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文檔簡介

CNG加氣站安全技術(shù)

1

目錄1天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀2CNG加氣站概述3CNG加氣站的一般規(guī)定4CNG加氣工藝及設(shè)施5加氣站安全基本知識6防爆防火措施7加油加氣站消防設(shè)施8CNG加氣站安全管理21天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀1.1概述表1-1世界主要國家CNG汽車數(shù)量及加氣站數(shù)國家CNG汽車數(shù)(萬輛)CNG加氣站數(shù)(座)阿根廷40.1531意大利29284俄羅斯20.5187美國6.58491102新西蘭2.5190加拿大1.722120巴西1.439其它2.8801319合計104.6870277231天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀1.2天然氣汽車的種類天然氣汽車是指以天然氣作為燃料的汽車,按照壓力及形態(tài),可分為:(1)低壓氣囊式天然氣汽車。它是指天然氣以低壓方式充裝于汽車頂部的氣囊內(nèi),直接供給內(nèi)燃機(jī)燃燒,該種充裝方式目前已基本上淘汰了。英文縮寫為NGV。(2)壓縮天然氣汽車。天然氣壓縮至20MPa,儲存于汽車用壓縮天然氣鋼瓶中,經(jīng)減壓后供給內(nèi)燃機(jī)。目前的天然氣汽車基本上指的都是壓縮天然氣汽車。英文縮寫為CNGV。41天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀天然氣概念車(德國)Opel新車(德國)

51天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀在德國波恩舉行的“天然氣驅(qū)動汽車環(huán)游”活動表明,天然氣驅(qū)動比燃油驅(qū)動更有效:一公斤壓縮天然氣現(xiàn)在的價格為67歐分,而汽車可行駛相當(dāng)于1.5升燃油所能達(dá)到的距離(在德國93號汽油的價格為1升1.16歐元)把天然氣換算成汽油價格僅相當(dāng)于42到48歐分。因?yàn)樘烊粴庠诘聡兄钡?010年的稅收優(yōu)惠政策,所以與汽油柴油相比要便宜百分之七十到八十。

61天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀東風(fēng)CNG公交客車:東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司(原東風(fēng)汽車工業(yè)投資有限公司)和清華大學(xué)共同承擔(dān)的“十五”國家科技攻關(guān)計劃“清潔汽車關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)與示范應(yīng)用”項(xiàng)目

71天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀(3)液化天然氣汽車。將天然氣液化氣后,儲存于高壓保溫鋼瓶中。它儲存燃料裝置的體積比壓縮天然氣汽車的小,行駛里程長,但技術(shù)要求高,目前尚處于開發(fā)試驗(yàn)階段。英文縮寫為LNGV。

20世紀(jì)80年代晚期到90年代,對環(huán)境問題的重視使得NGV再次受到關(guān)注。美國1988年的汽車代用燃料法案(Alternative

Motor

Fuels

Act)、1990年的清潔空氣法案修正案(Clean

Air

Act

Amendments)和1992年的能源政策法案(Energy

Policy

Act)引發(fā)了對NGV的研究熱潮。

81天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀目前,美國的LNG汽車技術(shù)己完全進(jìn)入實(shí)用化階段,有成熟的產(chǎn)品供應(yīng)。如MVE公司作為世界最大的低溫儲運(yùn)設(shè)備的設(shè)計、制造公司之一,就設(shè)有專門的LNG業(yè)務(wù)部門,其主要的業(yè)務(wù)就是車用LNG設(shè)備及LNG燃料站的裝置。日本從1969年開始進(jìn)口LNG以來,進(jìn)口量逐年遞增,到1997年己達(dá)48.4×106萬噸,現(xiàn)己成為世界上最大的LNG進(jìn)口國。為加快NGV的推廣使用,日本國際貿(mào)易和工業(yè)管理部于1990年開始實(shí)施政府資助項(xiàng)目--NGVUIP,日本燃?xì)鈪f(xié)會從1990年4月至1996年3月己在執(zhí)行該項(xiàng)目。該協(xié)會這6年主要集中關(guān)注CNG汽車及加氣站建設(shè)。而從1996年4月至2000年3月,則集中力量發(fā)展LNG汽車及其燃料站建設(shè)。到1998年底,日本己成功開發(fā)了一輛LNG燃料汽車的原型車及一個燃料站原型。91天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀目前我國的天然氣工業(yè)存在著供需之間地域的矛盾,即天然氣產(chǎn)地多在四川及西北等內(nèi)陸地區(qū),而對天然氣需求較大的卻在東部和東南沿海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。而天然氣管道的運(yùn)輸在我國又是一個薄弱環(huán)節(jié)。國家的遠(yuǎn)景規(guī)劃是將在2010年建成3條國內(nèi)的及2條國際的天然氣管道,以期從俄羅斯及土庫曼斯坦進(jìn)口天然氣。近期我國南部地區(qū)還將引進(jìn)LNG。

