对压缩天然气加气站建设探讨论文_王海田,林燕飞

对压缩天然气加气站建设探讨论文_王海田,林燕飞

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摘要:CNG指的是压缩天然气,主要是对天然气进行加压处理,并将其以气态的形式储存到容器内。CNG加气站是为CNG汽车提供加气服务的重要基础设施,为了推动CNG汽车的发展与普及,缓解能源短缺及环境污染问题,必须加强对CNG加气站建设的重视。

关键词:压缩天然气;加气站;建设

1压缩天然气潜在的危险因素

1.1易燃易爆性质

压缩天然气本身就是一种易燃易爆的气体,因为它的主要成分是甲烷,本身就是一种极易燃的气体,而且在使用过程中很容易燃烧。而且,由于天然气的密度比较小,很容易在空气中扩散。一旦发生火灾,情况及其控制难以控制,容易造成大面积伤亡。如果密闭空间内的密度达到10%~15%的百分比,天然气就会很容易爆炸,危害很大。

1.2及其容易泄露

由于天然气本身是在密闭空间内压缩的,其加工工艺要求很高,如果天然气受到压缩,很容易泄露。压缩天然气的设备主要有阀门、气瓶、压缩机等设备。一旦这些链接中出现任何问题,就很容易泄露出去。储气罐的要求和天然气压缩机的气体非常高,如果有碰撞或碰撞的情况下,所以很容易泄露,如果遇到火灾,所以很容易引起火灾,造成严重的安全。

2CNG加气站建设

2.1严格执行相关标准

我国针对加气站建设,出台了诸多标准,如GB50156-20025,是我国多年来在加气站建设、加气站设备制造领域的经验总结,也是CNG加气站建设过程中应当遵循的标准规范,应严格执行。

2.2地下储气井

CNG加气站建设中,地下储气井是一项十分重要的内容,由于地质环境比较复杂、且处于高压状态下,导致地下储气井施工过程中存在着诸多安全隐患,必须加强施工管理。首先,应全面掌握CNG加气站施工区域的地质构造情况,应当尽量避免煤矿采空区、溶洞以及断层等地质构造。其次,地下储气井施工过程中,应严格遵循SY/T5412、SY/T6535-2002等相关标准中的规定,认真检查套管的材质、尺寸、型号,确保其符合施工要求,并要仔细检查钻机、钻头、井架、液压大钳等相关设备的实际情况,以避免安全隐患的发生,如若是钻头磨损严重,则有可能导致注浆困难、注浆不足的问题。同时,也要加强套管的防腐处理,可以采用涂敷防腐涂料的方法,来避免化学腐蚀现象的出现。

2.3高、低压管道

高、低压管道的施工质量以及相关设备的安装质量,在很大程度上决定着CNG加气站是否能够安全、稳定运行。首先,要选择有资质合格的施工单位,低压管道现场焊接的时候,必须严格执行压力管道的相关标准,需要进行氩弧焊接的高压气管道,应在无风处或者是室内进行操作,并要开展探伤试验、水压试验、气密试验等,确保焊接质量。其次,在盐碱地区或者是水位较高的地区,为避免不锈钢管的腐蚀,可以在外面套上一层PVC塑料管。

2.4设备安装与调试

CNG加气站建设中,设备安装并不负责,但也要给予充分的重视,尤其是橇装式压缩机,必须确保其水平度与施工设计要求一致,只有这样,才能确保压缩机在运行过程中的噪声最低、振动最小,才能延长压缩机的使用寿命。除此之外,在进行系统调试的时候,必须严格相关标准的要求来开展气密试验、气体置换测试,确保加气站调试的一次成功。

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3CNG加气站建设过程中的重点注意事项

3.1管线敷设

首先,敷设和排布管线的时候,应尽量远离电力电缆、天然气管路,避免各种管线互相交错,室内,应用细沙将管沟填实,避免泄露气体的积聚。其次,应当根据CNG加气站的工艺流程,按照其工作原理,合理确保设备的摆放位置,尽可能地缩短管线,以降低压力降。最后,管线埋地部分必须保持连续性,尽可能地减少接头,以减少安全隐患。

