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1、城市CNG汽车的危险性分析及安全对策措施 CNG汽车由于具有节能、环保、低成本等优点，已成为当今世界汽车工业发展的重要方向。目前我国的CNG汽车总数约10万辆，且据专家预测CNG汽车在5年-10年内更有猛增10倍-15倍的趋势，考虑到综合成本及环保因素，城市使用CNG汽车(出租车及公交车)已经成为重点发展对象。尽管CNG代替汽油、柴油做汽车燃料的技术已比较成熟，但由于CNG作为车用燃料在我国应用还不广泛，从工艺技术上到产品质量上都有待于不断完善和提高。而在CNG汽车使用过程中，政府更多关注加气站的建设，而对CNG汽车带来的问题没有给予足够的关注，近年来发生的一系列出租车及公交车燃烧、爆炸事故提
2、出了值得重视的问题。本文试对这些问题做探讨。1 CNG汽车的工作原理CNG汽车的工作原理是将加气站加压后的天然气，利用加气机经过汽车的充气阀、单向阀送到高压气瓶中；高压气瓶的天然气利用压差原理，通过单向阀、充气阀、过流保护手动截止阀、排气阀、过滤器、主气阀、减压器，生成接近常压的天然气；再经过动力阀、混合器、化油器进入发动机，以达到燃烧提供动力的目的。见图1。2 CNG汽车的危险性分析CNG汽车的危险性来源于使用介质的特性及运行时处于高压状态，一旦发生事故后果比较严重。具体如下：2.1 天然气具有危险性天然气的主要成分甲烷属一级可燃气体，甲类火灾危险|生。常温常压下爆炸极限为5%15%(V/V
3、)，在12.66MPa下，爆炸极限扩到5.7%45.7%，而车用CNG压力更高。最小点火能量仅为0.28mJ，燃烧速度快，燃烧热值高(平均热值为33440kJ/m3)，对空气的比重为0.55，扩散系统为0.196，极易燃烧、爆炸，并且扩散能力强，火势蔓延迅速，一旦发生火灾难以施救。2.2 泄漏引发事故天然气汽车的工艺过程处于高压状态(减压器之前均为20MPa的压力)，钢瓶组阀器连接点较多，工艺设备容易造成泄漏，气体外泄可能发生点很多，气瓶、单向阀、充气阀、过流保护手动截止阀、排气阀、过滤器、主气阀、减压器等都有可能发生泄漏。泄漏气体一旦遇引火源，就会发生火灾和爆炸。1995年9月29日，四川自
4、贡富顺华油公司压缩天然气加气站因钢瓶泄漏燃烧发生爆炸，造成重大经济损失和人员伤亡事故。造成天然气汽车泄漏的原因也很多，其中非法改装为主要途径之一。某些商家为牟取超额利润不按标准程序实施，改装时安装位置不对、或使用不合格配件安装工艺简化等，都极易引起天然气汽车在运行过程中产生泄漏，而一旦发生泄漏，后果不堪设想。2.3 高压运行危险性大CNG汽车使用的一般为20MPa的压缩天然气，使用的气瓶为目前国内可燃气体的最高压力贮存容器。若钢瓶或其他设备管线不能满足基本的技术要求，稍有疏忽，便可发生爆炸或火灾事故。2007年10月16日下午3：50左右，东营市黄河路春河天然气汽车加气站发生汽车加气罐爆炸事故
5、，造成2亡3重伤的严重伤亡事故。系统高压运行过程中受温度及颠簸撞击的影响容易发生超压，系统频繁加卸载造成设备疲劳损坏，系统压力超过了其能够承受的许用压力，最终超过设备及管线的强度极限而爆炸或局部炸裂。2.4 天然气质量差带来危险在天然气中的游离水未脱净的情况下，积水中的硫化氢容易引起钢瓶腐蚀。硫化氢的水溶液在高压状态下对管件和容器的腐蚀，比在4MPa以下时进行得更快、更容易。从以往事故被炸裂钢瓶的检查情况看，瓶内积存伴有刺鼻气味的黑水，有的达到了2.5kg5kg，其中积水里的硫化氢含量超过了8.083mg/L。气瓶的排污问题与气体质量关系极大。2.5 存在多种引火源城市CNG汽车(主要为出租车