2004年11月11日,在重慶舉辦的綠色環(huán)保汽車展上,展示了一輛液化天然氣汽車。10111天然氣汽汽車發(fā)展現(xiàn)狀狀1.3用天天然氣替代汽汽(柴)油的的優(yōu)點(diǎn)(1)污染染少據(jù)統(tǒng)計,目前前各大城市汽汽車尾氣排放放是造成城市市空氣污染的的主要原因,,它占了空氣氣污染源總量量的60%以以上,將汽車車燃料由汽((柴)油改為為天然氣后,,尾氣污染會會明顯減少。。與汽油相比比,天然氣汽汽車尾氣中,,CO減少97%,,HC減少72%,,NOX減少39%,,CO2減少24%,,SO2減少90%,,汽車噪音亦亦可降低40%,可以說說,天然氣是是汽車最佳的的清潔燃料。。(2)運(yùn)行行費(fèi)用低按汽油4元/kg,天然氣1.5元/m3計,表2是二二種汽車燃料料的運(yùn)行價格格比。由表2可見,天然然氣汽車與汽汽油汽車相比比較,可節(jié)省省費(fèi)用約0.47元/km。若將汽油車改改裝為雙燃料料汽車所需費(fèi)費(fèi)用為6000~10000元/輛輛,正常運(yùn)行行情況下,6~12個月月即可收回改改裝費(fèi)用。121天然氣汽汽車發(fā)展現(xiàn)狀狀表1-2汽汽油、天天然氣汽車運(yùn)運(yùn)行價格比較較表(3)運(yùn)行安全天然氣相對密密度(空氣為為1)小,為為0.58~~0.62,,泄漏后很快快升空,易散散失,不易著著火;汽油蒸蒸汽較重,液液態(tài)揮發(fā)有過過程,且不易易散失,易著著火爆炸。天天然氣爆炸極極限為4.7%~15%(5%~~16%),,比比汽汽油油((爆爆炸炸極極限限為為1%~~6%))高高2.5~~4.7倍倍,,而而且且天天然然氣氣自自燃燃點(diǎn)點(diǎn)((在在空空氣氣中中))為為650℃℃,,比比汽汽油油自自燃燃點(diǎn)點(diǎn)((510~~530℃℃))高高,,故故天天然然氣氣比比汽汽油油泄泄漏漏著著火火的的危危險險小小。?!镀囓囉糜脡簤嚎s縮天天然然氣氣鋼鋼瓶瓶標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》》((GB17258--1998))規(guī)定定::鋼瓶瓶試試驗(yàn)驗(yàn)壓壓力力高高于于工工作作壓壓力力4倍倍,,并并安安裝裝有有防防爆爆設(shè)設(shè)施施,,不不會會因因汽汽車車碰碰撞撞或或翻翻覆覆造造成成失失火火或或爆爆炸炸,,而而汽汽油油汽汽車車的的油油箱箱系系非非壓壓力力容容器器,,著著火火后后容容易易爆爆炸炸。。燃料熱值價格運(yùn)行里程運(yùn)行價汽油43953(kJ/kg)4元/kg4.77km/kg0.84(元/km)天然氣44688(kJ/m3)1.5元/m34.1km/m30.37(元/km)132CNG加氣氣站站概概述述2.1前前言言2002年年7月月1日日,,我我國國正正式式施施行行《汽汽車車加加油油加加氣氣站站設(shè)設(shè)計計與與施施工工規(guī)規(guī)范范》》((GB50156-2002)),結(jié)束束了了我我國國無無統(tǒng)統(tǒng)一一加加油油加加氣氣站站規(guī)規(guī)范范的的局局面面,,使使我我國國加加油油加加氣氣站站的的設(shè)設(shè)計計、、施施工工與與管管理理,,從從此此走走上上了了統(tǒng)統(tǒng)一一的的規(guī)規(guī)范范化化的的道道路路。?!丁镀囓嚰蛹佑陀图蛹託鈿庹菊驹O(shè)設(shè)計計與與施施工工規(guī)規(guī)范范》》((GB50156-2002))以《《小小型型石石油油庫庫及及汽汽車車加加油油站站設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》》依依據(jù)據(jù),,增增加加了了汽汽車車用用液液化化石石油油氣氣加加氣氣站站、、壓壓縮縮天天然然氣氣加加氣氣站站和和工工程程施施工工內(nèi)內(nèi)容容而而完完成成的的。。2000年年前前::《小小型型石石油油庫庫及及汽汽車車加加油油站站設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》》GB50156-92《汽汽車車用用壓壓縮縮天天然然氣氣加加氣氣站站設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》》SY0092-98《汽汽車車用用液液化化石石油油氣氣加加氣氣站站設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》》SY0093-98《汽汽車車用用燃燃?xì)鈿饧蛹託鈿庹菊炯技夹g(shù)術(shù)規(guī)規(guī)范范》》CJJ84-2000/J22-2000北京京、、上上海海、、廣廣州州等等地地方方政政府府還還制制定定了了地地方方加加氣氣站站建建設(shè)設(shè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。142CNG加油油加加氣氣站站概概述述2.2標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)術(shù)術(shù)語語(1))加加油油加加氣氣站站::automobilegasoline/gasfillingstation(2))壓壓縮縮天天然然氣氣加加氣氣站站::automobileCNGfillingstation(3))加加油油加加氣氣合合建建站站::automobilegasolineandgasfillingstation(4))加加氣氣站站::automobileLPGorCNGfillingstation(5))站站房房::stationhouse(6))加加氣氣島島::gasfillingisland(7))加加氣氣機(jī)機(jī)::LPG((CNG))dispenser(8)壓縮天天然氣加氣母母站:gasprimaryfillingstation(9)壓縮天天然氣加氣子子站:gassecondaryfillingstation(10)加氣氣井:gasstoragewell152CNG加油加氣站概概述2.3天然然氣加氣站簡簡介天然氣加氣站站一般分為三三個基本類型型,即快速充裝型,普通(慢速速)充裝及兩兩者的混合型型。常見的為為快速充裝型型。天然氣加氣站站(快速充裝裝站)是指以壓縮天天然氣(CNG)形式向天然氣氣汽車(NGV)和大型CNG子站車提供燃燃料的場所。。天然氣管線線中的氣體一一般先經(jīng)過前前置凈化處理理,除去氣體體中的硫份和和水份,再由由壓縮機(jī)組將將壓力由0.1-1.0MPa壓縮到25MPa,最后通過售氣氣機(jī)給車輛加加氣。一個典型的快速速充裝站所需需的設(shè)備包括括天然氣壓縮機(jī),高壓鋼瓶組((或高壓儲氣氣球或高壓儲儲氣井),控制閥門及加加氣機(jī)等,輔肋設(shè)備備包括一種單單塔型無膠粘粘劑的可再生生分子篩干燥燥器及流量計計。16圖2-1a成都新華CNG加氣站圖圖2-1b富順CNG加氣站圖2-1c自貢雙塘CNG加氣站圖圖2-1dCNG加氣母站(北北京)2CNG加油加氣站概概述172CNG加油加氣站概概述2.3.1天天然氣質(zhì)量量引入加氣站的的天然氣質(zhì)量量不得低于現(xiàn)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《天然氣》》(GB17820)的Ⅱ類氣質(zhì)指指標(biāo),汽車用用天然氣質(zhì)量量應(yīng)符合現(xiàn)行行國家標(biāo)準(zhǔn)《《車用壓縮天天然氣》的規(guī)規(guī)定。2.3.2系系統(tǒng)組成天然氣加氣站站由天然氣引引入站管道和和脫硫、脫水水、調(diào)壓、計計量、壓縮、、貯存、加氣氣等主要生產(chǎn)產(chǎn)工藝系統(tǒng)及及循環(huán)冷卻水水、廢潤滑油油回收、冷凝凝處理、供電電、供水等輔輔助生產(chǎn)工藝藝系統(tǒng)組成,,可分為貯存加壓生產(chǎn)產(chǎn)區(qū)和加氣營業(yè)輔助助區(qū)。貯存加壓生產(chǎn)產(chǎn)區(qū):內(nèi)設(shè)天然氣壓壓縮機(jī)房(含含天然氣過濾濾、調(diào)壓、計計量、壓縮脫脫水裝置和儲儲氣瓶庫、天天然氣壓縮機(jī)機(jī)冷卻系統(tǒng)))。加氣營業(yè)輔助助區(qū):設(shè)①加注區(qū)((含天然氣加加氣島)。②營業(yè)站房房(含營業(yè)室室、財務(wù)室、、值班室、辦辦公室、儀表表總控制室等等)。③綜合輔助助用房(含高高低壓變配電電室、消防水水系統(tǒng)等)。。182CNG加油加氣站概概述2.3.3加加氣系統(tǒng)流流程來站天然氣經(jīng)經(jīng)過濾、調(diào)壓壓計量后經(jīng)緩緩沖穩(wěn)壓后進(jìn)進(jìn)入壓縮機(jī),,天然氣壓縮縮機(jī)將天然氣氣壓縮加壓至至25MPa進(jìn)入高壓脫水水裝置除去剩剩余水分,脫脫水后經(jīng)程序序控制器選擇擇安排,進(jìn)高高壓儲氣瓶組組或高壓儲氣氣管束,分不不同壓力儲氣氣,不同高壓壓天然氣又在在程序售氣控控制器下經(jīng)天天然氣售氣機(jī)機(jī)向燃?xì)馄囓囀蹥狻.?dāng)高高壓儲氣系統(tǒng)統(tǒng)存氣不足時時,經(jīng)程序控控制器天然氣氣可經(jīng)壓縮機(jī)機(jī)加壓直接供供給售氣機(jī),,經(jīng)計量向燃燃?xì)馄囀蹥鈿?。加氣系統(tǒng)統(tǒng)流程見圖2.3192CNG加油加氣站概概述圖2.3加加氣站系統(tǒng)流流程示意圖203CNG加氣站的一般般規(guī)定3.1供氣可采取罐車運(yùn)運(yùn)輸或管道輸輸送的方式。。當(dāng)壓縮天然然氣加氣站采采用管道供氣氣方式時,不不應(yīng)影響營網(wǎng)網(wǎng)其它用戶正正常使用。3.2建站站加油站與液化化石油氣加氣氣站或加油站站與壓縮天然然氣加氣站可可聯(lián)合建站。。汽車加油加氣氣站設(shè)計與施施工規(guī)范》((GB50156-2002)允許汽車加油油站和汽車加加氣(LPG、CNG)站合建。這樣樣做有利于節(jié)節(jié)省城市用地地,有利于經(jīng)經(jīng)營管理,也也有利于燃?xì)鈿馄嚨陌l(fā)展展。只要采取取適當(dāng)?shù)陌踩胧?,加油油站和加氣站站合建是可以以做到安全可可靠的。國外燃?xì)馄囓嚢l(fā)展比較快快的國家普遍遍采用加油站站和加氣站合合建方式。213CNG加氣站的一般般規(guī)定3.3加氣氣站儲氣設(shè)施施的總?cè)莘e限限制壓縮天然氣加加氣站儲氣設(shè)設(shè)施的總?cè)莘e積應(yīng)根據(jù)加氣氣汽車數(shù)量、、每輛汽車加加氣時間等因因素綜合確定定,在城市建建成區(qū)內(nèi)不應(yīng)應(yīng)超過16m3。在《汽車用燃燃?xì)饧託庹炯技夹g(shù)規(guī)范》((CJJ84-2000)中規(guī)定,加氣氣站分為:一級站:總儲儲氣容積為13~16m3;二級站:總儲儲氣容積為7~12m3;三級站:總儲儲氣容積為≤≤6m3。而新規(guī)范《汽車車加油油加氣氣站設(shè)設(shè)計與與施工工規(guī)范范》((GB50156-2002)不對加加氣站站分級級,僅僅對壓壓縮天天然氣氣加氣氣站儲儲氣設(shè)設(shè)施的的總?cè)萑莘e大大小,,根據(jù)據(jù)加氣氣汽車車數(shù)量量、每每輛汽汽車加加氣時時間等等因素素綜合合確定定,并并規(guī)定定在城市建建成區(qū)區(qū)內(nèi)不不應(yīng)超超過16m3。223CNG加氣站站的一一般規(guī)規(guī)定3.4加加油和和壓縮縮天然然氣加加氣合合建站站的等等級劃劃分新規(guī)范《汽汽車加油加加氣站設(shè)計計與施工規(guī)規(guī)范》(GB50156-2002)中,對于加加油加氣合合建站,分分為兩級,,需符合下下表的規(guī)定定。表3-1加加油和和壓縮天然然氣加氣合合建站的等等級劃分級別油品儲罐容積(m3)

