CNG液壓子站式拖車常見故障分析與預(yù)防措施

崔傳真，孔祥濤，山換香，吳彤峰，何永玲

(1.欽州學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院 ，廣西 欽州 535000；2.廣西高校臨海機(jī)械裝備設(shè)計制造及控制重點實驗室培育基地，廣西 欽州 535000；3.山東興邦工業(yè)裝備有限公司，山東 泰安 271000)

CNG液壓子站式拖車常見故障分析與預(yù)防措施

崔傳真1，2，孔祥濤3，山換香3，吳彤峰1，2，何永玲1，2

(1.欽州學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院 ，廣西 欽州 535000；2.廣西高校臨海機(jī)械裝備設(shè)計制造及控制重點實驗室培育基地，廣西 欽州 535000；3.山東興邦工業(yè)裝備有限公司，山東 泰安 271000)

CNG液壓子站式拖車是儲運天然氣的主要方式之一，對CNG液壓子站式拖車常見故障進(jìn)行分析，并對其預(yù)防措施進(jìn)行了詳細(xì)的論述，為CNG液壓子站式拖車的故障診斷及預(yù)防提供了一定的參考。

CNG液壓子站式拖車；常見故障；預(yù)防措施

0 引言

由于國內(nèi)環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，國家環(huán)保部為治理霧霾，減輕環(huán)境污染，聯(lián)合國家發(fā)改委大力提倡發(fā)展新能源行業(yè)。在此國策的倡導(dǎo)下，天然氣作為新時代的清潔能源得到了廣泛應(yīng)用，天然氣的儲運成為氣體利用的非常重要的問題。目前儲運天然氣的方式有：管束式集裝箱、長管拖車、液壓子站式拖車和LNG槽車等。其中CNG液壓子站式拖車是通過液壓系統(tǒng)取代天然氣壓縮機(jī)[1]，無需氣體壓縮機(jī)增壓和儲氣瓶組儲氣，相對于傳統(tǒng)的壓縮機(jī)子站技術(shù)，具有占地面積小、建站投資少、運營費用低、能耗較低、加氣速度較快、卸氣率高等優(yōu)點[2]，因而被廣泛采用。

1 CNG液壓子站式拖車的前后倉結(jié)構(gòu)

CNG液壓子站式拖車是將由6支或8支大直徑鋼質(zhì)無縫氣瓶構(gòu)成的管束式集裝箱，通過角件安裝在帶有液壓系統(tǒng)的底盤上[3]。前、后艙內(nèi)各氣瓶端口均設(shè)有閥門、安全爆破裝置及充卸氣快速接頭等，前倉和后倉結(jié)構(gòu)分別如圖1和圖2所示。

2 CNG液壓子站式拖車常見故障分析和預(yù)防措施

2.1 氣動球閥內(nèi)漏

主要由以下原因造成：①天然氣中含有少部分未凈化的雜質(zhì)，在高壓、高流速下雜質(zhì)溫度會急劇升高，經(jīng)過閥門時會劃傷密封件，因而造成閥門內(nèi)漏；②當(dāng)充泄氣體時，由于空氣壓力不足會使氣動閥門處于半開狀態(tài)，壓縮天然氣會在瞬間集聚，使溫度極度升高灼傷密封閥座引起閥門內(nèi)漏；③液壓油經(jīng)過柱塞泵增壓后，與天然氣混合會產(chǎn)生氣泡，當(dāng)氣泡集聚到一定程度會使周圍的油液溫度升高，在經(jīng)過高壓氣體區(qū)域時會對密封件表面產(chǎn)生局部的液壓沖擊使密封件熔縮，導(dǎo)致閥門泄漏；④因工作過程中震動，球閥接頭處的密封圈因被擠壓而造成破損，使接頭處形成外漏。

1-進(jìn)出氣管路；2-安全爆破裝置；3-氣動控制閥

1-進(jìn)、回油氣動控制閥；2-進(jìn)、回油手動球閥；3-進(jìn)、回油管路； 4-油塊；5-進(jìn)、回油快裝接頭；6-氣路放空閥；7-氣塊； 8-加氣快裝接頭；9-裝卸主控閥；10-油路放空閥；11-壓力表

預(yù)防措施：①在閥座與聚甲醛密封圈之間加金屬保護(hù)圈，不但可以降低密封圈的損壞，減少內(nèi)漏，還可以承受油液高溫、液壓沖擊，避免密封圈的燒融和開裂，進(jìn)而延長閥門的使用壽命；②在閥體接頭處采用丁晴橡膠“O”型密封圈和PTSM支撐環(huán)墊圈，以較好地防止氣體外漏。

2.2 注油或回油時氣動球閥半開或不動作

主要由以下原因造成：①壓縮機(jī)或干燥機(jī)斷電，空氣管線漏氣或管線有折疊導(dǎo)致氣源壓力不夠；②氣動球閥卡死；③使用時間長或日常扭力過大等導(dǎo)致氣動閥閥桿變形或斷裂。

預(yù)防措施：①CNG液壓子站式拖車到達(dá)子站或母站進(jìn)行充卸氣時，首先檢查子母站上壓縮機(jī)、干燥機(jī)運行是否正常，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即進(jìn)行維修；其次檢查拖車自身氣路管線及與子母站連接氣路管線是否有漏氣和折疊現(xiàn)象，如有應(yīng)立即更換；②拖車開始運行時，查看前、后倉各閥門是否正常工作，如發(fā)現(xiàn)閥門卡死應(yīng)立即用十字螺絲刀拆下執(zhí)行器上閥位指示標(biāo)，用17開口扳手向閥門開啟方向扳動，待整車卸完壓后，更換新的氣動閥門；③如發(fā)現(xiàn)氣動閥桿變形或斷裂現(xiàn)象，應(yīng)立即更換新的閥桿。

