【導(dǎo)讀】世界各國(guó)從能源安全和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，在大力推進(jìn)汽車技術(shù)進(jìn)。車等代用燃料汽車的技術(shù)已經(jīng)成熟。目前，我國(guó)有30個(gè)省市自治區(qū)80多個(gè)。城市開(kāi)展車用天然氣、液化石油氣汽車、醇類汽車和電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)。被稱為“綠色汽車”的CNG汽車在環(huán)保方面具有顯著效益。癌癥的苯、鉛粉塵等減少100%。加快鄂爾多斯市CNG加氣站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的完善，同時(shí)鄂爾多斯市汽車尾氣排放將大大降低，空氣質(zhì)量得到提高，另。外出租車、公交車營(yíng)運(yùn)成本大大降低，促進(jìn)了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。的可行性研究報(bào)告。在此，特別感謝鄂爾多斯市有關(guān)部門的大力配合。

　　

【正文】 可行性研究報(bào)告 22 優(yōu)點(diǎn) 低噪音、低振動(dòng) 進(jìn)氣壓力適應(yīng)范圍廣 設(shè)計(jì)緊湊、安全性好、穩(wěn)定 外形美觀、故障率低 自帶隔雨、隔音外橇，可不修房 價(jià)格較低 定貨周期短 維修方便 ，維修成本低，維修周期短。 L 型成熟 缺點(diǎn) 價(jià)格高；定貨周期長(zhǎng) 維修不方便 ，維修成本高，維修周期長(zhǎng) 噪音較大；風(fēng)冷效果不佳 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、故障率 較 高 一般都需要修建壓縮機(jī)房 進(jìn)口壓縮機(jī)和國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)比較 表 方 案 進(jìn)口壓縮機(jī) （ 二 臺(tái)） 國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī) （三臺(tái)） 造 價(jià) 120（ 萬(wàn) 元 /臺(tái)） 2 240 萬(wàn)元 （ 45 萬(wàn) 元 /臺(tái) 3） +15 萬(wàn) 元（緩沖、回收系統(tǒng)、冷卻水塔及配套設(shè)施） 150 萬(wàn)元 耗 電 量 370kW/h 400kW/h 維護(hù)費(fèi)用 維護(hù) 較 少； 維護(hù)次數(shù)較多 壓縮機(jī)保護(hù) 加隔音罩即可 自帶 需修建壓縮機(jī)房 （ 200 平米框架） 30 萬(wàn)元 壽 命 20 年 1520 年 根據(jù) 本站規(guī)模及祈縣自然條件及建設(shè)方意見(jiàn)，本站 采用 國(guó)產(chǎn) L型 壓縮機(jī) 3臺(tái) 。 （ 2）深度脫水裝置： 根據(jù)壓縮機(jī)的工作能力，本站選用 1 臺(tái) 國(guó)產(chǎn)前 置 低 壓天然氣深度脫水裝 置。脫水裝置為雙塔配置，脫水、再生、交替運(yùn)行，效果良好，運(yùn)行可靠。經(jīng)脫水裝置脫水干燥后的成品氣中，水分可以達(dá)到：在常壓下露點(diǎn)溫度 ≤ 62℃ ，成品氣山西祈縣 CNG 加氣站 工程 可行性研究報(bào)告 23 微塵含量 ≤ 5mg/m3，微塵直徑小于 5μm，處理氣量為單臺(tái) 2500Nm3/h。 （ 3）儲(chǔ)氣方式： 第一種方案：采用傳統(tǒng)的小容積儲(chǔ)氣瓶方法，共需 320 只 50L 的儲(chǔ)氣鋼瓶，儲(chǔ)氣設(shè)施（含土建）總投資約 80 萬(wàn)元。 第二種方案：采用大容積儲(chǔ)氣瓶方法，共需 13 只 的大容積儲(chǔ)氣鋼瓶，儲(chǔ)氣設(shè)施（含土建）總投資約 174 萬(wàn)元。 第三種方案：采用地下儲(chǔ)氣井方法，共需設(shè) 4 口 4m3（水容積）儲(chǔ)氣井，總投資約 128 萬(wàn)元。 