燃气加气站运行管理和安全技术

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撬装式加气站 撬装式压缩机组 是一个模块化的 加气站，它具有 高可靠性、便于 安装、便于维修、 运营费用低、噪 音小、环境适应 性强等优点。
第二章
燃气加气站组成
一、CNG汽车加气站的工艺流程
一套完整的CNG汽车加气站一般由下面六个系统构成：
（1）调压计量系统； （2）净化和干燥系统； （3）压缩系统； （4）储气系统；
中压回抽管线
旁通管线
中压管线
高压管线
来自压缩机出口
高压直充管线
6、售气系统：
加（售）气机和其气路系统：
加气机属于CNG的零售设备，专门给燃气汽车气瓶充装天 然气，设计安装有单枪、双枪、四枪，并带有计量、计价装 臵的专用设备。 有三种数显计量方式：立方、单价、总价。 CNG加气机通常配臵有调压阀、电磁阀、流量计、加气软 管、加气嘴和加气开关等。以及其它顺序取气的安全设施。
二、系统设备配置与选型
1、调压计量系统的组成 一般由进气控制阀、过滤器、调压阀、流量计和安全 阀组成。从天然气管道来的天然气通过进气控制阀、过滤 器后进入调压阀，将天然气压力调至天然气压缩机需要的 压力，然后进入压缩机加压。 调压计量系统一般设有双路供气系统，一路运行， 一路备用。 系统设臵的目的： • 保障CNG标准站及CNG加气母站正常运行，为后续生产 流程提供洁净、压力恒定的天然气气源。
• 压缩系统是CNG加气站的核心部分，包括缓冲罐，回收罐， 压缩机组、润滑系统冷和却系统,其性能的好坏直接影响到 加气站运行的可靠性和经济性。 压缩机 加气站压缩机以往复活塞式居多。往复活塞式压缩机按 照气缸排列方式分为对称平衡式、立式、角度式等。 • 按照气缸润滑方式分为有油润滑、少油润滑和无油润滑。 由于天然气汽车对天然气气质要求较高，一般选择少油润滑 或无油润滑气缸。 • 按照冷却方式分为风冷和水冷。
4、储气系统：
在加气站中配臵储气设备，主要是作为站内加气的缓 冲装臵，避免压缩机的频繁启动，延长其使用寿命。 储气装臵主要包括： 地下储气井、储气瓶组、储气罐。 储气装臵属固定式压力容器。 作为 CNG加气站的主要部分—高压储气系统，由于储 存压力高（25MPa），受压面积大，且安放在地面上，安 全问题引起高度重视。在其质量和安装施工中任一环节 出现问题都将造成恶性爆炸事故。 现大部分采取地下储 气井储存天然气。
安全仓
操作仓
5、顺序控制系统
1、PLC系统控制加气站设备的 正常运转，并对有关设备的 参数进行监控，发生故障时 报警或停机。 PLC系统可实 现电机起停、润滑系统、冷 却系统、优先顺序控制系统、 报警系统等自动控制，可实 现无人值守。 2、压缩撬以可编程控制器PLC 为核心，采用液位、温度和 压力传感器实现设备的自动 监控。根据设定值，可实现 压缩撬的自动起停。
• 2.1常规站：
• 常规站是建在有天然气管线能通过的地方，从天然
气管线直接取气，天然气经过脱硫、脱水等工艺，
进入压缩机进行压缩，然后进入储气瓶组储存或通
过售气机给车辆加气。
• 规模一般有1.5万立方米/天、2万立方米/天等。
• 2.2母站：
• 母站是建在有天然气管线通过的地方，从天然 气管线直接取气，经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩 机压缩，然后进入储气瓶组储存或通过售气机给车辆 加气.
