(6) 售氣?售氣系統由售氣機和其氣路系統組成。當向氣瓶轉運車(或)CNG汽車上的氣瓶充氣時,來自加氣站儲氣瓶組的高壓天然氣流經加氣柱(或售氣機)的質量流量計,流量計傳感器產生的脈沖信號,經變送器(檢測器)傳送給電子裝置(微電腦裝置),再由電腦識別傳送來的脈沖信號進行計量、計價和顯示。售氣機氣路系統負責完成對售氣過程的順序控制和售氣結束后自動關閉電磁閥。
2. 加氣母站的主要設備
(1) 天然氣壓縮機?壓縮機是CNG加氣站的關鍵設備,加氣站的壓縮機與一般壓縮機相比,其排氣量小,但壓縮比高。壓縮機性能好壞直接影響加氣站的穩定運行。目前,國內外壓縮機生產廠家均有定型產品,如何選型,需綜合比較并根據用戶的要求進行選擇。
(2) 儲氣裝置?目前,站內高壓儲氣方式主要有三種:小儲氣瓶組、大容積儲氣瓶、地下儲氣井。
小儲氣瓶組是指用儲氣瓶(60L或80L)用管線串聯成組儲氣,其特點是投資少,每立方水容積投資(包括連接管線)約2萬元,且利于儲氣瓶容積按高、中、低壓1:2:3的比例分組;缺點是接口多,安裝復雜,占地大,壓力容器年檢時很麻煩。
大容積儲氣瓶儲氣的特點是安裝方便,接口少,即泄露點少,工藝管線簡單,占地較儲氣瓶組小,壓力容器年檢較儲氣瓶組簡單。但其投資較高(每立方水容積投資國內約4.5萬元,國外約為1.2萬美元)。
地下儲氣井是利用鉆井套管制作的深100m左右的地下儲氣裝置。其優點是占地小,地上連接管線簡單。缺點是施工較困難,投資大(每立方水容積投資約6.5萬元)。
(3) 加氣島及加氣柱?加氣島、加氣柱是給氣瓶轉運車及CNG汽車上的氣瓶充氣的場所。一般設在采用非燃燒材料筑成的罩棚內,罩棚有效高度不應小于4.5m,罩棚與加氣柱的水平距離不小于2.0m;加氣島略高出車位地坪0.15~0.2m,其寬度不小于1.2m,其端部與罩棚支柱凈距不應小于0.6m。
加氣柱設施應根據地區環境、溫度條件建設,應設有截止閥、泄壓閥、拉斷閥、加氣軟管、加氣嘴(槍)和計量表(壓力一溫度補償式流量計),其進氣管道上應設止回閥。拉斷閥在外力作用下分開后,兩端應自行密封。加氣柱充裝CNG的額定壓力為20MPa,計量準確度不應小于1.0級,最小計量分度值為0.1kg。
(4) 氣瓶轉運車? CNG子站的氣瓶轉運車的氣瓶組,與加壓、加氣站內儲氣裝置的氣瓶組一樣有幾種形式,但管束式大氣瓶轉運車用得較多。
氣瓶轉運車一般由框架管束儲氣瓶組、運輸半掛拖車底盤和牽引車三部分組成,實際上其本身就是CNG子站的氣源。常用管束氣瓶組有7管、8管和13管等幾種組合。
(5) 壓縮機入口過濾器?壓縮機入口過濾器下部采用橢圓形封頭,上部采用快開盲板便于濾芯更換。支座為腿式支座。容器類別為Ⅰ類。壓縮機入口過濾器內裝設過濾元件,過濾元件具有除塵效率高、阻力小、過濾比表面積大、耐腐蝕等優點,能有效濾除天然氣中的粉塵、液滴,對粒徑大于1~3μm的液滴其捕集率可達99%,對粒徑大于5μm的液滴其捕集率可達99.9%,保證了工藝要求。為便于拆卸、更換濾管減輕勞動強度在過濾器上部采用快開盲板結構。其幾何尺寸一般為DN300m、H2950m(立式)。
(6) 管線連接系統?站內壓縮后的天然氣管線具有壓力高、管徑小的特點,因此對該管線采用卡套連接的方式。國外生產卡套的廠家較多,在中國用得較多的是美國幾家公司的產品,其外徑在ф10~ф22之間。國內也有廠家生產,例如樂山長江儀表廠,但國內卡套在外徑較大(一般大于14mm)時,密封性較差。壓縮后的天然氣管線設計壓力為30MPa。
(7) 控制系統加氣母站的控制系統對于其正常運行非常重要,一個自動化程度高、功能完善的控制系統可以極大提高加氣站的工作效率,保證加氣站的安全、可靠運轉。加氣母站的控制系統主要有電源控制、壓縮機運行控制、儲氣系統的優先控制、售氣控制。
壓縮機運行控制及售氣機的售氣控制一般分別由壓縮機及售氣機廠家配套供應,國外壓縮機控制系統一般包括儲氣系統的優先充氣控制,也有的不包括,而通過順序程控盤來實現;國內壓縮機控制系統無儲氣系統的優先充氣控制,其儲氣系統的優先充氣控制均通過順序程控盤來實現。