壓縮天然氣儲氣設(shè)施總?cè)莘e(m3)

總?cè)莘e單罐容積一級61~100≤50≤12

二級≤60≤30注:柴油罐容積可折半計入油罐總?cè)莘e。

234CNG加氣工藝及及設(shè)施4.1天天然氣的質(zhì)質(zhì)量、調(diào)壓壓、計量、、脫硫和脫脫水(1)壓壓縮天然氣氣加氣站的的進(jìn)站天然然氣的質(zhì)量量應(yīng)符合現(xiàn)現(xiàn)行國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《天然然氣》GB17820中規(guī)定的工工類氣質(zhì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和壓縮縮機(jī)運(yùn)行要要求的有關(guān)關(guān)規(guī)定。增增壓后進(jìn)入入儲氣裝置置及出站的的壓縮天然然氣的質(zhì)量量,必須符符合現(xiàn)行國國家標(biāo)準(zhǔn)《《車用壓縮縮天然氣》》GB18047的規(guī)定。進(jìn)站天然氣氣需用硫處處理時,脫脫硫裝置應(yīng)應(yīng)設(shè)在壓縮縮機(jī)前。脫脫硫裝置應(yīng)應(yīng)設(shè)雙塔。。當(dāng)進(jìn)站天天然氣需脫脫水處理時時,脫水可在天然然氣增壓前前、增壓中中或增壓后后進(jìn)行。脫脫水裝置應(yīng)應(yīng)設(shè)雙塔。。表4-1是現(xiàn)行國國家標(biāo)準(zhǔn)《《車用壓縮縮天然氣》》GB18047-2000對汽車用壓壓縮天然氣氣的技術(shù)要要求。244CNG加氣工藝及及設(shè)施表4-1車車用壓壓縮天然氣氣技術(shù)要求求項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)方法高位發(fā)熱量(MJ/m3)>31.4GB/T11062總硫(以硫計)(mg/m3)≤200GB/T11061硫化氫(mg/m3)≤15GB/T11060.1二氧化碳yCO2(%)≤3.0GB/T13610氧氣yO2(%)≤0.5

水露點(diǎn)(℃)在汽車駕駛的特定地理區(qū)域內(nèi),在最高操作壓力下,不應(yīng)高于-13℃;當(dāng)最低氣溫低于-8℃,應(yīng)比最低氣溫低5℃GB/T17283注:1、氣體體積為在101.325kPa、20℃狀態(tài)下的體積。2、壓縮天然氣中固體顆粒直徑應(yīng)小于5。3、壓縮天然氣應(yīng)有可察覺的臭味。加臭劑的最小量應(yīng)符合當(dāng)天然氣泄漏到空氣中,達(dá)到爆炸下限的20%濃度時,應(yīng)能察覺。加臭劑可用具有明顯臭味的硫酸、硫醚或其它含硫有機(jī)化合物配置。

