江苏省特种设备安全监督检验研究院昆山分院 袁健伟 赵玉青

0 概述

由于天然气具有降低排放污染，减少行车费用的特点，近年来，随着汽油价格的持续走高及城市环境保护的要求，发展CNG 汽车受到了社会各界的重视。但CNG 汽车燃气系统的压力高，联接点多，使用中受到剧烈外载荷作用时，容易发生位移、泄漏等情况，产生不安全因素。

1 安装前的准备

CNG汽车安装设计图样是保证CNG汽车安装质量的根本前提，由于法规未对安装设计图样提出具体要求，当前安装单位对设计图样的管理比较混乱，有的单位仅有示意图，很多设计图样无法指导实际安装工作，为了能使安装工作有序规范，确保安装质量，安装前必须做好设计图样的绘制，可以从以下二个方面进行：

1.1 设计图样的技术要求

设计图样应能充分地指导实际安装工作的开展，应做到一种车型一张图样，因为各种车型的结构、规格尺寸各异，气瓶、管线及其它专用装置的安装位置、技术要求也不相同，所以不同规格车型的设计图样应分别出具。图样还应提出具体的设计说明和技术要求，一般应包含以下内容：依据的设计和施工验收规范，常见专用装置具体安装要求，如：支架结构尺寸；紧固件的规格及扭紧力矩；气瓶规格、固定形式；支架与汽车的连接方式；高、低压管线的材质、规格；加气口等其它专用装置具体安装要求。

1.2 图样的完整性、有效性。

设计图样应有设计、审批人员签字，为确保设计图样的正确、完整，设计图样拟由熟悉车辆和特种设备的人员共同进行设计，由安装单位的技术负责人批准。

2 常见专用装置安装

2.1 储气瓶系统

2.1.1 气瓶

储气瓶是整个系统最重要的部件，安装前应审查拟安装的车用气瓶及其安全附件的产品合格证、质量证明书、监督检验证书是否齐全，是否符合要求。

安装前应核查气瓶及瓶阀的标志是否和合格证、质保书一致，检查气瓶及其瓶阀的外观质量是否符合要求，缠绕气瓶的缠绕层是否有白纱、纤维裸露、纤维断裂、树脂积瘤以及离层、划痕等缺陷。

2.1.2 支架

支架安装是气瓶安装的一个重要环节，其安装质量的优劣直接影响到气瓶的安全运行，安装前应核查支架(含气瓶托架、夹环)的结构、尺寸、材料是否符合设计要求，自制的支架应逐个进行支架强度试验，外购的支架应核查其质保书及支架强度测试记录，满足要求后才允许安装，必要时可进行支架强度抽查试验。

2.1.3 安装

小型车辆的储气瓶一般安装于车辆的后备箱内，当储气瓶不得不安装在驾驶室或载人车厢内时，应确保燃气即使有泄漏也能直通大气，而不能积聚在车厢内，此时应用密封盒、波纹管及通气接口将瓶口阀及连接的高压接头与驾驶室或载人车厢安全隔离，通气口排气方向应指向车尾并与地面成45°圆锥的范围内，且应与排气口保持一定距离，安装完成后，应对气密盒进行密封试验。

为了保持储气瓶稳定及固定牢固，其固定座应设置于车辆的承载结构件上，一般可设置于横向或纵向车体大梁上，但安装时不得影响车架结构强度，严禁将固定座安装于车厢非承载钢板上，安装时应同时确保气瓶阀与汽车外轮廓边缘的距离不小于200 mm。

为防止储气瓶因为惯性力的作用而发生超过允许的位移，在紧固螺栓紧固时应配合采用弹性垫片来防止螺栓松动，施加的扭紧力矩应符合设计要求，过大的扭紧力会损伤螺栓，过小又不能保证固定。在储气瓶与固定座之间应垫有防止储气瓶旋转、移动、松动的橡胶垫，其厚度应不小于4 mm，气瓶一般通过两个栅带固定，栅带与瓶体应确保贴合良好，在气瓶与栅带之间可垫一层胶垫来保护气瓶，橡胶垫可采用胶带粘结于支架上来防止自身移动和脱落，固定座之间间距应能保持储气瓶的稳定，安装固定后，不应因振动、颠簸而出现松动、脱落等现象。