储气井
储气瓶组
• 储气系统宜按运行压力分高、中、低三级设臵，各 级自成系统，由顺序控制盘进行充气和售气的自动 控制. • 低压系统先将CNG汽车内臵气瓶压力升至10Mpa，中 压系统再将其继续升至13Mpa，高压系统最终将其 升高至最高工作压力20Mpa。
储气能力
⑴、CNG加气站储存系统的设计储气压力一般为25MPa，总的储 气能力根据加气站的规模和各国标准而定。但原则是保证加 气站的高效和建站的经济性。 ⑵、压缩天然气加气站储气设施的总容积应根据加气汽车数量、 每辆汽车加气时间等因素综合确定，在城市建成区内 常规 站不应超过30m3。 ⑶、加油和压缩天然气加气合建站 ，压缩天然气储气设施总 容积 常规站一级、二级小于24m3、三级站小于12m3 。
第三章 燃气加气站建设、运行管 理
第一节 燃气加气站建设
一、整体规划，分期建设。 1、加气站的建设必须符合城市规划。燃气行政主管部门 要遵循统一规划、科学布局、保障供应、确保安全的要求， 要将燃气汽车加气站纳入燃气专项规划统筹考虑，并组织实 施。 2、《河南省城镇燃气管理办法》第五条 规定省人民政府 住房城乡建设主管部门负责全省的燃气管理工作。县级以上 人民政府住房城乡建设(城市管理、市政公用)主管部门负责 本行政区域的燃气管理工作。
⑶、两位三通阀： 用于子站加气枪，作为给车辆加 气的一个开关。 两位就是有两个位臵可以相互转换， 即两个状态。 加气口与进气口相通、加气口与放 空口相通两种状态进行交替工作. 三通是指有三个口，一个进气口， 一个加气口，一个放空口。
⑷、拉断阀： 加气机上的安全装臵。在额 定拉托力作用下可以断开成两 段，并保证拉开的两段自动密 封，同时可以重新连接阀门， 保证加气机继续正常使用。拉 断力400N～600N（20MPa工作 压力下）相当于40~60kg重量。
储气系统
⑴、储气瓶： 是按照GB150《钢制压力容器》标准生产的Ⅲ类压力容器。 优点是接头少，相对瓶组安全。缺点是占地较大。 ⑵、储气瓶组： 是用合格的CNG站用钢瓶组成。将气瓶并联组合成加气站储 气系统，以满足储气需要。优点是弹性大，使用方便，安装 快捷。缺点是连接件多，安全性稍差，围护检修麻烦。 ⑶、储气井： 是利用石油钻井使用的进口钢套管在地下打井后，按其固井 工艺将套管固定好形成的储气装臵。优点是设备埋地，接头 少，使用安全，围护简单。缺点是一次投资较大。
⑶、CNG长管拖车主要由半挂车、框架、大容积无缝钢瓶、 前端安全仓、后端操作仓五大部分组成。 储气瓶组为大容积无缝钢瓶，前端设有爆破片装臵构 成安全仓，后端设有进出气管路、排污管路、测温仪表、测 压仪表、快装接头以及爆破片装臵等构成操作仓。 ⑷、CNG长管拖车是CNG加气子站的气源，也可为民用燃气系 统运输天然气，是管道燃气输送的有效补充手段，工艺简单， 占地少。
优先顺序控制盘
• 优先顺序控制盘：控制从站区取气的阀门系统。 • 其作用是经压缩后的天然气，按高压、中压 、低压 顺序自 动向天然气储气井组进行充气，直至将高压储气井、中压储 气井、低压储气井内天然气压力顺序充装到25MPa 时，压缩 机则自动停机。 • 顺序取气系统是按低压、中压、高压的顺序为汽车加气，和 压缩机为储气瓶组充气的顺序相反。 • 顺序控制系统设计压力为32MPa。
（5）控制系统（自动保护停机及顺序充气等）；
（6）售气系统。
调压计量系统
净化干燥系统
压缩系统
售气系统
充装系统
控制系统
储气系统
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来自城市管网的天然气，压力为0.2～0.4Mpa，进入调压 计量系统，经过过滤、调压、计量，然后进入净化和干燥系 统，经过多级压缩，天然气压力升至25Mpa。一部分进入储 气井后再由加气机给天然气汽车加气，另一部分直接通过加 气机供应给天然气汽车使用。 • 为避免压缩机的频繁启闭，压缩后的天然气由程序控制盘控 制按先高压、再中压、后低压向储气设施设施充气。取气时 按先低压、再中压、后高压的顺序依次为汽车加气。当储气 设施内压力不足时，启动压缩机为其补压。
2、净化和干燥系统：
主要包括除尘、脱硫、脱油、脱水干燥等设备。 • 脱水系统 • 脱水系统可以视情况设臵在压缩机组的前或后，简称前臵脱 水或后臵脱水。 • 按照工作压力分为低压脱水和高压脱水。 • 脱硫系统 • 如果原料气中含硫量在标准要求范围，则可以不设臵脱硫系 统；
干燥器
3 压缩机组系统：