(8) 各類儀表?在滿足工藝要求的前提下,應使儀表品種統一,減少備品備件品種,為儀表的維護提供方便。所有儀表均為隔爆型,防護等級不低于IP65。
① 溫度儀表?溫度檢測可選用結構簡單、維護量小、無漂移的隔爆型號鉬電阻(Pt100),精度A級,所有鉑電阻配安裝套管。
② 壓力儀表?壓力檢測全部選用智能壓力變送器。
③ 流量儀表?天然氣出加氣母站和進加氣母站流量檢測可選用渦街流量計,并進行溫、壓補償,加氣槍入口流量檢測選用高壓渦街流量計并進行溫、壓補償。
④ 緊急切斷閥?考慮到進站氣的露點比較低,可以用天然氣作氣源,因此進站緊急切斷閥可選用氣動球閥。
⑤ 可燃氣體濃度檢測與報警對可能出現可燃氣體的壓縮機組、加氣區、儲罐區進行監測,選用可燃氣體報警器對可燃氣體進行檢測,濃度超標時進行報警,提示操作人員及時處理。
⑥ 火災探測與報警?車庫內設感溫、感煙探測器,信號傳到火災聯動控制器。
3. 加氣母站的安全管理與防護
① 安全間距方面
a. 儲氣瓶組、放散管管口和加氣柱與站外建、構筑物的防火間距。
b. 站內設施之間的防火間距。
壓縮天然氣加氣站與天然氣儲配站合建時,站內的天然氣儲罐與氣瓶車固定車位的防火間距不應小于表6-6的規定。
表6-6 天然氣儲罐與氣瓶車固定車位的防火間距??? 單位:m
?
儲罐總容積/m3 | ≤50000 | >50000 |
氣瓶車固定車位最大儲氣容積/m3 | ≤10000
>10000~≤30000 | 12.0
15.0 | 15.0
20.0 |
注:1. 氣瓶車固定車位最大儲氣容積(m3)為固定車位儲氣的各氣瓶車總幾何容積(m3)與其最高儲V氣壓力(絕對壓力102kPa)乘積之和,并除以壓縮因子。
2. 天然氣儲罐與氣瓶車固定車位的防火間距,除符合本表規定外,還不應小于較大罐直徑。
壓縮天然氣加氣站與天然氣儲配站的合建站,當天然氣儲罐區設置檢修用集中放散裝置時,集中放散裝置的放散管與站外、內建、構筑物的防火間距不應小于表6-7、表6-8的規定。集中放散裝置的放散管與氣瓶車固定車位的防火間距不應小于20m。
氣瓶車固定車位與站外建、構筑物的防火間距,不應小于表6-9的規定。
氣瓶車固定車位與站內建、構筑物的防火間距不應小于表6-10的規定。
② 為了在偶發事故時能及時切斷氣源,避免次生災害產生,應在進站天然氣管道上設置手動快速切斷閥,一般設于閥井內,若母站從城鎮高、中壓輸配管道上取氣時,還應在緊急切斷閥后再設安全閥,并選用全啟封閉彈簧式,其開啟壓力為站外輸配系統允許最高壓力的0.9倍。
③ 站內每個儲氣瓶均應設安全閥、截止閥及緊急放散管。各瓶組應設壓力表(壓力傳感器)和超壓報警器。
④ 站內壓縮機前的緩沖罐和各級出口均應設置安全閥。
表6-7 集中放散裝置的放散管與站外建、構筑物的防火間距
?
項目 | 防火間距/m |
明火或散發火花地點 | 30 |
民用建筑 | 25 |
甲、乙類液體儲罐、易燃材料堆場 | 25 |
室外變配電站 | 30 |
甲、乙類物品庫房,甲、乙類生產廠房 | 25 |
其他廠房 | 20 |
鐵路(中心線) | 40 |
公路、道路(路邊) | 高速、Ⅰ、Ⅱ級、城市快速路 | 15 |
其他 | 10 |
架空電力線(中心線) | >380V | 2.0倍桿高 |
≤380V | 1.5倍桿高 |
架空通信線(中心線) | 國家Ⅰ、Ⅱ級 | 1.5倍桿高 |
其他 | 1.5倍桿高 |
表6-8 集中放散裝置的放散管與站內建、構筑物的防火間距
?
項目 | 防火間距/m | 項目 | 防火間距/m |
明火或散發火花地點 | 30 | 控制室、配電間、汽車庫、機修間和其他輔助建筑 | 25 |
辦公生活建筑 | 25 | 燃氣鍋爐房 | 25 |
可燃氣體儲氣罐 | 20 | 消防泵房、消防水池取水口 | 20 |
室外變配電站 | 30 | 站內道路(路邊) | 2 |
調壓間、壓縮機間、計量間及工藝裝置區 | 20 | 站區圍墻 | 2 |
表6-9 氣瓶車固定車位與站外建、構筑物的防火間距???? 單位:m
?
