劉洋，王雄，栗麗

（烏海市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，內(nèi)蒙古 烏海 016000）

蒸汽在車用CNG氣瓶定期檢驗(yàn)中的應(yīng)用

劉洋，王雄，栗麗

（烏海市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，內(nèi)蒙古 烏海 016000）

車用CNG氣瓶定期檢驗(yàn)中氣瓶內(nèi)部清洗和內(nèi)部干燥是非常重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，目前國內(nèi)較為普遍的檢驗(yàn)工藝采用壓縮清洗機(jī)進(jìn)行氣瓶內(nèi)部清洗和熱空氣吹掃進(jìn)行氣瓶內(nèi)部干燥，這兩種傳統(tǒng)工藝方法存在一定弊端。本文探討引入蒸汽用于車用CNG（壓縮天然氣）氣瓶定期檢驗(yàn)氣瓶內(nèi)部清洗和內(nèi)部干燥的工藝方法及可行性，以期提高車用CNG氣瓶定期檢驗(yàn)效率。

車用氣瓶；定期檢驗(yàn)；蒸汽；烘干；清洗

近年來，隨著CNG氣瓶生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提升，以及CNG作為汽車能源在環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢顯現(xiàn)，全國范圍內(nèi)，車用CNG氣瓶數(shù)量越來越多。而車用CNG氣瓶定期檢驗(yàn)作為法定檢驗(yàn)，面對全國數(shù)以百萬的CNG氣瓶，檢驗(yàn)中耗費(fèi)的人力物力巨大。車用氣瓶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)形式豐富，有民辦的，有公辦的，也有合作檢驗(yàn)的，這也使嚴(yán)格保證定期檢驗(yàn)質(zhì)量難度較大。保障車用氣瓶檢驗(yàn)質(zhì)量和提高檢驗(yàn)效率是氣瓶檢驗(yàn)工作者需要更多去考慮的問題。

1 蒸汽的應(yīng)用

空氣中所含水蒸汽達(dá)到最大限度成為飽和蒸汽，飽和蒸汽中的水分完全蒸發(fā)成為干飽和蒸汽。從不飽和蒸汽到濕飽和蒸汽再到干飽和蒸汽過程溫度是不變的，干飽和之后繼續(xù)加熱則溫度會(huì)上升，成為過熱蒸汽。飽和蒸汽的壓力與溫度是線性對應(yīng)關(guān)系，而過熱蒸汽壓力與溫度不存在對應(yīng)關(guān)系（如圖1）。

蒸汽被廣泛應(yīng)用于食品加工、物質(zhì)干燥、污染土壤治理等諸多領(lǐng)域。蒸汽干燥具有節(jié)能效果顯著、干燥品質(zhì)好、傳熱傳質(zhì)效率高、無失火和爆炸危險(xiǎn)等特點(diǎn)，是一種新興的具有較大潛力的干燥技術(shù)，隨著對其研究不斷深入，過熱蒸汽干燥技術(shù)被廣泛應(yīng)用于褐煤、木材、紙張、食品、污泥等。

蒸汽清洗是通過高溫高壓作用下的飽和蒸汽，對被清洗表面的油漬物顆進(jìn)行溶解，并將其汽化蒸發(fā)，能讓飽和蒸汽清洗過的表面達(dá)到超凈態(tài)。蒸汽可以有效切入任何細(xì)小的孔洞和裂縫，剝離并去除其中的污漬和殘留物。

圖1 水的相圖

2 蒸汽用于車用CNG氣瓶干燥

CNG纏繞氣瓶內(nèi)部干燥的具體要求在環(huán)GB24162-2009《汽車用壓縮天然氣金屬內(nèi)膽纖維纏繞氣瓶定期檢驗(yàn)與評定》中有明確規(guī)定，干燥時(shí)間應(yīng)足夠長以保證瓶內(nèi)完全干燥，國內(nèi)CNG氣瓶檢驗(yàn)站現(xiàn)多采用熱風(fēng)干燥方式，汽車用壓縮天然氣金屬內(nèi)膽纖維環(huán)纏繞氣瓶工作溫度為-40～65℃，所以熱風(fēng)干燥時(shí)，通常熱空氣溫度不可超過65℃。從實(shí)際檢驗(yàn)中干燥效果來看，使用熱風(fēng)干燥耗時(shí)較長，使氣瓶內(nèi)部完全干燥需要超過1h。當(dāng)氣瓶檢驗(yàn)數(shù)量大時(shí)，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)不可能耗用這么長時(shí)間直至氣瓶完全干燥。而氣瓶中有水分殘留時(shí)，遇CNG氣源雜質(zhì)H2S，會(huì)對鋼制內(nèi)膽造成腐蝕，并有可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，埋下安全隱患（表1）。

