cng加氣站安全技術(shù)教材-文庫吧

【正文】 年必須把單元拆開 ， 對(duì)每只瓶子進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn) 。 場(chǎng)地面積在 50m2以上 。 屬于松散結(jié)構(gòu) ， 沒有結(jié)構(gòu)整體性 ， 容器多 ， 接頭多 ， 存在泄露危險(xiǎn)且管線尺寸小 ，流動(dòng)阻力大 。 23 儲(chǔ)氣瓶組 24 圖 42 高壓儲(chǔ)氣鋼瓶組 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 我國從 20世紀(jì) 90年代初開始 ， 研究成功了打地下井儲(chǔ)存 CNG的技術(shù) ， 并納入了中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范 》 (CJJ842023)， 從 2023年 7月 1日起正式頒發(fā)施行 。 ? 儲(chǔ)氣井井筒直徑為 Ф ～ Ф ；井深 80200m；儲(chǔ)氣井水容積 2～ 4m3，設(shè)計(jì)壓力為 25MPa。它由幾十根石油鉆井工業(yè)中常用的 180mm套管通過管端的扁梯形螺紋和接頭連接而成，封底和封頭由焊接平蓋的接頭與套管通過螺紋連接，套管是按照 API標(biāo)準(zhǔn) 5CT制造的 N80或 P110鋼級(jí)石油套管。其占地面積很小，有利于站場(chǎng)平面布置；雖然初期投資較大，但據(jù)有關(guān)部門提供的資料表明該儲(chǔ)氣井至少可以使用 25年以上，并可以節(jié)省檢驗(yàn)維修費(fèi)，安全可靠性好。其缺點(diǎn)是耐壓試驗(yàn)無法檢驗(yàn)強(qiáng)度和密封性，制造缺陷也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，排污不徹底，容易對(duì)套管造成應(yīng)力腐蝕。 25 地下儲(chǔ)氣井 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 地下儲(chǔ)氣井裝置有以下特點(diǎn)： ? （ 1） 安全可靠 ， 使用方便 ， 免維護(hù)設(shè)計(jì) ? （ 2） 不受環(huán)境影響 ， 恒溫和抗靜電 、 雷電 ? （ 3） 占地面積小 （ ≤ 1m2） ? （ 4） 無重大惡性事故發(fā)生 ? CNG地下儲(chǔ)氣井的設(shè)計(jì) 、 施工按以下標(biāo)準(zhǔn)及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行： ? ● SY/T6535 《 高壓氣地下儲(chǔ)氣井 》 ? ● Q/CY09798《 鉆井技術(shù)操作規(guī)范 》 ? ● SY/T619496《 套管和油管 》 ? ● SY/T042097《 埋地鋼質(zhì)管道石油瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》 26 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? CNG地下儲(chǔ)氣井現(xiàn)已成為國內(nèi) CNG加氣站首選儲(chǔ)氣系統(tǒng) 。 27 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 在 GB5015620232中 ， 對(duì)于加氣站壓縮天然氣的儲(chǔ)存 ， 有以下一些規(guī)定 。 ? 25MPa，設(shè)計(jì)溫度應(yīng)滿足環(huán)境溫度要求。 ? 2. CNG加氣站內(nèi)所設(shè)置的固定儲(chǔ)氣設(shè)施應(yīng)選用儲(chǔ)氣瓶或儲(chǔ)氣井。 ? 3. 固定儲(chǔ)氣瓶（組）宜選用同一種規(guī)格型號(hào)的大容積儲(chǔ)氣瓶且應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 站用壓縮天然氣鋼瓶 》 GB19158的有關(guān)規(guī)定。 ? 4. 儲(chǔ)氣瓶（組）應(yīng)固定在獨(dú)立支架上，地上儲(chǔ)氣瓶（組）宜臥式放置。 ? 5 .固定儲(chǔ)氣設(shè)施應(yīng)有積液收集處理措施。 ? 6 .儲(chǔ)氣井不宜建在地質(zhì)滑坡帶及溶洞等地質(zhì)構(gòu)造上。 ? 7 .儲(chǔ)氣井本體的設(shè)計(jì)疲勞次數(shù)不應(yīng)小于 104次。 ? 8. 儲(chǔ)氣井的工程設(shè)計(jì)和建造，應(yīng)符合國家法規(guī)和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 高壓氣地下儲(chǔ)氣井 》 SY/T6535及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 儲(chǔ)氣井口應(yīng)便于開啟檢測(cè)。 