车用气瓶安装监督检验的质量控制

2012-04-13 04:58王涛全
科技传播 2012年13期
关键词:保证体系车用气瓶

王涛全

绵阳市特种设备监督检验所,四川 绵阳 621000

近年来,随着全球能源供应的紧张以及大气环境的恶化,清洁能源汽车得到广泛的应用。汽车用清洁能源主要以压缩天然气和液化石油气为主,随着液化天然气技术的日益成熟,液化天然气也得到了大量的应用。由于四川具有丰富的天然气资源,所以我们地区的清洁能源汽车除少部分使用液化天然气外,大部分使用压缩天然气(CNG)。由于车用气瓶的安装质量不符合相关规范和技术标准的要求,造成天然气泄漏引发汽车燃烧甚至车用气瓶爆炸的事故时有发生,给汽车驾驶员和乘客造成严重的人身伤害和财产损失。为确保车用气瓶的安装安全质量,保障广大乘客和驾驶员的生命和财产安全,对车用气瓶的安装过程和安装质量进行监督检验是非常必要的。

1 监督检验的程序和内容

车用气瓶的安装监督检验,是指汽车生产厂家或汽车改装企业在其安装过程中,由特种设备监督检验机构的检验人员对车用气瓶、安全附件以及固定装置的安装过程和安装质量进行监督验证,以确保车用气瓶的安装安全质量符合相关安全技术规范和标准的规定。

监督检验程序可概括为:(如图所示)

监督检验的内容包含气瓶安装质量监督检验和安装机构质量保证体系运转情况的监督检查。具体包括:

1)汽车生产或改装机构特种设备安装资质审查;

2)安装单位设计文件、施工工艺文件以及安装过程记录等技术资料审查;

3)气瓶的产品合格证、质量证明书和定期检验报告等技术资料审查;

4)气瓶的外观质量、安装位置和安装固定情况检查,支架的制造和安装质量检查;

5)气瓶的气密性检验现场监督;

6)施工单位出厂技术文件审查;

7)气瓶安装单位质量保证体系运转情况监督检查。

2 监督检验质量控制的重点内容车用气瓶安装监督检验的质量控制,主要

控制影响气瓶安装安全质量的的各个重要环节, 以确保安装安全性能符合相关安全技术规范和技术标准的要求。具体内容包括:

1)安装单位的安装许可资格核查。从事车用气瓶安装的车辆生产单位、汽车改装单位或其他单位,应按TSG R0009-2009《车用气瓶安全技术监察规程》和TSG R3001-2006《压力容器安装改造维修许可规则》的规定取得1级压力容器安装许可资格;

2)气瓶安装设计文件审查。车用气瓶安装的设计图样、工艺文件应符合GB/T18437.1/2-2009《燃气汽车改装技术要求》、GB/T19240-2003《压缩天然气汽车专用装置的安装要求》等相关安全技术规范和技术标准的规定,设计文件的审批手续(包括设计文件变更材料代用的审批)应齐全,符合相关要求;

3)气瓶技术资料审查。车用气瓶的生产单位必须按有关规定取得制造许可资格,安装单位首次安装某单位制造的气瓶时,应提供气瓶制造单位的制造资格证书复印件。

车用气瓶的产品合格证、质量证明书和监督检验证书应符合国家相关规范和标准的要求,安装气瓶的编号应在批量检验质量证明书和监督检验证书的涵盖范围之内。移装的车用气瓶,还应核查气瓶移装前的定期检验报告,确保气瓶在其设计寿命内并保证定期检验合格;

4)气瓶外观质量检查。车用压缩天然气气瓶分为四类:钢质气瓶、金属内胆环向缠绕气瓶、 金属内胆全缠绕气瓶和非金属内胆全缠绕气瓶,目前最常用的有两种:钢质气瓶和金属内胆环向缠绕气瓶。对于钢质气瓶,筒体内、外表面应光滑圆整,不得有肉眼可见的裂纹、折叠、波浪、重皮、夹杂等影响强度的缺陷;瓶体底部内外表面不得有肉眼可见的缩孔、皱褶、凸瘤和氧化皮;瓶肩和瓶底与筒体必须圆滑过渡,瓶肩上不允许存在沟痕;瓶口内螺纹不允许有倒牙、平牙、牙双线、牙底平、牙尖、牙阔以及螺纹表面上的明显跳动波纹。对于金属内胆环向缠绕气瓶,内胆筒体内、外表面应光滑圆整,不得有肉眼可见的裂纹、折叠、波浪、重皮、夹杂等缺陷,端部内外表面不得有肉眼可见的缩孔、皱褶、凸瘤和氧化皮;内胆端部与筒体应圆滑过渡,肩部上不允许有沟痕存在;缠绕层应无白沙、纤维裸露、纤维断裂、树脂积瘤以及离层等缺陷;瓶口内螺纹的螺距、牙型角、牙顶、牙底以及螺纹表面粗糙度应符合相关标准的要求。

