CNG装卸软管结构图1

一般分为3部分:

内管——为橡胶、塑料等；

加强层——为钢丝、纺织物等；

保护层——为橡胶、塑料、纺织物等。

安全隐患主要表现为:

内衬脱落、散包、管接头拔脱;

外表面磨损、开裂引发的突然间爆裂;

CNG装卸软管自身经长期风吹、日晒、外界温度变化以及内部介质、杂质的腐蚀引起老化,泄漏,甚至引起破裂爆管。

扣压方式连接,扣压方式连接存在的弊端是连接处容易发生拔脱。

CNG装卸软管在地上拖动,与地面摩擦容易造成管外表面破损。

减少CNG装卸软管外表面磨损保护措施,例如（各项成本投入增加，且形成了新的生产安全隐患。）：

外表面增加保护套；

加气岛敷设塑胶地面等方式。

2 装卸臂结构及组成

CNG装卸臂——立柱架、支撑轴管、进(出)口接头,旋转接头,内臂、弹簧平衡器、外臂﹑拉断阀、快速接头等部件组成（无缝钢管和弯头连接）。

由于无缝钢管是刚性的,不能像装卸软管那样随意弯曲,为了达到调整装卸臂的快速接头在要求的范围内到达所需位置,以便与CNG气瓶车接口对接,就需要各段钢管能够相互弯折和旋转。

装卸臂：既能旋转,又能密封高压气体的旋转接头,将内臂的立管和水平管、外臂、弯头和各段钢管连接起来,并且用弯头改变钢管的方向,在竖直方向和水平方向布置旋转接头共6个。这6个旋转接头配合起来,可实现快速接头在要求的范围内到达所需位置,能够非常方便、灵活地调整快速接头的位置,以便与CNG气瓶车的接口连接。

弹簧平衡器用来平衡外臂及相连接零部件的重力,使外臂能始终保持水平状态,同时也不影响在向上或向下操纵CNG装卸臂时外臂上下摆动的功能，以便调整快速接头的高低。当不与CNG气瓶车对接时,CNG装卸臂的外臂及与其相连接的其他部件在弹簧平衡器的作用下回复到原来的水平自由状态。

CNG装卸臂结构见图4。

CNG装卸臂的连接接头采用焊接方式,焊接方式承压能力高,安全可靠,可以避免安全事故的发生。CNG装卸臂的管接头连接方式见图5。

压缩天然气从固定在立柱架上的进(出)口接头进入,经过CNG装卸臂,由快速接头出来,作为装车使用。压缩天然气也可以从快速接头进入,由固定在立柱架上的进(出)口接头出来,作为卸车使用。CNG装卸臂使用现场情况见图6。

CNG装卸臂的进(出)口接头通过螺纹连接方式与加气机连接,另一端通过快速接头与CNG气瓶车充装口相连接,实现压缩天然气的装卸。CNG装卸臂安装在立柱架上,与地面有一定的高度,装卸臂的外表面不会产生磨损。钢质管道的性能明显优于CNG装卸软管,长期风吹日晒、外界温度变化、酸雨侵蚀及内部介质、杂质腐蚀等因素对它的影响很小，可以避免出现爆管等严重安全事故。

3 小结

从上面的对比可以看出, CNG装卸臂的操作安全性明显优于CNG装卸软管,CNG装卸臂的应用消除了充装中的不安全隐患,为安全提供了保障。

经济对比

1、CNG装卸软管出现故障时会造成燃气大量泄漏,事故危害性较大,且不能维修,需要更换整根软管。而CNG装卸臂出现故障时只是微渗漏,可以维修,事故危害性较小。

2、为了保持CNG装卸软管的外表面不与地面直接接触,使用企业在CNG装卸软管的外表面配置保护套等,增加了企业的成本。而CNG装卸臂不需要配置保护套等,节省了这部分成本。

3、CNG装卸软管定期检验和更换增加了企业的使用成本。a.根据中石油企业规范《压缩天然气加气站安全管理规范》,“加气软管应每班进行检查,至少两年应更换一次。"b.国家质量监督检验检疫总局颁布的《固定式压力容器安全技术监察规程》中第6.13(4)条指出:“装卸软管必须每半年进行一次水压试验,试验压力为1.5倍的公称压力，试验结果要有记录和试验人员的签字。”由这两个规范可以得出,CNG装卸软管的检验周期为6个月,使用寿命为2a。因此,CNG装卸软管每6个月1次的检验费用和每2a更换新管的费用都增加了企业的经济成本。国外进口 CNG装卸软管价格昂贵且需花费外汇,使用寿命短,定期更换的缺点又进一步增加了使用成本,若长期购买,将会增加企业和国家的外汇负担。而CNG装卸臂为国产,使用CNG装卸臂则完全避免了外汇的负担。

4、进口 CNG装卸软管的单价约为8 000 ~10 000元/根,本文按最低单价8 000元/根计算，CNG装卸软管需每6个月检验1次.使用年限为2a,因此,每2a需要检验3次,每次的检验费用按照1 000元计算。因此,CNG装卸软管的2a综合费用为CNG装卸软管的单价与3次的检验费用之和,为11 000元,则年平均综合费用为5 500元。

CNG装卸臂单价约为42 000元/台,根据我们实验的磨损情况来看,设计使用寿命为30 a。装卸臂的维护周期为3 ~ 4 a,每3 a维护1次,费用为2 000元,则年维护成本约为667元。CNG装卸臂的年平均综合费用为2067元。

分析结果:CNG装卸臂在经济性方面优于CNG装卸软管。

装车时间对比

CNG装卸软管与CNG装卸臂内直径均为20mm。根据各自结构特点,CNC装卸臂由于弯头较多,对充装速度会产生一定影响。CNG装卸软管的扣压接头内直径比软管内直径小,对装卸速度会产生更大的影响。CNG装卸臂管道内直径相同,不存在内直径细小狭窄处,不会对装卸速度产生影响。为了对比两者的装车性能,我们安排充装量约3 000m的CNG气瓶车,分别使用CNG装卸臂和CNG装卸软管进行充装作业,然后对装车时间进行测试。

在充装量、管道进气压力、充装前CNG气瓶车压力、充装压力等条件相近的情况下,根据测试数据,可以计算出CNG装卸软管的平均充装速度为62.61 m3/min , CNG装卸臂的平均充装速度为64.73m3/ min。因此,CNC装卸臂的平均充装速度比装卸软管提高2.12 m3/ min,提高约3.38%。对于一辆充装量为3 000 m3的CNG气瓶车而言,按照上面计算的平均充装速度计算,使用CNG装卸软管平均的装车时间为47.92 min,而使用CNG装卸臂的平均装车时间为46.35 min,因此,使用CNG装卸臂比CNG装卸软管平均装车时间缩短了1.57 min。

结 语

经过上述的对比分析,CNG装卸臂的安全性和经济性均优于CNG装卸软管,而且 CNG装卸臂的充装时间也短于CNG装卸软管,提高了工作效率，完全能够满足市场的需要。CNG装卸臂的应用为CNG企业生产提供了安全保障,同时为企业节省了更多的经济成本,给国家节省了大量外汇。因此,根据国家安全生产管理部门的相关文件规定,在压缩天然气装卸环节应推广使用CNG装卸臂。返回搜狐，查看更多