項目 | 氣瓶車固定車位最大儲氣容積/m3 |
>4500~≤10000 | >10000~≤30000 |
明火、散發火花的地點,室外變、配電站 | 25.0 | 30.0 |
重要公共建筑 | 50.0 | 60.0 |
民用建筑 | 25.0 | 30.0 |
甲、乙、丙類液體儲罐,易燃材料堆放,甲類物品庫房 | 25.0 | 30.0 |
其他建筑 | 耐火等級 | 一、二級 | 15.0 | 20.0 |
三級 | 20.0 | 25.0 |
四級 | 25.0 | 30.0 |
鐵路(中心線) | 40.0 |
公路、道路(路邊) | 高速,Ⅰ、Ⅱ級、城市快遞 | 20.0 |
其他 | 15.0 |
架空電力線路(中心線) | 1.5倍桿高 |
架空通信線路(中心線) | Ⅰ、Ⅱ級 | 20.0 |
其他 | 1.5倍桿高 |
??? 注:氣瓶車在固定車位儲氣總幾何容積不大于18m3,且最大儲氣容積不大于4500m3時,應符合現行國家標準《汽車加油加氣站設計與施工規范》GB 50156的規定。
表6-10 氣瓶車固定車位與站內建、構筑物的防火間距??? 單位:m
?
名稱 | 氣瓶車固定車位最大儲氣容積/m3 |
>4500~≤10000 | >10000~≤30000 |
明火或散發火花的地點 | 25.0 | 30.0 |
壓縮機室、調壓室、計量室 | 10.0 | 12.0 |
變、配電室、儀表室、燃氣熱水爐室、值班室、門衛 | 15.0 | 20.0 |
辦公生活建筑 | 20.0 | 25.0 |
消防水泵房、消防水池取水口 | 20.0 |
站內道路(路邊) | 主要 | 10.0 |
次要 | 5.0 |
圍墻 | 6.0 | 10.0 |
?
注:1. 變、配電室、儀表室、燃氣熱水爐室、值班室、門衛等用房的建筑耐火等級不應低于現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016中“二級”規定。
??? 2. 露天的燃氣工藝裝置與氣瓶車固定車位的間距可按工藝要求確定。
??? 3. 氣瓶車固定車位儲氣總幾何容積不大于18m3,且最大儲氣容積不大于4500m3時,應符合現行國家標準《汽車加油氣站設計與施工規范》GB 50156的規定。
⑤ 站內的泄壓裝置應具備足夠的泄壓能力。泄放氣體應符合下列規定:
a. 泄放量較小的氣體(如儀表泄氣)可排入大氣;設有放散管時,放散管宜垂直向上,管口高出設備平臺不應小于2m,且應高出所在地面5m;
b. 泄放量大于2m3,泄放次數平均每小時2~3次以上的操作排放,應設專用回收罐;
c. 泄放量大于500m3的高壓氣體,如儲氣瓶組放氣、火災或緊急檢修設備時排放系統內氣體等,應通過放散管迅速排放。
⑥ 天然氣放散管宜按不同壓力級別系統分別設置放散管。放散管應設置在室外安全區域內,宜高于建筑2m,高出所在地面5m,與封閉或半敞開建筑物門窗的水平間距不應小于2.5m,安全閥放散管口應設防雨罩。并應符合表6-11的規定,與站內設施之間的防火間距符合表6-12的要求。
⑦ 站內的設備及管道,凡經增壓、輸送、儲存需顯示壓力的地方;均應設壓力測點,各壓力表量程范圍為2倍工作壓力,準確度不應低于1.5級,并設有拆卸壓力表用安全泄壓孔。
⑧ 站內調壓箱、壓縮機組、變配電間、儲氣裝置和加氣島等危險場所應設置天然氣檢漏報警探頭。檢漏警報裝置的安裝與使用應符合現行國標《爆炸性環境用電氣設備》GB 3836的相關規定并集中設置,并與本站供電系統(不包括消防泵)連鎖和配置不間斷電源。
⑨ 加氣母站根據工藝參數的檢測和控制調節自動化程度不同,應明示全流程設備、儀表、動力的配置外,還要標出一、二次儀表、遙控調節、參數記錄或累計、報警與連鎖裝置的設置點及其功能。
⑩ 加氣母站供電負荷等級為三級,流程上的信息系統應設置應急電源。供電電源宜采用6/1OkV外接電源,供電系統宜設單獨的計量裝置;低壓配電裝置允許設在加壓加氣站的站房內,其配電裝置所在的房門、窗口均應與生產工藝操作裝置保持大于6m的凈距;站內各操作間和營業室均應設置事故照明,其連續照明時間不少于20min;站內爆炸危險區域以外的照明,可選用非防爆型燈具,但罩棚下的燈具應選防護等級不低于IP44級的節能型燈具。