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半拖掛式汽車罐車的形式如圖1-8-3所示。
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3.汽車罐車的基本要求
液化石油氣汽車罐車與其他受壓設(shè)備一樣，對(duì)設(shè)計(jì)與制造的要求也必須是結(jié)構(gòu)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、經(jīng)久耐用且美觀大方。罐車主要是由充裝液化石油氣的罐體、安全附件和車輛行駛部分組成。它既是一個(gè)移動(dòng)式壓力容器設(shè)備，又是一部完整的車輛，所以設(shè)計(jì)和制造一部性能良好的罐車，首先必須符合壓力容器安全的基本要求， 同時(shí)又要符合公路交通運(yùn)輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定和要求。
(1)安全可靠?
??? 罐車上盛裝的介質(zhì)是以C3、C4為主的烴類碳?xì)浠旌衔?液化石油氣)，在常溫下儲(chǔ)存，具有一定的壓力，并且易燃易爆。這就要求罐車上的儲(chǔ)液罐能夠承受液化石油氣在運(yùn)輸儲(chǔ)存過程中可能出現(xiàn)的最高壓力，在最高壓力下罐車罐體不得有破裂或變形，也就是說要有足夠的剛度和強(qiáng)度。同時(shí)罐體以及各連接部位要密封可靠，不允許有泄漏存在。只有這樣，才能滿足液化石油氣罐車的安全要求。
(2)經(jīng)濟(jì)合理
??? 任何設(shè)備都要講求經(jīng)濟(jì)性，罐車同樣要考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在貫徹的買賣過程中首先談到的就是價(jià)格問題。不過它的經(jīng)濟(jì)性是建立在安全的基礎(chǔ)之上的。
目前國內(nèi)設(shè)計(jì)與制造的罐車，大多是在有限的載重汽車底盤的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理選擇的，由于底盤本身的經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)基本限定，所以對(duì)罐車的經(jīng)濟(jì)性的要求，主要是對(duì)罐體的設(shè)計(jì)與制造的要求。
??? (3)經(jīng)久耐用
??? 如果用戶較多，則罐體的利用率就較高，因罐車幾乎每天都要進(jìn)行裝卸作業(yè)，其使用方便性、性能的可靠性和耐用的程度，都是罐車設(shè)計(jì)與制造的一個(gè)主要指標(biāo)。
(4)外形美觀
??? 罐車是一種運(yùn)輸液化石油氣的特種車輛，經(jīng)常在市內(nèi)街道或城市之間的公路行駛，其外形是否美觀，與其他車輛、路、橋、建筑物是否協(xié)調(diào)，是設(shè)計(jì)和制造時(shí)必須考慮的因素。
(5)方便檢修
??? 為了保證罐車的使用安全，必須對(duì)罐體、車輛底盤、附件進(jìn)行經(jīng)常或定期的維護(hù)檢修。交通部門規(guī)定車輛每年都要進(jìn)行年檢?！兑夯瘹怏w汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，罐車除加強(qiáng)日常的維護(hù)保養(yǎng)外每年必須對(duì)罐體進(jìn)行年度檢驗(yàn)，安全附件進(jìn)行調(diào)試校驗(yàn)；每六年必須進(jìn)行全面檢驗(yàn)。因此方便檢驗(yàn)與維護(hù)修理也是罐車設(shè)計(jì)制造中必須十分重視的一項(xiàng)基本要求。
(6)行駛穩(wěn)定
