LNG氣瓶

LNG低溫儲罐結構

低溫儲罐為雙層結構，內膽儲存低溫液體，承受介質的壓力和低溫，內膽的材料采用耐低溫合金鋼(0Crl8Ni9)；外殼為內膽的保護層，與內膽之間保持一定間距，形成絕熱空間，承受內膽和介質的重力荷載以及絕熱層的真空負壓。外殼不接觸低溫，采用容器鋼制作。絕熱層大多填充珠光砂，抽高真空。低溫儲罐蒸發率一般低于0.2%。

LNG低溫儲罐的減壓增壓原理圖

低溫儲罐的出液以儲罐的自壓為動力。液體送出后，液位下降，氣相空間增大，導致罐內壓力下降。因此，必須不斷向罐內補充氣體，維持罐內壓力不變，才能滿足工藝要求。如圖2所示，在儲罐的下面設有一個增壓氣化器和一個增壓閥。增壓氣化器是空溫式氣化器，它的安裝高度要低于儲罐的最低液位。增壓閥與減壓閥的動作相反，當閥的出口壓力低于設定值時打開，而壓力回升到設定值以上時關閉。 增壓過程如下：當罐內壓力低于增壓閥的設定值時，增壓閥打開，罐內液體靠液位差緩流入增壓氣化器，液體氣化產生的氣體流經增壓閥和氣相管補充到儲罐內。氣體的不斷補充使得罐內壓力回升，當壓力回升到增壓閥設定值以上時，增壓閥關閉。這時，增壓氣化器內的壓力會阻止液體繼續流入，增壓過程結束。

LNG儲罐工藝參數

根據系統的工作壓力，并考慮其經濟性，確定儲罐的設計壓力為1.2/～0.1 MPa（內筒/外筒），設計參數如下：

充裝率：90％

內/外罐的設計溫度：-196℃/-19～50℃

內/外罐的工作溫度：-146℃/環境溫度

內/外罐的材質：0Cr18Ni9/16MnR

設計壓力：1.2/-0.1 MPa（內筒/外筒）

工作壓力：0.8/-0.1 MPa（內筒/外筒）

蒸發率：≤0.3％/d

車載移動式氣瓶

LNG氣瓶結構

國產LNG氣瓶主要參數

LNG氣瓶供氣主要附件

LNG氣瓶的型式試驗

1．設計LNG車載氣瓶采用臥式雙圓筒結構，內膽允許的最大盛液容積取0.9倍的公稱容積；內膽的組成最多不超過3部分，即采用縱縫1條、環縫2條的結構。

水壓試驗壓力為工作壓力的2倍，氣壓試驗壓力為工作壓力的1.8倍，安全閥開啟壓力為工作壓力的1.1-1.2倍，爆破片爆破壓力不大于工作壓力的2倍等。

安全性能試驗

LNG車載氣瓶在生產完成后，須通過一系列安全性能試驗，包括振動試驗、火燒試驗、跌落試驗。

1．振動試驗

振動試驗主要模擬檢驗LNG車載氣瓶在汽車運行條件下，內膽與外殼的支撐結構、管道系統等附件的耐久性。振動試驗前氣瓶中充裝與裝滿LNG等質量的液氮，氣瓶處于完全冷卻狀態，壓力(表壓)為0 MPa。振動加速度為3 g(g為重力加速度)，振動方向為汽車前進方向的垂直方向。振動完畢后，任何部位不得出現泄漏，靜置30 min以上氣瓶外殼沒有結露或結霜現象為合格。

2．火燒試驗

火燒試驗考察在汽車發生火災情況下LNG車載氣瓶絕熱系統性能的安全可靠性。試驗前氣瓶中充裝與裝滿LNG等質量的液氮。試驗采用天然氣(或液化石油氣)為燃料，在臥放的氣瓶正下部布置燃氣管道和燃燒裝置，保證氣瓶最低點距燃燒裝置120～130 mm。燃燒裝置大小應足以使氣瓶的主體邊緣完全置于火焰之中，因此燃燒裝置長度至少超出氣瓶在水平面投影長度100 mm，寬度至少超出氣瓶在水平面投影寬度100 mm，但超出長度均不大于200 mm。保證足夠燃燒時間，氣瓶在規定時間內安全閥不起跳為合格。

3．跌落試驗

跌落試驗模擬在汽車發生翻車情況下檢驗 LNG車載氣瓶受沖擊后的完整性。跌落試驗包括對氣瓶最關鍵部位(自行指定，如封頭、筒體等，管道系統端除外)進行10 m高的跌落試驗和對管道系統端3 m高的跌落試驗。跌落試驗前，氣瓶應裝滿與LNG等質量的液氮，氣瓶處于完全冷卻狀態，壓力(表壓)為0 MPa，地面為混凝土地面。跌落試驗完畢后的l h內，氣瓶外殼沒有結露或結霜現象為合格。

LNG車載氣瓶作為LNG汽車燃料系統的核心裝備，兼具成本低、充裝使用方便、體積小、自重輕、充裝量大、氣液純凈、運輸裝卸方便、安全可靠等優點，其研制開發為推廣和發展LNG汽車奠定基礎，對節約能源、改善城市大氣質量具有重要意義。