摘要：分析了CNG氣站氣源的采購、儲存的方式以及設(shè)備使用的特點，對使用設(shè)備的安全運行與技術(shù)管理提出了可行的辦法和要求。

關(guān)鍵詞：氣源；儲存設(shè)備；結(jié)構(gòu)；操作；管理

??? 國內(nèi)一些城鎮(zhèn)和郊區(qū)由于遠(yuǎn)離天然氣輸送管網(wǎng)，在鋪設(shè)天然氣供氣管網(wǎng)困難和工程投資大、工期長、成本高、回收期長的情況下；采用CNG過渡來實現(xiàn)供應(yīng)工商業(yè)、小區(qū)住宅居民用天然氣，是可實現(xiàn)供氣的一種模式，也是一種值得推廣的辦法。

? ??CNG氣源采購點應(yīng)選擇由穩(wěn)定、有足夠供氣能力的天然氣長輸管線的門站和調(diào)壓站，長輸管線的天然氣經(jīng)過調(diào)壓、過濾、干燥、多級壓縮等工藝后，天然氣由輸入的0.16MPa～4.00MPa壓縮到20.OOMPa～25.OOMPa后，輸入到天然氣拖車瓶組儲存。

??? 目前，在國內(nèi)CNG的運輸主要有兩種模式：一種是儲氣式鋼瓶集裝箱運輸，另一種是高壓氣瓶長管半掛車運輸。這兩種儲存和運輸方式都符合我國道路交通法的要求，是目前CNG普遍采用的運輸模式。兩者相對而言，儲氣式鋼瓶集裝箱在20.OOMPa時，可裝2500m³左右，長管半掛車可裝4000～4500m³左右。在制造工藝和安全性方面，長管半掛車優(yōu)于儲氣式鋼瓶集裝箱。在氣體整體輸入、整體輸出方面，兩者都可以做到，但是在實際運用中，長管半掛車更受歡迎。

??? 天然氣壓縮站(母站)與天然氣CNG站(子站)的運輸距離不應(yīng)超過200km，這主要是以運距過大，直接增加運輸費用，構(gòu)成了供氣成本的增加。

CNG小區(qū)供氣的運營模式一般是作為市政管網(wǎng)供氣未到達(dá)之前的一種過渡性供氣模式，它的運行周期為3～5年，其運營模式有以下幾種：

??? (1) 建設(shè)用地和場站的投資全由建設(shè)方投資興建，無償交由供氣單位管理。場站及設(shè)備的維護(hù)費、綜合管理費由供氣單位負(fù)責(zé)。CNG供氣站的使用期限至市政管網(wǎng)供氣接通為止。

??? (2) 建設(shè)用地和CNG站土建設(shè)施由建設(shè)方投資，場站設(shè)備和消防設(shè)施由供氣單位投資，使用權(quán)至市政管網(wǎng)供氣接通為止。

??? (3) 由政府部門劃批CNG用地，CNG站所有的投資由供氣單位負(fù)責(zé)，使用權(quán)至市政管網(wǎng)供氣接通為止。

??? CNG的儲氣有四種方式：高壓氣瓶組、高壓罐、地下儲氣井和高壓長管儲氣瓶?，F(xiàn)就以上四種儲氣方式簡述如下：

? ??(1) 高壓氣瓶組儲氣

?? ?由多個高壓氣瓶組合安裝于集裝箱的框架中，以便于運輸，采用氣瓶儲存，壓力相對較高，儲存于氣瓶內(nèi)的天然氣壓力為20.OOMPa，這些體積縮小幾百倍的可燃?xì)怏w，一旦發(fā)生氣瓶事故，則火災(zāi)可能性大大增加。這是構(gòu)成瓶組氣瓶儲氣的危險特征之一，所以針對高壓氣瓶組和儲氣的危險性，在夏季使用時，要對儲氣鋼瓶噴水降溫，以免室外溫度的上升引起瓶內(nèi)的氣體受熱，引起瓶內(nèi)壓力劇增，甚至達(dá)到爆炸的程度。

? ??(2) 高壓罐儲氣

? ??高壓儲氣罐是燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中經(jīng)常使用的儲氣設(shè)施，目前國內(nèi)普遍采用的有臥式儲罐和球形儲罐兩種。