??? 罐車的行駛穩(wěn)定性也是貫徹安全可靠的重要指標(biāo)。一般對(duì)罐車要求盡量做到保持汽車底盤原有的特性，如牽引性能、制動(dòng)性能、操作性能、燃料的經(jīng)濟(jì)性能、通過性能和穩(wěn)定性能等，特別重要的是穩(wěn)定性能。上述性能的任何改變，都會(huì)直接影響到罐車的安全性能和經(jīng)濟(jì)性能。
二、汽車罐車的基本結(jié)構(gòu)
液化石油氣汽車罐車是運(yùn)輸液化石油氣的專用車輛，為了保證進(jìn)行正常的充裝、運(yùn)輸作業(yè)并確保安全可靠，就必須具備各種基本結(jié)構(gòu)，它包括承載行駛部分(底盤)、儲(chǔ)運(yùn)容器(罐體)、裝卸系統(tǒng)與安全附件等。
1.底盤
汽車底盤是液化石油氣汽車罐車的行駛與承重部分，是結(jié)構(gòu)的主體。汽車底盤的各項(xiàng)技術(shù)性能，如載重與牽引能力、制動(dòng)和轉(zhuǎn)彎性能、操縱與穩(wěn)定性能、通過性及行駛的平順性等，都直接影響到罐車的安全性與經(jīng)濟(jì)性。
目前我國尚未生產(chǎn)專門用于液化石油氣汽車罐車的專用汽車底盤，只能從現(xiàn)有的載重汽車底盤中選擇，選擇時(shí)必須充分考慮底盤的各種技術(shù)參數(shù)對(duì)改裝液化石油氣汽車罐車的適用性。
(1)汽車的牽引性能
??? 汽車的牽引性能是反映汽車使用性能的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，它直接影響到罐車的運(yùn)輸生產(chǎn)率，決定了在各種行駛條件下，汽車的最高行駛速度以及達(dá)到該速度的快慢程度。牽引性能可以用以下3個(gè)指標(biāo)表示：
①在各種使用條件下的最高行駛速度。
?、谠诟鱾€(gè)擋位上的最大爬坡能力。
?、奂铀傩旭倳r(shí)的速度，加速時(shí)間及加速距離。
(2)汽車的制動(dòng)性能
??? 汽車的制動(dòng)性能是指汽車在行駛中能夠強(qiáng)制減速，直至停車的能力，其最重要的技術(shù)指標(biāo)是空載和重載行駛時(shí)制動(dòng)距離的長(zhǎng)短。它還包括汽車在下長(zhǎng)坡時(shí)是否能節(jié)制車速，保持一定速度下滑的能力。
制動(dòng)性能是汽車罐車的又一重要指標(biāo)，它直接關(guān)系到汽車罐車行駛的安全性。這一點(diǎn)對(duì)液化石油氣罐車尤為重要，由于制動(dòng)失敗而造成罐車發(fā)生事故，其后果是不堪設(shè)想的。
(3)罐車燃料的經(jīng)濟(jì)特性
??? 燃料的經(jīng)濟(jì)特性是指罐車單位運(yùn)輸量的燃料消耗價(jià)值。一般是以額定載重時(shí)每百公里的平均耗油量來表示的(L／100km)。
(4)汽車罐車的操縱性能與穩(wěn)定性能
??? 操縱性能是指汽車罐車沿轉(zhuǎn)向輪規(guī)定的方向行駛以及自動(dòng)保持直行的能力。穩(wěn)定性能是指汽車罐車抗翻車和抗側(cè)滑的能力，由于罐車運(yùn)輸?shù)氖且兹家妆橘|(zhì)，那么罐車的操縱性能與穩(wěn)定性能將直接影響到罐車的安全運(yùn)行。
要提高汽車罐車的穩(wěn)定性，即提高抗縱向與抗側(cè)向翻車和抗側(cè)滑的能力，除要求罐車有合理的軸荷分配，以保證適當(dāng)?shù)闹匦目v向位置，保證縱向不翻車外，更重要的是要求汽車底盤的重心高度盡可能低，以保證罐車具有較低的重心高度和較好的穩(wěn)定性。
(5)汽車罐車的通過性和行駛的平順性
??? 汽車罐車的通過性和運(yùn)行的平順性是指汽車適應(yīng)復(fù)雜惡劣地面的能力，它的指標(biāo)主要是汽車罐車的迎入角和離去角，滿載離地間隙，轉(zhuǎn)彎半徑和通過半徑。
2.裝卸系統(tǒng)
