cng加气站安全技术教材-文库吧

【正文】 年必须把单元拆开 ， 对每只瓶子进行水压实验 。 场地面积在 50m2以上 。 属于松散结构 ， 没有结构整体性 ， 容器多 ， 接头多 ， 存在泄露危险且管线尺寸小 ，流动阻力大 。 23 储气瓶组 24 图 42 高压储气钢瓶组 3 CNG加气工艺及设施 3 CNG加气工艺及设施 • 我国从 20世纪 90年代初开始 ， 研究成功了打地下井储存 CNG的技术 ， 并纳入了中华人民共和国行业标准 《 汽车用燃气加气站技术规范 》 (CJJ842023)， 从 2023年 7月 1日起正式颁发施行 。 • 储气井井筒直径为 Ф ～ Ф ；井深 80200m；储气井水容积 2～ 4m3，设计压力为 25MPa。它由几十根石油钻井工业中常用的 180mm套管通过管端的扁梯形螺纹和接头连接而成，封底和封头由焊接平盖的接头与套管通过螺纹连接，套管是按照 API标准 5CT制造的 N80或 P110钢级石油套管。其占地面积很小，有利于站场平面布置；虽然初期投资较大，但据有关部门提供的资料表明该储气井至少可以使用 25年以上，并可以节省检验维修费，安全可靠性好。其缺点是耐压试验无法检验强度和密封性，制造缺陷也不能及时发现，排污不彻底，容易对套管造成应力腐蚀。 25 地下储气井 3 CNG加气工艺及设施 • 地下储气井装置有以下特点： • （ 1） 安全可靠 ， 使用方便 ， 免维护设计 • （ 2） 不受环境影响 ， 恒温和抗静电 、 雷电 • （ 3） 占地面积小 （ ≤ 1m2） • （ 4） 无重大恶性事故发生 • CNG地下储气井的设计 、 施工按以下标准及国家相关标准执行： • ● SY/T6535 《 高压气地下储气井 》 • ● Q/CY09798《 钻井技术操作规范 》 • ● SY/T619496《 套管和油管 》 • ● SY/T042097《 埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准 》 26 3 CNG加气工艺及设施 • CNG地下储气井现已成为国内 CNG加气站首选储气系统 。 27 3 CNG加气工艺及设施 • 在 GB5015620232中 ， 对于加气站压缩天然气的储存 ， 有以下一些规定 。 • 25MPa，设计温度应满足环境温度要求。 • 2. CNG加气站内所设置的固定储气设施应选用储气瓶或储气井。 • 3. 固定储气瓶（组）宜选用同一种规格型号的大容积储气瓶且应符合现行国家标准 《 站用压缩天然气钢瓶 》 GB19158的有关规定。 • 4. 储气瓶（组）应固定在独立支架上，地上储气瓶（组）宜卧式放置。 • 5 .固定储气设施应有积液收集处理措施。 • 6 .储气井不宜建在地质滑坡带及溶洞等地质构造上。 • 7 .储气井本体的设计疲劳次数不应小于 104次。 • 8. 储气井的工程设计和建造，应符合国家法规和现行行业标准 《 高压气地下储气井 》 SY/T6535及其他相关标准的规定。 储气井口应便于开启检测。 28 GB501562023相关规定 3 CNG加气工艺及设施 • 汽车用压缩天然气钢瓶简介 • 压缩气瓶有钢瓶 、 环向缠绕复合材料的钢瓶和全复合材料气瓶 3种 ， 目前只有钢瓶有统一的国家规范 ， 即 《 汽车用压缩天然气钢瓶 》 GB 17258－ 1998。 简要介绍如下： • （ 1） 车用压缩天然气钢瓶 • 车用压缩天然气钢瓶主要用于长期固定安装在汽车上盛装压缩天然气燃料 ， 容积有 30L、 40L。 、 50L、 60L、 70L、 80L、90L、 100L、 120L。 具有压力高 、 容量大 、 安全可靠等优点 。 主要用于各大 、 中城市的出租车 、 中巴车 、 公交车 、 环卫车等 。 