28 GB501562023相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 汽車用壓縮天然氣鋼瓶簡介 ? 壓縮氣瓶有鋼瓶 、 環(huán)向纏繞復(fù)合材料的鋼瓶和全復(fù)合材料氣瓶 3種 ， 目前只有鋼瓶有統(tǒng)一的國家規(guī)范 ， 即 《 汽車用壓縮天然氣鋼瓶 》 GB 17258－ 1998。 簡要介紹如下： ? （ 1） 車用壓縮天然氣鋼瓶 ? 車用壓縮天然氣鋼瓶主要用于長期固定安裝在汽車上盛裝壓縮天然氣燃料 ， 容積有 30L、 40L。 、 50L、 60L、 70L、 80L、90L、 100L、 120L。 具有壓力高 、 容量大 、 安全可靠等優(yōu)點(diǎn) 。 主要用于各大 、 中城市的出租車 、 中巴車 、 公交車 、 環(huán)衛(wèi)車等 。 29 30 車用壓縮天然氣鋼瓶 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? （ 2） 車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶 ? 31 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? （ 3） 車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶 ? 鋼瓶和環(huán)向纏繞復(fù)合材料的鋼瓶 ， 自身重量大 ， 用于大型車輛上 ，與車體重 、 載物重比較 ， 氣瓶重量微不足道 ， 但用在小型車輛上 （ 小轎車 、出租車 ） ， 氣瓶重量就會(huì)影響車體的重心 ， 與載物重相比 ， 氣瓶重量就占取了一定的比例 ， 若減小氣瓶的自重 ， 氣瓶容積相應(yīng)變小 ， 氣瓶充氣量減少 ， 因而汽車行駛的路程就會(huì)減少 。 ? 車用壓縮天然氣全復(fù)合材料氣瓶具有如下優(yōu)點(diǎn)： ? ① 采用低密度 、 高性能的非金屬材料－－塑料作為內(nèi)膽 ， 以低密度 、 高性能的復(fù)合材料作結(jié)構(gòu)層 ， 氣瓶外包覆有保護(hù)層的全復(fù)合材料 ， 所以氣瓶本身重量輕 ， 且內(nèi)膽制造工藝簡單 ， 一次成型 ， 降低了生產(chǎn)成本 。 ? ② 在制造上采用了環(huán)氧樹脂 、 中溫固化配方 ， 濕法纏繞成型工藝 。 環(huán)氧樹脂性能良好 ， 價(jià)格便宜；中溫固化 ， 節(jié)約能源；濕法纏繞與干法纏繞相比 ， 減少了一道工序 ， 提高了生產(chǎn)效率 ， 降低了生產(chǎn)成本 。 32 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ?③ 氣瓶進(jìn)行水壓疲勞試驗(yàn)時(shí) ，據(jù)研究 ， 在疲勞 10000次后 ，氣密性完好 ， 檢壓至設(shè)計(jì)爆破壓力的 85%， 保壓 5分鐘 ，無異常 ， 其設(shè)計(jì)及制造具有可靠性 。 ?某公司所生產(chǎn)的車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶如右圖。 33 車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 為避免壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)及在不需要進(jìn)行充氣時(shí)提供氣源 ，CNG加氣站需設(shè)有儲(chǔ)氣裝置 。 典型的設(shè)計(jì)是儲(chǔ)氣系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)通過優(yōu)先順序控制盤的順序來實(shí)現(xiàn)高效充氣和快速加氣 。 ? 通常加氣站采用分級(jí)儲(chǔ)存方式 ， 將儲(chǔ)氣瓶紐分為高壓 、中壓和低壓瓶組 ， 由優(yōu)先順序控制盤對(duì)其充氣和取氣過程進(jìn)行自動(dòng)控制 。 充氣時(shí)：先向高壓組充氣 ， 當(dāng)高壓組的壓力上升到一定位時(shí) ， 中壓組開始充氣 ， 等到中壓組壓力上升到一定值時(shí) ，低壓組外始充氣 ， 隨后三組氣瓶一起充氣 ， 上升到最大儲(chǔ)氣壓力后停止充氣 。 ? 取氣時(shí)：先從低壓組取氣 ， 當(dāng)?shù)蛪航M的壓力下降到一定值時(shí) ， 開始從中壓組取氣 ， 等到中壓組壓力下降到一定值時(shí) ，開始從高壓組取氣 ， 隨店從三組氣瓶一起取氣 ， 直到三組儲(chǔ)氣瓶中的壓力下降到車載氣瓶的最高儲(chǔ)氣壓力相等時(shí) ， 停止取氣 。 34 壓縮天然氣加氣機(jī) 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? CNG加（卸）氣設(shè)備設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 加（卸）氣設(shè)施不得設(shè)置在室內(nèi)。 ? 2 加（卸）氣設(shè)備額定工作壓力應(yīng)為 20MPa。 ? 3 加氣機(jī)流量不應(yīng)大于 (工作狀態(tài) )。 ? 4 加（卸）氣柱流量不應(yīng)大于 (工作狀態(tài) )。 ? 5 加氣（卸氣）槍軟管上應(yīng)設(shè)安全拉斷閥。加氣機(jī)安全拉斷閥的分離拉力宜為 400N～ 600N，加氣卸氣柱安全拉斷閥的分離拉力宜為 600N～ 900N。軟管的長度不應(yīng)大于 6m。 ? 6 加卸氣設(shè)施應(yīng)滿足工作溫度的要求。 35 GB50156相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? ? （ 2）加氣機(jī)的數(shù)且應(yīng)根據(jù)加氣汽車數(shù)量、每輛汽車加氣時(shí)間4～ 6min計(jì)算確定。 CNG加氣一般分為兩種，即快充氣與慢充氣。 ? 加氣機(jī)一般采用的 CNG專用質(zhì)量流量計(jì)，由微機(jī)控制器控制，能自動(dòng)顯示加氣量及加氣金額；具有金額預(yù)置、氣量預(yù)制多種加氣模式；當(dāng)加滿氣時(shí)，具有自動(dòng)停機(jī)功能；可以復(fù)顯最近四次的加氣數(shù)據(jù)，以備查驗(yàn)；可以統(tǒng)計(jì)當(dāng)班加氣累計(jì)數(shù)值和匯總累計(jì)數(shù)值；具有自動(dòng)檢測(cè)故障功能，能自動(dòng)顯示故障代碼；在充氣過程中能直接顯示壓力和和流量；當(dāng)管道壓力漏失、超壓或溢流時(shí)能自動(dòng)關(guān)機(jī)；輸氣軟管裝有可恢復(fù)拉斷保護(hù)裝置；可以同任何進(jìn)口壓縮機(jī)相配套（模塊化接入 PLC中的 ESD系統(tǒng)）； 36 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? （ 3） 加氣機(jī)應(yīng)具有充裝與計(jì)量功能 ， 并應(yīng)符合下列規(guī)定： ?① 加氣機(jī)額定工作壓力應(yīng)為 20MPa。 ?② 氣機(jī)加氣流量不應(yīng)大于 （ 工作狀態(tài) ） 。 ?③ 加氣機(jī)應(yīng)設(shè)安全限壓裝置 。 ?④ 加氣機(jī)計(jì)量準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 。 ?⑤ 加氣量計(jì)量應(yīng)以立方米為計(jì)量單位 ， 最小分度值應(yīng)為 。 ?⑥ 加氣量計(jì)量應(yīng)進(jìn)行壓力 、 溫度鉸正 ， 并換算成基準(zhǔn)狀態(tài) 。 ?⑦ 在寒冷地區(qū)應(yīng)選用適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度條件的加氣機(jī) 。 ?⑧ 加氣機(jī)的進(jìn)氣管道上宜設(shè)置防撞事故自動(dòng)切斷閥 。 37 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? CNG工藝設(shè)施的安全保護(hù) ? 天然氣進(jìn)站管道上應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥。可手動(dòng)操作的緊急切斷閥的位置應(yīng)便于發(fā)生事故時(shí)能及時(shí)切斷氣源。 ? 站內(nèi)天然氣調(diào)壓計(jì)量、增壓、儲(chǔ)存、加氣各工段，應(yīng)分段設(shè)置切斷氣源的切斷閥。 ? 儲(chǔ)氣瓶（組）、儲(chǔ)氣井與加氣機(jī)或加氣柱之間的總管上應(yīng)設(shè)主切斷閥。每個(gè)儲(chǔ)氣瓶 (井 )出口應(yīng)設(shè)切斷閥。 ? 儲(chǔ)氣瓶（組）、儲(chǔ)氣井進(jìn)氣總管上應(yīng)設(shè)安全閥及緊急放散管、壓力表及超壓報(bào)警器。車載儲(chǔ)氣瓶組應(yīng)有與站內(nèi)工藝安全設(shè)施相匹配的安全保護(hù)措施，但可不設(shè)超壓報(bào)警器。 38 GB501562023相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 加氣站內(nèi)各級(jí)管道和設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力低于來氣可能達(dá)到的最高壓力時(shí)，應(yīng)設(shè)置安全閥。安全閥的設(shè)置，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 TSG R0004的有關(guān)規(guī)定。