石油工程建2005年4月壓縮天然氣加氣站設計要點楊秀瑩,劉曉紅(中國石化集團中原油田勘察沒計研究院,河南濮陽457001)摘要:敘述了壓縮天然氣(CNG)加氣站工藝流程和主要設備的作用及在選型、安裝等方面應注意的事項。介紹了CNG加氣站設計過程中,站址的選擇,緊急切斷閥的設置,管材、高壓閥門的選用,儀表控制,防雷、通風設計以及CNG加氣站應采取的安全技術措施。關鍵詞:壓縮天然氣;工藝流程;設計;安全技術中圖分類號:TE974文獻標識碼:B文章編號:1001-2206(2005)02-0046-020引言天然氣的水露點在25MPa時滿足最低環(huán)境溫度的天然氣作為一種綠色能源在21世紀已越來越要求。國內(nèi)外脫水裝置生產(chǎn)廠家一般是根據(jù)用戶引起人們的重視,作為代替汽油的汽車清潔燃提供的氣源組分、處理氣量、工作壓力、處理后料——壓縮天然氣(CNG),不僅能大幅度降低汽天然氣水露點等要求進行設計。脫水裝置通常為車的運行費用,而且具有環(huán)境污染小,安全可靠橇裝式,分為高壓和低壓兩種,低壓脫水裝置應的特點。為此,國內(nèi)各大城市紛紛努力尋求氣源,設在天然氣壓縮前,高壓脫水裝置設在天然氣壓相繼建起了一批CNG加氣站。盡管目前國內(nèi)CNG縮后。加氣站設計已較成熟,但在設計過程中一些問題22壓縮機仍值得注意。壓縮機是CNG加氣站的核心設備,其性能好1工藝流程壞,直接影響全站的運行。根據(jù)CNG加氣站生產(chǎn)CNG加氣站的功能是向車輛或氣瓶拖車供壓能力不大、氣體壓力變化大的特點,CNG加氣站縮天然氣。工藝流程為:進站的天然氣,經(jīng)過除般采用往復式壓縮機。目前建成的CNG加氣站塵、脫硫、脫水凈化處理后,經(jīng)壓縮機增壓至25采用的壓縮機有進口和國產(chǎn)兩種。美國、意大利MPa,通過順序控制盤控制并分別進入高、中、低等國的產(chǎn)品,在各大城市的CNG加氣站中使用較壓儲氣瓶,當高、中、低壓儲氣瓶內(nèi)的壓力全部多。但也有一些CNG加氣站采用了國產(chǎn)壓縮機達到25MPa時,壓縮機自動停機。高、中、低壓(如重慶壓縮機廠生產(chǎn)的L型以及風冷式壓縮機,儲氣瓶中的天然氣由售氣機控制并自動給CNG汽成都金星化工機械廠生產(chǎn)的ZW-1.7/3-250-JX型車加氣。當儲氣瓶的壓力接近20MPa時,壓縮機等),用戶反應良好。由于在價格上,國產(chǎn)壓縮機自動啟動向儲氣瓶補氣。在補氣過程中,如遇車較進囗壓縮機便宜,因此設計CNG加氣站時,如輛加氣,順序控制盤自動切換,優(yōu)先向車輛加氣。建設單位沒有特殊要求,國產(chǎn)壓縮機完全可滿足2主要工藝設施及其設計要點技術要求,無需從國外引進由于大多數(shù)CNG加氣站氣源的HS含量均在在壓縮機系統(tǒng)的設計中,應避免產(chǎn)生由壓縮國家現(xiàn)行標準、規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi),不需要在站機進、岀口管道引起的壓縮機房共振?？刂乒艿纼?nèi)脫硫。故目前我們設計的CNG加氣站工藝設施流速(如壓縮機前進氣總管道天然氣流速不大于主要包括:脫水裝置、壓縮機、儲氣設施、售氣20m/s,出氣總管道天然氣流速不大于5m/s)是系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。減小管道振動的一項有效措施。21脫水裝置23儲氣設施脫水裝置主要是對天然氣進行深度脫水,使目前,國內(nèi)外儲氣方式有兩種:一種是地上第31卷第2期楊秀瑩等:壓縮天然氣加氣站設計要點儲氣瓶儲氣,另一種是地下儲氣井儲氣。兩種儲由于壓縮后的天然氣管道具有壓力高、管徑氣方式各有利弊,應根據(jù)不同地區(qū)和具體工程,小的特點,管道焊接比較困難,并且每道焊縫均綜合比較,選擇一種較好的儲氣方式。