否有损坏和老化现象;发动机排气管,消声器是否松动、漏气;燃气管线、阀的隔热装置是否可靠; 3.5  汽车每行驶25000km,维护保养内容:检查二级三角膜片、三级杠杆是否磨损,必要时更换。解体清洗化油器,检查浮子室、加速泵等部件的工作性能; 3.6  汽车每行驶50000km,维护保养内容:检查二级内盖及三级杠杆、销孔是否磨损,必要时更换; 3.7  每次维护时,检查气瓶的完好、紧固情况,支架、螺栓是否牢固可靠,如发现气瓶支架不符合安全使用条件,必须及时更换和检修。
 CNG气瓶检验有关国家标准摘录    检验周期   检验项目   检验时的气瓶拆卸   气瓶水压试验   气瓶瓶阀的检验与装配   气瓶气密性试验   检验后的工作 四、CNG气瓶检验有关国家标准摘录 依据国家标准GB24162-2009《汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶定期检验与评定》的相关要求,汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶(简称缠绕气瓶)的检验应符合下列要求: 1、气瓶的定期检验周期不得超过三年。 在使用过程中,如遇到下列情况应提前进行检验: 1)气瓶遇明火; 2)气瓶长期暴露在高于65的环境温度下; 3)气瓶受到冲击; 4)车辆遭受碰撞; 5)气瓶接触化学物质; 6)确信气瓶已受到某种方式的损伤; 7)对气瓶的安全可靠性产生怀疑。  2、检验项目 气瓶的定期检验项目包括:外观检查、瓶口螺纹检查、水压试验、瓶阀检验、气密性试验。 3、检验时的气瓶拆卸 车辆气瓶的拆卸应由检验机构或有资质的安装单位进行。 4、气瓶水压试验 (1)气瓶必须逐只进行水压试验; (2)试验压力为气瓶所标注的试验压力。 5、气瓶瓶阀的检验与装配 (1)气瓶检验时应逐只对瓶阀进行检验、清洗,保证开闭自如、不得泄露; (2)阀体和其他部件(爆破片和易熔塞等)应完整,不能有变形,螺纹不能有损伤。 6、气瓶气密性试验 (1)气瓶水压试验合格后,应逐只进行气密性试验,试验压力为气瓶公称工作压力; (2)试验后,应对气瓶抽真空处理或用氮气置换瓶内空气。 7、检验后的工作 (1)定期检验合格的气瓶按《气瓶安全监察规程》的规定打上检验标记或粘贴检验标签; (2)检验机构应随气瓶出具《气瓶定期检验与评定报告》; (3)检验合格的气瓶应由检验机构或有资质的单位进行安装。 兰州地区CNG气瓶检验有关规定摘录    气瓶检验站关于气瓶送检程序的规定    有关检验费用的规定    有关CNG气瓶检验周期的规定 五、兰州地区CNG气瓶检验有关规定摘录 据了解,兰州市目前唯一有CNG气瓶检验资质的单位是甘肃省质量技术监督管理局锅炉检测中心气瓶检验二站,地址位于兰州市大沙坪8公里处(卧龙岗公墓区向北500,兰州豫兰封头总厂院内)。 1、气瓶检验站关于气瓶送检程序的规定 (1)气瓶的拆卸 气瓶由用户自己送交到取得气瓶安装许可证的安装单位进行拆卸,用户不得自行拆卸。 (2)气瓶的送检 送检气瓶时用户应向检验单位提供气瓶拆卸单、气瓶出厂合格证、气瓶改装合格证、气瓶上次检验合格证等。 (3)气瓶的领取 用户凭检验单位开具的气瓶检验提取预约单,按约定的日期提取气瓶。 (4)气瓶的安装 经检验合格后的气瓶,由用户送交拆卸时的安装单位进行安装,用户不得自行安装。 (5)领取检验报告和检验合格证。 气瓶安装一周后用户凭安装单位出具的安装质量合格证明书到检验单位领取检验报告及检验合格证。 2、有关检验费用的规定 目前,经物价部门核定的检验费用是:气瓶在安装单位拆卸和安装费为每个气瓶70元,气瓶在检验站的检验费为每个气瓶90元。如检验中气瓶瓶阀、易熔塞等损坏需更换时,费用另计。 3、有关CNG气瓶检验周期的规定 3.1对钢瓶强制检验周期的规定: 钢瓶自安装使用之日起,首次检验周期是两年一次,以后每一年检验一次。 3.2对缠绕气瓶强制检验周期的规定: 依据国家标准GB24162-2009的规定,缠绕气瓶的定期检验周期不得超过三年,但对于充气次数频繁的营运出租车的缠绕气瓶首次强制检验周期是三年,以后每年强制检验一次。 六、兰州燃气化工集团有限公司     所属CNG加气站简介 兰州燃气化工集团有限公司是以天然气经营为主导,集燃气工程设计与安装、调压计量设备生产与销售、新型环保建材生产与销售,以及燃气器具、仪器仪表、金属材料营销、教育培训、宾馆服务为一体的国有控股公用企业。 公司所属小坪山CNG加气站和大滩CNG加气站分别位于兰州市西固区福利东路和七里河区大滩。两站均按压缩天然气标准加气站建设,由城市天然气管网直接供气,具有气源稳定、进气压力高的优势。每站可日产15000标准立方米压缩天然气, 每日可满足2000余辆(次)CNG汽车的用气需求。 由于两站均采用目前国内较为先进的压缩天然气生产工艺,可实现对天然气的高压压缩和深度脱水,成品气气质完全符合GB18047-2000(车用压缩天然气国家标准)标准,且两站系统压力常年控制在21Kgf/cm2-24Kgf/cm2之间,能够完全保证气瓶充装压力达到20Kgf/cm2,因此,两站成品气具有含水量低、气质好、气压高的特点,能够为用户提供高品质的车用燃气。 兰州燃气加气站将依托兰州燃气化工集团有限公司专营城市燃气的行业优势,实现品质保障;借助可靠的安全技术管理手段,实现安全运营;秉承“兰州燃气,保您满意”的服务理念,实现诚信经营,服务于广大用户,服务于地方经济建设。 热忱欢迎您的光临和对我们工作的监督、指导。 兰州燃气小坪山CNG加气站地址: 地址:兰州市西固区福利路11街区(西固区福利东路143号—石化新区西侧) 联系电话:0931-7538237 兰州燃气大滩CNG加气站 地址:兰州市七里河区大滩苗圃内(七里河区土门墩街道大滩1号—颐瑞康老年公寓旁) 联系电话:0931-2685057 服务监督电话:0931-8112013    0931-96777 企业网址:opmlviewer.com 兰州燃气加气站方位示意图 七、兰州市政府指定的压缩天然气---汽油两用燃料汽车定点改装厂名录(截止200511月) ----摘自《兰发改工交[2005]601号》(关于发布兰州市压缩天然气---汽油两用燃料在用汽车定点改装厂资质认定公告的通知)。
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1 兰州公交集团公司 七里河区西津东路493 2619249
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3 兰州塑料工业总公司顺风汽车修理厂 安宁区安宁东路512 7658833
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7 兰州金阜康汽车 销售服务有限公司 安宁区北滨河路中段1306 7767555
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