上述三種方案比較如下： 由于小容積儲(chǔ)氣瓶單位容積小導(dǎo)致數(shù)量多、瓶閥多、漏點(diǎn)多，每次年檢均需拆卸瓶組，連接處易發(fā)生脫落，易發(fā)生爆炸；而大容積儲(chǔ)氣瓶數(shù)量少，系統(tǒng)阻力小，且制造要求高，目前均采用進(jìn)口產(chǎn)品，安全系數(shù)高；而儲(chǔ)氣井深埋地下，單位容積較大，接頭少，管壁厚，發(fā)生爆炸的危害小，同時(shí)儲(chǔ)氣井受環(huán)境溫度影響小。 ： 小容積儲(chǔ)氣瓶由于瓶閥多，根據(jù)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》的規(guī)定：每?jī)赡晷栝_(kāi)瓶檢查一次，每次檢查費(fèi)用 2 萬(wàn)元，每次檢查時(shí)間 約 7～ 10 天，對(duì)生產(chǎn)影響大；而儲(chǔ)氣井由于接頭少，根據(jù)《高壓地下儲(chǔ)氣井》（ SY/T 65352020）的規(guī)定，每六年進(jìn)行一次全面檢查，每次總費(fèi)用不到 1 萬(wàn)元，而且時(shí)間短，時(shí)間約 1～ 2 天，對(duì)生產(chǎn)影響小；大容積儲(chǔ)氣瓶的定期檢查費(fèi)用及時(shí)間介于兩者之間。 ： 小容積儲(chǔ)氣瓶的正常使用年限為 1015 年，而大容積儲(chǔ)氣瓶及儲(chǔ)氣井的正常使用年限可達(dá)到 2025 年。 ： 小容積儲(chǔ)氣瓶由于數(shù)量多， 320 只 50L 的儲(chǔ)氣鋼瓶安裝完畢后占地面積約為山西祈縣 CNG 加氣站 工程 可行性研究報(bào)告 24 60m2 ； 13 只 的大容積儲(chǔ)氣鋼瓶安裝完畢后占地面積 約為 30m2；而 4 口儲(chǔ)氣井僅需占地 。 三種儲(chǔ)氣方案比較 表 項(xiàng) 目 小容積儲(chǔ)氣瓶 大容積儲(chǔ)氣瓶 儲(chǔ)氣井 占地面積 大 中 小 建設(shè)投資 低 高 中 年檢修維護(hù)費(fèi) 高 較高 低 市場(chǎng)占有率（ %） 10 40 50 安全性 低 高 高 使用年限 1015 年 2025 年 2025 年 由于目前安全性是加氣站考慮的第一要素，因此國(guó)內(nèi)新建 CNG 加氣站主要是采用大容積儲(chǔ)氣瓶和儲(chǔ)氣井兩種方式。由于大儲(chǔ)氣瓶占地面積大，投資幾年檢修維護(hù)費(fèi)用高，并根據(jù)建設(shè)方意見(jiàn)，本站擬選用 第三種方案，即儲(chǔ)氣井方案。 根據(jù)本站生產(chǎn)和加氣規(guī)模，站內(nèi)儲(chǔ)氣裝置采用 4 口 4m3 儲(chǔ)氣井，所有儲(chǔ)氣瓶井布置在一條直線上，位于 脫水裝置北 面，按運(yùn)行壓力分為高壓、中壓、低壓三組，為最大程度提高儲(chǔ)氣裝置的取氣率，其水容積比值為 1:1:2。儲(chǔ)氣量不夠時(shí)由壓縮機(jī)給汽車直充補(bǔ)氣。 主要工藝設(shè)備表及參考價(jià)格 表 序號(hào) 名 稱 規(guī)格、型號(hào) 單位 數(shù)量 總價(jià)（萬(wàn)元） 1 壓縮機(jī) 國(guó)產(chǎn) L 型 臺(tái) 3 135 2 儲(chǔ)氣井 4m3(水容積 )／口 口 4 128 3 低 壓深度脫水裝置 T2500 臺(tái) 1 28 山西祈縣 CNG 加氣站 工程 可行性研究報(bào)告 25 4 售氣機(jī) JQDS40 臺(tái) 6 96 5 低壓系統(tǒng) 過(guò)濾、調(diào)壓 、緩沖 套 1 25 6 計(jì)量系統(tǒng) 氣體羅茨流量計(jì)或渦輪流量計(jì) 套 1 8 7 冷卻系統(tǒng) 冷卻水塔和水泵 套 1 6 8 順序控制盤 國(guó)產(chǎn) 套 1 8 合計(jì) 434 萬(wàn)元 配氣設(shè)備 （ 1）閥門：關(guān)鍵和常操作的閥門采用密封性好、操作靈活、質(zhì)量可靠的直通球閥，放空閥采用使用壽命長(zhǎng)，噪聲小、耐沖刷的節(jié)流截止放空閥，排污選用密封性能好，耐沖刷，操作方便的節(jié)流截止排污閥。 直通球閥按壓力等級(jí)選?。? 