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LNG的主要成分是甲烷,它被冷却至-160I℃左右的温度,并在高压下作为低温液体储存。作为一种低温液化气体燃料,LNG的危险性有别于汽油柴油等传统车辆燃料。LNG储存在高绝热性能的储罐中,当它一旦被加热到环境温度气化,体积会增大到液体时的600倍左右,而天然气在空气中的浓度达到5%~15%时就可燃,因此即使少量的液体泄漏也会引起大量燃烧。这种高膨胀率的特性还会在燃料管路堵塞时导致管道内形成*的压力,使得管路和发动机无法运行。同时与低温液体和低温燃料管路接触都会引起低温冻伤。因此使用LNG作为车辆燃料,除了与传统燃料相同需要远离明火和高温之外,还要保持设备区域的良好通风,以防止泄漏时甲烷气体的累积。在LNG系统上工作时,要保护眼睛和外露的皮肤。
从而,低温液体燃料的加注也不同于传统车辆燃料。在LNG加注站,空的储罐应在几分钟内完成加满过程,尽可能缩短低温液体与环境的接触时间,减少因外界传热使燃料气化而引起的压力升高。同时,为了避免燃料浪费和燃料泄漏后可能产生的火灾隐患,无气体排放的低温液体燃料加注过程是理想的。
一个低温储罐,无论绝热多好,可是在周围环境和低温液体之间都会有热量的漏入,时间一长,低温液体将会变热,这会导致低温液体膨胀,使储罐内压力增大。当压力达到临界值时,安全阀会起跳释放储罐内的压力。如果不提供LNG液体随时间而受热膨胀的空间,LNG储罐的维持时间会很短。因此,允许的大充满率即有效容积,不应超过总容积的90%。为了避免无气体排放的超量加注,应在燃料罐内设置防加满装置。利用一个容积为燃料罐总容积10%的空腔,通过小孔与燃料罐气相顶部连通,当燃料罐压力开始升高流量下降时,燃料罐主罐已经加满,开始有少量液体进入空腔,此时应立即关闭加注阀门。这样加注结束后,可利用空腔来平衡LNG燃料受热引起的压力升高。这样,即使车辆不运行,LNG车用储罐也将有一个星期的储存时间。
目前各种规格的LNG储罐已经在公共交通车辆和重型卡车等大中型车辆中使用和推广,与LNG加注站配合,使用方便控制简单,并起到了环保和节能的作用。相信在不久的未来,随着我国清洁能源的推广和环境保护的促进,车用将会有更大的市场空间。