天然氣加氣站安全管理措施
一、天然氣加氣站概述
根據站區現場或附近是否有管線天然氣,天然氣加氣站分為常規站、母站和子站。
常規站建在有天然氣管線通過的地方,從天然氣管線直接取氣,天然氣經過脫硫、脫水等工藝,進入壓縮機進行壓縮,然后進入儲氣瓶組儲存或通過加氣機給車輛加氣。
通常常規站加氣量在600~1000m3/h之間。
母站建在臨近天然氣管線的地方,從天然氣管線直接取氣,經過脫硫、脫水等工藝,進入壓縮機壓縮,然后進入儲氣瓶組儲存或通過加氣機給子站車或車輛加氣。
通常母站加氣量2500~4000m3/h之間。
子站建在加氣站周圍沒有天然氣管線的地方,通過子站轉運車將從母站運來的天然氣給天然氣汽車加氣,一般還需配置小型增壓器和地面瓶組。
為提高轉運車的取氣率,用增壓器將轉運車內的低壓氣體升壓后,轉存在地面瓶組內或直接給天然氣汽車加氣。
子母站方式適合在城市人口密集、天然氣管線布局不普遍的地方。
《汽車用燃氣加氣站技術規范》(cjj 84—2022)規定,根據加氣站儲氣裝置容積vn的大小,天然氣加氣站可分為一級站、二級站、三級站,如表6-5所示.
表6-
5 天然氣加氣站分級
級別
儲氣裝置總容積/m3
級別
儲氣裝置總容積/m3水容積
標準狀態下體積
水容積
標準狀態下體積
一級站
123.000n≤4000
三級站
v≤6
vn≤1500
二級站
6
1500n≤3000
根據加氣所需時間,加氣站分為快充站和慢充站。
慢充站主要由充氣閥、壓力表、軟管和連接器組成,只配有少量甚至沒有高壓存儲容器。
慢充站通常在晚上對車輛加氣,壓縮機將天然氣壓縮后送入通往每輛汽車的分配管中,再經加氣機進入汽車燃料罐,燃料罐加滿后自動停止加氣。
這種配置很經濟,而且具有很高的可靠性。
加氣時間隨壓縮機排量、加氣汽車數量及燃料罐的容量不同而變化。
快充站是加氣速度很快的加氣站,由于車載燃料罐容積大小不等,加氣時間通常為3~10min。
為實現快速加氣,站區一般都配有高壓容器預先存儲氣體,彌補壓縮機排量不足的影響,儲氣容器通常采用高、中、低三組asme瓶組,即階式(casecade)儲氣瓶組。
公共加氣站多屬于這種類型。
二、加氣站選址
加氣站的建設目前有兩個標準可參照執行,一是行業標準《汽車用燃氣加氣站技術規范》(cjj 84—2022),一是國家標準《汽車加油加氣站設計與施工規范》(gb 50156—2022)。
這兩個規范各有側重,是建設加氣站的主要標準。
加氣站選址時應符合城市規劃、防火要求和環境保護,并應選在交通便利的地方。
一般加氣站宜設置在工廠和居民區全年最大風向頻率的下風側,并選擇在通風良好的地點。
加氣站的儲罐與周圍建筑物、構筑物、道路等的安全距離應符合有關的國家規范和標準。
在規劃城市加氣站網絡時,必須與當地燃氣汽車的發展、燃氣供應等規劃相適應。
此外,還需考慮加氣站與整個網絡間的關系,如加氣站的間距;
若是油氣合一站,還要考慮與原加油站網絡合理匹配等。
它的規劃布點應遵循下列基本原則。
1. 盡量避開重要公共建筑、居民區、工業區
重要公共建筑和涉及國計民生的其他重要建、構筑物主要是指省級和省級以上的機關辦公樓、電子計算中心、通訊中心、文物古跡以及體育館、影劇院、大型商場、賓館、車站、機場大樓等;
居住區涉及民用建筑和明火;
工業區涉及危險物料的儲存和使用。
加氣站屬易燃易爆場所,一旦引發事故,將會造成很大損失。
2. 綜合利用土地
在城市中心及邊緣區域建加氣站,土地資源十分寶貴,合理利用土地是城市建設節約用地的一個基本準則。
加氣站占地面積較少(一般二級站用地規模在2022m2左右),布置靈活,同等規模的地塊做為其他用途往往難度較大,而用作建加氣站卻十分適宜。
因此,加氣站選擇要因地制宜,可以選擇由河流、綠地、公路、高架等大型交通設施等切割形成的邊角地帶,亦可充分利用廢棄地倉庫、工廠用地等。
3. 交通流量大
車輛通過頻率過低,加氣站將難以生存。
因此市中心區域、過境交通道路邊、高速公路路邊等地段是加氣站布點的最佳選擇,大型公共汽車停車庫(場)、專業運輸公司也可就近設置專用加氣站。