選取國(guó)產(chǎn) Q41F 系列 ； PN32 選取進(jìn)口HP20NS 系列。 （ 2）過(guò)濾器：選用 QT4150 DN150 型可排污式高效過(guò)濾器。 （ 3）安全閥：選用開(kāi)啟關(guān)閉可靠、嚴(yán)密不易泄漏的 QSAX46 系列先導(dǎo)式安全閥。 （ 4）截?cái)嚅y：選用啟閉迅速、高精度的 DN150 電動(dòng)式快速遙控截?cái)嚅y（美國(guó) ASCO 防爆電磁閥）。 （ 5）管材： DN150/100/80/50/25/20/15/8 工藝計(jì)算 （ 1）基本參數(shù)： 進(jìn)氣壓力： 、充裝系 統(tǒng)工作壓力為 。 設(shè)計(jì)壓力： （調(diào)壓器 前 后） 、充裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為 。 山西祈縣 CNG 加氣站 工程 可行性研究報(bào)告 26 設(shè)計(jì)溫度： ： ℃ ： ℃ （ 2）管徑計(jì)算： 根據(jù)計(jì)算公式： d=(Q/V)1/2 其中： Q ┄ 流量（ m3/h） V ┄ 流速（ m/s） d ┄ 管路內(nèi)徑 (mm) 經(jīng)計(jì)算：壓縮機(jī)前進(jìn)氣總管管徑為 Φ159 壓縮機(jī)至加氣機(jī)管管徑為 Φ25 壓縮機(jī)至加氣區(qū)管管徑為 Φ25 工藝布置 壓縮機(jī)： 本站采用 進(jìn)口 撬裝壓縮機(jī)。 儲(chǔ)氣井： 儲(chǔ)氣井布置在一條直線上，儲(chǔ)氣井自帶進(jìn)出口控制閥、排污閥。進(jìn)口閥應(yīng)為進(jìn)口不銹鋼高壓安全閥，排污閥應(yīng)為進(jìn)口不銹鋼針形閥。 加氣區(qū)： 加氣島呈矩形，罩棚為鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)， 6 臺(tái)加氣 機(jī) 分布于 6 個(gè)島上。 管材﹑管閥件及防腐 管材 根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（ GB501562020〈 2020 版〉）中的規(guī)定，增壓前的中低壓天然氣管線管材選用符合《 輸送流體用無(wú)縫鋼管》 GB/T 81631999 標(biāo)準(zhǔn)的 20無(wú)縫鋼管，管道連接均采用焊接方式（與設(shè)備、閥門連接除外）。 根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（ GB501562020〈 2020 版〉）中的山西祈縣 CNG 加氣站 工程 可行性研究報(bào)告 27 規(guī)定，本工程增壓后的天然氣管線管材選用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管》（ GB/T 149762020）的奧式體不銹鋼管（ 1Cr18Ni9），管道連接采用焊接方式（與設(shè)備、閥門連接除外）。 閥件 低壓閥件選用優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)閥門；壓縮機(jī)出口至儲(chǔ)氣井、售氣機(jī)及加氣柱工藝管道、設(shè)備用閥主要采用進(jìn)口高 壓不銹鋼閥。 高壓管件 壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部（壓縮機(jī)與冷卻裝置）安裝系統(tǒng)管道由壓縮機(jī)供應(yīng)商自行確定；壓縮機(jī)系統(tǒng)出口至儲(chǔ)氣井、加氣區(qū)的高壓輸氣管道為不銹鋼（ 1Cr18Ni9）無(wú)縫鋼管，全部采用焊接或管接頭。 管道安裝 全站增壓前中低壓天然氣管道均埋地敷設(shè)，室外高壓管道（除儲(chǔ)氣井 天然氣售氣機(jī)高壓管線外）及室內(nèi)管道均采用管溝方式敷設(shè)。管溝蓋板為水泥蓋板，蓋板之間必須有縫隙以便于天然氣泄放。室內(nèi)管溝在管道安裝完畢后必須用干沙填充，使管溝內(nèi)沒(méi)有空間可積聚天然氣。 