6、和公交车)运行在城市繁华地段、人员集中的地方，汽车天然气系统发生泄漏时，复杂的周边环境如人员抽烟、餐饮生火、化纤服装穿脱产生的静电火花、燃放鞭炮的散落火星、经过车辆的排放等都能引发燃烧和爆炸，产生人员伤亡的严重后果。另外，电线过热着火，金属碰撞跳出火花，跳出静电火花，进气系统巾，发动机回火喷出火焰也会产生燃烧和爆炸。 2.6 CNG汽车加气、运营过程中危险性分析见表1。3 CNG汽车采取的相应安全对策措施3.1 确保合格的天然气汽车出厂是保证安全的本质条件汽油汽车或公交车改装时应到正规的有改装资质的单位进行改装，燃气汽车的改装应符合燃气汽车改装技术要求GB/T18437.12001；改装完后要
7、试压试漏。关键是改装车本身的质量要有规定的要求。改装车只是一种过渡期的权益之计，关键要推行单燃料车(纯气体燃料车)，这是保证环保效果和使用效率的根本保障。3.2 定期进行安全检查维护车辆的检查分为每班例检、定期检查和建档定期保养。3.2.1驾驶员做好出车前、收班后的例检(1) 出车前检查燃气系统是否漏气和异常现象。混合器、化油器应无松动；查看高压表气压指示是否正常，确保当天行驶的气量；检查过流保护截止阀手柄是否开启、开启角度是否正确(90度)；(2) 每天检查发动机的电器系统：高压线及各电源线接触可靠；保险、起动机、发电机防护罩完4结语好，各处无跳火现象。(3) 随时保持发动机外部清洁。(4)
8、 每周清洁空气滤清器，每两周混合器膜片保养清洁一次(不得使用汽油清洗)。(5) 经常检查电瓶、高压线、火花塞工作性能，高压火花强度等。3.2.2车辆定期进行安检和维护(1) 维修人员每月至少进行一次安全检查。各出租车公司、公交公司应根据燃气汽车改装技术要求GB/T18437.12001等国家法规、标准编制CNG汽车保修安全操作规程、CNG汽车使用安全操作规程、CNG汽车保养技术规范。同时建立完善的维修队伍，维修人员经培训合格后上岗，维修人员对在用的天然气出租车、公交车每月至少进行一次安全检查并做好检查记录。并按照工艺路线单严格对车辆的油、气、电、水路和容器设施点检查和维保，保证设备的完好率。(
9、2) 定期检验CNG钢瓶对在用的天然气汽车钢瓶应严格按规定进行检验。使用未满15年的每3年检定1次；超过15年未满20年的每2年检定1次；超过20年的每年检定1次。意外事故严重撞击后应及时检定。3.2.3做好建档定期保养各出租车公司、公交公司应建立天然气汽车自动化管理系统，健全安检维保档案，实行一车一档，做好定期保养。每车每年应做两次保养，保养过程中，主要检查部件是否松动，阀门是否启闭自如，更换易损件(如过滤器、过滤网等)，定期更换安全附件(如到期更换减压器安全阀等)，全面检漏等。3.3 编制事故应急救援预案或事故应急处理手册各出租车公司、公交公司应根据生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则
10、AQ/T90022006及CNG汽车保修安全操作规程、CNG汽车使用安全操作规程、CNG汽车保养技术规范等的要求编制事故应急救援预案或事故应急处理手册，发放给司乘人员，并定时进行演练，使司乘人员能够沉着、果断处理管道破裂、爆燃等紧急情况。将事故控制在萌芽阶段，不至于蔓延，最大限度地减少人员伤亡。CNG汽车作为我国21世纪开发绿色汽车的高新技术产业之一，在使用和运营过程中，安全始终都是十分重要的工作。为此，政府和企业必须引起高度重视，在宏观上进一步加大投入，制定切合实际的发展规划的同时；要注重解决因车辆安全技术和管理缺陷带来的公众安全问题。从CNG汽车改装资质、出租车公交车运营资质、完善的售后维修体系及安全管理体系上加强管理，并设置准入条件，从源头上对事故进行预防，促进CNG技术更安全、更规范、更有序地健康发展。