為了使罐車進(jìn)行正常的裝卸作業(yè)，在罐車上設(shè)置了一套靈敏、可靠的裝卸系統(tǒng)。它包括閥門箱、裝卸閥門、連接膠管、裝卸管接頭等。汽車罐車的裝卸系統(tǒng)包括了液相與氣相的進(jìn)出口管路與閥門。汽車罐車在裝卸過程中為了節(jié)省裝卸動(dòng)力，提高裝卸速度，要盡量保持罐車罐體與地面液化石油氣儲(chǔ)罐之間的壓力平衡。這樣才能控制裝卸工作以最低的壓差進(jìn)行作業(yè)。因此汽車罐車罐體和地面儲(chǔ)罐之間既有液相裝卸管路相通，還有氣相平衡管路相通。
(1)閥門箱
??? 閥門箱是一個(gè)鋼制長(zhǎng)方形箱體，它安裝在罐車一側(cè)的中部或后部。內(nèi)部安裝有裝卸液化石油氣的閥門和裝卸操縱系統(tǒng)以及顯示儀表等。閥門通過管路與罐體連通，裝卸時(shí)打開閥門箱即可操作。
(2)裝卸閥門
??? 裝卸液化石油氣的閥門一般選用承壓2.45MPa以上級(jí)的鋼制球閥。由于介質(zhì)內(nèi)含有水分和雜質(zhì)，對(duì)一般碳鋼元件具有腐蝕作用，所以罐車的裝卸閥門最好采用不銹鋼球閥，實(shí)際應(yīng)用表明不銹鋼球閥具有使用時(shí)間長(zhǎng)、安全可靠的特點(diǎn)。液化石油氣汽車罐車用裝卸閥門除滿足一般閥門的各項(xiàng)要求外，尤其要具有良好的密封性能和抗振性能。
閥門箱內(nèi)有兩只球閥，Dg50球閥是裝卸液化石油氣的開關(guān)，與液相管相連，Dg25球閥是裝卸作業(yè)時(shí)的平衡裝置，裝卸作業(yè)開始前必須打開該閥門使罐車罐體與地面儲(chǔ)罐的氣相溝通。
放散閥接裝在兩個(gè)球閥的出口端，其作用是在裝卸液化石油氣完畢后，打開放散閥，將管路中剩余的液化石油氣放凈。
(3)裝卸膠管罐車上用的裝卸膠管應(yīng)具有良好的耐壓、耐油和不滲漏性。
《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，汽車罐車所帶裝卸膠管應(yīng)符合下述規(guī)定：
?、佘浌芘c介質(zhì)接觸部分應(yīng)耐相應(yīng)介質(zhì)的腐蝕。
?、谲浌芘c兩端接頭的連接應(yīng)牢固可靠。
?、圮浌苣蛪簭?qiáng)度不得低于裝卸系統(tǒng)最高工作壓力的4倍。
?、苘浌懿坏糜凶冃?、老化及堵塞等問題。
⑤裝卸軟管在汽車罐車進(jìn)行年度檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行氣壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為1.15倍的罐體設(shè)計(jì)壓力。
(4)裝卸管接頭為了提高裝卸速度，現(xiàn)在多采用卡式快速接頭，這種接頭分陰、陽兩種，可快速互相結(jié)合，它具有操作簡(jiǎn)便、連接迅速、牢固、密封性能好等特點(diǎn)。接頭材料多為黃銅和不銹鋼，以不銹鋼接頭質(zhì)量最好。
3.罐體
液化石油氣汽車罐車的罐體是一個(gè)承受內(nèi)壓的臥式圓筒形鋼制焊接壓力容器，為了保證在規(guī)定的設(shè)計(jì)溫度和相應(yīng)的工作壓力下，能夠安全可靠，并且方便地進(jìn)行充裝、運(yùn)輸作業(yè)，罐體的基本結(jié)構(gòu)應(yīng)包括以下基本部件：筒體、封頭、人孔、氣相與液相接緣、氣相管、安全閥接緣、液面計(jì)接緣、溫度計(jì)接緣、徑向防沖板、支座和吊裝環(huán)等部件。罐車罐體的結(jié)構(gòu)示意如圖1-8-4所示。
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(1)筒體與封頭
??? 筒體多采用圓柱形。一方面從筒體承壓角度考慮可使其應(yīng)力分布均勻，避免應(yīng)力集中。另一方面從制造角度考慮可使制造工藝簡(jiǎn)單，加工方便。一般罐車簡(jiǎn)體的厚度不超過20mm，多采用冷卷成型。
