車(chē)用壓縮天然氣氣瓶發(fā)展與檢驗(yàn)

楊樹(shù)軍

沈陽(yáng)歐施盾新材料科技有限公司

車(chē)用壓縮天然氣氣瓶發(fā)展與檢驗(yàn)

楊樹(shù)軍

沈陽(yáng)歐施盾新材料科技有限公司

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)也隨著快速的發(fā)展，這導(dǎo)致了我國(guó)對(duì)石油的依存度過(guò)高，同時(shí)我國(guó)的環(huán)境也收到了一定的污染，為了改變這種現(xiàn)狀，我國(guó)重點(diǎn)開(kāi)展了用天然氣替代成品油作為能源的主要研究，并且已經(jīng)取得了一定的成績(jī)。作者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)車(chē)用天然氣儲(chǔ)氣瓶的發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，同時(shí)儲(chǔ)氣瓶的發(fā)展主要是由于天然氣行業(yè)的快速發(fā)展所帶動(dòng)的，但是在車(chē)用氣瓶的發(fā)展過(guò)程中需要格外的注意天然氣氣瓶的使用安全，要高度重視對(duì)氣瓶的檢驗(yàn)。

CNG；車(chē)用天然氣；氣瓶；檢驗(yàn)

前言

就目前全世界的環(huán)境情況來(lái)講，大部分地區(qū)都面臨著重大的環(huán)境問(wèn)題，并且世界各國(guó)已經(jīng)將環(huán)境問(wèn)題列入到繼續(xù)解決的重要問(wèn)題之一。目前我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)、工業(yè)高速發(fā)展的時(shí)期，但是在我國(guó)發(fā)展的同時(shí)對(duì)環(huán)境也造成了一定的污染。在全球污染最嚴(yán)重城市的排名中，中國(guó)占據(jù)了很多的席位。造成環(huán)境污染的重要原因之一就是汽車(chē)尾氣排放對(duì)環(huán)境所造成的污染。為了有效的緩解我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題，現(xiàn)在正逐步的用CNG汽車(chē)、油電混合動(dòng)力汽車(chē)等代替，這樣做可以有效的降低對(duì)環(huán)境的污染。最近幾年，天然氣在各國(guó)的發(fā)展都非常迅猛，這種能源的發(fā)展趨勢(shì)即世界能源發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，同時(shí)也是對(duì)環(huán)境的一種保護(hù)。

1、車(chē)用天然氣氣瓶的發(fā)展

現(xiàn)階段一些專(zhuān)家認(rèn)為天然氣汽車(chē)是當(dāng)前比較符合發(fā)展需要的一種具有較低污染程度的汽車(chē)，特別是對(duì)各國(guó)的出租車(chē)以及公交車(chē)來(lái)講?，F(xiàn)在，天然氣已經(jīng)被世界各國(guó)廣泛應(yīng)用，在我國(guó)由于天然氣具有較高的經(jīng)濟(jì)效益以及不錯(cuò)的環(huán)保屬性，使得天然氣也收到了一致的認(rèn)可和廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)，天然氣汽車(chē)也隨之迅猛的發(fā)展。但是與傳統(tǒng)的成品油燃料相比，天然氣汽車(chē)多出了一個(gè)至關(guān)重要的零件——壓縮天然氣氣瓶，一般來(lái)講其工作壓力為20兆帕，是一種高壓容器。我國(guó)當(dāng)前所使用的CNG氣瓶主要有鋼質(zhì)氣瓶與復(fù)合材料氣瓶，同時(shí)根據(jù)目前CNG氣瓶的發(fā)展方向來(lái)看，復(fù)合材料氣瓶將會(huì)是今后的發(fā)展方向。

2、車(chē)用天然氣瓶的發(fā)展

在上世紀(jì)中期，意大利和俄羅斯首先開(kāi)始使用CNG作為汽車(chē)的燃料，因?yàn)閴嚎s天然氣有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益，并且汽車(chē)尾氣對(duì)空氣的污染較小，這使得使用壓縮天然氣作燃料的汽車(chē)得到了快速的發(fā)展。通常情況下來(lái)講，汽車(chē)上使用的壓縮天然氣氣瓶的常用壓力為20兆帕。在最開(kāi)始的一段時(shí)間車(chē)上使用的CNG氣瓶都是由鋼質(zhì)材料制成的，在上世紀(jì)70年代初，意大利將車(chē)用天然氣鋼瓶進(jìn)行了輕量化處理，并且其工作強(qiáng)度沒(méi)有被降低，這就使得新生產(chǎn)的輕量化鋼瓶得到了世界的廣泛認(rèn)可與使用。