监督检验流程图

液化石油气钢瓶的瓶体外表面应光滑,不得有裂纹、重皮、夹杂和深度超过0.5mm的凹坑、划伤、腐蚀等缺陷,内表面不允许有氧化皮。

液化天然气(LNG)气瓶属于低温绝热压力容器,其外表面应无碰伤、裂纹、焊渣、毛刺和凸凹不平,金属零部件应无明显腐蚀现象;

5)车用气瓶的安装质量检查。车用气瓶的安装应与安装设计图样一致,安装质量应符合GB/T19239《液化石油气汽车专用装置的安装要求》和GB/T19240《压缩天然气汽车专用装置的安装要求》的相关规定。

车用气瓶的安装位置应远离热源,其工作环境温度不得高于60℃。在汽车车架下安装车用气瓶时,气瓶及其附件不应布置在汽车前桥之前和后保险杠之后,气瓶最小离地距离应不小于200mm。

车用气瓶应安装在通风位置或采取有效的通风措施,阀门渗漏的气体不应进入驾驶室或客厢。储气瓶不应直接安装在驾驶室或载人车厢内,当不得不安装在驾驶室或载人车厢内时,应采用金属或非金属的保护盒、波纹管及通气接口将瓶口阀及连接的高压接头与驾驶室或载人车厢安全隔离。保护盒应将整个储气瓶及其附件密封在内,其结构应能使任何可能泄漏的气体不会流到驾驶室、客厢和行李箱。保护盒的任何一点在受到一个从1m高处掉下的50N重的钢球撞击后,所产生的损伤应不会导致气体的泄漏;在30kPa的内压力作用30min后,其密封材料或密封件不会移位或失去完整性;在保护盒关闭的情况下,构件、密封件和密封材料在100℃的温度时仍能保持其气密性。通气接口排气方向应指向车尾方向并与地面成45°圆锥的范围内,能将泄漏气体排出车外,通气接口至汽车排气管和其他热源距离不应小于250mm,通气总面积不应小于450mm2。保护盒、波纹管及通气接口安装后进行气密性检验应无泄漏,且不得有永久变形。

多个车用气瓶的安装应布置合理、排列整齐。在货车车厢内安装储气瓶时,应安装金属或非金属保护罩。

车用气瓶的固定支座应固定牢靠,确保有四个固定点连接在结构件上,其间距应确保储气瓶的稳定。储气瓶与固定支座之间应有防止气瓶旋转、移动和震动松动的橡胶垫,且橡胶垫在结构上具有防止自身移动和脱落的功能,橡胶垫厚度不应小于4mm。储气瓶的安装应牢固,紧固螺栓的尺寸满足规定的受力要求并有防松装置,扭紧力矩符合设计要求。固定支座的安装应便于拆卸工作。

车用气瓶的气瓶阀和接头应有防止碰撞、倾覆等事故的保护装置;气瓶阀与汽车外轮廓边缘的距离不应小于200mm。

气压(量)显示装置可采用压力表或其他气量显示装置。若采用压力表,其压力量程应为储气系统额定工作压力的1.5倍~2.0倍。采用其他气量显示装置时,宜采用压力传感器和气量显示器。压力表应安装在易于观察、防震和避免损坏的位置,确保安装牢固;不应安装在驾驶室内;当安装在裸露位置时,应加装压力表防护罩。气量显示装置应安装在驾驶室内驾驶员易于观察的位置。

应保证汽车在空载和满载状态下的载荷分布符合GB7258的规定,整车质量增加不得超过原车整备质量的5%;

6)气密性检验现场监督。现场检查并且监督车用气瓶泄漏试验的程序与结果,应符合有关规范、技术标准和设计图样的要求。

泄漏试验应在气瓶公称工作压力下进行,可采用精度不低于±5%FS,报警点为25ppm的防爆数字显示仪表检漏,检测各接口的连接处,应无泄漏报警;也可采用发泡液试验法,试验时使用中性发泡液,将发泡液涂覆在整个被检测部位表面,观察至少1min,所检区域无气泡产生。

当气体检漏仪发现泄漏后,应采用发泡液试验法确定泄漏部位;

7)安装单位出厂技术资料审查。安装单位应当向车用气瓶的使用单位提供随车技术文件,包括:车用气瓶的出厂文件、压缩天然气或液化石油气专用装置的合格证和使用说明书、改装车使用维护说明书以及安装合格证书、安装监督检验证书等等;

8)安装单位质量体系运转情况监督检查。除平常的监督检查外,每年至少一次集中检查安装单位的质量保证体系运转情况,检查内容包括质量保证体系的建立和质保体系的运行两个方面。质量保证体系的建立应满足TSG Z0004-2007《特种设备制造安装改造维修质量保证体系基本要求》的要求,各个质量要素、质量控制点应齐全、规范,体系结构简洁、明了,符合安装单位自身的实际情况,做到分工明确、责任到位。质量保证体系应持续、有效的运行,各个质量控制环节应认真做好质量运行记录,定期进行内部审核和管理评审,严格执行质量监督和纠正、预防措施,持续改进,不断提高产品质量和服务质量。