安全閥的定壓 P0除應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 TSG R0004的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列公式的規(guī)定： ? 1 當(dāng) Pw≤： ? P0=Pw+ 式中： Pw—設(shè)備最大工作壓力（ MPa）。 ? P0—安全閥的定壓（ MPa）。 ? 2 當(dāng) ＜ Pw≤： P0= 3 當(dāng) ＜ Pw≤： P0=Pw+ 4 當(dāng) ＜ Pw≤： P0= 39 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 加氣站內(nèi)的所有設(shè)備和管道組成件的設(shè)計(jì)壓力，應(yīng)高于最大工作壓力 10％及以上，且不應(yīng)低于安全閥的定壓。 ? 加氣站內(nèi)的天然氣管道和儲(chǔ)氣瓶（組）應(yīng)設(shè)置泄壓放空設(shè)施，泄壓放空設(shè)施應(yīng)采取防堵塞和防凍措施。泄放氣體應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 一次泄放量大于 500m3(基準(zhǔn)狀態(tài) )的高壓氣體，應(yīng)通過放散管迅速排放。 ? 2 一次泄放量大于 2m3(基準(zhǔn)狀態(tài) )，泄放次數(shù)平均每小時(shí) 2～ 3次以上的操作排放，應(yīng)設(shè)置專用回收罐。 ? 3 一次泄放量小于 2m3(基準(zhǔn)狀態(tài) )的氣體可排入大氣。 40 GB501562023相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 加氣站的天然氣放散管設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 不同壓力級(jí)別系統(tǒng)的放散管宜分別設(shè)置。 ? 2 放散管管口應(yīng)高出設(shè)備平臺(tái) 2m及以上，且應(yīng)高出所在地面5m及以上。 ? 3 放散管應(yīng)垂直向上。 ? 壓縮機(jī)組運(yùn)行的安全保護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 壓縮機(jī)出口與第一個(gè)截?cái)嚅y之間應(yīng)設(shè)安全閥，安全閥的泄放能力不應(yīng)小于壓縮機(jī)的安全泄放量。 ? 2 壓縮機(jī)進(jìn)、出口應(yīng)設(shè)高、低壓報(bào)警和高壓越限停機(jī)裝置。 ? 3 壓縮機(jī)組的冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)溫度報(bào)警及停車裝置。 ? 4 壓縮機(jī)組的潤滑油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)低壓報(bào)警及停機(jī)裝置。 41 GB501562023相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? CNG加氣站內(nèi)的設(shè)備及管道，凡經(jīng)增壓、輸送、儲(chǔ)存、緩沖或有較大阻力損失需顯示壓力的位置，均應(yīng)設(shè)壓力測(cè)點(diǎn)，并應(yīng)設(shè)供壓力表拆卸時(shí)高壓氣體泄壓的安全泄氣孔。壓力表量程范圍宜為工作壓力的 ~。 ? CNG加氣站內(nèi)下列位置應(yīng)設(shè)高度不小于 (欄 )： ? 1 固定儲(chǔ)氣瓶（組）或儲(chǔ)氣井與站內(nèi)汽車通道相鄰一側(cè)。 ? 2 加氣機(jī)、加氣柱和卸氣柱的車輛通過側(cè)。 ? CNG加氣機(jī)、加氣柱的進(jìn)氣管道上，宜設(shè)置防撞事故自動(dòng)切斷閥。 42 GB501562023相關(guān)規(guī)定 43 1— 儲(chǔ)氣瓶組（儲(chǔ)氣井） 2 儲(chǔ)氣瓶組（儲(chǔ)氣井）截?cái)嚅y 3 一主截?cái)嚅y 4— 輸氣管道 5— 緊急截?cái)嚅y 6— 供氣軟管 7— 加氣截?cái)嚅y 8— 加氣槍 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 儲(chǔ)氣瓶組與加氣槍間閥門設(shè)置 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? CNG管道及其組成件 ? 天然氣管道應(yīng)選用無縫鋼管。設(shè)計(jì)壓力低于 氣管道，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 輸送流體用無縫鋼管 》 GB/T 8163的有關(guān)規(guī)定；設(shè)計(jì)壓力等于或高于 ，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管 》 GB/T14976或 《 高壓鍋爐用無縫鋼管 》 GB5310的有關(guān)