兩種儲氣須射線探傷,因此設計中,高壓管道的連接應采方式的特點如下用卡套式連接方式(1)地上儲氣瓶儲氣。其特點是易制造,投3安全技術措施資少,維修方便。目前CNG加氣站大多采用這種(1)CNG加氣站站址選擇應符合當?shù)氐某擎?zhèn)儲氣方式。但是在設計時要做好安全防范工作,規(guī)劃、環(huán)境保護和防火安全的要求。應處理好方儲氣瓶間應通風好、防火防爆,特別是要做好夏便加氣和不影響交通的關系。季儲氣瓶的降溫工作。在具體工程設計中應優(yōu)先(2)應在遠離作業(yè)區(qū)的天然氣進站管道上設選用大容積的儲氣瓶,因為,大容積儲氣瓶具有計緊急手動截斷閥,當發(fā)生火災或其他事故時占地面積小(總儲氣量相等時),瓶閥少,管道接值班人員可立即切斷氣源,防止事故的進一步擴口少,安全性能高,施工安裝簡單,檢修方便,大壓力容器年檢簡單等優(yōu)點。缺點是工程投資較高3)增壓前天然氣管道應選用20鋼或具有同(2)地下儲氣井儲氣。地下儲氣井是利用鉆等性能以上的無縫鋼管,增壓后的天然氣管道應井套管制作的深80~200m的地下儲氣裝置,在用不銹鋼管(lCrl8Ni9)。閥門及附件的設計壓四川、上海等地采用較多。其特點是占地面積少,力應比最大工作壓力高10%,并且不應低于安全地上管道連接簡單,但是施工制作較困難,投資閥的定壓大,并且儲氣井的鋼材及其外防腐問題尚未解決,(4)在壓縮天然氣的儲存區(qū)、壓縮區(qū)、加氣旦漏氣,不易維修,且高壓氣易串入地層區(qū)應設置可燃氣體檢測器,及時檢測到泄漏的可24售氣系統(tǒng)燃氣體。報警器應設計在控制室等經(jīng)常有人值班售氣機按加氣槍的數(shù)量分為單槍和雙搶兩種。的場所,一旦發(fā)生報警,值班人員可以立即采取在設計中,對于儲氣設施只有一組或兩組的加氣控制措施。站應選擇一線進氣或二線進氣的加氣機,從而節(jié)(5)CNG加氣站的儲氣瓶必須進行防雷接地,約投資。以便降低雷擊點的電位、反擊電位和跨步電位2.5控制系統(tǒng)并且為了提高其接地的可靠性,接地點不應少于CNG加氣站的控制系統(tǒng)對于加氣站的正常運兩處。行非常重要,一個自動化程度高,功能完善的控(6)CNG加氣站內(nèi)的儲氣瓶(儲氣井)間制系統(tǒng)可以極大提高加氣站的工作效率,保證加壓縮機房最好采用敞開式或半散開式廠房,以利氣站的安全運行于可燃氣體擴散。爆炸危險區(qū)域內(nèi)的房間應采取CNG加氣站的控制系統(tǒng)主要有電源控制、壓良好的通風措施,以防止發(fā)生中毒和爆炸事故?？s機運行控制、儲氣系統(tǒng)的優(yōu)先控制、售氣控制4結(jié)束語隨著人民生活水平的不斷提高,對環(huán)境保護壓縮機運行控制及售氣機的售氣控制一般分意識的增強,也隨著西氣東輸工程的投入運行別由壓縮機和售氣機廠家配套供應,國內(nèi)壓縮機CNG加氣站的建設將進入我國的大中城市。我們控制系統(tǒng)一般包含儲氣系統(tǒng)的優(yōu)先充氣控制,也在CNG加氣站工程的設計中,應掌握以上所述的有的是通過順序程控盤來實現(xiàn)。設計要點,并積極學習和吸收國內(nèi)外的先進技術,2.6閥門及管道連接不斷提高CNG加氣站的設計水平。閥門是設備與管道、管道與管道連接的主要配件。CNG加氣站常用的閥門為球閥和截止閥。作者簡介:楊秀瑩(1963-),女,四川廣安人,高級工程對于壓縮后管道上的高壓球閥最好采用密封性能師,1983年畢業(yè)于重慶石油學校,1991畢業(yè)于石油大學高好,安全可靠,由國外進口的專用高壓球閥,工等函授采油專業(yè),一直從事油氣儲運設計工作。作壓力應為25MPa收稿日期:200408-19