【正文】 1 CNG加氣站安全技術(shù) 2023518 目 錄 ? 1 CNG加氣站概述 ? 2 CNG加氣站的一般規(guī)定 ? 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 4 加氣站安全基本知識(shí) ? 5 防爆防火措施 ? 6 加油加氣站消防設(shè)施 ? 7 CNG加氣站安全管理 ? 8 CNG加氣站事故案例 2 1 CNG加氣站概述 ? 壓縮天然氣（ CNG)是一種最理想的車用替代能源，其應(yīng)用技術(shù)經(jīng)數(shù)十年發(fā)展已日趨成熟。它具有成本低，效益高，污染小，使用安全便捷等特點(diǎn)，顯示出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α? ? 在天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，我國起步較晚，和國際上先進(jìn)國家相比有著較大差距。為了緊跟國際先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展步伐，盡快縮短和先進(jìn)國家的距離，我們就必須積極通過建立健全產(chǎn)業(yè)技術(shù)規(guī)范，拓寬與國外合作的途徑，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展我們的 CNG加氣產(chǎn)業(yè)。 3 4 世界主要國家CNG汽車數(shù)量及加氣站數(shù) 5 1 CNG加氣站概述 ? 天然氣加氣站由天然氣引入站管道和脫硫 、 脫水 、 調(diào)壓 、 計(jì)量 、 壓縮 、 貯存 、 加氣等主要生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及循環(huán)冷卻水 、 廢潤(rùn)滑油回收 、 冷凝處理 、 供電 、 供水等輔助生產(chǎn)工藝系統(tǒng)組成 ， 可分為貯存加壓生產(chǎn)區(qū)和加氣營業(yè)輔助區(qū) 。 ? 貯存加壓生產(chǎn)區(qū)：內(nèi)設(shè)天然氣壓縮機(jī)房 （ 含天然氣過濾 、 調(diào)壓 、 計(jì)量 、 壓縮 、 脫水裝置和儲(chǔ)氣瓶組 （ 儲(chǔ)氣井 ） 、 天然氣壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng) ） 。 ? 加氣營業(yè)輔助區(qū)： ? ① 加氣區(qū) （ 含天然氣加氣島 ） 。 ? ② 營業(yè)站房 （ 含營業(yè)室 、 財(cái)務(wù)室 、 值班室 、 辦公室 、 站控室等 ） 。 ? ③ 綜合輔助用房 （ 含變配電室 、 消防系統(tǒng)等 ） 。 6 CNG加氣站 系統(tǒng)的組成 1 CNG加氣站概述 ? 進(jìn)站天然氣經(jīng)過濾 、 調(diào)壓計(jì)量后經(jīng)緩沖穩(wěn)壓后進(jìn)入壓縮機(jī) ， 壓縮機(jī)將天然氣壓縮加壓至 25MPa進(jìn)入高壓脫水裝置除去剩余水分 ， 脫水后經(jīng)程序控制器選擇安排 ， 進(jìn)高壓儲(chǔ)氣瓶組或高壓儲(chǔ)氣管束 ， 分不同壓力儲(chǔ)氣 ， 不同高壓天然氣又在程序售氣控制器下經(jīng)天然氣售氣機(jī)向燃?xì)馄囀蹥?。 當(dāng)高壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)存氣不足時(shí) ， 經(jīng)程序控制器天然氣可經(jīng)壓縮機(jī)加壓直接供給售氣機(jī) ， 經(jīng)計(jì)量向燃?xì)馄囀蹥?。 加氣系統(tǒng)流程見圖 7 加氣系統(tǒng)流程 1 CNG加氣站概述 ? 加氣系統(tǒng)流程 8 加氣系統(tǒng)流程 圖 1 2 CNG加氣站的一般規(guī)定 ? 可采取罐車運(yùn)輸或管道輸送的方式 。 當(dāng)壓縮天然氣加氣站采用管道供氣方式時(shí) ， 不應(yīng)影響管網(wǎng)其它用戶正常使用 。 ? ? 《 汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 》 （ GB 5015620232） 允許汽車加油站和汽車加氣 （ LNG、 LCNG、 LPG、 CNG） 站合建 。（ CNG加氣母站除外 ） ， 這樣做有利于節(jié)省城市用地 ， 有利于經(jīng)營管理 ， 也有利于燃?xì)馄嚨陌l(fā)展 。 只要采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?， 加油站和加氣站合建是可以做到安全可靠的 。 燃?xì)馄嚢l(fā)展比較快的國家普遍采用加油站和加氣站合建方式 。 9 供氣 建站 10 2 CNG加氣站的一般規(guī)定 ? ? 