254CNG加氣工藝及及設(shè)施(2)天然然氣進(jìn)站管管道上宜設(shè)設(shè)置調(diào)壓裝裝置。進(jìn)站管道設(shè)設(shè)置調(diào)壓裝裝置以適應(yīng)應(yīng)壓縮機(jī)工工況變化需需要,滿足足壓縮機(jī)的的吸入壓力力,平穩(wěn)供供氣,并防防止超壓,,保證運(yùn)行行安全。(3)天然然氣進(jìn)站管管道上應(yīng)設(shè)設(shè)計量裝置置,計量裝裝置的設(shè)置置應(yīng)符合下下列規(guī)定::①天然氣流流量采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)孔板計計量時,應(yīng)應(yīng)符臺國家家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《天然氣氣流量的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)孔板計量方法法》SY/T6143中的有關(guān)規(guī)規(guī)定,其流流量計量系系統(tǒng)不確定定度,不應(yīng)應(yīng)低于1.5級。②體積流量量計量的基基準(zhǔn)狀態(tài)為為:壓力101.325kPa,溫度20℃℃。(4)加氣氣站內(nèi)的設(shè)設(shè)備及管道道,凡經(jīng)增壓、、輸送、儲儲存需顯示示壓力的地地方,均應(yīng)應(yīng)設(shè)壓力測測點(diǎn),并應(yīng)應(yīng)設(shè)供壓力力表拆卸時時高壓氣體體泄壓的安安全泄氣孔孔。壓力表量量程范圍應(yīng)應(yīng)為2倍工工作壓力,,壓力表的的準(zhǔn)確度不不應(yīng)低于1.5級。。264CNG加氣工藝及及設(shè)施4.2天天然氣增壓壓天然氣壓縮縮系統(tǒng)主要要由進(jìn)氣緩緩沖罐、壓壓縮機(jī)主機(jī)機(jī)、潤滑系系統(tǒng)、冷卻卻系統(tǒng)等部部分組成。。壓縮機(jī)主機(jī)機(jī)最為重要要,它是加加氣站的心心臟,其性能好好壞直接影影響加氣站站運(yùn)行的可可靠性和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性。CNG加氣站用壓壓縮機(jī)的排排氣壓力高高、排量小小,一般采采用往復(fù)式式壓縮機(jī)。。從潤滑方方式分,主主要由有油油潤滑和無無油潤滑兩兩種,對于于有油潤滑滑,在其最最終排氣口口后應(yīng)安裝裝脫油裝置置。加氣站用壓縮機(jī)的排排氣壓力一一般為25MPa,有的稍高一一些,達(dá)到到28MPa,也有少數(shù)廠廠家的壓縮縮機(jī)達(dá)到32MPa,但分析表明明,以排氣氣壓力25MPa時最為經(jīng)濟(jì)濟(jì)、可靠和和安全。進(jìn)進(jìn)氣壓力范范圍為0.035~~9MPa,,壓縮機(jī)排氣氣量可根據(jù)據(jù)不同規(guī)模模進(jìn)行選擇擇,范圍可可為16~~2000m3/h,常用排氣量量為200~300m3/h。274CNG加氣工藝及及設(shè)施圖4-1W型系列壓縮縮機(jī)(成都都天然氣壓壓縮機(jī)廠))284CNG加氣工藝及及設(shè)施(7)壓縮縮機(jī)組運(yùn)行行的安全保保護(hù)應(yīng)符合合下列規(guī)定定:①壓縮機(jī)出出口與第一一個截斷闊闊之間應(yīng)設(shè)設(shè)安全閥,,安全閥的的泄放能力力不應(yīng)小于于壓縮機(jī)的的安全泄放放能力。②壓縮機(jī)進(jìn)進(jìn)、出口應(yīng)應(yīng)設(shè)高、低低壓報警和和高壓越限限停機(jī)裝置置。③壓縮機(jī)組組的冷卻系系統(tǒng)應(yīng)設(shè)溫溫度報警及及停車裝置置。④壓縮機(jī)組組的潤滑油油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)設(shè)低壓報警警及停機(jī)裝裝置。(8)壓壓縮機(jī)的卸卸載排氣不不得對外放放散?;厥帐盏奶烊粴鈿饪奢斨翂簤嚎s機(jī)進(jìn)口口緩沖罐。。(9)壓縮縮機(jī)排出的的冷凝液應(yīng)應(yīng)集中處理理。壓縮機(jī)排出出的冷凝液液中當(dāng)含有有凝析油等等污物,有有一定危險險,應(yīng)集中中處理達(dá)到到排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)時排放。。294CNG加氣工藝及及設(shè)施4.3壓壓縮天然氣氣的儲存1988年年在四川省省南充市興興建了第一一座全進(jìn)口口新西蘭的的CNC加氣站。十幾年來,,CNG加氣站儲存存容器內(nèi)最最初的氧氣氣瓶走向了了天然氣專專用瓶、從從小型氣瓶瓶組發(fā)展到到大型瓶組組,上世紀(jì)紀(jì)90年代代又出現(xiàn)了了井式儲氣氣技術(shù),近近幾年在四四川大型焊焊接容器儲儲氣形式的的出現(xiàn)立即即得到了人人們的關(guān)注注。目前,儲氣氣方案主要要有DOT(美國運(yùn)輸部部)儲氣瓶組、ASME((美國機(jī)械工工程師協(xié)會會)容器單元、地下儲氣井井三種方案可可供選擇,,現(xiàn)分別介介紹如下。。304CNG加氣工藝及及設(shè)施4.3.1儲氣瓶組組設(shè)計壓力25Mpa,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為為美國DOT49CFR的178.37節(jié)((壓縮氣體體運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)),安全全系數(shù)為2.48,,不允許有有排污口,,初期投資資低,運(yùn)行行維修成本本高,每3年必須須把單元拆拆開,對每每只瓶子進(jìn)進(jìn)行水壓實(shí)實(shí)驗(yàn)。場地面積積在50m2以上。屬于于松散結(jié)構(gòu)構(gòu),沒有結(jié)結(jié)構(gòu)整體性性,容器多多,接頭多多,存在泄泄露危險且且管線尺寸寸小,流動動阻力大。。31圖4-2諾諾凱系系列高壓儲儲氣鋼瓶組組(韓國))324CNG加氣工藝及及設(shè)施4.3.2地下儲儲氣井四川從20世紀(jì)90年代初開開始,研究究成功了打打地下井儲儲存CNG的技術(shù),并并先后在四四川、重慶慶、上海、、新疆等地地打了50多口井進(jìn)進(jìn)行推廣應(yīng)應(yīng)用,納入入了中華人人民共和國國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《汽車用用燃?xì)饧託鈿庹炯夹g(shù)規(guī)規(guī)范》(CJJ84-2000),從2000年7月1日起正式式頒發(fā)施行行。儲氣井井筒筒直徑為Ф177.8mm~~Ф298.4mm;井深80-200m;儲氣井水容容積2~4m3,設(shè)計壓力為為25MPa。它由幾十根根石油鉆井井工業(yè)中常常用的180mm套管通過管管端的扁梯梯形螺紋和和接頭連接接而成,封封底和封頭頭由焊接平平蓋的接頭頭與套管通通過螺紋連連接,套管管是按照API標(biāo)準(zhǔn)5CT制造的N80或P110鋼級石油套套管。其占地面積積很小,有有利于站場場平面布置置;雖然初初期投資較較大,但據(jù)據(jù)四川石油油管理局提提供的資料料表明該儲儲氣井至少少可以使用用25年以以上,并可可以節(jié)省檢檢驗(yàn)維修費(fèi)費(fèi),安全可可靠性好。。其缺點(diǎn)是是耐壓試驗(yàn)驗(yàn)無法檢驗(yàn)驗(yàn)強(qiáng)度和密密封性,制制造缺陷也也不能及時時發(fā)現(xiàn),排排污不徹底底,容易對對套管造成成應(yīng)力腐蝕蝕。334CNG加氣工藝及及設(shè)施地下儲氣井井裝置有以以下特點(diǎn)::(1)安全全可靠,使使用方便,,免維護(hù)設(shè)設(shè)計(2)不受受環(huán)境影響響,恒溫和和抗靜電、、雷電(3)占地地面積?。ǎā?m2)(4)排水水徹底(5)無惡惡性事故發(fā)發(fā)生CNG地下儲氣井井的設(shè)計、、施工按以以下API標(biāo)準(zhǔn)及國家家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)執(zhí)行:●CJJ84-2000《汽車用燃?xì)鈿饧託庹炯技夹g(shù)規(guī)范》》。