影響車載CNG氣瓶壓力表檢定結(jié)果的因素分析及解決方法的研究

本文依據(jù) CNG 氣瓶壓力表的結(jié)構(gòu)和工作原理及 JJG 52 － 2013 檢定規(guī)程的要求，分析了影響車載 CNG 氣瓶壓力表檢定結(jié)果的因素，研究了這些問題產(chǎn)生的原因并提出了相應(yīng)的解決方法。

概述

天然氣是一種潔凈的能源，燃燒后主要生成物為二氧化碳和水。目前，相較于汽油、柴油作為汽車能源而言，使用 CNG(天然氣)作為汽車能源，更環(huán)保、價(jià)格更便宜，續(xù)航里程特別適合城市公共汽車、出租車、教練車以及私家轎車、微車。目前，CNG 作為汽車 能 源 在 我 國(guó) 汽 車 中 占 有 比 重 約 為 ( 60 ～ 70)% ，而私家車(轎車、貨車)使用 CNG 的高達(dá)(70 ～80)% 。特別是我國(guó) CNG 主產(chǎn)區(qū)，新疆、川渝和青海、內(nèi)蒙等省，其 CNG 氣瓶在出租車、教練車上的安裝率為 100%，城市公共汽車達(dá) 50% 以上。

但裝載在汽車上的 CNG 氣瓶，由于氣瓶?jī)?nèi)氣體壓力可能過高、應(yīng)力腐蝕等原因，在使用中因這些因素有可能發(fā)生爆炸，造成公共安全危害或者財(cái)產(chǎn)的損失。所以，本文就因 CNG 氣瓶充氣過高、使用后留存氣體氣壓過低(氣瓶中的天然氣不允許用盡，應(yīng)保 持 壓 力 在 0. 05MPa 以 上，防 止 空 氣 進(jìn) 入 氣瓶)、應(yīng)力腐蝕等可能引起爆炸的因素進(jìn)行分析，研究這些問題產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的解決方法，這對(duì)預(yù)防因車載 CNG 氣瓶帶來的公共危險(xiǎn)和計(jì)量部門檢定工作的開展是具有實(shí)際指導(dǎo)意義的。

2 車載 CNG 氣瓶壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理

車載 CNG 氣瓶壓力表由表殼部分、指針、刻度盤部分、彈簧彎管、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和管接頭等五個(gè)主要部分組成。當(dāng)彈簧管內(nèi)(彈性元件) 受到介質(zhì)壓力時(shí)產(chǎn)生的彈性變形，它的活動(dòng)端就向外伸張，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(通過壓力表的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大) 帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，由刻度盤上指示出介質(zhì)相對(duì)于大氣壓的相對(duì)值(或高或低)。3 影響車載 CNG 氣瓶壓力表檢定結(jié)果的因素及解決方法

3. 1 因環(huán)境條件因素對(duì)車載 CNG 氣瓶壓力表檢定結(jié)果的影響及解決方法

(1)現(xiàn)在對(duì)車載 CNG 氣瓶壓力表的檢定分為兩種:一種是把壓力表從汽車 CNG 氣瓶管路上拆下來，送回實(shí)驗(yàn)室，按照國(guó)家檢定規(guī)程進(jìn)行檢定后裝回氣瓶管道上。這種看似簡(jiǎn)單的方法，卻有非常大的弊端，如:①壓力表回裝密封不嚴(yán)密，導(dǎo)致 CNG 泄 漏;②需要實(shí)驗(yàn)室有大型停車場(chǎng)，這在第三方檢定中是一個(gè)客觀的，難以解決的難題。因此，筆者從實(shí)際出發(fā)，不建議使用此方案。 (2)第二種不拆表，選擇在車載 CNG 氣瓶檢測(cè)站現(xiàn)場(chǎng)檢定(有場(chǎng)地)，通過檢定裝置連接車載 CNG氣瓶管路的進(jìn)氣口，通過空氣壓縮機(jī)加壓檢定車載CNG 氣瓶管路上的壓力表，檢定完畢后，空氣介質(zhì)從進(jìn)氣口排出管道(避免了拆裝壓力表引起的泄漏)，是現(xiàn)在普遍使用的檢定方法。但是，應(yīng)用不拆表的方法存在一個(gè)客觀難題，檢定中環(huán)境條件，不符合中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程，JJG 52 － 2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規(guī)程》7. 1. 3 環(huán)境條件 a) 檢定溫度(20 ±5)℃的規(guī)定。

因此，基于車載 CNG 氣瓶壓力表因?yàn)闇囟扔绊憴z定結(jié)果的要素通過查閱資料及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出，檢定時(shí)對(duì)溫度變化引起的誤差可以進(jìn)行修正的公式為

Δ = ± (δ + K·Δt)

式中:δ—壓力表允許誤差% 的絕對(duì)值; Δt— t ( ) 2 － t1 ; t2—環(huán)境溫度( － 40 ～ 60)℃之間的實(shí)際值; t1—當(dāng)t2高于 25℃時(shí)，t1取 25℃ ;當(dāng) t2 低于 15℃ 時(shí)，t1

取 15℃ ; K—溫度系數(shù):0. 04% /℃或使用說明書中的數(shù)據(jù); Δ—溫度變化后的基本誤差。

通過對(duì)檢定結(jié)果的修正，可以解決車載 CNG 氣瓶壓力表因環(huán)境條件不達(dá)標(biāo)引起的測(cè)量結(jié)果誤差。