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车用CNG缠绕气瓶瓶阀压帽冲出事故的原因分析及预防建议

发表时间：2021/8/9 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：武建文

[导读] 汽车用压缩天然气气瓶瓶阀，是保证车用气瓶充装和使用的启、闭装置，它的安全性能决定着气瓶的安全使用。

甘肃省特种设备检验检测研究院武建文甘肃兰州 730050

摘要：汽车用压缩天然气气瓶瓶阀，是保证车用气瓶充装和使用的启、闭装置，它的安全性能决定着气瓶的安全使用。本文就某改装厂改装的车用压缩天然气气瓶在进行气密性试验时，发生气瓶瓶阀压帽冲出事故进行分析，经过气瓶坠落模拟试验，得出的结论是气瓶在安装前的装卸、运输等过程中，瓶阀受到外力作用碰撞造成。从而提出预防建议：怎样才能安全的包装、装卸、运输、储存、安装、充装、使用车用CNG气瓶。
关键词：车用天然气气瓶瓶阀事故分析预防建议
Abstract: The valve of compressed natural gas cylinder for automobile is the opening and closing device to ensure the filling and use of the cylinder, and its safety performance determines the safe use of the cylinder. This paper analyzes the accident that the pressure cap of the cylinder valve breaks out during the air tightness test of the vehicle compressed natural gas cylinder refitted by a Refitting Factory. After the cylinder falling simulation test, the conclusion is that the cylinder valve is impacted by external force in the process of loading, unloading and transportation before installation. The preventive suggestions are put forward: how to package, load and unload, transport, store, install, fill and use CNG Cylinder safely.
Key words: Accident analysis and preventive suggestions of natural gas cylinder valve for vehicles.
        1.前言
        汽车用压缩天然气缠绕气瓶，是固定在汽车上供汽车动力的压力容器，气瓶由瓶体和瓶阀组成，瓶体由钢制内胆和纤维缠绕层组成，瓶阀由阀座、阀杆、密封件、爆破片、弹簧、易熔合金塞、压帽、手轮组成；车用压缩天然气气瓶，具有高压、清洁、环保、价廉的特性，广泛使用于城市公交车、出租车、微货车及私家车上；气瓶的安装、充装、使用是否合规，关系到人民生命及财产的安全。汽车用气瓶在安装前装卸、运输不当，安装后充装、使用操作不当或者汽车发生交通事故，都有可能会造成气瓶及瓶阀受到冲击、碰撞、磨损、侵蚀、易熔塞顶出等损伤，致使车用压缩天然气气瓶或瓶阀损坏，造成气瓶或瓶阀发生泄漏、爆炸等事故发生。瓶阀作为气瓶的安全附件，其安全性能直接影响到气瓶的安全使用；因此,在气瓶包装、装卸、运输、安装、冲装、使用等环节做好对气瓶瓶阀的保护十分必要。
        2．事故原因分析
        2.1事故经过
        2018年5月12日，某厂家生产的一批车用压缩天然气气瓶，在某车用燃气改装厂改装后用压缩空气进行气密性试验时，其中一只气瓶当压力升到10MPa时，突然只听喷的一声，气流冲击汽车箱体，冒出一团白烟，气瓶压力瞬间释放为零，造成改装车瓶阀侧箱体局部受损，所幸无人员伤亡。
        2.2事故现场调查及检查
        2.2.1现场检查发现气瓶完好，瓶阀的圧帽飞出，飞出的圧帽击穿了改装车箱体一侧的护挡板（见图一），压帽掉落在击穿汽车箱体一侧的地上；压帽（见图4），发生瓶阀压帽飞出事故，造成气瓶无法使用。
        2.2.2对该气瓶及瓶阀进行检查，发现该气瓶及瓶阀（以下称问题瓶阀）：该缠绕气瓶出厂检验合格，出厂资料齐全；瓶体检验合格但阀体歪斜（见图2）；瓶阀上端面凹槽内有异物，为纸箱碎屑和水泥粉末（见图3）；瓶阀手柄有磕碰掉漆痕迹；阀体外表面除安装压痕外无明显碰撞痕迹。因瓶阀压帽冲出，瓶阀压帽连接内螺纹及压帽外螺纹损坏（见图4）。
        2.2.3据改装厂安装工讲：“该气瓶拆箱时包装箱有破损”。
        综合分析，怀疑由于外力冲击瓶阀使压帽螺纹损坏，阀体歪斜，致使气瓶在气密性试验时出现瓶阀压帽冲出的事故。瓶阀损坏图片如下：