●Q/CY097-98《鉆井技術(shù)操操作規(guī)范》》●SY/T6194-96《套管和油管管》●SY/T0420-97《埋地鋼質(zhì)管管道石油瀝瀝青防腐層層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》344CNG加氣工藝及及設(shè)施CNG地下儲氣井井現(xiàn)已成為為國內(nèi)CNG加氣站首選選儲氣系統(tǒng)統(tǒng)。4-3c儲氣井示意意圖4-3dCNG地下儲氣井井工藝流程程圖354CNG加氣工藝及及設(shè)施4.3.3ASME壓力容器單單元設(shè)計壓力27.MPa,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為為ASME第Ⅷ章1節(jié)節(jié)壓縮氣體體地面存儲儲設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。安全系系數(shù)3,容容器壁厚比比同等DOT瓶壁厚高出出39%,,通常作為為地面存儲儲。ASME允許容器上上有排污口口;初期投投資高,運(yùn)運(yùn)行和維修修成本低,,除一般的的外部和內(nèi)內(nèi)部直觀檢檢測外,不不需再檢測測;場地要要求5~7m2,堅(jiān)固,整體體結(jié)構(gòu)能更更好的承受受沖擊載荷荷及地震波波動;其容容器數(shù)量少少,接頭少少,管線尺尺寸大,流流動阻力較較小。364CNG加氣工藝藝及設(shè)施施在新規(guī)范范《汽車車加油加加氣站設(shè)設(shè)計與施施工規(guī)范范》(GB50156-2002)中,對于于加氣站站的壓縮縮天然氣氣的儲存存,有以以下一些些規(guī)定。。(1)儲儲氣設(shè)施施的工作作壓力((氣站規(guī)規(guī)范為::最大允允許充裝裝壓力))應(yīng)為25MPa,,其設(shè)計溫溫度應(yīng)滿滿足環(huán)境境溫度要要求。(2)儲儲氣瓶應(yīng)應(yīng)選用符符合國家家有關(guān)規(guī)規(guī)定和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)產(chǎn)品。(3)加加氣站宜宜選用同同一種規(guī)規(guī)格型號號的大容容積儲氣氣瓶。當(dāng)當(dāng)選用小小容積儲儲氣瓶時時,每組組儲氣瓶瓶的總?cè)萑莘e不宜宜大于4m3,且瓶數(shù)不不宜大于于60個個。目前我國國加氣站站采用較較多的是是國產(chǎn)60L鋼瓶,每每組儲氣氣瓶總?cè)萑莘e約為為4m3(約儲天然然氣1000Nm3),60L瓶66個。限限量是為為了減少少事故風(fēng)風(fēng)險度。。日本多多采用250L、400L瓶;美國國CPI公司DOT標(biāo)準(zhǔn)瓶3AAX-2400型DN559mm,L=5.33~~12.19m,容積V=1076~~2577L,,重量1118~~2547kg。374CNG加氣工藝藝及設(shè)施施(4)加加氣站內(nèi)內(nèi)的儲氣氣瓶宜按按運(yùn)行壓壓力分高高、中、、低三級級設(shè)置,,各級瓶瓶組應(yīng)自自成系統(tǒng)統(tǒng)。汽車加氣氣的最高高壓力限限定在20MPa,,站內(nèi)儲氣氣瓶的壓壓力限定定在25MPa,,通過編組組方法提提高加氣氣效率,,滿足快快速加氣氣的要求求。常用用加氣方法法有兩種::一是將所有有氣瓶同同時增至至最高壓壓后通過過平衡充充氣瓶組組自然形形成高、、中、低低三組;;另一種種方法是是把瓶組組固定分分成高、、中、低低三組,,加壓方方法根據(jù)據(jù)各站經(jīng)經(jīng)驗(yàn)而定定。四川川經(jīng)驗(yàn)按按1:2:3比比例配置置高、中中、低壓壓瓶組容容量取氣效率率可達(dá)58%。(5)小小容積儲儲氣瓶應(yīng)應(yīng)固定在在獨(dú)立支支架上,,且宜臥臥式存放放。(6)儲儲氣井的的設(shè)計、、建造和和檢驗(yàn)應(yīng)應(yīng)符合國國家現(xiàn)行行標(biāo)準(zhǔn)《《高壓氣氣地下解解氣井》》SY/T6535的有關(guān)規(guī)規(guī)定。儲儲氣并的的建造應(yīng)應(yīng)由具有有天然氣氣鉆井資資質(zhì)的單單位進(jìn)行行。(7)儲儲氣瓶組組或儲氣氣并與站站內(nèi)汽車車通道相相鄰一側(cè)側(cè),應(yīng)設(shè)設(shè)安全防防撞欄或或采取其其它防撞撞措施。。(8)壓壓縮天然然氣加氣氣站也可可采用撬撬裝式儲儲氣加氣氣設(shè)備。。3844.4汽汽車用用壓縮天天然氣鋼鋼瓶簡介介壓縮氣瓶瓶有鋼瓶瓶、環(huán)向向纏繞復(fù)復(fù)合材料料的鋼瓶瓶和全復(fù)復(fù)合材料料氣瓶3種,目目前只有有鋼瓶有有統(tǒng)一的的國家規(guī)規(guī)范,即即《汽車車用壓縮縮天然氣氣鋼瓶》》GB17258-1998。簡要介紹紹如下::(1)車車用壓縮縮天然氣氣鋼瓶車用壓縮縮天然氣氣鋼瓶主主要用于于長期固固定安裝裝在汽車車上盛裝裝壓縮天天然氣燃燃料,容容積有30L、40L。、、50L、60L、70L、、80L、90L、100L、120L。。具有壓力力高、容容量大、、質(zhì)量輕輕、安全全可靠等等優(yōu)點(diǎn)。。主要用用于各大大、中城城市的出出租車、、中巴車車、公交交車、環(huán)環(huán)衛(wèi)車等等。39圖4-4車車用壓縮縮天然氣氣鋼瓶404CNG加氣工藝藝及設(shè)施施(2)車車用壓縮縮天然氣氣鋼質(zhì)內(nèi)內(nèi)膽環(huán)向向纏繞氣氣瓶北京蘭天天達(dá)汽車車清潔燃燃料技術(shù)術(shù)有限公公司所生生產(chǎn)的車車用壓縮縮天然氣氣鋼質(zhì)內(nèi)內(nèi)膽環(huán)向向纏繞氣氣瓶如下下:圖4-6車車用壓縮天天然氣鋼質(zhì)內(nèi)內(nèi)膽環(huán)向纏繞繞氣瓶(北京京)414CNG加氣工藝及設(shè)設(shè)施(3)車用壓壓縮天然氣全全纏繞復(fù)合材材料氣瓶鋼瓶和環(huán)向纏纏繞復(fù)合材料料的鋼瓶,自自身重量大,,用于大型車車輛上,與車車體重、載物物重比較,氣氣瓶重量微不不足道,但用用在小型車輛輛上(小轎車車、出租車)),氣瓶重量量就會影響車車體的重心,,與載物重相相比,氣瓶重重量就占取了了一定的比例例,若減小氣氣瓶的自重,,氣瓶容積相相應(yīng)變小,氣氣瓶充氣量減減少,因而汽汽車行駛的路路程就會減少少。全復(fù)合材料氣氣瓶目前還沒沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),也還未批批量生產(chǎn),車車用壓縮天然然氣全復(fù)合材材料氣瓶具有有如下優(yōu)點(diǎn)::①采用低密度度、高性能的的非金屬材料料--塑料作作為內(nèi)膽,以以低密度、高高性能的復(fù)合合材料作結(jié)構(gòu)構(gòu)層,氣瓶外外包覆有保護(hù)護(hù)層的全復(fù)合合材料,所以以氣瓶本身重重量輕,且內(nèi)內(nèi)膽制造工藝藝簡單,一次次成型,降低低了生產(chǎn)成本本。②在制造上采采用了環(huán)氧樹樹脂、中溫固固化配方,濕濕法纏繞成型型工藝。環(huán)氧氧樹脂性能良良好,價格便便宜;中溫固固化,節(jié)約能能源;濕法纏纏繞與干法纏纏繞相比,減減少了一道工工序,提高了了生產(chǎn)效率,,降低了生產(chǎn)產(chǎn)成本。424CNG加氣工藝及設(shè)設(shè)施③氣瓶進(jìn)行水水壓疲勞試驗(yàn)驗(yàn)時,據(jù)研究究,在疲勞10000次次后,氣密性性完好,檢壓壓至設(shè)計爆破破壓力的85%,保壓5分鐘,無異異常,其設(shè)計計及制造具有有可靠性。北京蘭天達(dá)汽汽車清潔燃料料技術(shù)有限公公司所生產(chǎn)的的車用壓縮天天然氣全纏繞繞復(fù)合材料氣氣瓶如右圖。。圖4-7車車用壓縮天天然氣全纏繞繞復(fù)合材料氣氣瓶(北京))434CNG加氣工藝及設(shè)設(shè)施4.5壓縮縮天然氣加氣氣機(jī)為避免壓縮機(jī)機(jī)頻繁啟動及及在不需要進(jìn)進(jìn)行充氣時提提供氣源,CNG加氣站需設(shè)有有儲氣裝置。。典型的設(shè)計計是儲氣系統(tǒng)統(tǒng)和售氣系統(tǒng)統(tǒng)通過優(yōu)先順順序控制盤的的順序來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)高效充氣和和快速加氣。。通常加氣站采采用分級儲存存方式,將儲儲氣瓶紐分為為高壓、中壓壓和低壓瓶組組,由優(yōu)先順順序控制盤對對其充氣和取取氣過程進(jìn)行行自動控制。。