| 近年來,世界汽車工業(yè)面臨著石油枯竭和環(huán)境污染日益嚴(yán)重兩大難題,這驅(qū)使各國相繼制定日趨嚴(yán)格的排放法規(guī),在不斷改進(jìn)發(fā)動機(jī)的同時,也在積極開發(fā)新能源,尋找代用燃料。在眾多代用燃料汽車中,天然氣汽車具有排放污染低、運(yùn)行費(fèi)用低、安全性能高、社會效益好等優(yōu)點,因而倍受人們的青睞。據(jù)資料顯示,2003年我國已成為世界上第二大能源消耗國由于我國石油資源貧乏,可開采年限只有世界平均開采年限的一半,從1993年起我國已開始向國外進(jìn)口原油,而天然氣資源相對豐富,可開采年限遠(yuǎn)高于世界平均開采年限。所以,加速我國天然氣汽車的開發(fā)和應(yīng)用,以適應(yīng)我國的能源資源、儲量結(jié)構(gòu),減少對國外原油的依賴以及對城市大氣的污染,實施我國21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等都具有深遠(yuǎn)的歷史意義。目前,在國內(nèi),具有較豐富天然氣資源的各大中城市都在大力發(fā)展天然氣汽車(主要以CNG/汽油兩用燃料改裝汽車為主),且發(fā)展勢頭越來越快。但在這大好形勢的背后,也帶來了一些安全方面的憂患,這就是一些CNG/汽油兩用燃料汽車駕駛員和具有資質(zhì)進(jìn)行改裝天然氣汽車的改裝廠管理人員和技術(shù)工人,由于對其使用和改裝有關(guān)技術(shù)了解不深,往往在具體改裝和使用過程中,留下了一些不容忽視的安全隱患,這給大力推廣使用天然氣汽車帶來了諸多負(fù)面影響。對此,筆者擬就目前安全隱患主要存在的各種形式以及如何進(jìn)行有效的預(yù)防,從技術(shù)層面上談?wù)勛约旱难芯矿w會,以供同行們參考。
1．氣瓶及固定架的緊固
氣瓶與固定架、固定架與汽車基礎(chǔ)件之間的緊固尤為重要。有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定：氣瓶安裝必須牢固,支架和氣瓶必須在上、下、前、后、左、右6個方向能承受8倍于滿載氣瓶重力的力,緊固件不得松動,氣瓶與卡箍不得有相對位移等。
但就目前所觀察的情況來看,部分改裝廠對以下情況未引起高度重視:
(1) 固定卡箍緊固處螺栓忽略安裝防松裝置
他們誤認(rèn)為,放松裝置可有可無,只要螺栓擰緊就行了。我們知道,單純用普通螺栓來固定,在振動載荷作用下是不具備良好自鎖性能的。因此,凡是連接處有振動的情況,都應(yīng)重視采取加裝彈簧墊圈或自鎖式螺栓等防松措施，從而方可保證在振動載荷作用下螺栓不至于出現(xiàn)松動。
(2) 氣瓶卡箍用材不規(guī)范,用于作卡箍的扁鋼厚度有的選得過薄。厚度選薄一點,雖然節(jié)約原材料,但卡箍夾緊處的扁鋼一經(jīng)彎折(用于夾緊螺栓的安裝), 由于薄而保持原有彎折狀態(tài)的剛度就弱。一旦卡箍夾緊處的螺栓拉緊后,在靜態(tài)時,雖然還看不出有松動的跡象,但在長期上下振動力的作用下,由于附加動載荷的作用也有可能使扁鋼彎折處產(chǎn)生塑性變形而喪失卡箍的夾緊作用。故應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選材,其扁鋼厚度應(yīng)以不小于4mm為宜。此外,為增強(qiáng)彎折處的剛度,建議采用圖1如示的結(jié)構(gòu)（圖略）。
