cng激光焊在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用

cng激光焊在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用

作為一種綠色能源，天然氣是最現(xiàn)實(shí)、最具技術(shù)性的車輛燃料和代用燃料。天然氣是一種干凈的能源。主要成分為甲烷。燃燒后，主要生物化學(xué)和氧化物為二氧化碳和水，幾乎沒(méi)有污染。天然氣在世界和中國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。青海油田積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召,充分利用天然氣資源,節(jié)約能源,降低環(huán)境污染,積極發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),達(dá)到油田清潔發(fā)展的要求。青海油田目前擁有皮卡車的數(shù)量約600輛,大多是用于短途巡井,油田公司已經(jīng)籌建幾個(gè)基地的天然氣推廣項(xiàng)目,沿途建立天然氣加氣站,這就為我們將在用的車輛進(jìn)行CNG改裝提供了基礎(chǔ)保證。1cng汽車性能特性天然氣(CNG)有如下特性:(1)經(jīng)濟(jì)性好。天然氣(CNG)具有極強(qiáng)的抗爆性(最小辛烷值ROZ達(dá)到130,而汽油的最小辛烷值位于91和100之間)汽車改天然氣后可適當(dāng)提高壓縮比,實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒,因此CNG汽車熱效率較高。(2)起動(dòng)性能好。由于是氣態(tài)燃料,無(wú)須霧化就可以與空氣均勻混合,所以CNG汽車?yán)涞钠饎?dòng)性能好。(3)低排放。由于壓縮天然氣(CNG)在汽車上與空氣混合時(shí)同為氣態(tài),與汽油相比,混合氣更均勻,燃燒也更完全。同時(shí),CNG是低碳燃料,排放低。(4)安全性好。常溫常壓下天然氣比空氣輕,其密度為0.6~0.74g/m3,跟空氣混合后的火濃度范圍為4.7%~15%,著火溫度為650°(汽油的著火溫度為450°)。(5)壓縮天然氣(CNG)是以壓縮狀態(tài)儲(chǔ)存的天然氣。我國(guó)車用壓縮天然氣(CNG)的額定壓力為≤20MPa。2燃?xì)饣旌蠚馊紵θ剂螩NG汽車燃料供給系統(tǒng)的種類主要分成以下幾類:(1)單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)。一般利用節(jié)氣門(mén)根據(jù)工況要求實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣量的控制,而可燃混合氣一般利用火花塞點(diǎn)燃。(2)兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)供氣系統(tǒng)。汽油/CNG兩用燃料:在原汽油機(jī)上加裝一套CNG燃?xì)夤┙o系統(tǒng)包括高壓鋼瓶、高壓管路、濾清器、調(diào)節(jié)器、混合裝置等,在燃用天然氣時(shí),替代原汽油機(jī)供給系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)提供天然氣-空氣混合氣。(3)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)供給系統(tǒng)。柴油/CNG混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)供給系統(tǒng)組成:燃料供給系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制保護(hù)系統(tǒng)、天然氣供給和調(diào)節(jié)系統(tǒng)、天然氣儲(chǔ)存系統(tǒng)。3車輛cng翻新的技術(shù)和特點(diǎn)3.1文丘里混合器系統(tǒng)CNG汽車燃料控制系統(tǒng)的發(fā)展到目前為止經(jīng)歷了五代的發(fā)展,敘述如下:(1)第一代產(chǎn)品:文丘里混合器系統(tǒng)。(2)第二代產(chǎn)品:閉環(huán)電控混合器系統(tǒng)。(3)第三代產(chǎn)品:多點(diǎn)(單點(diǎn))連續(xù)噴射系統(tǒng)。(4)第四代產(chǎn)品:多點(diǎn)順序噴射系統(tǒng)。(5)第五代產(chǎn)品:多點(diǎn)順序缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。3.2點(diǎn)火方式的經(jīng)濟(jì)效益目前,在車輛中針對(duì)汽油車主要是采用雙燃料(汽油、天然氣)的方式,針對(duì)柴油車主要以單燃料為主,雙燃料由于燃料分配控制技術(shù)不成熟沒(méi)有得到推廣。