2.2 管路系统

安装在天然气汽车上，连接储气瓶到减压调节器之间的所有管件及接头称为高压管路。高压管路一般采用刚性不锈钢管，高压管接头应安装在易于操作的位置，且应得到有效的保护，高压管路和高压管接头只能一次性使用，不允许修理，不得重复使用。刚性高压管路应用固定卡有效地固定在车身上，卡间距不应大于600 mm，并应在每一弯曲处的前、后进行卡固。高压管路应有产品合格证，且在产品明显部位有如下的永久性标志：产品规格型号、公称工作压力、生产日期和批号、生产厂商标、识别标志“CNG”。低压柔性管路应安装牢固并有足够的长度，以允许发动机振动引起的位移。

2.3 加气口

加气口一般安装在车辆引擎盖下，能耐受的工作温度范围为-40～120℃，加气口至汽车外轮廓边缘的距离不应小于15 mm，接口内应安装一只仅由压力差开启的单向阀。加气口应有防止水和灰尘进入接口并能防止接口损伤的防尘盖；有避免防尘盖脱开接口后丢失的构件，加气口与高压管线之间应设置单向阀和截止阀。加气口产品应有包含加气口型号规格、制造厂名或其标志、生产批号和日期的永久性标志，加气口的出厂文件应包括产品合格证、装箱清单及产品使用说明书。

2.4 减压调节器

通过减压调节器减压后，高压气体将被减压至0.2 MPa，减压过程需要从外界吸收热量，为确保减压调节器可靠工作，应将它安装在振动较小，靠近发动机的位置，但不应直接安装在发动机上，与发动机间应采用柔性连接。当减压调节器采用发动机冷却液加热时，其安装高度应低于散热器顶部，且宜安装于节温器以下。

2.5 天然气滤清装置

理论上加气站内提供的车用天然气可以不经过滤可以直接供发动机使用，实际上，在车辆改装或日常加气时可能会带入一些附尘、碎屑，如高压管线切割平整时可能残存的一些毛刺，加气枪口有附尘等等，这些固体微粒一旦进入发动机，将会引起发动机受损，所以必须安装滤清装置，并定期清理。

3 试验

3.1 气瓶安装强度测试

气瓶安装强度测试是为了验证储气瓶能否在上下左右前后六个方向能承受8 倍于充满工作压力的天然气储气瓶重力的静力，且位移不超过13 mm。测试工作在试验台上进行，在试验台上的安装方法不应使气瓶强度加强，测试时应先将百分表触头移动置于千斤顶顶头所对应点另一面最凸点，再将千斤顶置于对应点，按该气瓶充满气后的重量×8，即为所测气瓶应承受的静力，施加该载荷，查看百分表接触头移动数，即为气瓶和支架位移数，按六个方面依次操作，便得到六个方面的位移数。测试时应注意：千斤顶前部应放置一与气瓶同弧度光滑的辅助受力块，以免千斤顶顶头损坏缠绕气瓶的缠绕层。

3.2 系统泄漏性试验

系统泄漏试验以发泡液试验法为佳，试验时应使用中性发泡液，将发泡液涂覆在整个被检测部位的表面上，将试验压力上升到20 MPa 后，重点观察高压管路联接头部位，5 min 内不得有气泡产生，试验后，应将被检测部位的发泡液擦拭干净，以免对系统部件产生腐蚀。如在试验过程中有渗漏，应关闭气瓶阀，待管路中的气体排出后，再拧紧卡套或接头，不得带压紧固。

3.3 气密盒密封性试验。

试验时将压缩空气通入被试件任一孔口，密封其他孔口，试验气体压力为0.01 MPa，用涂液法检测，持续1 min 后，不得有气泡产生。

4 标志和铭牌

4.1 标志

改装后的汽车应在车辆前端和后端醒目位置分别放置天然气汽车标志，标志图形为有边框的菱形，在如图1 所示的d×e 方框中居中匀称地布置有大写印刷体英文字母“CNG”，图形中字母背景为乳白色，字母和边框为淡绿色。

图1 压缩天然气汽车标志

4.2 铭牌

应在发动机舱内或充气阀附近安装永久性铭牌，内容应符合GB/T18437.1 的规定，建议在充气口附近醒目位置设置储气瓶下次检验日期的警示标志来防止过期瓶被误充装的可能。

5 结语

燃气比燃油更经济、环保，近年来，油改气工作得到了快速发展，受到了广大用户的欢迎。由于汽车行驶在城市的大街小巷，而CNG 系统压力极高，加之易燃易爆的特性，一旦发生燃气系统泄漏等情况而引发事故，造成的后果和产生的影响将难以估量。为更好地促进该产业的健康发展，消除安全隐患，提高CNG 汽车的安装质量显得尤为重要。