《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（ GB 5015620232）中，對(duì)于加油加氣合建站，需符合下表的規(guī)定。 級(jí)別 油品儲(chǔ)罐總?cè)莘e（ m3） 常規(guī) CNG加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e（ m3） 加氣子站儲(chǔ)氣設(shè)施 （ m3） 一級(jí) 90＜ V≤120 V≤24 （ 12） 固定儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e ≤ 12 可停放 1輛車載儲(chǔ)氣瓶組拖車 二級(jí) V≤90 三級(jí) V≤60 V≤12 可停放 1輛車載儲(chǔ)氣瓶組拖車 加油與 CNG加氣合建站的等級(jí)劃分 2 CNG加氣站的一般規(guī)定 ? CNG加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)加氣汽車數(shù)量、每輛汽車加氣時(shí)間、母站服務(wù)的子站的個(gè)數(shù)、規(guī)模和服務(wù)半徑等因素綜合確定。在城市建成區(qū)內(nèi)， CNG加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 CNG加氣母站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e不應(yīng)超過 120m3。 ? 2 CNG常規(guī)加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e不應(yīng)超過 30m3。 ? 3 CNG加氣子站內(nèi)設(shè)置有固定儲(chǔ)氣設(shè)施時(shí)，固定儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e不應(yīng)超過 18m3，站內(nèi)停放的車載儲(chǔ)氣瓶組拖車不應(yīng)多于 1輛。 ? 4 CNG加氣子站內(nèi)無固定儲(chǔ)氣設(shè)施時(shí)，站內(nèi)停放的車載儲(chǔ)氣瓶組拖車不應(yīng)多于 2輛。 ? 5 CNG常規(guī)加氣站可采用 LNG儲(chǔ)罐做補(bǔ)充氣源，但 LNG儲(chǔ)罐容積、 CNG儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e和加氣站的等級(jí)劃分，應(yīng)符合本規(guī)范第 定。 ? LNG加氣站、 LCNG加氣站、 LNG和 LCNG加氣合建站的等級(jí)劃分，應(yīng)符合 11 12 2 CNG加氣站的一般規(guī)定 ? LNG加氣站、 LCNG加氣站、 LNG和 LCNG加氣合建站的等級(jí)劃分 級(jí)別 LNG加氣站 LCNG加氣站、 LNG和 LCNG加氣合建站 LNG儲(chǔ)罐 總?cè)莘e V（ m3） LNG儲(chǔ)罐單罐容積（ m3） LNG儲(chǔ)罐 總?cè)莘e V（ m3） LNG儲(chǔ)罐單罐 容積（ m3） CNG儲(chǔ)氣設(shè)施 總?cè)莘e（ m3） 一級(jí) 120＜ V≤180 ≤ 60 120＜ V≤180 ≤ 60 ≤ 12 一級(jí) * 60＜ V≤120 ≤ 60 ≤ 24 二級(jí) 60＜ V≤120 ≤ 60 60＜ V≤120 ≤ 60 ≤ 9 二級(jí) * V≤60 ≤ 60 ≤ 18 三級(jí) V≤60 ≤ 60 V≤60 ≤ 60 ≤ 9 三級(jí) * V≤30 ≤ 30 ≤ 18 注：帶 *號(hào)的加氣站專指 CNG常規(guī)站以 LNG做補(bǔ)充氣源的建站方式 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? （ 1） 壓縮天然氣加氣站的進(jìn)站天然氣的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 天然氣 》 GB 17820中規(guī)定的二類氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和壓縮機(jī)運(yùn)行要求的有關(guān)規(guī)定 。 增壓后進(jìn)入儲(chǔ)氣裝置及出站的壓縮天然氣的質(zhì)量 ，必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 車用壓縮天然氣 》 GB18047的規(guī)定 。 ? 進(jìn)站天然氣需用硫處理時(shí) ， 脫硫裝置應(yīng)設(shè)在壓縮機(jī)前 。 脫硫裝置應(yīng)設(shè)雙塔 。 