[發明專利]一種天然氣汽車供氣系統天然氣泄漏的檢測方法

有效

• 申請號: 202110063123.X
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112902026B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 胡凝;肖薇;劉子賀;劉壽東;徐曉明
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;喬煒

本發明提供一種天然氣汽車供氣系統天然氣泄漏的檢測方法，該方法通過整車排放試驗測出整車的CH₄:CO₂排放比，然后通過尾氣排放試驗測出CH₄和CO₂的尾氣排放系數，由此得到CH₄的泄露排放系數，再結合天然氣氣源中的CH₄含量和燃料的經濟系數以及CH₄的密度，進一步計算出泄漏率；本發明以CO₂為示蹤劑，借助于CH₄:CO₂排放比，把CH₄的整車排放與尾氣排放相減，將CH₄的泄漏排放拆分出來，解決了空氣中CH₄濃度低，一般的傳感器很難捕捉到這種濃度的變化，無法直接估計出供氣系統泄漏率的問題。

技術領域

本發明涉及一種天然氣汽車供氣系統天然氣泄漏的檢測方法，屬于環境科學技術領域。

背景技術

天然氣汽車指以天然氣為天然氣提供動力的汽車，包括壓縮天然氣汽車和液化天然氣汽車兩類。天然氣汽車和其他天然氣設備一樣，由于供氣系統處于高壓狀態，極易發生泄漏的問題。加上購置原裝的天然氣汽車費用高昂，中國有80％的壓縮天然氣汽車和10％的液化天然氣汽車是由原來的柴油、汽油發動機和供油系統直接改造而成的，改裝車輛的接口處更容易發生微小的泄漏。為了避免天然氣泄漏引發的安全問題，根據《GB 19239-2013天然氣汽車專用裝置的安裝要求》，天然氣汽車必須用檢漏液和檢漏儀進行供氣系統泄漏檢測。同時，《GB 7258-2012機動車運行安全技術條件》中還要求安裝泄漏報警裝置。但是，這些安全性檢測方法無法用來檢測出供氣系統的微小泄漏。因為少量的天然氣泄漏出來，若處在空氣流通的環境中，天然氣中的甲烷很快被稀釋，空氣中的甲烷濃度是極低的，一般的傳感器很難捕捉到這種濃度的變化，更無法估計出泄漏率的大小，也無法衡量泄漏對環境的影響和造成的經濟損失。

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供一種對天然氣汽車的供氣系統進行泄漏檢測的檢測方法。

為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為：一種天然氣汽車供氣系統天然氣泄漏的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

將受試車輛置于靜態密閉氣室內，啟動車輛，在氣室上方用電泵抽取氣室內的氣體，并連接氣體分析儀實時監測該氣室內的氣體濃度，每隔1s記錄一組CH₄和CO₂濃度，得到5-10min的CH₄和CO₂濃度的時間序列數據；

以CO₂濃度觀測值為自變量x，CH₄濃度觀測值為因變量y，進行一元線性回歸：y＝ax+b，式中斜率a為車輛的CH₄:CO₂排放比

將真空泵的進氣口與車輛排氣口連接，真空泵集氣口與鋁箔氣體采樣袋連接，啟動車輛，收集尾氣；將采集到的尾氣樣本用氮氣進行稀釋后注入氣相色譜儀，記錄樣本的CH₄和CO₂的峰面積，用尾氣樣本的峰面積與標準氣體的CH₄或CO₂峰面積的比值，乘以標準氣體的CH₄或CO₂濃度，計算尾氣中的CH₄或CO₂濃度；由下式計算CH₄和CO₂的尾氣排放系數：

EF_c,m-exhause＝C_c,mWV/u

式中，C_c,m為尾氣中的CH₄或CO₂濃度，W為發動機轉速，V為發動機排氣量，u為行駛速度；