2.3 放散針閥故障

主要由以下原因造成：①頻繁使用和不經(jīng)常維護(hù)導(dǎo)致放散針閥手柄打滑或松動；②緊固件松動或密封件劃傷導(dǎo)致放散閥內(nèi)漏或外漏。

預(yù)防措施：①經(jīng)常檢查放散閥開關(guān)情況，如發(fā)現(xiàn)打滑可用老虎鉗或扳手扳動，若閥柄松動可用內(nèi)六角扳手進(jìn)行緊固；②一般來說目前國產(chǎn)高壓閥使用壽命不能滿足液壓子站式拖車的使用要求，故選用質(zhì)量好的進(jìn)口針閥是預(yù)防針閥故障的首要前提，除此之外還應(yīng)做到每日檢查針閥的使用情況，如發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏或外漏應(yīng)立即更換或維修，以盡可能地減少閥門故障發(fā)生[4]。

2.4 注回油跨甁號(如1號回油3號注油)

主要由以下原因造成：①回油閥門半開；②注油速度超過回油速度；③電腦忽視2號瓶會有短時間的報警，開始打第3號瓶。

預(yù)防措施：CNG液壓子站式拖車在進(jìn)行注回油時，每進(jìn)行完一支氣瓶都要記錄下液壓油的油位，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停機(jī)檢修拖車。如發(fā)現(xiàn)上述問題，停機(jī)后應(yīng)全開回油主閥，手動回1號、2號油，然后鎖定已使用瓶組。重新啟動系統(tǒng)，2號瓶最后再用(如2號瓶剛一開始就已發(fā)現(xiàn)，就打開2號瓶，然后打3號瓶)。

2.5 換車時注油或回油管插不上

拖車在正常卸氣時管內(nèi)的余壓有時不能完全卸掉，故導(dǎo)致管路憋壓，在帶壓情況下注油或回油管就可能插不上。

該故障理論上是無法預(yù)防的，任何一臺拖車都可能存在此現(xiàn)象，遇到此情況時可以用以下方法卸除余壓：①插上油路排污管放散；②若排污管插不上，關(guān)緊油路排污閥，用扳手將排污接頭后端卡套擰松卸壓，再插上排污管，擰緊卡套，用排污管卸壓。

2.6 注油時間短

故障原因分析如下：①上一瓶二次回油時余壓力過高；②空壓機(jī)壓力不夠，導(dǎo)致回油氣動執(zhí)行器關(guān)閉；③在系統(tǒng)運行中重啟設(shè)備，造成注油累計時間不夠。

預(yù)防措施：①應(yīng)保持空氣壓力正常；②對上一氣瓶回油不完全的，可采用手動對上一瓶回油，然后重新啟動系統(tǒng)。

2.7 頂升漏油

故障原因分析如下：①密封圈損壞；②管線有裂紋、沙眼和焊縫缺陷。

如遇偶然事件不可避免，采取以下措施補救以盡可能地減少損失[5]：①更換新密封圈；②更換管線或重新焊接。

3 結(jié)論

綜上所述，常見故障中氣動閥門內(nèi)漏對液壓子站式拖車的危害是最大的，除部分不可避免的故障外，若采取預(yù)防措施，則可以避免大多數(shù)故障的產(chǎn)生，有效地保證CNG液壓子站式拖車的安全運行，最大程度地減少客戶的財產(chǎn)損失。

[1] 邱儉,陳蕃,李碩,等.壓縮天然氣汽車加氣子站選址及工藝探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(17):56-58.

[2] 張媚,崔俊豐.CNG汽車加氣子站設(shè)計方案比較[J].煤氣與熱力,2012(11):34-37.

[3] 李社奇.天然氣液壓子站加氣車氣動閥門的改進(jìn)[J].城市燃?xì)?2011(5):21-25.

[4] 中國特種設(shè)備檢測研究院.TSGR0005-2011移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京:中國計量出版社，2011：1-79.

[5] 機(jī)械部合肥通田機(jī)械研究所，屯溪高壓閥門廠.JB/T7747-95針形截止閥[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：1-7.

Common Failure Analysis and Prevention Measures of CNG Hydraulic Station Trailer

CUI Chuan-zhen1,2, KONG Xiang-tao3, SHAN Huan-xiang3, WU Tong-feng1,2, HE Yong-ling1,2

(1. College of Physics and Electronic Engineering, Qinzhou University, Qinzhou 535000, China; 2. Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory Breeding Base of Coastal Mechanical Equipment Design, Manufacturing and Control, Qinzhou University, Qinzhou 535000, China； 3. Shandong Xingbang Industrial Equipment, Tai’an 271000, China)

CNG hydraulic station trailer is one of the main methods of natural gas storage and transportation. In this paper, the common faults of CNG hydraulic station trailer were analyzed, and the prevention measures were described in detail, to provide a certain reference for the fault diagnosis and prevention of CNG hydraulic station trailer.

CNG hydraulic station trailer; common failure; prevention measures

1672- 6413(2015)06- 0182- 02

2015- 06- 01；

2015- 10- 12

崔傳真(1987-)，女，山東棗莊人，助教，碩士，從事車輛工程的教學(xué)工作。

TH165+.3

B

廣西高等教育教學(xué)改革工程項目(2014JGA241);廣西高校臨海機(jī)械裝備設(shè)計制造及控制重點實驗室課題(GXLH2014YB-03)