在19世紀(jì)末期，美國(guó)的大量汽車(chē)開(kāi)始使用壓縮天然氣作為行駛的主要燃料。到20世紀(jì)70年代后期，呼吸氣瓶已經(jīng)發(fā)展到內(nèi)膽是金屬材料，并且使用玻璃纖維纏繞的航空航天使用的氣瓶技術(shù)。在上世紀(jì)80年代中期，氣瓶還是使用鋁制內(nèi)膽，并且同樣使用玻璃纖維進(jìn)行纏繞。但是這種氣瓶的是一種非常安全保守的設(shè)計(jì)方式，因?yàn)榧词估p繞的纖維復(fù)合材料發(fā)生損壞，僅僅是鋁制內(nèi)膽所能承受的壓力就可以達(dá)到20兆帕。從整體上來(lái)講，國(guó)外對(duì)車(chē)用天然氣氣瓶的發(fā)展以及研制做出了極大的貢獻(xiàn)，并且整個(gè)氣瓶的生產(chǎn)、使用、檢驗(yàn)等體系已經(jīng)較為完善，目前車(chē)用天然氣壓縮氣瓶行業(yè)的主要工作是新產(chǎn)品的研制以及開(kāi)發(fā)。

3、我國(guó)車(chē)用天然氣氣瓶的發(fā)展

我國(guó)首先出現(xiàn)天然氣氣瓶的地區(qū)為四川，在19世紀(jì)八十年代出現(xiàn)了NGV-1型的鋼制氣瓶，主要安裝在卡車(chē)以及公交車(chē)的下部，這種氣瓶與意大利所生產(chǎn)的輕化的CNG氣瓶相類(lèi)似。推動(dòng)四川車(chē)用天然氣氣瓶行業(yè)發(fā)展的主要原因是我國(guó)的四川盆地天然氣儲(chǔ)量較多，但是原油儲(chǔ)量卻少。由于車(chē)用輕型的CNG鋼瓶設(shè)計(jì)的應(yīng)力很高，同時(shí)天然氣中含有硫與水分，這就造成了壓縮天然氣鋼瓶會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕失效的情況。在上世紀(jì)九十年代末期，我國(guó)政府發(fā)頒布了車(chē)用天然氣鋼瓶的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，將歐洲等高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)應(yīng)力降低到符合我國(guó)國(guó)情的情況，這樣就使得天然氣鋼瓶在我國(guó)繼續(xù)的快速發(fā)簪。

4、我國(guó)天然氣鋼瓶的發(fā)展方向

現(xiàn)階段我國(guó)所使用的壓縮天然氣氣瓶主要分為兩類(lèi)：分別是鋼制的氣瓶以及復(fù)合材料的氣瓶。同時(shí)復(fù)合材料的氣瓶有可依據(jù)內(nèi)膽材料的不同可以分成金屬內(nèi)膽的復(fù)合材料氣瓶以及非金屬內(nèi)膽的復(fù)合材料氣瓶。復(fù)合材料氣瓶中全復(fù)合材料的氣瓶比金屬內(nèi)膽的優(yōu)勢(shì)明顯，在同樣的容積和壓力下，復(fù)合材料CNG氣瓶比鋼質(zhì)氣瓶的質(zhì)量可減輕三分之一到三分之二。并且，從安全性角度考慮，在受到外力或高速?zèng)_擊時(shí)，全復(fù)合材料氣瓶即便失效爆炸并不會(huì)產(chǎn)生攻擊性較大的碎片，從而降低甚至避免了對(duì)人員和車(chē)輛的損害和財(cái)產(chǎn)方面的損失。

5、車(chē)用壓縮天然氣瓶的檢驗(yàn)

通過(guò)以上的闡述可以知道，在車(chē)用天然氣氣瓶快速發(fā)展的同時(shí)，也存在著一定的安全隱患，因?yàn)檐?chē)用天然氣氣瓶一旦在使用的過(guò)程中出現(xiàn)泄漏、燃燒、甚至是爆炸等情況，就會(huì)造成巨大的安全事故，會(huì)給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的威脅。因?yàn)閴嚎s天然氣具有易燃易爆的性質(zhì)，并且車(chē)用天然氣氣瓶又屬于是特種的設(shè)備，所以其安全問(wèn)題在發(fā)展的過(guò)程中逐漸的被發(fā)現(xiàn)。因?yàn)镃NG具有易燃易爆的特性，所以為了確保使用的安全，需要按照我國(guó)相關(guān)的法律規(guī)定，如：《汽車(chē)用壓縮天然氣金屬內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞氣瓶定期檢驗(yàn)與評(píng)定》、《汽車(chē)用壓縮天然氣鋼瓶定期檢驗(yàn)與評(píng)定》等，對(duì)其進(jìn)行檢定，從而規(guī)范氣瓶的安全使用。

6、結(jié)論

6.1 壓縮天然氣是一種清潔型的能源，可以為天然氣汽車(chē)提供無(wú)污染的清潔能源。但是天然氣汽車(chē)的重要組成部分——天然氣氣瓶的發(fā)展推動(dòng)了天然氣汽車(chē)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

6.2 車(chē)用天然氣氣瓶的發(fā)展趨勢(shì)為全復(fù)合材料車(chē)用氣瓶。

[1]楊衛(wèi)國(guó).汽車(chē)用壓縮天然氣全復(fù)合材料氣瓶設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)技術(shù)及安全使用研究[C]//國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.特種設(shè)備安全國(guó)際論壇文集：境內(nèi)論文選集.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006：144-150.

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