封頭多采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，可以沖壓成型，大直徑的封頭可以分瓣拼接。
(2)接緣
??? 接緣的結(jié)構(gòu)形式，隨需要連接附件的結(jié)構(gòu)與要求而異，由于罐車是屬于壓力低于10MPa的壓力容器，其接緣的結(jié)構(gòu)可按GB 150《鋼制壓力容器》所推薦的接緣形式，絕大多數(shù)都采用對(duì)接焊凸緣。
(3)人孔
??? 為方便罐體的制造、檢驗(yàn)與修理，《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》要求，罐體上至少設(shè)置一個(gè)公稱直徑不小于400mm的人孔。
人孔的位置安排常見的有3種情況，一是放在罐體的頂部，拆裝與檢修內(nèi)部方便，但卻增加了罐體的尺寸高度和重心；二是放在罐體的底部，這樣拆裝和內(nèi)部檢修時(shí)極不方便，因?yàn)殡x汽車底盤及其他零件較近，相對(duì)位置比較緊張，但可以降低罐體的重心； 三是放在封頭上，這樣可以兼顧以上兩個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。
(4)氣相管
??? 是將罐內(nèi)液化石油氣的氣相與外部氣相管路連通的管路，通過Dg25球閥在裝卸作業(yè)時(shí)與地面儲(chǔ)罐之間保持氣相平衡。
(5)徑向防沖板
??? 為了減少罐車運(yùn)行和緊急制動(dòng)時(shí)液體對(duì)罐體的沖擊力，罐內(nèi)應(yīng)設(shè)置防波板(防沖板)?！兑夯瘹怏w汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》要求：每個(gè)防波板的有效面積應(yīng)大于罐體橫斷面積的40％，防波板的安裝位置，應(yīng)使上部弓形面積小于罐體橫斷面積的20％，防波板與罐體的連接應(yīng)采用牢固的結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生裂紋和脫落，每個(gè)防波板的容積一般不大于3m3。
4.罐體設(shè)計(jì)要求
(1)安全可靠
??? 液化石油氣汽車罐車罐體是一個(gè)裝運(yùn)易燃易爆介質(zhì)而且承受內(nèi)壓的移動(dòng)式壓力容器，在罐體的運(yùn)行過程中由于路況復(fù)雜，可能會(huì)受到較大的振動(dòng)力，這就要求罐體在設(shè)計(jì)壓力下具有足夠的強(qiáng)度及良好的密封性，要保證絕對(duì)安全可靠。而且在罐車首次充裝時(shí)要求對(duì)罐體進(jìn)行抽真空處理，這樣就要求罐體具有足夠的剛度，防止在外壓或振動(dòng)力的作用下變形、失穩(wěn)或破壞。
(2)經(jīng)濟(jì)合理
??? 罐車底盤的載重量是一定的，為了提高罐車的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，降低運(yùn)輸成本，就要求罐車盡可能多地裝運(yùn)液化石油氣，這樣減輕罐車自重，尤其減輕罐體的自重就成為關(guān)鍵，為此，必須通過減少壁厚、增大直徑來獲得較大的容積和較輕的重量。增大直徑會(huì)受到罐車外形尺寸及重心的限制，通常采用提高鋼材強(qiáng)度，減少壁厚的方法來減輕罐體自重。
(3)工藝性能好
??? 所謂工藝性能好，主要是對(duì)制造來講，罐體的制造涉及到冷熱成型加工、焊接和檢測(cè)等重要工序，從冷熱成型加工的角度考慮罐體的形狀越簡(jiǎn)單越好，一般均采用圓柱形筒體；從焊接及檢測(cè)的角度出發(fā)，則要求所制造罐體的鋼材應(yīng)具有良好的焊接性能，盡量縮短焊接的長(zhǎng)度，減少焊接和檢測(cè)上的困難，保證罐體制造質(zhì)量。
此外罐體的結(jié)構(gòu)形狀還要考慮與汽車底座在外觀上的相互協(xié)調(diào)，應(yīng)美觀大方。