(3) 卡箍夾緊處預(yù)留間隙不合理,不是太大,就是太小。若太大,一來減少了起摩擦作用的接觸環(huán)帶長度,不利于對氣瓶的夾緊;二來也容易造成夾緊螺栓因偏載,使其容易產(chǎn)生折斷,從而喪失夾緊力。若太小,有可能造成還未達(dá)到規(guī)定的夾緊時,其卡箍夾緊處開口間隙就已消失,螺栓擰得再緊也無助于對氣瓶夾緊力的提高。所以,合理的上下卡箍夾緊處預(yù)留間 隙應(yīng)是在保證夾緊力的前提下,盡量不要過大。
(4) 卡箍內(nèi)圓弧面有的靠手工彎制而成,難以保證各個卡箍內(nèi)圓弧面半徑的一致性。我們強(qiáng)調(diào)內(nèi)圓 弧面半徑的一致性有兩個好處。一是使卡箍與氣瓶外圓周很好地接觸有利于夾緊力的提升,同時,也有利于氣瓶在圓周方向上的受力均勻;二是在用擰緊螺栓的力矩值來間接保證實現(xiàn)氣瓶在規(guī)定的6個方向上承受規(guī)定的靜力而不出現(xiàn)氣瓶與卡箍間有相對位移的目的時,就有了同一的先決條件。否則,如果氣瓶左右卡箍內(nèi)圓弧面半徑不相等,而又采用相同螺栓扭力來實現(xiàn)夾緊時,其左右卡箍對氣瓶的夾持力是各不相同的D因此,改裝廠應(yīng)針對不同外徑的氣瓶設(shè)計出與之相適應(yīng)(要考慮橡膠墊厚度的影響)的內(nèi)圓弧卡箍,且制造時必須用模具來加以保證。
(5) 氣瓶與卡箍之間的橡膠墊不規(guī)范。采用橡膠墊,可起到隔振作用,還可起到增加摩擦力,防止氣瓶竄動的作用。據(jù)筆者發(fā)現(xiàn),有的改裝廠,用汽車內(nèi)胎橡膠皮簡易充當(dāng)了事。這樣做有3個壞處。一是:雖然看起來節(jié)約但由于其墊帶左右兩端未有翻邊結(jié)構(gòu),在裝配時就很難保證與卡箍對中。
二是在使用中,由于微動容易使橡膠墊產(chǎn)生左右軸向滑動。一旦橡膠墊從卡箍中松脫, 那么卡箍對氣瓶將喪失夾緊作用,氣瓶將會產(chǎn)生軸向竄動,其危害性除以上己涉及到的外, 就纏繞瓶而言,卡箍還會對氣瓶纏繞層起破壞作用,氣瓶的安全性將會大大削弱D三是內(nèi)胎橡膠皮過薄,隔振效果差。所以,墊帶不宜選得過薄,也不宜用汽車內(nèi)胎來充當(dāng),而應(yīng)該采用專門生產(chǎn)的有一定厚度的、兩端帶有翻邊的墊帶。
(6) 在艙內(nèi)布置氣瓶時,其固定架采用螺栓與汽車基礎(chǔ)件相連接時,有的廠家往往忽略連接處汽車基礎(chǔ)件的強(qiáng)度和剛度問題。同用于作卡箍的扁鋼厚度偏薄產(chǎn)生的危害一樣,若汽車基礎(chǔ)件對應(yīng)連接處強(qiáng)度和剛度偏弱,在連接螺栓拉力以及工作中的振動力影響下,勢必會 產(chǎn)生斷裂或變形,氣瓶固定架的固定作用就難以得到保證。因此,若連接處基礎(chǔ)件強(qiáng)度和剛度偏弱,就應(yīng)該在采取了加強(qiáng)措施后,再來考慮連接氣瓶固定架問題。
2 充氣閥
