汽车用液化天然气钢瓶绝热性能在线检测技术研究.pdf

第44卷第5期
石油化设备
2015年9月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
Sept 2015
文章编号:1000-7466(2015)05-0022-04
汽车用液化天然气钢瓶绝热性能
在线检测技术研究
瞿伟健,肖超波
(广州特种承压设备检测研究院,广东广州510663)
摘要:为开展汽车用液化天然气钢瓶绝热性能的在线检验,研究了汽车用液化天然气钢瓶初始充
满率与静态升压值和静态蒸发率的相互关系。结果表明,其静态蒸发率与静态升压值呈正比,静态
蒸发率越大,静态升压值越大。初始充满率在70%~90%内,静态升压值的变化能够较准确、快
速、直观地反映钢瓶的绝热性能,可作为评价液化天然气钢瓶绝热性能在线测试的一种方法。
关键词:汽车用液化天然气钢瓶;绝热性能;静态压力:;静态蒸发率:在线检测
中图分类号:TQ050.7;TH49文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.100027466.2015.05.005
Research on Thermal Insulation Performance of Liguefied Nature Gas Cylinders
for Automotive Through Online Inspection Technolog.
QU Wei-jian, XIAO Chao-b
(Gguangzhou Special Pressure Equipment Inspection and Research Institute
Guangzhou 510663, China)
Abstract: The relationship of the initial filling rate, the static pressure value, the static rate of
evaporation are rescarched, in order to provide the theoretical basis for the online inspection of
liquefied nature gas cylinders. The results showed that, static rate of evaporation of liquefied nat
ral gas cylinder and static boost value is proportional to the static rate of evaporation, static e-
vaporation rate is greater, the greater the value of static pressure rise. When the initial rate of
vaporation of liquefied nature gas cylinders is 70%--90%, static boost can accurately, quickly
and intuitively reflect the performance of heat insulation cylinder, can be used as a method to e-
valuate the insulation performance of liquefied natural gas cylinder for online testing
Key words: automotive liquefied nature gas cylinder; thermal insulation performance; static
pressure; static rate of evaporation; online Inspection
随着我国汽车数量的迅速增加,燃油汽车尾气容器,其安全使用已经受到人们越来越多的关注。
所造成的环境污染问题也越来越严重。液化天然气液化天然气钢瓶的绝热性能影响车辆安全使用及正
(LNG)作为一种清洁能源,已经被广泛用于城市公常运行。因此,开展汽车用液化天然气钢瓶绝热性
共交通车辆的能源。在城市公共交通领域大力推广能的定期检测对燃气汽车的安全运行十分重要。
液化天然气为能源的汽车不仅可以减小石油的消
汽车用液化天然气钢瓶及其在线检测
耗,而且有利于城市生态环境发展
液化天然气钢瓶作为燃气汽车装载燃料的储存
汽车用液化天然气钢瓶由内胆、外壳、绝热夹
收稿日期:2015-(04-19
作者简介:瞿伟健(1964-),男,江西萍乡人,工程师,现从事特种承压设备(气瓶、压力容器)的楡验检測工作
第5期
瞿伟健,等:汽车用液化天然气钢瓶绝热性能在线检测技术研究
层、支撑构件和网门管路系统组成,内胆、外壳均采力,得出其静态升压值。
用奥氏体不锈钢,外部设有自增压器。绝热夹层采
(2)静态蒸发率测试法静态蒸发率测试法是
用高真空多层绝热方式,绝热材料使用铝簡和纤维依据文献[4规定的方法,在液化天然气钢瓶内充装
纸组合沿内胆缠绕包扎,缠绕层的最佳层数为30~深冷液体,静置达到热平衡之后,通过测试钢瓶在
50层,夹层真空度一般应维持在1×10-2Pa以24h内自然蒸发损失的深冷液体质量,经计算得出
上21。目前,国内使用较多的汽车用液化天然气钢静态蒸发率。
瓶体积有200L、250L、3351-、375I、410L.、450IL,2.2实验峋介
制造出厂的静态蒸发率一般小于2.1%/d
实验采用国内某厂家生产的245L汽车用液化
根据GB/T18443.5-2010《真空绝热深冷设天然气钢瓶,实验装置见图1。测试介质为液氮,充
备性能试验方法:静态蒸发率测量》的要求,目前满率分别为10%、20%、50%、60%、70%、75%、
汽车用液化天然气钢瓶绝热性能的检测普遍采用静80%、90%。
态蒸发率测量法。但在实际检验过程中采用静态
蒸发率测试具有很多局限性,例如要花费较长的时
间、投人较多的人力和物力、影响公交汽车的正常运
营等。因此,在不拆卸汽车用液化天然气钢瓶的情
钢瓶2.气相阀3.压力计
况下,对其进行绝热性能检测一在线检测成为最
4.调压阀(常压不用)5.气体质量流量计
佳选择[?。
图1汽车用液化天然气钢瓶静态升压测试和静态
影啊汽车用液化天然气钢瓶静态升压测试的因
蒸发率测试实验装置简图
素主要有真空绝热结构、夹层真空度、初始充满率
环境温度及初始压力等,文献[7指出,由于真空3结果及讨论
热结构特性和不可避免的存在漏热现象,低温绝热3.1初始充满率对静态升压值的影响
压力容器在实际应用过程中的蒸发率会发生变化。
分别测试液化天然气钢瓶初始充满率为10%、
因此,必须对液化天然气钢瓶的绝热性能进行定期20%、50%、60%、70%、75%、80%、90%时瓶内密闭
检测。文献[8分析了充满率和环境温度对升压速压力在24h内的变化情况,结果见图2。
率的影响,给出了不同充满率下储存压力与时间的
关系图,提出了最佳充满率的概念。文献[9]分析
线充满率90%5线允满率60%
2502线充满半80%6线充满率50%
了不同充满率下的储存压力和蒸发率之间的关系
3线充满率75%7线充满率20%
2004线充满率70%8线充满率10%
文献[10]分析了车载液化天然气储罐在液化天然
气加注过程中热量的传入过程,提