具體工藝方法為待干燥氣瓶垂直90°倒立放置，飽和蒸汽通過管路連接至氣瓶內(nèi)部，瓶口不可完全封堵，瓶口需留有1/2面積供蒸汽流出。連接至瓶內(nèi)管路近瓶口端可切換蒸汽和壓縮空氣。先使用壓縮空氣對氣瓶內(nèi)部進(jìn)行吹掃，吹掃時(shí)間可精確控制到秒，然后用壓縮空氣對氣瓶內(nèi)部進(jìn)行吹掃。如該工藝方法可行整個(gè)干燥過程用時(shí)控制在2min之內(nèi)，有效提高烘干效率，將大大減少整個(gè)定期檢驗(yàn)耗時(shí)。檢驗(yàn)車間如不具備蒸氣源可使用電加熱或其他燃料方式的民用蒸氣發(fā)生裝置作為蒸氣源。

表1 飽和蒸汽壓力溫度對照簡表

表2 某QL-358型清洗機(jī)清洗氣瓶用水量統(tǒng)計(jì)表

3 蒸汽用于車用CNG氣瓶內(nèi)部清洗

目前CNG氣瓶內(nèi)部清洗大多采用加壓的水流沖洗氣瓶內(nèi)部，水流出時(shí)帶走瓶內(nèi)的殘留物。而油質(zhì)組分通常不溶于水，所以清洗時(shí)很難完全清洗干凈，氣瓶內(nèi)油污越多需要沖洗時(shí)間越長，如檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)不具備檢驗(yàn)用水回收利用能力，會(huì)造成大量的水資源浪費(fèi)，而且?guī)в杏臀鄣膹U水直接排放會(huì)造成公共水體污染。某型號清洗機(jī)清洗氣瓶時(shí)耗水量見表2，使用3MPa壓縮水清洗氣瓶，每次同時(shí)清洗2只氣瓶3分鐘，清洗1萬只氣瓶需要用水350噸。我國巨大的車用氣瓶保有量，氣瓶定期檢驗(yàn)中氣瓶清洗用水總量非常大，因此而造成的水資源浪費(fèi)和水污染問題非常值得關(guān)注（表2）。

具體工藝方法為將待干燥氣瓶置于垂直90°氣瓶倒水機(jī)上，通過管路引入蒸汽吹掃氣瓶內(nèi)部，利用高溫高壓的蒸汽將油污從氣瓶內(nèi)壁分離，蒸汽吹掃之后再用清洗機(jī)壓縮水流對氣瓶內(nèi)部進(jìn)行沖洗，帶出已與氣瓶內(nèi)壁分離的油污。氣瓶內(nèi)部清洗過程中蒸汽吹掃時(shí)間需要嚴(yán)格控制，不可過長，以免影響纏繞氣瓶纏繞纖維結(jié)構(gòu)性能。經(jīng)清洗的油污通常浮于水上層，可在氣瓶清洗環(huán)節(jié)中加入油污回收裝置，對瓶內(nèi)殘留油分加以回收利用，同時(shí)避免油污造成水體污染。

4 結(jié)語

如蒸汽成功應(yīng)用于車用CNG氣瓶定期檢驗(yàn)內(nèi)部清洗和氣瓶干燥環(huán)節(jié)可以有效提高檢驗(yàn)效率，在內(nèi)部清洗項(xiàng)目中可以節(jié)約大量清洗用水。但蒸汽具體應(yīng)用到實(shí)際檢驗(yàn)中來還有很多工作要做，需要進(jìn)行大量不同蒸汽壓力、溫度和蒸汽吹掃時(shí)間等條件的對比實(shí)驗(yàn)，積累大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析驗(yàn)證蒸汽吹掃對車用CNG氣瓶結(jié)構(gòu)性能的影響，以作為蒸汽吹掃應(yīng)用于車用CNG氣瓶定期檢驗(yàn)中的理論支撐，并不斷優(yōu)化具體工藝方法，以便將蒸汽的應(yīng)用更好的服務(wù)于車用CNG氣瓶定期檢驗(yàn)工作。

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