當(dāng)進(jìn)站天然氣需脫水處理時(shí) ， 脫水可在天然氣增壓前 、 增壓中或增壓后進(jìn)行 。 脫水裝置應(yīng)設(shè)雙塔 。 表 31是現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 車用壓縮天然氣 》 GB180472023對(duì)汽車用壓縮天然氣的技術(shù)要求 。 13 天然氣的質(zhì)量、調(diào)壓、計(jì)量、脫硫和脫水 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 天然氣進(jìn)站管道宜采取調(diào)壓或限壓措施。天然氣進(jìn)站管道設(shè)置調(diào)壓器時(shí)，調(diào)壓器應(yīng)設(shè)置在天然氣進(jìn)站管道上的緊急關(guān)斷閥之后。 ? 天然氣進(jìn)站管道上應(yīng)設(shè)計(jì)量裝置。計(jì)量準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 。體積流量計(jì)量的基準(zhǔn)狀態(tài)，壓力應(yīng)為 ，溫度應(yīng)為 20℃ 。 ? 進(jìn)站天然氣硫化氫含量不符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 車用壓縮天然氣 》GB18047的有關(guān)規(guī)定時(shí)，應(yīng)在站內(nèi)進(jìn)行脫硫處理。脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 脫硫應(yīng)在天然氣增壓前進(jìn)行。 ? 2 脫硫設(shè)備應(yīng)設(shè)在室外。 ? 3 脫硫系統(tǒng)宜設(shè)置備用脫硫塔。 ? 4 脫硫設(shè)備宜采用固體脫硫劑。 ? 5 脫硫塔前后的工藝管道上應(yīng)設(shè)置硫化氫含量檢測(cè)取樣口，也可設(shè)置硫化氫含量在線檢測(cè)分析儀。 14 國標(biāo)相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 表 15 項(xiàng) 目 技術(shù)指標(biāo) 試驗(yàn)方法 高位發(fā)熱量 （ MJ/m3） ＞ GB/T 11062 總硫 （ 以硫計(jì) mg/m3） ≤200 GB/T 11061 硫化氫 （ mg/m3） ≤15 GB/T 二氧化碳 yCO2（ %） ≤ GB/T 13610 氧氣 yO2（ %） ≤ 水露點(diǎn)（ ℃ ） 在汽車駕駛的特定地理區(qū)域內(nèi) ， 在最高操作壓力下 ， 不應(yīng)高于 13℃ ；當(dāng)最低氣溫低于 8℃ ，應(yīng)比最低氣溫低 5℃ GB/T 17283 注： 氣體體積為在 、 20℃ 狀態(tài)下的體積 。 壓縮天然氣中固體顆粒直徑應(yīng)小于 5。 壓縮天然氣應(yīng)有可察覺的臭味。加臭劑的最小量應(yīng)符合當(dāng)天然氣泄漏到空氣中，達(dá)到爆炸下限的 20%濃度時(shí)，應(yīng)能察覺。加臭劑可用具有明顯臭味的硫酸、硫醚或其它含硫有機(jī)化合物配置。 車用壓縮天然氣技術(shù)要求 表 31 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 組分 江蘇接收 站（卡塔爾 珠海液 化廠 福建接收 站（印尼 大鵬接收 站（澳 +卡 甲烷 乙烷 丙烷 異丁烷 正丁烷 異戊烷 正戊烷 己烷及以上 氮 氧 0 0 0 二氧化碳 0 體積高熱值 MJ/m3（ 20℃ ） 16 LNG組分 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 進(jìn)站天然氣含水量不符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 車用壓縮天然氣 》 GB18047的有關(guān)規(guī)定時(shí)，應(yīng)在站內(nèi)進(jìn)行脫水處理。脫水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 脫水系統(tǒng)宜設(shè)置備用脫水設(shè)備。 ? 2 脫水設(shè)備宜采用固體吸附劑。 ? 3 脫水設(shè)備的出口管道上應(yīng)設(shè)置露點(diǎn)檢測(cè)儀。 17 GB501562023相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 天然氣壓縮系統(tǒng)主要由進(jìn)氣緩沖罐 、 壓縮機(jī)主機(jī) 、 潤(rùn)滑系統(tǒng) 、 冷卻系統(tǒng)等部分組成 。 壓縮機(jī)主機(jī)最為重要 ， 它是加氣站的心臟 ， 其性能好壞直接影響加氣站運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性 。