【正文】 22 主要工藝設備選型 增壓及充裝主要工藝設備（1）壓縮機：在正常情況下，標準站壓縮機工作時間宜按 16h 計算，30000Nm 3/d 規(guī)模CNG 站要求壓縮機產量為 1875Nm3/h 以上，因此推薦選用 3 臺電機功率為132kW 的國產 （兩用一備）：運行時間為 19h。壓縮機采用電機驅動，換熱采用水冷方式。進口壓縮機與國產壓縮機性能比較 表 方案 進口壓縮機 國產壓縮機優(yōu)點低噪音、低振動進氣壓力適應范圍廣設計緊湊、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 型成熟缺點價格高；定貨周期長維修不方便，維修成本高，維修周期長噪音較大；風冷效果不佳運行維護費用高、故障率較高一般都需要修建壓縮機房進口壓縮機和國產壓縮機經濟比較 表 方 案 進口壓縮機（二臺） 國產壓縮機（三臺）造 價120（萬元/臺）2240 萬元（45 萬元/臺3）+15 萬元（緩沖、回收系統(tǒng)、冷卻水塔及配套設施）150 萬元耗 電 量 370kW/h 400kW/h山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 23 維護費用 維護較少； 維護次數(shù)較多壓縮機保護加隔音罩即可自帶需修建壓縮機房（200 平米框架）30 萬元壽 命 20 年 1520 年根據(jù)本站規(guī)模及祈縣自然條件及建設方意見，本站采用國產 L 型壓縮機 3臺。（2）深度脫水裝置：根據(jù)壓縮機的工作能力，本站選用 1 臺國產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、交替運行，效果良好，運行可靠。經脫水裝置脫水干燥后的成品氣中，水分可以達到：在常壓下露點溫度≤62℃，成品氣微塵含量≤5mg/m 3，微塵直徑小于 5μm，處理氣量為單臺 2500Nm3/h。（3）儲氣方式：第一種方案：采用傳統(tǒng)的小容積儲氣瓶方法，共需 320 只 50L 的儲氣鋼瓶，儲氣設施（含土建）總投資約 80 萬元。第二種方案：采用大容積儲氣瓶方法，共需 13 只 的大容積儲氣鋼瓶，儲氣設施（含土建）總投資約 174 萬元。 第三種方案：采用地下儲氣井方法，共需設 4 口 4m3（水容積）儲氣井，總投資約 128 萬元。 上述三種方案比較如下： 由于小容積儲氣瓶單位容積小導致數(shù)量多、瓶閥多、漏點多，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；而大容積儲氣瓶數(shù)量少，系統(tǒng)阻力小，且制造要求高，目前均采用進口產品，安全系數(shù)高；而儲氣井深埋地下，單位容積較大，接頭少，管壁厚，發(fā)生爆炸的危害小，同時儲氣井受環(huán)境溫度影響小。山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 24 ：小容積儲氣瓶由于瓶閥多，根據(jù)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》的規(guī)定：每兩年需開瓶檢查一次，每次檢查費用 2 萬元，每次檢查時間約 7～10 天，對生產影響大；而儲氣井由于接頭少，根據(jù)《高壓地下儲氣井》 （SY/T 65352022）的規(guī)定，每六年進行一次全面檢查，每次總費用不到 1 萬元，而且時間短，時間約 1～2天，對生產影響小；大容積儲氣瓶的定期檢查費用及時間介于兩者之間。：小容積儲氣瓶的正常使用年限為 1015 年，而大容積儲氣瓶及儲氣井的正常使用年限可達到 2025 年。 ：小容積儲氣瓶由于數(shù)量多，320 只 50L 的儲氣鋼瓶安裝完畢后占地面積約為 60m2 ；13 只 的大容積儲氣鋼瓶安裝完畢后占地面積約為 30m2；而4 口儲氣井僅需占地 。