充氣閥是加氣站與車用氣瓶組的充氣接口。在其裝置上設(shè)有一防塵塞。當(dāng)需要充氣時, 應(yīng)先將防塵塞從本體中抽出,然后再將加氣槍頭插入到充氣閥氣口中才能進(jìn)行加氣。由于需要經(jīng)常充氣,防塵塞被拉出的次數(shù)也就很多,因此其與本體相連的金屬鏈繩或連接膠帶就很容易斷裂。面對這種情況發(fā)生,有的用戶往往不采取及時的補(bǔ)救措施,聽之任之,防塵塞掉了也無所謂,以為無非是沒有防塵效果而已。殊不知,防塵塞不僅可起到防塵作用,而且一旦截止閥漏氣時還可起到密封天然氣的作用,從而可加強(qiáng)使用中的安全性。
3 高壓表
高壓表的作用是監(jiān)視氣瓶內(nèi)天然氣壓力;指示充裝和車輛運(yùn)行時燃?xì)鈨α?指示每lookm 或某路段燃料耗量;顯示氣溫以及管線泄露等因素變化,保證車輛安全、節(jié)能運(yùn)行操縱的重要裝置。此外,它與氣量顯示燈指示的壓力若不一致還可及時提醒駕駛員調(diào)整或更換氣量顯示器,或者更換壓力表。在改裝過程中,由于裝置受空間所限,有的廠家未充分考慮到使用者觀察壓力表的方便,往往將高壓表安在了極不容易觀察的地方,致使高壓表形同虛設(shè)。另外,就使用者而言,也未對高壓表的安全作用引起足夠的重視。據(jù)筆者發(fā)現(xiàn),有的使用者,對其車輛的高壓表示讀表面堆積了一層厚厚的塵埃、指針已無法識別的現(xiàn)象,也無動于衷,在他們看來,這似乎與安全問題沒有多大關(guān)系。
此外,筆者還發(fā)現(xiàn),有的高壓表示讀表面直徑過小,也易引起示讀困難加之塵埃影響 , 又給示讀帶來極大不便。因此建議:高壓表示讀表面可適當(dāng)加大;為防塵埃的影響,還應(yīng)設(shè)置可翻折的表蓋,觀察時可翻開,不用時可關(guān)閉。顯然,這樣的設(shè)計既可以做到有效防塵又可起到保護(hù)高壓表表面的作用。
4． 低壓管線的安裝
低壓管線的作用是將減壓調(diào)節(jié)器輸出的低壓天然氣輸送到混合器輸入口 。在改裝過程中往往會忽視以下兩方面的問題。一是長度的隨意性。若留得太長,除不經(jīng)濟(jì)以外,一旦發(fā)動機(jī)工況發(fā)生變化,其減壓調(diào)節(jié)器反應(yīng)會變得遲鈍;若留得太短,一點余量也不留,一旦發(fā)動機(jī)工作產(chǎn)生振動時會影響到減壓調(diào)節(jié)器的正常工作。因此在保證減壓調(diào)節(jié)器正常工作的前提下,軟管應(yīng)盡量短些。二是軟管與相鄰部件有的未采取隔離措施，軟管與相鄰部件接觸會產(chǎn)生相互摩擦,一旦軟管被磨穿,大量天然氣被泄漏,其后果是嚴(yán)重的，因此,應(yīng)嚴(yán)格按照改裝技術(shù)條件,對與軟管相鄰的部件進(jìn)行隔離。
5 減壓調(diào)節(jié)器的安裝
減壓調(diào)節(jié)器是用來將氣瓶中的高壓天然氣變?yōu)榛旌蠚夤ぷ魉铓怏w壓力的裝置。目前, 就安全而言,在改裝時容易忽視以下兩方面的問題。一是減壓調(diào)節(jié)器與支座的連接,未采用自鎖措施來防止螺栓的松動;二是未按規(guī)定扭力固緊。若扭力過小,達(dá)不到固緊效果;若過大,對于某些結(jié)構(gòu)的減壓調(diào)節(jié)器將會嚴(yán)重削弱其殼體強(qiáng)度。若在使用中造成殼體開裂,天然氣的泄漏造成的危害是非�？膳碌�。