防腐 所有非不銹鋼管道及管件 均要求除銹后進(jìn)行防腐處理，根據(jù)《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SY00071999）規(guī)定，埋地鋼質(zhì)管道采用聚乙烯粘膠帶防腐，補(bǔ)口補(bǔ)傷材料采用熱收縮套。管道的補(bǔ)口補(bǔ)傷表面應(yīng)無(wú)折縐、氣泡和過(guò)燒現(xiàn)象，并按《埋地鋼質(zhì)管道外防腐和保溫層現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口補(bǔ)傷施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ SY405893）執(zhí)行。所有露空設(shè)備及管道安裝完畢后應(yīng)徹底除銹，并執(zhí)行《涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范》（ SY/T040797）中的規(guī)定，達(dá)到 ST3 級(jí)為合格。然后表面采用聚氨酯改性環(huán)氧防腐蝕漆，具體作法為：底漆兩道，中間漆兩道，面漆兩道。涂色標(biāo)準(zhǔn)應(yīng) 符合《油氣田地面管線和設(shè)備涂色標(biāo)準(zhǔn)》（ SY004396）。 焊縫檢驗(yàn)及試壓、吹掃 焊縫檢驗(yàn) 山西祈縣 CNG 加氣站 工程 可行性研究報(bào)告 28 （ 1）表面質(zhì)量檢驗(yàn)： 、未熔合、夾渣、飛濺存在。 ，其他管道焊縫咬肉深度不應(yīng)大于 ，連續(xù)咬肉長(zhǎng)度不應(yīng)大于 100mm，且焊縫兩側(cè)咬肉總長(zhǎng)不應(yīng)大于焊縫全長(zhǎng)的 10％。 ，焊縫余高不應(yīng)大于 2mm。 （ 2）無(wú)損檢測(cè)： ，均應(yīng) 100％采用 X 射線照相檢驗(yàn)。射線透照質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于 AB 級(jí)，接頭質(zhì)量達(dá)到 JB4730 規(guī)定的 Ⅱ 級(jí)為合格。 ，若有不合格時(shí)，應(yīng)該按該焊工的不合格數(shù)加倍檢驗(yàn)，若仍有不合格則應(yīng)全部檢驗(yàn)。不合格焊縫的返修次數(shù)不得超過(guò)三次。 試壓及吹掃 （ 1）試壓：可燃介質(zhì)管道系統(tǒng)安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。管道系統(tǒng)的壓力試驗(yàn)應(yīng)以潔凈水進(jìn)行，試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的 倍，壓力試驗(yàn)的環(huán)境溫度不得低于 5℃ 。壓力試驗(yàn)過(guò)程中若有缺陷，不得帶壓處理。缺陷消除后應(yīng)重新試壓。試壓完畢后，可燃介質(zhì)管道系統(tǒng)應(yīng)以最大工作壓力進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，試驗(yàn)介質(zhì)為壓縮空氣。 （ 2）吹掃：可燃介質(zhì)管道 系統(tǒng)試壓完畢后，應(yīng)用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，以 20m/s的氣速反復(fù)吹掃數(shù)次，每次吹掃后應(yīng)停留 15 分鐘，然后再次吹掃，直到將管線中的雜質(zhì)及水分（水壓強(qiáng)度試驗(yàn)中留下的）吹掃干凈為止。吹掃低壓系統(tǒng)的壓力不大于設(shè)計(jì)工作壓力；吹掃宜分段進(jìn)行，不應(yīng)一次串通吹掃且設(shè)備吹掃應(yīng)單臺(tái)進(jìn)行。吹掃前應(yīng)取下孔板、過(guò)濾器、調(diào)壓器，用直管連接；高壓閥件不參與吹掃；系統(tǒng)管道、設(shè)備耐壓試驗(yàn)合格后應(yīng)按上述規(guī)定作第二次吹掃。 山西祈縣 CNG 加氣站 工程 可行性研究報(bào)告 29 4 自控系統(tǒng)及通信 自控系統(tǒng) 設(shè)計(jì)依據(jù) 工藝專業(yè)及其