三種儲氣方案比較 表 項 目 小容積儲氣瓶 大容積儲氣瓶 儲氣井占地面積 大 中 小建設投資 低 高 中年檢修維護費 高 較高 低市場占有率（%） 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，因此國內新建 CNG 加氣站主要山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 25 是采用大容積儲氣瓶和儲氣井兩種方式。由于大儲氣瓶占地面積大，投資幾年檢修維護費用高，并根據(jù)建設方意見，本站擬選用第三種方案，即儲氣井方案。根據(jù)本站生產和加氣規(guī)模，站內儲氣裝置采用 4 口 4m3 儲氣井，所有儲氣瓶井布置在一條直線上，位于脫水裝置北面，按運行壓力分為高壓、中壓、低壓三組，為最大程度提高儲氣裝置的取氣率，其水容積比值為 1:1:2。儲氣量不夠時由壓縮機給汽車直充補氣。主要工藝設備表及參考價格 表 序號 名 稱 規(guī)格、型號 單位 數(shù)量 總價（萬元）1 壓縮機 國產 L 型 臺 3 1352 儲氣井 4m3(水容積)／口 口 4 1283 低壓深度脫水裝置 T2500 臺 1 284 售氣機 JQDS40 臺 6 965 低壓系統(tǒng) 過濾、調壓、緩沖 套 1 256 計量系統(tǒng)氣體羅茨流量計或渦輪流量計套 1 87 冷卻系統(tǒng) 冷卻水塔和水泵 套 1 68 順序控制盤 國產 套 1 8合計 434 萬元 配氣設備（1）閥門：關鍵和常操作的閥門采用密封性好、操作靈活、質量可靠的直通球閥，放空閥采用使用壽命長，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選取： 選取國產 Q41F 系列；PN32 選取進口HP20NS 系列。（2）過濾器：選用 QT4150 DN150 型可排污式高效過濾器。山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 26 （3）安全閥：選用開啟關閉可靠、嚴密不易泄漏的 QSAX46 系列先導式安全閥。（4）截斷閥：選用啟閉迅速、高精度的 DN150 電動式快速遙控截斷閥（美國 ASCO 防爆電磁閥） 。（5）管材： DN150/100/80/50/25/20/15/8 工藝計算（1）基本參數(shù)：進氣壓力： 、充裝系統(tǒng)工作壓力為 。設計壓力： （調壓器前后）、充裝系統(tǒng)設計壓力為 。設計溫度：： ℃：℃（2）管徑計算：根據(jù)計算公式：d=(Q/V) 1/2其中：Q ┄ 流量（m 3/h）V ┄ 流速（ m/s）d ┄ 管路內徑 (mm)經計算：壓縮機前進氣總管管徑為 Φ159 壓縮機至加氣機管管徑為 Φ25 壓縮機至加氣區(qū)管管徑為 Φ25 工藝布置 壓縮機：山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 27 本站采用進口撬裝壓縮機。 儲氣井：儲氣井布置在一條直線上，儲氣井自帶進出口控制閥、排污閥。進口閥應為進口不銹鋼高壓安全閥，排污閥應為進口不銹鋼針形閥。 加氣區(qū)：加氣島呈矩形，罩棚為鋼網架結構，6 臺加氣機分布于 6 個島上。 管材 ﹑管閥件及防腐 管材根據(jù)《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》 （GB501562022〈2022 版〉 ）中的規(guī)定，增壓前的中低壓天然氣管線管材選用符合《輸送流體用無縫鋼管》GB/T 81631999 標準的 20無縫鋼管，管道連接均采用焊接方式（與設備、閥門連接除外） 。根據(jù)《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》 （GB501562022〈2022 版〉 ）中的規(guī)定，本工程增壓后的天然氣管線管材選用符合現(xiàn)行國家標準《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》 （GB/T 149762022）的奧式體不銹鋼管（1Cr18Ni9） ，管道連接采用焊接方式（與設備、閥門連接除外） 。 