減壓調(diào)節(jié)器連接處螺栓的防松和按規(guī)定扭力進(jìn)行固緊,是每一個改裝廠都應(yīng)高度重視的。
6 氣瓶超壓使用
目前,有些地區(qū)天然氣加氣站建設(shè)跟不上CNG汽車的發(fā)展速度,加氣難已成為制約CNG汽車發(fā)展的主要原因。遇上高峰期,排隊等候加氣的時間需1h多,這在有些城市不是什么新鮮事。"加氣、加氣,讓人生氣。"己是當(dāng)?shù)伛{駛員的普遍的抱怨。因此,為了加一次氣能多跑一段里程,加之加氣站管理的疏忽和員工素質(zhì)低下等問題,一部分加氣站職工在駕駛員的要求下,將天然氣壓力加到大于20MPa(規(guī)定不能超過20MPa)的情況時有發(fā)生。氣瓶在超壓狀態(tài)下使用是非常危險的,所以,應(yīng)該嚴(yán)令禁止。另一方面,從技術(shù)層面來看,應(yīng)在加氣站加氣設(shè)備中設(shè)置一自動限壓充氣裝置,從而可在源頭上確保不發(fā)生超壓充氣的現(xiàn)象。
7 其它
除以上6個方面的安全隱患應(yīng)引起足夠的重視外,對于以下幾方面的改裝和使用中存在的問題也不能等閑視之。
(1) 高、低壓天然氣管和電線線束在穿越墻板孔時,一定要加裝保護(hù)性膠套,這樣可有效避免各管旨線和電線線束不至于被墻板劃傷造成漏氣、漏電,進(jìn)而產(chǎn)生燃燒的現(xiàn)象。
(2) 由于大多數(shù)轎車的充氣閥設(shè)在發(fā)動機(jī)艙內(nèi),且蓄電池也往往設(shè)在其中為避免在加氣時, 加氣槍與蓄電池裸露在外的正極樁頭偶然相碰而產(chǎn)生短路燃燒的情況,改裝廠應(yīng)設(shè)法在蓄電池蓋上可靠地墊上一層絕緣墊( 但要注意保證加液孔蓋氣孔的通暢 ), 以防止加氣槍與蓄電池正極樁頭相碰。
(3) 考慮到車架、車身在工作中產(chǎn)生的彈性變形以及溫度等的影響,在氣瓶組管線間以及靠近減壓調(diào)節(jié)器處的管線應(yīng)設(shè)有抗振彎,不要因怕麻煩而忽略不做。
�。�4）對于將氣瓶安置在行李箱中的，一定要注意卡箍、固定架等表面的棱邊以及鎖緊螺栓尾部鋒利部暴露在外的問題。因這些問題被忽略,往往有可能導(dǎo)致乘客的行李被這些尖銳物損傷,而引起不必要的索賠糾紛。另外,行李箱中的物品若不固定其位,在車輛行駛中,由于物品在其內(nèi)來回晃動,有發(fā)生物品與氣瓶出口端高壓管或?qū)Я鞴芟嗯鲎驳目赡?這也是一種安全隱患 ,因此,建議凡是將氣瓶安裝在艙內(nèi)的,都應(yīng)該設(shè)法在氣瓶外安裝安全隔離柵。
以上有關(guān) CNG/ 汽油機(jī)兩用燃料汽車改裝和使用中出現(xiàn)的安全隱患及預(yù)防措施,是針對目前在推廣使用中已暴露出的主要問題提出來的。這些問題往往很容易被忽視,但卻涉及到重大安全問題。只有不斷加強(qiáng)宣傳,才能夠引起相關(guān)人士的高度重視;只有不斷學(xué)習(xí),強(qiáng)化管理,嚴(yán)格遵照技術(shù)規(guī)范,才能夠促使天 然氣汽車在確保安全的前提下得以快速發(fā)展。 |