        2.3气瓶坠落模拟试验
        随机抽取一只与问题瓶阀所在同批次的，带有完整包装的气瓶，使气瓶瓶阀端向下，从两米高处自由坠落，进行坠落模拟实验。
        试验结果：
        （1）模拟实验前气瓶外包装完好。
        （2）模拟实验后宏观检查发现：
        气瓶外包装：纸箱开裂、变形，折边处、封口处撕裂（见图5）。

        图7 瓶阀手柄变形损坏
        图8 瓶阀端面凹槽内有因       图9 压帽外螺纹损坏、密封件碰撞冲击压入的包装箱纸末          损坏、脱落
         2.4事故结论
        根据气瓶坠落模拟试验的结果，综合问题瓶阀的特征，分析结论如下：
        改装厂在气瓶安装前的气瓶拆箱检查不仔细，致使对外包装有破损的气瓶进行了安装。
        （1）瓶阀端面凹槽中有异物及瓶阀手柄有磕碰掉漆，瓶阀歪斜，原因是气瓶在装卸、运输等过程中，瓶阀受到外力作用碰撞造成。
        （2）由于外力作用，致使瓶阀压帽螺纹咬合错位，螺纹承受力下降，气瓶试压时瓶阀压帽冲出，瓶阀压帽连接内螺纹及压帽外螺纹损坏，造成瓶阀损坏。
        3.预防建议
        （1）每只气瓶在包装前应清除残留在其内的水分，包装时保持气瓶及阀门清洁，无油污、无腐蚀，进出气口螺纹不受损伤。
        （2）包装箱外应标有防止受潮、雨、雪、化学品侵蚀及剧烈碰撞提示。
        （3）气瓶在安装前的装卸运输中应有保护措施，防止缠绕层磨损、划伤。严禁抛、扔、滑、滚、碰、撞、敲击气瓶等，造成气瓶及瓶阀损坏。
        （4）气瓶保管环境中不得含有能够引起天然气缠绕气瓶及瓶阀腐蚀等有害溶剂及有害气体。
        （5）气瓶在拆箱安装前应逐个检查气瓶的包装箱是否完好，对外包装有破损的应重点检查其气瓶及瓶阀的外观质量，合格后方可安装。
        （6）每次加气前，加气站的检查人员应当对车用气瓶进行严格检查并且做好记录，对有问题的气瓶严禁加气。
        （7）气瓶在使用过程中经常要检查瓶阀易熔合金塞是否有顶出变形，若有应立即停止使用气瓶。
        （8）对车辆发生重大交通事故的气瓶，必须经过检验机构检验合格后方可投入使用。
        （9）严禁超压充装。气瓶的工作压力是在基准温度（20℃）时的限定充装压力，充装压力应根据充气时的实际气温调节，调整温度补偿值。
        （10）使用单位应当学习了解和气瓶安全有关的知识，严格按照有关规定正确使用车用气瓶，并对在用气瓶进行经常维护保养，定期进行检查。
参考文献：
［1］气瓶检验员（QP-1）培训教材（2014版）.
［2］气瓶附件安全技术监察规程 TSG RF001-2009.
［3］车用压缩天然气瓶阀 GB17926-2009.
［4］气瓶搬运、装卸、储存和使用安全规定 GB/T-34525-2017.
作者简介：武建文，男，工程师，从事承压类特种设备检验检测及技术研究工作。