29 30 车用压缩天然气钢瓶 3 CNG加气工艺及设施 3 CNG加气工艺及设施 • （ 2） 车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶 • 31 3 CNG加气工艺及设施 • （ 3） 车用压缩天然气全缠绕复合材料气瓶 • 钢瓶和环向缠绕复合材料的钢瓶 ， 自身重量大 ， 用于大型车辆上 ，与车体重 、 载物重比较 ， 气瓶重量微不足道 ， 但用在小型车辆上 （ 小轿车 、出租车 ） ， 气瓶重量就会影响车体的重心 ， 与载物重相比 ， 气瓶重量就占取了一定的比例 ， 若减小气瓶的自重 ， 气瓶容积相应变小 ， 气瓶充气量减少 ， 因而汽车行驶的路程就会减少 。 • 车用压缩天然气全复合材料气瓶具有如下优点： • ① 采用低密度 、 高性能的非金属材料－－塑料作为内胆 ， 以低密度 、 高性能的复合材料作结构层 ， 气瓶外包覆有保护层的全复合材料 ， 所以气瓶本身重量轻 ， 且内胆制造工艺简单 ， 一次成型 ， 降低了生产成本 。 • ② 在制造上采用了环氧树脂 、 中温固化配方 ， 湿法缠绕成型工艺 。 环氧树脂性能良好 ， 价格便宜；中温固化 ， 节约能源；湿法缠绕与干法缠绕相比 ， 减少了一道工序 ， 提高了生产效率 ， 降低了生产成本 。 32 3 CNG加气工艺及设施 •③ 气瓶进行水压疲劳试验时 ，据研究 ， 在疲劳 10000次后 ，气密性完好 ， 检压至设计爆破压力的 85%， 保压 5分钟 ，无异常 ， 其设计及制造具有可靠性 。 •某公司所生产的车用压缩天然气全缠绕复合材料气瓶如右图。 33 车用压缩天然气全缠绕复合材料气瓶 3 CNG加气工艺及设施 • 为避免压缩机频繁启动及在不需要进行充气时提供气源 ，CNG加气站需设有储气装置 。 典型的设计是储气系统和售气系统通过优先顺序控制盘的顺序来实现高效充气和快速加气 。 • 通常加气站采用分级储存方式 ， 将储气瓶纽分为高压 、中压和低压瓶组 ， 由优先顺序控制盘对其充气和取气过程进行自动控制 。 充气时：先向高压组充气 ， 当高压组的压力上升到一定位时 ， 中压组开始充气 ， 等到中压组压力上升到一定值时 ，低压组外始充气 ， 随后三组气瓶一起充气 ， 上升到最大储气压力后停止充气 。 • 取气时：先从低压组取气 ， 当低压组的压力下降到一定值时 ， 开始从中压组取气 ， 等到中压组压力下降到一定值时 ，开始从高压组取气 ， 随店从三组气瓶一起取气 ， 直到三组储气瓶中的压力下降到车载气瓶的最高储气压力相等时 ， 停止取气 。 34 压缩天然气加气机 3 CNG加气工艺及设施 • CNG加（卸）气设备设置应符合下列规定： • 1 加（卸）气设施不得设置在室内。 • 2 加（卸）气设备额定工作压力应为 20MPa。 • 3 加气机流量不应大于 (工作状态 )。 • 4 加（卸）气柱流量不应大于 (工作状态 )。 • 5 加气（卸气）枪软管上应设安全拉断阀。加气机安全拉断阀的分离拉力宜为 400N～ 600N，加气卸气柱安全拉断阀的分离拉力宜为 600N～ 900N。软管的长度不应大于 6m。 • 6 加卸气设施应满足工作温度的要求。 35 GB50156相关规定 3 CNG加气工艺及设施 • • （ 2）加气机的数且应根据加气汽车数量、每辆汽车加气时间4～ 6min计算确定。 CNG加气一般分为两种，即快充气与慢充气。 • 加气机一般采用的 CNG专用质量流量计，由微机控制器控制，能自动显示加气量及加气金额；具有金额预置、气量预制多种加气模式；当加满气时，具有自动停机功能；可以复显最近四次的加气数据，以备查验；可以统计当班加气累计数值和汇总累计数值；具有自动检测故障功能，能自动显示故障代码；在充气过程中能直接显示压力和和流量；当管道压力漏失、超压或溢流时能自动关机；输气软管装有可恢复拉断保护装置；可以同任何进口压缩机相配套（模块化接入 PLC中的 ESD系统）； 36 3 CNG加气工艺及设施 • （ 3） 加气机应具有充装与计量功能 ， 并应符合下列规定： •① 加气机额定工作压力应为 20MPa。 •② 气机加气流量不应大于 （ 工作状态 ） 。 •③ 加气机应设安全限压装置 。 •④ 加气机计量准确度不应低于 。 •⑤ 加气量计量应以立方米为计量单位 ， 最小分度值应为 。 •⑥ 加气量计量应进行压力 、 温度铰正 ， 并换算成基准状态 。 •⑦ 在寒冷地区应选用适合当地环境温度条件的加气机 。 •⑧ 加气机的进气管道上宜设置防撞事故自动切断阀 。 37 3 CNG加气工艺及设施 • CNG工艺设施的安全保护 • 天然气进站管道上应设置紧急切断阀。可手动操作的紧急切断阀的位置应便于发生事故时能及时切断气源。 • 站内天然气调压计量、增压、储存、加气各工段，应分段设置切断气源的切断阀。 • 储气瓶（组）、储气井与加气机或加气柱之间的总管上应设主切断阀。每个储气瓶 (井 )出口应设切断阀。 • 储气瓶（组）、储气井进气总管上应设安全阀及紧急放散管、压力表及超压报警器。车载储气瓶组应有与站内工艺安全设施相匹配的安全保护措施，但可不设超压报警器。 38 GB501562023相关规定 3 CNG加气工艺及设施 • 加气站内各级管道和设备的设计压力低于来气可能达到的最高压力时，应设置安全阀。安全阀的设置，应符合现行行业标准 《 固定式压力容器安全技术监察规程 》 TSG R0004的有关规定。安全阀的定压 P0除应符合现行行业标准 《 固定式压力容器安全技术监察规程 》 TSG R0004的有关规定外，尚应符合下列公式的规定： • 1 当 Pw≤： • P0=Pw+ 式中： Pw—设备最大工作压力（ MPa）。 • P0—安全阀的定压（ MPa）。 • 2 当 ＜ Pw≤： P0= 3 当 ＜ Pw≤： P0=Pw+ 4 当 ＜ Pw≤： P0= 39 3 CNG加气工艺及设施 • 加气站内的所有设备和管道组成件的设计压力，应高于最大工作压力 10％及以上，且不应低于安全阀的定压。 • 加气站内的天然气管道和储气瓶（组）应设置泄压放空设施，泄压放空设施应采取防堵塞和防冻措施。泄放气体应符合下列规定： • 1 一次泄放量大于 500m3(基准状态 )的高压气体，应通过放散管迅速排放。 • 2 一次泄放量大于 2m3(基准状态 )，泄放次数平均每小时 2～ 3次以上的操作排放，应设置专用回收罐。 • 3 一次泄放量小于 2m3(基准状态 )的气体可排入大气。 40 GB501562023相关规定 3 CNG加气工艺及设施 • 加气站的天然气放散管设置应符合下列规定： • 1 不同压力级别系统的放散管宜分别设置。 • 2 放散管管口应高出设备平台 2m及以上，且应高出所在地面5m及以上。 • 3 放散管应垂直向上。 • 压缩机组运行的安全保护应符合下列规定： • 1 压缩机出口与第一个截断阀之间应设安全阀，安全阀的泄放能力不应小于压缩机的安全泄放量。 • 2 压缩机进、出口应设高、低压报警和高压越限停机装置。 • 3 压缩机组的冷却系统应设温度报警及停车装置。 • 4 压缩机组的润滑油系统应设低压报警及停机装置。 41 GB501562023相关规定 3 CNG加气工艺及设施 • CNG加气站内的设备及管道，凡经增压、输送、储存、缓冲或有较大阻力损失需显示压力的位置，均应设压力测点，并应设供压力表拆卸时高压气体泄压的安全泄气孔。压力表量程范围宜为工作压力的 ~。 • CNG加气站内下列位置应设高度不小于 (栏 )： • 1 固定储气瓶（组）或储气井与站内汽车通道相邻一侧。 • 2 加气机、加气柱和卸气柱的车辆通过侧。 • CNG加气机、加气柱的进气管道上，宜设置防撞事故自动切断阀。 42 GB501562023相关规定 43 1— 储气瓶组（储气井） 2 储气瓶组（储气井）截断阀 3 一主截断阀 4— 输气管道 5— 紧急截断阀 6— 供气软管 7— 加气截断阀 8— 加气枪 3 CNG加气工艺及设施 储气瓶组与加气枪间阀门设置 3 CNG加气工艺及设施 • CNG管道及其组成件 • 天然气管道应选用无缝钢管。设计压力低于 气管道，应符合现行国家标准 《 输送流体用无缝钢管 》 GB/T 8163的有关规定；设计压力等于或高于 ，应符合现行国家标准 《 流体输送用不锈钢无缝钢管 》 GB/T14976或 《 高压锅炉用无缝钢管 》 GB5310的有关