充氣時:先向高壓組充充氣,當(dāng)高壓壓組的壓力上上升到一定位位時,中壓組組開始充氣,,等到中壓組組壓力上升到到一定值時,,低壓組外始始充氣,隨后后三組氣瓶一一起充氣,上上升到最大儲儲氣壓力后停停止充氣。取氣時:先從低壓組取取氣,當(dāng)?shù)蛪簤航M的壓力下下降到一定值值時,開始從從中壓組取氣氣,等到中壓壓組壓力下降降到一定值時時,開始從高高壓組取氣,,隨店從三組組氣瓶一起取取氣,直到三三組儲氣瓶中中的壓力下降降到車載氣瓶瓶的最高儲氣氣壓力相等時時,停止取氣氣。444CNG加氣工藝及設(shè)設(shè)施(1)加氣機(jī)機(jī)不得設(shè)在室室內(nèi)。(2)加氣機(jī)機(jī)的數(shù)且應(yīng)根根據(jù)加氣汽車車數(shù)量、每輛輛汽車加氣時時間4~6min計算確定。CNG加氣一般分為為兩種,即快快充氣與慢充充氣。由北京長空機(jī)機(jī)械有限責(zé)任任公司生產(chǎn)的的長空牌加氣氣機(jī),是國內(nèi)內(nèi)目前最好的的國產(chǎn)加氣機(jī)機(jī)。采用了目目前世界上最最先進(jìn)的CNG專用質(zhì)量流量量計;由微機(jī)機(jī)控制器控制制,能自動顯顯示加氣量及及加氣金額;;具有金額預(yù)預(yù)置、氣量預(yù)預(yù)制多種加氣氣模式;當(dāng)加加滿氣時,具具有自動停機(jī)機(jī)功能;可以以復(fù)顯最近四四次的加氣數(shù)數(shù)據(jù),以備查查驗(yàn);可以統(tǒng)統(tǒng)計當(dāng)班加氣氣累計數(shù)值和和匯總累計數(shù)數(shù)值;具有自自動檢測故障障功能,能自自動顯示故障障代碼;在充充氣過程中能能直接顯示壓壓力和和流量量;當(dāng)管道壓壓力漏失、超超壓或溢流時時能自動關(guān)機(jī)機(jī);輸氣軟管管裝有可恢復(fù)復(fù)拉斷保護(hù)裝裝置;可以同同任何進(jìn)口壓壓縮機(jī)相配套套(模塊化接接入PLC中的ESD系統(tǒng));454CNG加氣工藝及設(shè)設(shè)施(3)加氣機(jī)機(jī)應(yīng)具有充裝裝與計量功能能,并應(yīng)符合合下列規(guī)定::①加氣機(jī)額定定工作壓力應(yīng)應(yīng)為20MPa。②氣機(jī)加氣流量量不應(yīng)大于0.25m3/min(工作狀態(tài))。。③加氣機(jī)應(yīng)設(shè)安安全限壓裝置置。④加氣機(jī)計量量準(zhǔn)確度不應(yīng)應(yīng)低于1.0級。⑤加氣量計量量應(yīng)以立方米米為計量單位位,最小分度度值應(yīng)為0.lm3。⑥加氣氣量量計計量量應(yīng)應(yīng)進(jìn)進(jìn)行行壓壓力力、、溫溫度度鉸鉸正正,,并并換換算算成成基基準(zhǔn)準(zhǔn)狀狀態(tài)態(tài)。。⑦在在寒寒冷冷地地區(qū)區(qū)應(yīng)應(yīng)選選用用適適合合當(dāng)當(dāng)?shù)氐丨h(huán)環(huán)境境溫溫度度條條件件的的加加氣氣機(jī)機(jī)。。⑧加加氣氣機(jī)機(jī)的的進(jìn)進(jìn)氣氣管管道道上上宜宜設(shè)設(shè)置置防防撞撞事事故故自自動動切切斷斷閥閥。。圖4-5長長空空加加氣氣機(jī)機(jī)464CNG加氣氣工工藝藝及及設(shè)設(shè)施施4.6加加氣氣工工藝藝設(shè)設(shè)施施的的安安全全保保護(hù)護(hù)(1))天天然然氣氣進(jìn)進(jìn)站站管管道道上上應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)緊緊急急截截斷斷閥閥。。手手動動緊緊急急截截斷斷閥閥的的位位置置應(yīng)應(yīng)便便于于發(fā)發(fā)生生事事故故時時能能及及時時切切斷斷氣氣源源。。加氣氣站站滅滅火火的的最最有有效效辦辦法法就就是是切切斷斷氣氣源源。。在在遠(yuǎn)遠(yuǎn)離離作作業(yè)業(yè)區(qū)區(qū)的的天天然然氣氣進(jìn)進(jìn)站站管管道道上上安安裝裝緊緊急急手手動動截截斷斷閥閥,,是是為為了了一一旦旦發(fā)發(fā)生生火火災(zāi)災(zāi)或或其其他他事事故故,,自自控控系系統(tǒng)統(tǒng)失失靈靈時時,,操操作作人人員員仍仍可可以以靠靠近近并并關(guān)關(guān)閉閉截截斷斷閥閥,,切切斷斷氣氣源源,,防防止止事事故故擴(kuò)擴(kuò)大大。。(2))儲儲氣氣瓶瓶組組((儲儲氣氣并并))進(jìn)進(jìn)氣氣總總管管上上應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)安安全全閥閥及及緊緊急急放放散散管管、、壓壓力力表表及及超超壓壓報報警警器器。。每每個個儲儲氣氣瓶瓶((井井))出出口口應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)截截止止閥閥。。儲氣氣設(shè)設(shè)施施進(jìn)進(jìn)口口設(shè)設(shè)置置安安全全裝裝置置及及出出口口設(shè)設(shè)置置的的截截斷斷閥閥,,均均為為保保證證儲儲氣氣設(shè)設(shè)施施的的安安全全運(yùn)運(yùn)行行及及事事故故時時能能及及時時切切斷斷氣氣源源之之用用。。(3))儲儲氣氣瓶瓶組組((儲儲氣氣井井))與與加加氣氣槍槍之之間間應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)儲儲氣氣瓶瓶組組((儲儲氣氣井井))截截斷斷閥閥、、主主截截斷斷閥閥、、緊緊急急截截斷斷閥閥和和加加氣氣截截斷斷閥閥((圖圖4-6))。。47圖4-6儲儲氣氣瓶瓶組組與與加加氣氣槍槍間間閥閥門門設(shè)設(shè)置置示示意意圖圖1——儲儲氣氣瓶瓶組組((儲儲氣氣井井));;2儲儲氣氣瓶瓶組組((儲儲氣氣井井))截截斷斷閥閥;;3一一主主截截斷斷閥閥;;4——輸輸氣氣管管道道;;5——緊緊急急截截斷斷閥閥;;6——供供氣氣軟軟管管;;7——加加氣氣截截斷斷閥閥;;8——加加氣氣槍槍484CNG加氣氣工工藝藝及及設(shè)設(shè)施施4.7壓壓縮縮天天然然氣氣管管道道及及其其組組成成件件(1))增壓壓前前的天天然然氣氣管管道道應(yīng)應(yīng)選選用用無無縫縫鋼鋼管管,,并并應(yīng)應(yīng)符符合合現(xiàn)現(xiàn)行行國國家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《《輸輸送送流流體體用用無無縫縫鋼鋼管管》》GB8163的有有關(guān)關(guān)規(guī)規(guī)定定。。增壓壓后后的天天然然氣氣管管道道應(yīng)應(yīng)選選用用高高壓壓無無縫縫鋼鋼管管,,并并應(yīng)應(yīng)符符合合現(xiàn)現(xiàn)行行國國家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《《高高壓壓鍋鍋爐爐用用無無縫縫鋼鋼管管》》GB5310或《《不不銹銹鋼鋼無無縫縫鋼鋼管管》》GB/T4976的有有關(guān)關(guān)規(guī)規(guī)定定。。加加氣氣站站用用輸輸氣氣管管道道的的選選擇擇除除應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)增增壓壓前前后后的的壓壓力力選選用用符符合合條條文文規(guī)規(guī)定定的的管管材材,,對對壓壓力力低低的的管管道道((如如壓壓力力小小于于4.0MPa))可選選用用GB8163中的的無無縫縫鋼鋼管管,,對對壓壓力力較較高高者者應(yīng)應(yīng)選選用用符符合合GB5310或GB/T14976的管管子子,,對對北北方方寒寒冷冷地地區(qū)區(qū)的的室室外外架架空空管管道道選選材材還還應(yīng)應(yīng)考考慮慮低低溫溫影影響響。。(2))加加氣氣站站內(nèi)內(nèi)的的所所有有設(shè)設(shè)備備、、閥閥門門、、管管道道、、管管件件的的設(shè)設(shè)計計壓壓力力應(yīng)應(yīng)比比最最大大工工作作壓壓力力高高10%,,且且在在任任何何情情況況下下不不應(yīng)應(yīng)低低于于安安全全閥閥的的定定壓壓。。494CNG加氣工工藝及及設(shè)施施(3))加氣氣站內(nèi)內(nèi)與壓壓縮天天然氣氣接觸觸的所所有設(shè)設(shè)備、、管道道、管管件、、閥門門、法法蘭、、基片片等的的材質(zhì)質(zhì)應(yīng)與與天然然氣介介質(zhì)相相適應(yīng)應(yīng)。