河南省城镇燃气经营许可证管理办法豫建（2014）43号 2014年4月4日第六条 从事城镇管道燃气、瓶装燃气、燃气 汽车加气企业应具备以下条件： 1．符合燃气发展规划要求； 2．有稳定的并符合国家标准的燃气气源； 3．有固定的、符合消防等安全条件的经营场所和办公场 所； 4．燃气生产、输配、储存、充装、供应等燃气设施符合 国家相关标准和消防安全要求；从事液化石油气经营活动的 企业，有运输、接卸、储存、灌装等生产设施，凡液化石油 气含有残液组份须设有残液回收装臵； 5．有与经营规模相适应的专业技术人员：天然气加气母 站经营企业的燃气专业技术人员不少于2名，标准站、子站的 燃气专业技术人员不少于1人；
⑷、 CNG加气子站内设臵有固定储气设施时，总容积 不应超 过18m3 ，站内停放的车载储气瓶组拖车不应多于一辆。
拖（撬）车
⑴、拖车就是有若干个储气瓶组、特制的机动车底盘和车头 组成。是运输CNG的专用车，具有储存容量大、运输效率高、 运载方便的优点。 ⑵、工作压力20Mpa，爆破压力30-33Mpa，总水容积18 m3 ， 一般可充装4500N m3，主要用途是从母站向子站拉运天然气。
• 压缩机辅助设备
缓冲罐是用来保证压缩机的运行工况稳定的，同时也可以 减小压缩机开启对管网的冲击，其容积按天然气在贮罐内的 停留时间不小于10秒来控制。
分离器
• 1、能分离出天然气中因压缩析出的水分及压缩过程中注入 的微量润滑油。 • 2、分离器安装在某级管路中起到减小气体脉动的缓冲作用 即起到缓冲罐的作用 手动及电动控制阀门 • 是用来保证压缩机及整个工艺系统安全运行的，为了提高 机组的安全可靠程度，压缩机组的运行管理均采用计算机 集中控制。
⑸、快装接头：
快装接头为管束气体的进出口装臵， 和加气站（或卸气站）装卸软管连 接，实现加卸气作业。 快装接头的组成：分公头(如图A) 和母头(如图B) ，加气柱和卸气柱 的软管上安装的都是母头，撬车的 总阀门上安装的是公头。 由于长期使用，加之使用环境 恶劣，快装接头的母头内会积水、 生锈造成装卸不灵活，同时母头内 的密封胶圈会磨损，导致接头漏气， 必要时可以更换
3、 《河南省城镇燃气管理办法》 第六条 县级以上人 民政府燃气主管部门应当会同有关部门,依据国民经济和社 会发展规划、土地利用总体规划、城乡规划、能源规划以及 上一级燃气发展规划,组织编制本行政区域的燃气发展规划, 报本级人民政府批准后组织实施,并报上一级人民政府燃气 主管部门备案。
二、建设加气站的条件
燃气汽车加气站
运行管理和安全技术
平顶山燃气有限责任公司
郭占周 2014.8
燃气汽车加气站 运行管理和安全技术
• 第一章 • 第二章 • 第三章 • 第四章 燃气加气站概述 燃气加气站组成 燃气加气站建设、运行管理 加气站安全管理
• 第五章 加气站常见事故及处理
第一章
燃气加气站概述
• 1、天然气加气站是指以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽 车（NGV）和大型CNG撬车＜拖车＞提供燃料的场所。天然气 管线中的气体一般先经过前臵净化处理，除去气体中的硫份
⑴、加气枪： 附属于加气机，直接给燃气汽车气瓶充装燃气的手工操 作专用工具。分别由枪管、拉断阀、两位三通阀、枪头、排 空管组成。 ⑵、加（卸）气管： 连接加气机与加气车辆之间的软管或连接与加气柱与拖 车之间用于装、卸高压天然气。耐压：P=35MPa,长度L=5～ 6m。 软管上安装有安全拉断阀，当汽车意外开走时，防止拉 倒加气机，拉断气体管线。 性能：具有耐腐蚀、耐酸碱、耐寒、耐磨、导静电等功 能。
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母站除自身具有给天然气汽车加气功能外，可 通过车载贮气瓶运输系统为子站供应压缩天然气。
规模一般有5万立方米/天、10万立方米/天、15 万立方米/天、20万立方米/天等。
wenku.baidu.com
• 2.3子站：
• 子站是建在加气站周围没有天然气管线的地方，通过子 站运转车从母站运来的天然气给天然气汽车加气，一般还需 配小型压缩机和储气瓶组。为提高运转车的取气率，用压缩 机将运转车内的低压气体升压后，转存在储气瓶组内或直接 给天然气车加气。 供气规模有0.8万立方米/天、1.0万立方米/天、1.2万立 方米/天等。
和水份，再由压缩机组将压力压缩到20—25Mpa，最后通过售
气机给车辆加气。 • CNG约为标准状态下同质量天然气体积的1／250～1／300。 CNG撬车和天然气汽车（NGV）气瓶压力为20．7Mpa。一般规 定气瓶充满后压力为20Mpa.
• 2、天然气加气站分类： 一般根据站区规模或附近 是否有管线天然气，可分为常规站、母站和子站。