閥件低壓閥件選用優(yōu)質國產閥門；壓縮機出口至儲氣井、售氣機及加氣柱工藝管道、設備用閥主要采用進口高壓不銹鋼閥。 高壓管件壓縮機系統(tǒng)內部（壓縮機與冷卻裝置）安裝系統(tǒng)管道由壓縮機供應商自行確定；壓縮機系統(tǒng)出口至儲氣井、加氣區(qū)的高壓輸氣管道為不銹鋼（1Cr18Ni9）無縫鋼管，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，室外高壓管道（除儲氣井天然氣售氣機高壓管線外）及室內管道均采用管溝方式敷設。管溝蓋板為水泥蓋板，山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 28 蓋板之間必須有縫隙以便于天然氣泄放。室內管溝在管道安裝完畢后必須用干沙填充，使管溝內沒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行防腐處理，根據(jù)《鋼質管道及儲罐腐蝕控制工程設計規(guī)范》 （SY00071999）規(guī)定，埋地鋼質管道采用聚乙烯粘膠帶防腐，補口補傷材料采用熱收縮套。管道的補口補傷表面應無折縐、氣泡和過燒現(xiàn)象，并按《埋地鋼質管道外防腐和保溫層現(xiàn)場補口補傷施工及驗收規(guī)范》 （SY405893）執(zhí)行。所有露空設備及管道安裝完畢后應徹底除銹，并執(zhí)行《涂裝前鋼材表面預處理規(guī)范》 （SY/T040797）中的規(guī)定，達到 ST3 級為合格。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。涂色標準應符合《油氣田地面管線和設備涂色標準》（SY004396） 。 焊縫檢驗及試壓、吹掃 焊縫檢驗（1）表面質量檢驗：、未熔合、夾渣、飛濺存在。，其他管道焊縫咬肉深度不應大于 ，連續(xù)咬肉長度不應大于 100mm，且焊縫兩側咬肉總長不應大于焊縫全長的 10％。，焊縫余高不應大于 2mm。（2）無損檢測：，均應 100％采用 X 射線照相檢驗。射線透照質量等級不應低于 AB 級，接頭質量達到 JB4730 規(guī)定的Ⅱ級為合格。，若有不合格時，應該按該焊工的不合格數(shù)加倍檢驗，若仍有不合格則應全部檢驗。不合格焊縫的返修次數(shù)不得超過三次。 試壓及吹掃（1）試壓：可燃介質管道系統(tǒng)安裝完畢后，應進行壓力試驗。管道系統(tǒng)的壓力山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 29 試驗應以潔凈水進行，試驗壓力應為設計壓力的 倍，壓力試驗的環(huán)境溫度不得低于 5℃ 。壓力試驗過程中若有缺陷，不得帶壓處理。缺陷消除后應重新試壓。試壓完畢后，可燃介質管道系統(tǒng)應以最大工作壓力進行嚴密性試驗，試驗介質為壓縮空氣。（2）吹掃：可燃介質管道系統(tǒng)試壓完畢后，應用壓縮空氣進行吹掃，以 20m/s的氣速反復吹掃數(shù)次，每次吹掃后應停留 15 分鐘，然后再次吹掃，直到將管線中的雜質及水分（水壓強度試驗中留下的）吹掃干凈為止。吹掃低壓系統(tǒng)的壓力不大于設計工作壓力；吹掃宜分段進行，不應一次串通吹掃且設備吹掃應單臺進行。吹掃前應取下孔板、過濾器、調壓器，用直管連接；高壓閥件不參與吹掃；系統(tǒng)管道、設備耐壓試驗合格后應按上述規(guī)定作第二次吹掃。 山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報告 30 4 自控系統(tǒng)及通信 自控系統(tǒng) 設計依據(jù) 工藝專業(yè)及其它專業(yè)所提供的資料。 設計內容（1）天然氣進站前、出站壓力指示；（2）天然氣壓縮后及高壓儲氣區(qū)壓力指示及報警；（3）高壓充裝工藝的壓力指示；（4）閥組區(qū)就地壓力指示；（5）天然氣進站后流量計量；（6）天然氣