加氣站站用天天然氣氣允許許含有有微量量H2S、CO2,并可能能殘存存少量量凝析析油等等腐蝕蝕性介介質(zhì)。。因此此所有有與大大然氣氣接觸觸的設(shè)設(shè)備材材料都都應(yīng)具具有抗抗腐蝕蝕耐老老化能能力。。(4))壓前前的天天然氣氣管道道宜理理地敷敷設(shè),,其管管質(zhì)距距地面面不應(yīng)應(yīng)小于于0.5m。冰凍地地區(qū)宜宜敷設(shè)設(shè)在冰冰凍線線以下下。(5))加氣氣站內(nèi)內(nèi)室外外高壓壓管道道宜埋埋地敷敷設(shè)。。加氣站站內(nèi)管管道埋埋地敷敷設(shè),,受外外界于于擾小小,較較安全全。室室內(nèi)管管溝敷敷設(shè),,在溝溝內(nèi)填填充干干沙可可防泄泄漏天天然氣氣在管管溝內(nèi)內(nèi)聚集集產(chǎn)生生爆炸炸危險險。(6))埋地地管道道防腐腐設(shè)計計應(yīng)符符合國國家現(xiàn)現(xiàn)行標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《《鋼質(zhì)質(zhì)管道道及儲儲罐腐腐蝕控控制工工程設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范》》SY0007的有關(guān)規(guī)定定,并應(yīng)采采用最后級級別防后絕絕級保護(hù)層層。505加氣站站安全基本本知識5.1可可燃介質(zhì)的的危險特性性及分類5.1.1燃燒與與爆炸(1)燃燒燒:燃燒是是一種同時時有熱和光光發(fā)生的劇劇烈的氧化化還原反應(yīng)應(yīng),在氧化化還原反應(yīng)應(yīng)中,某些些物質(zhì)被氧氧化而另一一些物質(zhì)被被還原。2H+O2→2H2OC+O2→CO2(2)燃燒燒條件:燃燃燒必須具具備3個條條件(或稱稱3要素)):①有可燃物物存在,它它們可以是是固態(tài)的,,如木材、、棉纖維、、煤等;或或是液態(tài)的的,如酒精精、汽油、、苯等;也也可以是氣氣態(tài)的,如如氫氣、乙乙炔、一氧氧化碳等。。②有助燃物物存在,即即有氧化劑劑存在,常常見的有空空氣(其中中的氧)、、純氧或其其它具有氧氧化性的物物質(zhì)。③有能導(dǎo)致致著火的能能源,如高高溫灼熱體體、撞擊或或摩擦所產(chǎn)產(chǎn)生的熱量量或火花、、電氣火花花、靜電火火花、明火火、化學(xué)反反應(yīng)熱、光光能、絕熱熱壓縮產(chǎn)生生的熱能等等。上述3點(diǎn)是是燃燒的必必要條件,,缺少上述述三條中的的任何一條條,也就不不能導(dǎo)致燃燃燒。515加氣站站安全基本本知識爆炸:物質(zhì)自一一種狀態(tài)迅迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闉榱硪环N狀狀態(tài),并在在瞬間以對對外作機(jī)械械功的形式式放出大量量能量的現(xiàn)現(xiàn)象稱為爆爆炸。爆炸炸現(xiàn)象一般般具有如下下特征:①爆炸過程程進(jìn)行得很很快;②爆炸點(diǎn)附附近瞬間壓壓力急劇上上升;③發(fā)出聲響響;④周圍建筑筑物或裝置置受到?jīng)_擊擊而發(fā)生震震動或遭到到破壞。簡言之,爆爆炸是系統(tǒng)統(tǒng)的一種非非常迅速的的物理的或或化學(xué)的能能量釋放過過程。爆轟:可燃?xì)怏w體或蒸氣預(yù)預(yù)先按一定定比例與空空氣(或氧氧)均勻混混合組成爆爆炸性混合合氣體,在在全部或部部分封閉的的環(huán)境中((容器或管管道中),,一經(jīng)點(diǎn)火火,就會以以點(diǎn)火源為為中心,燃燃燒的火焰焰就以圓球球面形狀一一層層向外外傳播。由由于是爆炸炸性混合氣氣體,可燃燃?xì)怏w或蒸蒸氣與空氣氣(或氧))的擴(kuò)散過過程已在燃燃燒前完成成,所以其其傳播速度度是以通常常的爆炸波波速度(每每秒數(shù)十米米或數(shù)百米米)傳播的的;假如混混合物的組組成或預(yù)熱熱條件適宜宜,就可能能產(chǎn)生一種種與通常爆爆炸根本不不同的現(xiàn)象象,爆炸波波的傳播速速度可高達(dá)達(dá)1000m/s,壓力再升高高,就會產(chǎn)產(chǎn)生更大的的破壞力,,這種現(xiàn)象象稱為爆轟轟。525加氣站站安全基本本知識5.1.2天然氣氣知識及其其危險特性性(1)天然然氣的應(yīng)用用天然氣是指指在不同地地質(zhì)條件下下生成、遠(yuǎn)遠(yuǎn)移、并以以一定壓力力儲集在地地下構(gòu)造中中的氣體。。我國天然然氣儲量豐豐富,資源源遼闊,但但在石油能能源中消費(fèi)費(fèi)的比例僅僅占到2%,與發(fā)達(dá)達(dá)國家能源源消費(fèi)中所所占22%的比例相相比相差甚甚遠(yuǎn)。(2)天然然氣的化學(xué)學(xué)組成天然氣是從從油氣田開開采得到的的可燃性氣氣體,其主主要成分是是甲烷,甲甲烷含量一一般高于90%,其其次是乙烷烷、丙烷、、正丁烷、、異丁烷、、正戊烷等等氣態(tài)烴類類。天然氣氣的非烴類類氣體有硫硫化氫、二二氧化碳、、氫氣、氮氮?dú)庖约皹O極少量的硫硫醇、硫醚醚、二硫化化碳等有機(jī)機(jī)硫化合物物。535加氣站站安全基本本知識天然氣可分分為氣層氣氣、半生氣氣和凝析氣氣三種。氣層氣也稱氣田氣氣,是指在在地層個呈呈氣態(tài)單獨(dú)獨(dú)存在,開開采到地而而后仍為氣氣態(tài)的天然然氣。伴生氣也稱油田氣氣,是指溶溶解在原油油中或者呈呈氣態(tài)與原原油共存,,隨原油同同時被采出出的天然氣氣。伴生氣氣的甲烷含含量一般約約占65%~80%,此外還還有相當(dāng)數(shù)數(shù)量的乙烷烷、丙烷、、丁烷等烴烴類。凝折氣是指在地層層的原始條條件下呈氣氣態(tài)存在,,在開采過過程中由干干壓力降低低而凝結(jié)出出一些液體體烴類的天天然氣。凝凝析氣的組組成大致和和伴生氣相相似,但是是它的戊烷烷、己烷等等烴類含量量比伴生氣氣要多,一一般經(jīng)分離離后可以得得到天然汽汽油甚至輕輕柴油產(chǎn)品品。天然氣又有有干氣、濕氣氣之分。一般般來說,含含90%以以上甲烷的的天然氣稱稱為干氣或或貧氣;甲甲烷含量低低于90%,而乙烷烷、丙烷等等烴類含量量高于10%的則稱稱為濕氣或或富氣。545加氣站站安全基本本知識(3)天然然氣(CNG)的危險特性性CNG的主要成分分是甲烷,,-船甲烷烷含量高于于90%,,此外,還還有少量的的乙烷、丙丙烷等烴類類,以及微微量的硫化化氫氣體等等,天然氣氣通常是元元色的氣體體,比空氣氣輕,密度度為0.5~1.0g/m3。氣層氣的密密度一般是是空氣的0.55~~0.60倍,伴生生氣的密度度一般是空空氣的0.75~0.85倍倍。含有硫硫化氫的天天然氣帶有有臭雞蛋味味,含有戊戊烷以上的的烴類的天天然氣帶有有汽油味。。天然氣是一一種易燃、、易爆的氣氣體,與空空氣混合后后,當(dāng)其濃濃度在5%~16%范圍內(nèi)時時,遇火源源即會發(fā)生生燃燒或爆爆炸,此外外,天然氣氣與空氣混混合后,只只要溫度達(dá)達(dá)到650℃左右,,即使沒有有火源也會會自行著火火。組成天然氣氣的氣態(tài)烴烴本身是無無毒的,但但是,如果果天然氣中中含有硫化化氫時就會會對人體有有毒害作用用。當(dāng)天然然氣大量地地泄漏到空空氣或室內(nèi)內(nèi)達(dá)到一定定濃度時,,會使空氣氣中的含氧氧量減少,,嚴(yán)重時可可使人窒息息死亡。此此外,天然然氣燃燒不不完全時生生成的一氧氧化碳,對對人體也有有毒害作用用。556防爆防防火措施6.1爆爆炸和火災(zāi)災(zāi)危險環(huán)境境6.1.1爆炸危危險氣體環(huán)環(huán)境及區(qū)域域劃分(1)爆炸炸性氣體混混合物環(huán)境境對于生產(chǎn)、、加工、處處理、轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)或儲存過過程中出現(xiàn)現(xiàn)或可能出出現(xiàn)下列描描述的環(huán)境境,稱為爆爆炸性氣體體混合物環(huán)環(huán)境。(2)爆炸炸性氣體環(huán)環(huán)境危險區(qū)區(qū)域劃分爆炸性氣體體環(huán)境的分分區(qū)是根據(jù)據(jù)爆炸性氣氣體混合物物出現(xiàn)的頻頻繁程度和和持續(xù)時間間確定的。。