3.2设备防爆

天然气是一种矿石能源,具有易燃、易爆的特征,基于此,CNG加气站建设过程中,应高度重视防爆问题。可以根据标准中的防爆等级情况,选择适合的防爆设备。连接电缆、传感器、控制箱、管接件等设备的安装过程中,必须考虑防爆、阻燃等因素。在一些天然气可能出现积聚的地方,应设置可燃气体报警设备,以及时发现安全隐患,避免严重事故的出现。

3.3压缩机驱动

就我国CNG加气站现阶段的实际情况来看,电机驱动是压缩机驱动的主要方式,其具有安装使用方便、结构简单的优势,但驱动电机功率相对较大,这就给电网提出了较高的要求,应在CNG加气站之中安装独立的变压器来解决这一问题。电机额定电流一般情况下为200安,但是在直接启动的时候,电机所产生的启动电流通常为1000安左右,由此可以看出,直接启动电机,会给电网造成巨大的冲击。针对这一问题,可以采取软启动的方式,其启动电流可降低到500安左右,大大降低了对电网造成的冲击,同时也有利于延长压缩机、电机的寿命。

3.4设备接地问题

CNG加气站对设备接地的要求相对较高,不仅要满足各设备的实际接地要求,还要尽量避免重复接地的问题。CNG加气站管道中,天然气的流速相对较高,因此会出现静电积累现象,因此,应加强对静电接地的重视,以避免CNG加气站运行、售气过程中的安全事故。

3.5防范天然气泄漏,减少风险隐患

CNG 加气站内天然气属于高压存储状态,这就对存储设备的密封性能提出了更高要求,一旦有一个环节发生泄漏,都可能引发重大事故。常见泄露风险源有阀门、管道焊缝、钢瓶、压缩机等部位。而且天然气燃点很低,如果发生泄漏之后不能及时采取措施,极易引起气体汇集爆炸,造成严重的安全事故。因此,CNG 加气站需要做好严格的防泄漏措施,加强输送和存储设备的密封性能。在气站设施建设中必须严格执行行业安全指标,首先需要确保阀门、管道接口等焊接质量,储气瓶可以设计为开放式或半开放式,以钢筋混凝土结构为主。在储气室建造中需要采取轻质、阻燃、防爆材质,提高存储空间的通风程度。在设备之间加筑防火隔离墙,一旦有危险事故发生能够及时采取隔离措施,控制风险扩散。

3.6CNG质量风险及防范措施

天然气必须经过提纯合格后才能进入销售环节,但是一些 CNG 天然气中会存在游离状态的水,其中存在硫化氢气体。在高压环境下,硫化氢对于储运设备会形成强烈的腐蚀作用,而且压力值越高,腐蚀作用越强烈,进而导致 CNG 天然气输送和储运设备发生损害,导致气体泄漏酿成重大事故。CNG 加气站需要对天然气质量进行严格管理,明确质量监管流程,保证其质量标准与 GB17820—1999标准保持一致。在 CNG 天然气输送中要做好杂质分离工作,保证气体符合行业质量标准,其中硫化氢含量必须低于20ms/m 3。如果属于外部天然气资源调配,则需要在进站前对气体质量进行严格检测,其中硫化氢、游离水、氧气是主要检测成分,发现质量问题要及时解决,保证指标达标后方可进入 CNG 加气站。

结论

在将来,天然气运用的范围势必会越来越广泛,而且有关压缩天然气站的建设也已经被纳入了相关的进程。除了提升有关的技术,有关天然气的安全建设也是其非常重要的一个部分。按照国家的相关规定,天然的采集、存储、运输和压缩等每一个环节都是不可以疏忽的,随着我们对压缩天然气加气站的安全设计越来越重视,我国天然气输送的道路也会变得越来越好。

参考文献

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论文作者:王海田,林燕飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/28

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