CNG加氣站用壓縮機(jī)的排氣壓力高 、 排量小 ， 一般采用往復(fù)式壓縮機(jī) 。 從潤(rùn)滑方式分 ， 主要由有油潤(rùn)滑和無油潤(rùn)滑兩種 ， 對(duì)于有油潤(rùn)滑 ， 在其最終排氣口后應(yīng)安裝脫油裝置 。 ? 加氣站用壓縮機(jī)的排氣壓力一般為 25MPa， 以前有的稍高一些 ， 達(dá)到 28MPa， 也有少數(shù)廠家的壓縮機(jī)達(dá)到 32MPa， 但實(shí)踐和分析表明 ， 以排氣壓力 25 MPa時(shí)最為經(jīng)濟(jì) 、 可靠和安全 。 進(jìn)氣壓力范圍為 ～ 9 MPa ， 壓縮機(jī)排氣量可根據(jù)不同規(guī)模進(jìn)行選擇 ， 范圍可為 16～ 2023m3/h， 常用排氣量為 200～ 300 m3/h。 18 天然氣增壓 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 進(jìn)入壓縮機(jī)的天然氣不應(yīng)含游離水，含塵量和微塵直徑等質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合所選用的壓縮機(jī)的有關(guān)規(guī)定。 ? 壓縮機(jī)排氣壓力不應(yīng)大于 （表壓）。 ? 壓縮機(jī)組進(jìn)口前應(yīng)設(shè)分離緩沖罐，機(jī)組出口后宜設(shè)排氣緩沖罐。緩沖罐的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定： ? 1 分離緩沖罐應(yīng)設(shè)在進(jìn)氣總管上或每臺(tái)機(jī)組的進(jìn)口位置處。 ? 2 分離緩沖罐內(nèi)應(yīng)有凝液捕集分離結(jié)構(gòu)。 ? 3 機(jī)組排氣緩沖罐宜設(shè)置在機(jī)組排氣除油過濾器之后。 ? 4 天然氣在緩沖罐內(nèi)的停留時(shí)間不宜小于 10s。 ? 5 分離緩沖罐及容積大于 ，應(yīng)設(shè)壓力指示儀表和液位計(jì)，并應(yīng)有超壓安全泄放措施。 19 GB501562023相關(guān)規(guī)定 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 設(shè)置壓縮機(jī)組的吸氣、排氣管道時(shí)，應(yīng)避免振動(dòng)對(duì)管道系統(tǒng)、壓縮機(jī)和建（構(gòu)）筑物造成有害影響。 ? 天然氣壓縮機(jī)宜單排布置，壓縮機(jī)房的主要通道寬度不宜小于 2m。 ? 壓縮機(jī)組的運(yùn)行管理宜采用計(jì)算機(jī)集中控制。 ? 壓縮機(jī)的卸載排氣不應(yīng)對(duì)外放散，宜回收至壓縮機(jī)緩沖罐。 ? 壓縮機(jī)組排出的冷凝液應(yīng)集中處理。 20 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 圖 41 W型系列壓縮機(jī)（成都天然氣壓縮機(jī)廠） 21 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? （ 7） 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)嚅熤g應(yīng)設(shè)安全閥 ， 安全閥的泄放能力不應(yīng)小于壓縮機(jī)的安全泄放能力 。 ? 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(rùn)滑油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)低壓報(bào)警及停機(jī)裝置 。 ? （ 8） 壓縮機(jī)的卸載排氣不得對(duì)外放散 。 回收的天然氣可輸至壓縮機(jī)進(jìn)口緩沖罐 。 ? （ 9） 壓縮機(jī)排出的冷凝液應(yīng)集中處理 。 ? 壓縮機(jī)排出的冷凝液中當(dāng)含有凝析油等污物，有一定危險(xiǎn)，應(yīng)集中處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)排放。 22 3 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 設(shè)計(jì)壓力 25Mpa， 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為美國 DOT49CFR的 （ 壓縮氣體運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn) ） ， 安全系數(shù)為 ， 不允許有排污口 ，初期投資低 ， 運(yùn)行維修成本高 ， 每 3