國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《爆炸和和火災(zāi)危險險環(huán)境電力力裝置設(shè)計計規(guī)范》GB50058將爆爆炸炸性性氣氣體體環(huán)環(huán)境境劃劃分分為為下下述述3個個危危險險區(qū)區(qū)域域::0區(qū)區(qū):連連續(xù)續(xù)出出現(xiàn)現(xiàn)或或長長期期出出現(xiàn)現(xiàn)爆爆炸炸性性氣氣體體混混合合物物的的環(huán)環(huán)境境;;1區(qū)區(qū):在在正正常常運(yùn)運(yùn)行行時時可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)爆爆炸炸性性氣氣體體混混合合物物的的環(huán)環(huán)境境;;2區(qū)區(qū):在在正正常常運(yùn)運(yùn)行行時時不不可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)爆爆炸炸性性氣氣體體混混合合物物的的環(huán)環(huán)境境,,或或即即使使出出現(xiàn)現(xiàn)也也僅僅是是短短時時存存在在的的爆爆炸炸性性氣氣體體混混合合物物的的環(huán)環(huán)境境。。國家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《《汽汽車車加加油油加加氣氣站站設(shè)設(shè)計計與與施施工工規(guī)規(guī)范范》》GB50156--2002附錄錄B給出出了了加加油油加加氣氣站站內(nèi)內(nèi)爆爆炸炸危危險險區(qū)區(qū)域域的的等等級級范范圍圍劃劃分分。。566防防爆爆防防火火措措施施6.1.2火火災(zāi)危危險環(huán)環(huán)境及及區(qū)域域劃分分(1))火災(zāi)災(zāi)危險險環(huán)境境對于生生產(chǎn)、、加工工、處處理、、轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)或儲儲存過過程中中出現(xiàn)現(xiàn)或可可能出出現(xiàn)火火災(zāi)危危險物物質(zhì)的的環(huán)境境,稱稱為火火災(zāi)危危險環(huán)環(huán)境。。在火火災(zāi)危危險環(huán)環(huán)境中中能引引起火火災(zāi)危危險的的可燃燃物質(zhì)質(zhì)有以以下4種::①可燃液液體:如如柴油、、潤滑油油、變壓壓器油等等;②可燃粉粉塵:如如鋁粉、、焦炭粉粉、煤粉粉、面粉粉、合成成樹脂粉粉等;③固體狀狀可燃物物質(zhì):如如煤、焦焦炭、木木等;④可燃纖纖維:如如棉花纖纖維、麻麻纖維、、絲纖維維、毛纖纖維、木木質(zhì)纖維維、合成成纖維等等。(2)火火災(zāi)危險險區(qū)域劃劃分根據(jù)火災(zāi)災(zāi)事故發(fā)發(fā)生的可可能性和和后果、、危險程程度及物物質(zhì)狀態(tài)態(tài)的不同同,國家家標(biāo)準(zhǔn)《《爆炸和和火災(zāi)危危險環(huán)境境電力裝裝置設(shè)計計規(guī)范》》GB50058將火災(zāi)危危險環(huán)境境劃分為為下述3個危險險區(qū)域::21區(qū)::具有閃閃點(diǎn)高于于環(huán)境溫溫度的可可燃液體體,在數(shù)數(shù)量和配配置上能能引起火火災(zāi)危險險的環(huán)境境。22區(qū)::具有懸懸浮狀、、堆積狀狀的可燃燃粉塵或或可燃纖纖維,雖雖不可能能形成爆爆炸混合合物,但但在數(shù)量量和配置置上能引引起火災(zāi)災(zāi)危險的的環(huán)境。。23區(qū)::具有固固體狀可可燃物質(zhì)質(zhì),在數(shù)數(shù)量和配配置上能能引起火火災(zāi)危險險的環(huán)境境。576防爆爆防火措措施6.2.2加加強(qiáng)可燃燃介質(zhì)系系統(tǒng)的密密閉性為了防止止易燃?xì)鈿怏w和易易燃液體體的蒸氣氣與空氣氣形成爆爆炸性混混合物,,應(yīng)設(shè)法法使易燃燃?xì)怏w和和易燃液液體的設(shè)設(shè)備或容容器盡可可能密閉閉,對于于具有壓壓力的設(shè)設(shè)備,更更應(yīng)注意意它的密密閉性,,以防止止易燃?xì)鈿怏w逸出出與空氣氣形成爆爆炸性混混合物。。加氣站站采用燃燃?xì)饣厥帐障到y(tǒng),,可大大大減少燃燃?xì)馍l(fā)發(fā)量,對對安全非非常有利利。為保證設(shè)設(shè)備的密密閉性,,對危險險設(shè)備及及系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)盡量少少用法蘭蘭連接,,但要保保證安裝裝檢修方方便;輸輸送危險險氣體、、液體的的管道應(yīng)應(yīng)采用無無縫鋼管管。加壓設(shè)備備,在投投產(chǎn)前和和定期檢檢查后應(yīng)應(yīng)檢查密密閉性和和耐壓程程度;所所有壓縮縮機(jī)、泵泵、導(dǎo)管管、閥門門、法蘭蘭接頭等等容易漏漏油、漏漏氣部位位應(yīng)經(jīng)常常檢查;;填料如如有損壞壞應(yīng)立即即調(diào)換,,以防滲滲漏;設(shè)設(shè)備在運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)中也也應(yīng)經(jīng)常常檢查氣氣密情況況,操作作壓力必必須嚴(yán)格格控制,,不允許許超壓運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)。586防爆爆防火措措施6.2.3注注意通風(fēng)風(fēng)排氣要使設(shè)備備完全密密封是有有困難的的,盡管管已經(jīng)考考慮得很很周到,,但總會會有部分分蒸氣、、氣體泄泄漏到設(shè)設(shè)備外。。因此,,對設(shè)置置有易燃燃可燃介介質(zhì)設(shè)備備的房間間必須采采取通風(fēng)風(fēng)排氣措措施,以以防止泄泄漏的可可燃物含含量達(dá)到到爆炸下下限。對對通風(fēng)排排氣的要要求,一一般是使使室內(nèi)可可燃?xì)怏w體濃度低低于該易易燃可燃燃介質(zhì)爆爆炸下限限的1/4。加油加氣氣站內(nèi),,爆炸危危險區(qū)域域內(nèi)的房房間應(yīng)采采取通風(fēng)風(fēng)措施,,通風(fēng)措措施的設(shè)設(shè)置應(yīng)符符合《汽汽車加油油加氣站站設(shè)計與與施工規(guī)規(guī)范》GB50156-2002的規(guī)定。。對局部通通風(fēng)應(yīng)注注意氣體體或蒸氣氣的密度度。密度度比空氣氣大的要要防止可可能在低低洼處積積聚;密密度輕的的要防止止在高處處死角上上積聚,,有時即即使是少少量也會會使房間間局部空空間可燃燃?xì)怏w濃濃度達(dá)到到爆炸極極限。設(shè)備的一一切排氣氣管(放放氣管))都應(yīng)伸伸出屋外外,高出出附近屋屋頂。排排氣管不不應(yīng)造成成負(fù)壓,,也不應(yīng)應(yīng)堵塞。。596防爆防防火措施6.2.4減小氧氧氣濃度可燃下限是是建立在有有燃料存在在于空氣中中的基礎(chǔ)上上的。氧氣氣是一種助助燃物質(zhì),,燃燒的傳傳播要求有有一個最小小氧氣濃度度。低于最最小氧氣濃濃度,反應(yīng)應(yīng)就無法生生成足夠的的熱量來加加熱所有的的氣體混合合物,從而而也就無法法使燃燒自自身的傳播播得到延續(xù)續(xù)。最小氧氧氣濃度是是指在空氣氣和燃料的的體積之和和中氧氣所所占的百分分比,低于于這個比值值,火焰就就不能傳播播。對大多多數(shù)可燃?xì)鈿怏w而言,,最小氧氣氣濃度約為為10%((V)。減小可燃介介質(zhì)容器中中氧氣濃度度的方式有有兩種:一一是將容器器密閉,使使容器中基基本沒有氧氧氣,例如如LPG油罐和CNG儲氣瓶就是是這樣;二二是向容器器中充填N2,使容器中的的氧氣濃度度低于10%(V),這樣做成本本較高,目目前加油加加氣站只采采取這種方方式用于容容器投入使使用前或檢檢修時置換換容器中的的空氣。606防爆防防火措施6.3控控制著火源源為預(yù)防爆炸炸或火災(zāi)災(zāi)災(zāi)害,控制制著火能源源是一個必必須采取的的重要措施施。在加油油加氣站能能引起爆炸炸火災(zāi)事故故的能源主主要有以下下幾個方面面,即明火火、摩擦和和撞擊、電電氣火花、、靜電火花花、雷擊等等,對于這這些著火源源,必須采采取嚴(yán)格的的預(yù)防措施施。6.3.l預(yù)防明火可燃介質(zhì)設(shè)設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離離預(yù)計存在在的明火,,加油加氣氣站選址和

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