CNG长管拖车主要由半挂车、框架、大容积无缝钢瓶、前端安全舱、后端操作舱5大部分组成。
压 缩 天 然 气 ( Compressed Natural Gas, 简称CNG,是天然气加压并以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷,天然气的特性:
1.燃烧有三种形态:燃烧、爆炸、爆燃。
2.爆炸极限:L上=15%,L下=5%。
3.密度:比空气轻,气态密度常态下约为空气的0.5548。
4.临界参数:任何气体在温度低于某一数值时都可以等温压缩成液体,但当高于该温度时,无论压力增加多少,都不能使气体液化。可以使气体压缩成液态的这个极限温度称为临界温度。当温度等于临界温度时,使气体压缩成液体所需的压力称为临界压力,此时的状态称为临界状态。气体临界状态下的温度、压力、密度分别称为临界温度、临界压力、临界密度。
CNG长管拖车的车用燃料通常有两种:一种使用柴油作为燃料,另一种使用自带CNG作为燃料。
(1)燃料系统。高压CNG长管拖车的车用燃料分为两种:一种使用柴油作为燃料,另一种使用自带CNG作为燃料,自带CNG燃料罐也属高压气体储罐,通常包括天然气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器(或者天然气喷射装置)、各类电控装置等,具有泄漏、燃烧、爆炸危险性。
(2)大容积无缝钢瓶。大容积无缝钢瓶为储运设备,是主要承压部件,钢瓶两端分别有1个出口,连接前端安全舱和后端操作箱。高压 CNG 气瓶是压缩天然气汽车的主要设备之 一 ,气瓶的设置和生产都有严格的标准控制,按材质可以分为四类:第 一类气瓶是全金属气瓶,材料是钢或铝;第二类气瓶采用金属内衬,外面用纤维环状缠绕;第三类气瓶采用薄金属内衬,外面用纤维完全缠绕;第四类气瓶完全是由非金属材料制成,如玻璃纤维和碳纤维。
(3)前端安全舱。前端安全舱位于钢瓶组前端,半挂车和车头间部位。前端安全舱依据钢瓶数量对应设置有超压放空管、超压爆破板,当罐车处于超压状态时,可从放空管紧急排放或使压缩气体从爆破板处冲出爆破放散;有的CNG 罐车前端安全舱设有行车CNG燃料 罐注气孔,可为行车燃料罐实施充气。
(4)后端操作箱。后端操作箱位于钢瓶组后端(即车尾)。后端操作箱依据钢瓶数量对应设置有超压放空管、超压爆破板、单瓶截止阀、紧急切断阀、超越停车制动连锁、导静电 装置、温度计、压力表等附件,并有管道连接。
1.超压放空管:主要用于在罐内压力异常升高时释放压力,保障运输安全。
2.超压爆破片:主要用于在罐内压力异常升高时通过物理破裂实现快速泄压, 防止罐体因超压导致灾难性失效。
3.气瓶截止阀:用于控制单个气瓶与管路系统间气体通断的关键部件,其核心功能在于精准隔离特定气瓶,确保系统安全性与操作灵活性。
4.紧急切断阀:是车辆安全系统的核心部件之一,其核心功能是在检测到异常工况(如泄漏、碰撞、火灾等)时,快速切断气源通路,防止天然气持续泄漏引发爆炸或火灾。
5.充气口:通常配备标准化快速接头(如ISO或GB标准),确保与加气站的加气枪快速、牢固连接,同时支持一键断开,提升操作效率。
6.温度计:主要用于实时监测储罐内部或外部温度变化,确保罐体在安全温度范围内运行。
7.压力表:主要用于实时监测罐内气体压力状态,并与安全系统协同工作以预防超压或异常工况。
8.单瓶截止阀:主要作用是实现对单个钢瓶的针对性控制,截断事故钢瓶和其余钢瓶的联通。
9.紧急切断阀:设置在充气管道上,紧急状态下,可切断对钢瓶装卸气过程。
10.CNG 装卸气过程中,当后端操作箱处于开启状态时,如不慎造成罐车启动运行,会造成装卸软管等连接部位断裂,造成高压CNG 气体泄漏。设置超越停车制动连锁与罐车制动系统连锁,可确保操作箱开启状态时,罐车处于制动状态无法行驶,只有关闭舱门后,制动状态解除,罐车方可正常行驶。
11. CNG 罐车尾部设置有静电导出装置,可随时导出罐车运行和装卸时产生的静电荷。
12. 后端操作箱设置有温度计和压力表,可及时读取相关数据。需要特别指出的是,在对CNG 罐车的处置过程中,禁止在长管的前端和后端、燃料箱的封头处长时间站立,防止爆破板突然爆裂造成人员伤亡。

