经营管理 Ｉ■ Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 试论压缩天然气加气站工艺设计及安全管理 李斌 辽宁省盘锦市１２４０００） （辽河石油勘探局油气工程技术处［摘要］本文笔者探讨了压缩天然气加气站工艺设计，并提出了压缩天然气加气站的安全管理。具有重要的现实意义。 ［关键词］压缩天然气，加气站，工艺设计；安全管理 中图分类号：ＴＵ２３９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０ｌ４）２０一Ｏ２６８一Ｏｌ ０引言 随着我国大型输气管道的建设，推进城市气化进程，为压缩天然气汽车加 气站的建设与发展带来机遇，压缩天然气加气站在我国得到了空前的发展。下 面笔者探讨了压缩天然气加气站工艺设计及安全管理。 １压缩天然气加气站工艺设计 由燃气管网来的天然气进入加气站后，经调压￣，－ｔｔ进入脱硫装置，然后通 过压缩机增压至２５ＭＰａ，再进入脱水装置进行干燥处理，使其水露点达到有关 规定要求，随后进入顺序控制盘，其出口分高、中、低三条管线引出，向存储装置 充气，进行气体的高压贮存。压缩天然气经过售气机计量后对天然气汽车车载 钢瓶进行充气，供压缩天然气汽车使用。当站内储气井天然气压力降￣ＩＪ２ＯＭＰａ 以下时，控制系统自动用天然气压缩机直接向汽车充气，当加气量较小时，压缩 机继续工作给站内储气装置充气，使储气井的压力保持在２０ＭＰａ以上，以满足 汽车的充气要求，减少压缩机的频繁启动，增加运行成本。 １．１进站和计量 由于燃气管网压力不稳定，压力在０．１４ＭＰａ－０．４ＭＰａ之间波动，为满足正 常工作压力，燃气管网的ＤＮＩＯ０的天然气管道进入加气站，经缓冲罐调压后，天 然气通过涡轮流量计进行计量，涡轮流量计前端装有过滤精度为５ ｍ的高效 过滤器。并配温度体积修正仪。 １ ２脱硫 根据目前天然气成分性质报告，供应加气站的天然气硫化氢含量小于 １５ｍｇ／ｍ３但是，供应城市管网的气源的硫化氢含量可能远远大于１５ｍｇ／ｍ３， 对于一种酸ｌ生腐蚀性介质的硫化氢，特别是与水份结合，其腐蚀陛更强，直接影 响车载钢瓶的寿命和设备的运行安全，一旦车载钢瓶在行驶中发生爆裂，将对 财产造成严重损失和负面的社会影响；所以应该设计设置脱硫装置，前期气源 满足脱硫要求时，该设备进行预留，城市气源进行改变和天然气气质发生变化 时，脱硫设备进行工作。脱硫设计选用干式脱硫塔两个，应该填装了ＣＴ８－６的固 体脱硫剂，主要是固体脱硫剂氧化铁，需要加一些的催化剂。采用一用一备的脱 硫塔，也可以将两个并联或串联使用。脱硫系统包括二个脱硫塔、一个缓冲罐， 它压力为１．６ＭＰａ。 １．３脱水工序 一般多级压缩机对吸人气体有比较严格的要求，原因是天然气含有的水 分、尘粒和腐蚀杂质会对压缩机运行带来直接的影响，而且水分的存在还会被 带入ＣＮＣ汽车气瓶导致发动机无法正常工作。因此，在多级压缩机前必需对吸 人前的天然气进行低压脱水，并且在多级压缩机级间或末级出口设置高压脱水 装置进行深度脱水（达到一５５＂Ｃ的露点）。、两者的脱水原理是相同的，目前一般 采用固体干燥剂吸附法较多，固体干燥剂种类很多，应选用那些吸水能力比吸 烃类等其他气体能力强的吸附剂，选用颗粒状硅胶或分子筛，干燥剂填料饱和 后需用天然气再生，该过程为安全、稳定、连续再生，直接取脱水装置出口净气 经稳压器后进入干燥器，再生气经分离计量后回到压缩机前。 １．４压缩工序 天然气从中、高压管道进站，经过滤、计量、调压至压缩机额定进口压力后， 进入缓冲罐。如从城市中压管道输送来的天然气，调压至（Ｏ．３ＭＰａ后，进入缓冲 罐。按预处理后天然气压力的不同，一般选用３—４级压缩机就可将天然气升压 至２５ＭＰａ、对加气站而言，天然气压缩机是关键。为了减少压缩机频繁启动操 作，在压缩机下游应设置储气装置，并把储气装置分成高、中、低压力区，一般按 １：２：３体积比分配容积，采取压缩机向储气装置优先控制充气原则，就是指压缩 机向站内储气装置充气时，控制气流先充高压级、后充中、低压级直至都达到 ２５ＭＰａｆｆｌＪ可停机，而当车载气瓶从储气装置取气时，则采取顺序取气原则，即控 制气流先从低压区取气。