??? ① 臥式儲罐

??? 臥式儲罐簡稱臥罐，臥罐的罐體由筒體和兩個橢圓形封頭組裝焊接而成，支撐在兩個鞍式支座上，罐體上設(shè)有氣、液相進(jìn)出管，排污管，液位計，壓力表，安全閥和溫度計等連接管，還設(shè)有1～2個人孔。臥式儲罐的容積在10～120m³之間，主要規(guī)格有10m³、20m³、50m³和100m³等多種。臥式儲罐設(shè)計壓力為1.77MPa，臥式儲罐罐體的材質(zhì)多選用16MnR或15MnVR等壓力容器專用鋼。

? ??② 球形儲罐

? ??球形儲罐簡稱球罐，球罐罐體由多塊的曲率相同的球殼板組裝焊接而成，支撐在數(shù)根柱式支座上。罐體上部設(shè)有操作平臺、安全閥、放空閥、壓力表、人孔和噴淋降溫管。罐體的下部設(shè)有人孔、氣相進(jìn)出管：底部冷凝液排出管、罐體旁側(cè)設(shè)有扶梯和支座等安全裝置及操作附件。球罐的容積在50～10000m³之間，主要的規(guī)格有120m³和200m³等多種，球罐的設(shè)計壓力為1.77MPa，罐體材質(zhì)多選用國產(chǎn)的16MnR或15MnVR以及進(jìn)口材料。

? ??③ 儲罐的附件

? ??儲罐附件包括各種安全裝置和閥門。在大型儲罐上，除設(shè)有直觀檢查的壓力、液位、溫度等儀表外，還設(shè)有自動檢測的二次儀表和液位上限、天然氣泄漏報警、管道泄漏報警裝置。將測得的參數(shù)通過變送裝置傳送到監(jiān)控中心，在儲罐底部設(shè)有靜電接地線，其電阻不大于10Ω。容積較大的儲罐宜裝兩個安全閥。儲罐的閥門除安全閥和緊急切斷閥，還有截止閥、球閥和止回閥。

?? ?(3) 地下儲氣井

? ??高壓地下儲氣井主要是提供一種壓縮天然氣的儲存技術(shù)和設(shè)施，經(jīng)過近10年的實踐和不斷地完善提高，地下儲氣井已經(jīng)成為國內(nèi)外最具有吸引力的儲氣方式。地下儲氣井主要有以下優(yōu)點：

? ??① 高安全性；

??? ② 占地極少，省空間；

? ??③ 防火間距大為縮短；

?? ?④ 使用壽命長，檢測周期長；

? ??⑤ 可省掉一系列輔助設(shè)計。

? ??(4) 高壓長管儲氣瓶組

? ??高壓長管儲氣瓶的規(guī)格為DN610和長度7m。高壓長管儲氣瓶是選用專用的鋼坯材料，通過加熱、旋壓、沖壓、拉伸等工藝制成。該容器是作為CNG加氣站的儲存和運輸裝置，工作壓力為1～25.00MPa，設(shè)計壓力為27.60MPa，設(shè)計溫度為93℃，該容器按ASMEVM-1進(jìn)行設(shè)計、制造、檢驗。容器的材料為SA372Gr.J.CT70，常見的組合有六容器儲存單元和三容器儲存單元。

??? CNG站調(diào)壓工作原理：以兩級調(diào)壓為例，首先用高壓軟管與天然氣撬車連接，壓縮天然氣通過CNG減壓進(jìn)口球閥和自動控制切斷閥門，在一級換熱器內(nèi)預(yù)熱，經(jīng)過一級調(diào)壓器減壓到1.00～2.00MPa，再經(jīng)二級換熱器加熱后一路進(jìn)入儲罐(壓力儲罐)，一路通過二級調(diào)壓器調(diào)壓到0.10～0.20MPa后經(jīng)過流量計和出口閥門，并經(jīng)加臭后輸入城市中壓管網(wǎng)。

??? 在此過程中，當(dāng)儲罐達(dá)到規(guī)定壓力時停止向儲罐加氣，可以用撬車?yán)^續(xù)向管網(wǎng)供氣，或關(guān)閉撬車用儲罐中的氣向管網(wǎng)供氣。如果CNG站采用地下儲氣井儲氣的，可用撬車直接向氣井卸氣，然后通過氣井經(jīng)兩級調(diào)壓后輸入管網(wǎng)。CNG站工藝流程詳見圖1。

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