3 监督检验过程中发现的问题与建议

在车用气瓶的安装监督检验过程中,常常会遇到安装单位设计不合理、工艺控制不严、气瓶质量超过规定等问题,要求监检人员根据实际情况督促施工单位及时处理,保证安装质量符合相关规范和标准的规定。

1)安装单位的资格证书失效。安装单位一般不会无证施工,发生安装资格失效主要有两种情形,一是其核准资格临近过期时,因为没有及时申报换证评审而导致安装资格过期失效;二是有的安装单位施工场所发生了变更,未按规定申请变更后的鉴定评审,从而导致安装许可证失效;

2)气瓶出厂技术资料不齐全。安装单位不按规定提供气瓶生产单位的制造许可证复印件,提供的气瓶合格证、质量证明书不真实,或者气瓶的合格证、批量质量证明书以及监督检验证书未涵盖所安装气瓶的编号;

3)安装设计图样和安装工艺不齐全,不能涵盖所有安装型号的车辆,个别单位甚至没有安装设计图样和安装工艺文件;4)安装自检资料不规范、不齐全。自检项目混乱,各个厂家不一致,不符合相关标准和规范的规定。自检项目表上无操作和检验人员确认签字;5)车用气瓶固定支架不符合规范要求。固定支座的材料规格尺寸较小,焊接质量差,个别支座与气瓶的型式不相匹配,背带太窄、太薄,橡胶垫太薄,有的橡胶垫甚至不足2mm,支座的结构不能确保车用气瓶固定牢靠;6)安装质量不符合规范。主要表现在:气瓶安装位置不符合标准要求,多个气瓶的安装布置不合理,安装气瓶后的安全距离达不到要求;固定支架不规范,制造质量差,安装后拆卸不方便,极个别气瓶甚至无固定支架;气瓶固定不牢靠,防松背带和橡胶垫的结构和厚度不满足要求,个别固定支架未加装紧固螺栓的防松装置;直接安装在驾驶室或载人车厢内的气瓶,未采用保护盒将气瓶与驾驶室或载人车厢安全隔离,安装在货车车厢内的气瓶无防护罩或防护罩松垮;改装后汽车质量的增加超过了原车整备质量的5%;压力表安装后无法从正视方向进行观察,等等。

针对监检过程中的各类问题,提出如下建议:

1)加强监督检验的过程监督,统一检验检测项目与质量要求,对检验中发现的问题及时提出,督促安装单位及时整改,保证安装安全质量符合相关规范和标准的要求;

2)规范安装设计图样和安装工艺。我所检验责任范围内共有六家汽车制造与改装单位,把他们的设计工艺人员集中调配,各自分工负责,依据车辆的型号、规格设计相应的安装施工图样和施工工艺,做到每一种类型、规格的汽车都有相应的设计图样与施工工艺,各个厂家可以共享这些文件;

3)规范固定支座的设计与制作质量。根据车用气瓶的型式、规格尺寸,设计固定支座的型式与规格尺寸,使固定支座系列化、标准化,统一材料规格、焊接以及制作要求,保证支座的制作质量;4)规范自检记录和出厂技术资料。根据相关规范和标准的要求,统一制定自检记录的内容和表格形式,出厂技术资料的内容和要求严格执行相关规范和标准。要求各个安装单位认真、如实地填写检查记录,各项记录的操作和检验人员必须签字确认;5)加强气密性检验的现场监督。气密性检验是验证安装质量的重要环节,一定要坚持气密性检验的现场监督验证。要在规定的试验压力下,采取行之有效的检验方法仔细对各个部位进行认真的检查,确保受检部位无泄漏;6)加强生产单位质量体系运行的监督。安装单位质量保证体系的持续、有效运转是保证车用气瓶安装质量的有效手段。监督检验机构和监检人员应加强安装单位质量体系运行情况的监督检查,督促其按照相关规范和标准以及自身的质量保证体系要求运行,认真做好体系运行记录,持续改进,确保质量保证体系的建立和运行符合相关安全技术规范的规定。

4 结论

我所是开展车用气瓶安装质量监督检验较早的检验机构之一,目前已对六万余只车用气瓶实施过安装安全质量监督检验。通过监督检验,对车用气瓶的安装质量进行了有效的控制,保障了车辆驾驶员和乘客的生命财产安全,促进了清洁能源汽车改装行业的健康有序发展。

[1]TSG R0009-2009,车用气瓶安全技术监察规程[S].

[2]GB/T18437.1/2-2009,燃气汽车改装技术要求[S].

[3]GB/T19239,液化石油气汽车专用装置的安装要求[S].

[4]GB/T19240,压缩天然气汽车专用装置的安装要求[S].

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