在車輛CNG改造技術(shù)中按照燃?xì)馊剂瞎┙o方式主要有文丘里管混合氣形式、單點(diǎn)噴射、多點(diǎn)順序噴射三種形式,三種形式各有優(yōu)缺點(diǎn),文丘里管改造成本非常低廉,技術(shù)要求不高,應(yīng)用廣泛,但同時(shí)系統(tǒng)的故障率較高,發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比控制困難,節(jié)能效果差,冷啟動(dòng)很差;單點(diǎn)噴射是在文丘里管方式上進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)噴射的燃?xì)饬亢蜁r(shí)間用電腦進(jìn)行控制,但是混合氣的供氣方式,沒(méi)有做到每個(gè)汽缸的定量供氣,節(jié)能和減排的效果都不理想,改造成本相對(duì)適中,故障率比較高,冬季啟動(dòng)困難;多點(diǎn)順序噴射徹底解決了燃料定量定點(diǎn)供給,解決了節(jié)能減排、冷啟動(dòng)困難的問(wèn)題,但是該方式成本相對(duì)較高,用戶(尤其是私人用戶)接受較困難。按照點(diǎn)火方式分有兩種形式,ECU電腦控制單元控制點(diǎn)火和專用分電器點(diǎn)火。分電器點(diǎn)火成本低廉,精度不準(zhǔn)確、故障率高;ECU電腦控制單元點(diǎn)火準(zhǔn)確,故障率較低,但是成本較高。結(jié)合青海油田的實(shí)際情況,選用適合青海油田的改造方式為多點(diǎn)順序噴射的ECU電腦控制單元,主要解決高海拔、低氣溫、在用車輛技術(shù)狀況不統(tǒng)一的現(xiàn)狀,減少故障率,提高運(yùn)行的效果和節(jié)能減排的效果。4系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)天然氣(CNG)汽車燃料系統(tǒng)通常包括:天然氣氣瓶、減壓調(diào)壓器、各類閥門(mén)和管件、混合器(或者天然氣噴射裝置)、各類電控裝置等。青海油田作業(yè)區(qū)的平均海拔在2800米左右,常年溫差較大,冬季室外溫度可低到-30℃左右,夏季地表溫度可以達(dá)到60℃左右,溫差跨度較大,因此在進(jìn)行在用車輛CNG改造時(shí)主要考慮車輛運(yùn)行的可靠穩(wěn)定性。進(jìn)過(guò)調(diào)查對(duì)比分析,結(jié)合油田車輛的使用情況,在進(jìn)行汽油車改造時(shí)選用多點(diǎn)順序噴射的ECU電腦自動(dòng)控制系統(tǒng),針對(duì)汽油車的特點(diǎn)選用雙燃料方式,利用原車的點(diǎn)火系統(tǒng),增加天然氣燃料的定量供給,增加安全的供氣減壓系統(tǒng),調(diào)整合理的空燃比,對(duì)使用的條件進(jìn)行海拔、氣溫的標(biāo)定,使之能夠滿足在任何工況下穩(wěn)定工作。目前,青海油田柴油巡井車輛主要是4JB1-T或者是4JB1的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),由于降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比,需要專用的活塞和缸蓋,國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)柴油機(jī)專用活塞的企業(yè)比較少,機(jī)型較少,因此針對(duì)油田在用柴油機(jī)改造的機(jī)型比較固定(4JB1-T,4JB1)。由于天然氣燃燒后廢氣溫度比柴油燃燒廢氣溫度高,為了保證車輛在夏季高溫季節(jié)穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)車輛的缸蓋和齒輪箱進(jìn)行改進(jìn),增加發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果,使用專用的缸蓋和齒輪以及齒輪室蓋。在電噴系統(tǒng)配置采用的是多點(diǎn)順序噴射,完全整合的主從式管理系統(tǒng)。具有系統(tǒng)穩(wěn)定,節(jié)能效果明顯的特點(diǎn),其原理是:高壓CNG氣體從CNG氣瓶連接到減壓器,減壓器將高壓氣體減壓到大約高于進(jìn)氣歧管壓力200kPa的壓力,然后CNG經(jīng)過(guò)低壓氣體濾清器進(jìn)入氣軌。燃?xì)庠偻ㄟ^(guò)氣軌分配到噴嘴,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,噴嘴在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)處噴入所需的燃?xì)饬俊?節(jié)約燃料費(fèi)用,提高燃料效率我們將CNG改造的皮卡車與同批同類型慶齡柴油皮卡車的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了對(duì)比分析,將燃燒柴油的皮卡改裝成燃燒天然氣單一燃料后,每100km可節(jié)省近54.4%的燃料消耗費(fèi),車輛經(jīng)過(guò)改裝后,每百公里燃料費(fèi)用可以節(jié)約35.2元,節(jié)能效果十分明顯,經(jīng)過(guò)試車后車輛的技術(shù)性能能夠達(dá)到該車輛行駛要求,功率損失較小,值得推廣應(yīng)用。尤其是車輛經(jīng)過(guò)改造后,極大地降低了污染排放,對(duì)建設(shè)節(jié)約型和清潔型油田都有極其重要的意義。6在用車輛cng通過(guò)