后从中、高压区取气。这样的优先顺序流程均由程序控 制气流分配系统，能提高储气装置容积利用率。 １ ５储气 目前储气系统采用的储气方式主要有：大容积的储气罐储气、使用的钢瓶 组储气、使用地下储气井储气。钢瓶组储气由于每个公称容积为８０Ｌ的钢瓶组 成，整个储气系统钢瓶数量多，占地面积大，管道连接点多，易泄漏，检测工作量 大，钢瓶的使用寿命较短，其优点为投资低，随着加气站的建设，综合费用的计 算，采用钢瓶储气的方式逐渐被淘汰 大容积储气罐属较新的储气装置，具有接 口少，设备的使用寿命相对较长，管理方便的优点，但投资较高，占地面积较大， ２６８ ｌ科技博览 设备属于高压容器，检测工作量较大，平时管理和维护工作较大。地下储气井是 向地下钻井，每口井深１００～１５Ｏｍ，占地面积小，安全性能较好，运行费用低，使 用寿命较长，虽存在施工难度大，一次费用高，漏气不易发现等缺点，但随着加 气站的建设，施工工艺的改进，工作效率的提高，工程费用逐渐降低，工程质量 能得到保证，所以应选用储气井储气。 ２压缩天然气加气站安全管理 ２．１站内防火 天然气的主要成分是甲烷，并含有少量的乙烷、丙烷、重碳氢化合物、氮、氮 及硫化氢等，在常温下是一种比空气轻的易燃、易爆甲类火灾危险陛物质，其爆 炸浓度极限为５—１５％，天然气的爆炸下限较低．因而发生爆炸的危险洼也较大。 发生火灾或爆炸的主要原因是设备、管道、阀门等发生泄漏，遇明火而引起火 灾，当泄漏气体在封闭空间内积聚到一定浓度时，即有爆炸危险。 （１）站内主要工艺的防火 压缩机室及储气井为甲类生产区域，压缩机室内设有可燃气体浓度检测装 置，当发生天然气泄漏时，报警并自动开启轴流风机，避免室内天然气积聚发生 危险。储气井管道上设有安全阀、压力表，可方便观察压力，同时在意外时，可通 过安全阀放散泄压。 （２）站内的阀门及管道防火 由于高压管路系统压力较高，因此对管道材料及阀门的质量要求离，应选 用国外优质阀门，确保质量。天然气管道全部采用无缝钢管，其中低压管道采用 低压流体输送用无缝钢管，高压管道采用锅炉用高压无缝钢管，材质为不锈钢。 ２．２安全运行管理制度化、规范化 （１）合理设置工作岗位．合理配备工作人员。确定人员编制后。应对每个工 作岗位明确工作职责。使每个人员明确其工作范围和内容。 （２）编制操作规程。加气站内设备均为高压高危设备，因此必须对每类设备 编制专门的操作规程，并对操作人员进行岗位技能培训，使其严格按规程操作， 严防因误操作而发生事故。 （３）建立运行台账。对每类设备建立运行台账．记录每次运行过程中设备的 主要参数，以便检查设备的工作状态、性能，为设备维护保养及检修提供依据。 （４）编制合理的维修计划。根据运行记录及检查情况．及时合理地制定每类 设备的维护维修计划。并组织执行。保证加气站长期正常地运营。 （５）编制应急处理预案。ＣＮＣ３￣气站属于高压高危工作区。随时有可能发 生危险，为保证突发事件能够及时、有效地得以解决，我们根据事故的不同种类 和部位编制了应急处理预案，建立应急抢险组织机构，并把预案的内容宣传贯 彻到每个人。 （６）安全措施及规章到位。制定全面、有效的安全措施及规章是加气站能够 正常运营的有力保障，加强安全方面的检查是站内所有人员义不容辞的责任。 ３结语 压缩天然气加气站设计时需要靠多专业紧密配合，各专业共同努力，在加 气站设计时每个专业都是非常重要的，没有主次之分，任一专业配合不好都有 可能产生严重的后果。在加气站设计时不仅靠燃气工艺完成，还需要建筑、结 构、电气、给排水等紧密配合．加气站主要功能是用于加气，加气站的工艺设计 是非常重要的，能否选择合适的工艺设备，对加气站安全、经济等方而产生较大 的影响。 参考文献 ［１】郭忠明，隆立红．压缩天然气（ＣＮＧ）ＪＪ￣气母站的工艺设计方案．油气储 运．２００７． ［２】马宁，张帆．ＣＮＧ地下储气井腐蚀与防护措施．化工时刊．２０１１． ［３】董树．压缩天然气（ＣＮＧ）ＪＪ［￣气站的工艺技术及方案选择．浙江化工． ２００６． 作者简介 李斌（１９８６一），男，辽宁盘锦，学士，质量员，助理工程师，天然气加气站工 艺及管理。