根據經驗,如果加氣站進出口布置是由一個方向道路進站,而由不同方向的道路出站,站內交通線路組織最為順暢,占地面積最為經濟(大約可節約30%的占地面積),亦可吸引兩個不同交通流向的交通車輛,同時該地域一般視野開闊,具有無形的廣告效應,因此城市道路交叉口地帶往往成為加氣站首選的站址。
但是處于城市道路交叉口的地段地價較高,運營成本會上升,進出站的地方往往會加劇城市交通的擁堵,而且城市公共汽車站點為方便換乘,一般也設置在交叉口附近,加氣站的進出口處理不好,就會影響乘客候車,所以建站標準中規定不宜將站址選在城市干道的交叉路口附近。
4. 合理確定最優服務半徑
城市加氣站的規劃布點要總體均衡分布,必須考慮服務半徑問題。
根據一般人的心理習慣,人們總是選擇就近加氣,沒有特殊原因不會特地去選擇某一個地方加氣,因此任一加氣站的主要客戶總是某一特定道路上的交通車輛。
如果同一區域內加氣站布置過密,服務半徑交叉,將不利于加氣站的銷售經營,造成重復建設。
服務半徑過大,就會形成若干地方的盲點。
當然服務半徑不是一個固定的數字,應綜合考慮交通頻率、交通量、交通流向等因素,不同的區域要分別對待經綜合考慮后再加以確定。
加氣站與加油站都是為汽車加注燃料的場所,在站址的選擇上,應滿足與加油站相同的要避開土質疏松地區及泄洪道等,以免增加工程造價,加大施工難度及施工時間。
加氣站與加油站加注的介質不同,設計時執行的標準也不同,在選址時除應注意上述要求外,還應注意以下三點。
(1) 加氣站應有可靠的水源,最好靠近城市消防水加氣站是一個獨立的整體,除需滿足飲用、洗手、擦地等少量生活用水外,還應油間斷的生產用水。
《汽車用燃氣加氣站技術規范》(cjj 84—2022)中規定,對地上罐應設固定噴淋裝置,噴淋時噴淋水要求覆蓋全罐。
加氣站必須設消火拴,地上罐與消火栓的距離為30~50m,消火栓與地下罐的距離為20~45m。
二級站消防用水量不應小于15l/s,三級站消防用水量不應小于10l/s,因此必須有水量充足的可靠水源。
若離城市消防水源近,可用城市消防水作為加氣站的消防水,大大減少投資,加快建設速度;
若離城市消防水較遠或供水壓力不能滿足要求,應設消防水池和消防水泵。
(2) 應有可靠的電力資源加氣站分為儲存區和經營區兩部分。
儲存區需要用電的設備有卸車泵、充裝泵、加氣機、消防泵等。
經營區的照明設備、電器儀表(如可燃氣體報警器)等都需要有不間斷的電源保證,以便加氣站能夠正常經營,同時保證消防系統能隨時投入使用。
(3) 應避免在地下有建筑物的地方建站為了防止窩氣,形成火災、爆炸隱患,加氣站內不能有人防或其他地下通道,也不得有井、巷、坑、穴等。
對設置的水溝、水井、管溝必須密封以防窩氣、聚集,引起火災。
三、壓縮天然氣加壓站
壓縮天然氣(cng)加壓站也稱加氣母站,cng通常是指壓縮到20~25mpa的高壓天然氣,cng約為標準狀態下同質量天然氣體積的1/250~1/300。
加氣母站的任務是使充裝氣瓶轉運車或售給cng汽車的cng達到汽車用cng的技術指標,并且不得超壓過量充裝;
保證氣瓶轉運車或cng汽車的壓力容器在該城鎮地理區域極端環境溫度下安全運行,即該壓力容器工作壓力始終在允許的最高工作壓力(最高溫度補償后)以下。
由壓縮機組將天然氣管線中的天然氣壓力由0.6~0.8mpa或0.8~1.0mpa壓縮到2
6.6mpa。
車載氣瓶或子站車的天然氣壓力為20.7mpa。
一般規定該壓力容器充滿
加氣母站一般以充裝氣瓶轉運車為主,以售氣為輔;
或者只充裝氣瓶轉運車而不向cng汽車售氣。
1. cng加氣母站的工藝流程
加氣母站主要由以下幾個系統組成:
① 調壓計量系統;
② 凈化和干燥系統;
③ 壓縮系統;
④ 儲氣系統;
⑤ 控制系統(自動保護、停機及順序充氣等);
⑥ cng售氣系統。
圖6-1加氣站流程示意簡圖。
(1) 調壓計量調壓計量系統由進氣控制閥、濾清器、調壓閥、流量計和安全閥組成。
從天然氣管道來的天然氣通過進氣控制閥、濾清器后進入調壓閥,將天然氣壓力調至天然氣壓縮機需要的進氣壓力,然后進入壓縮機加壓。
(2) 凈化和干燥由于cng從高壓氣瓶到發動機的過程中要經過幾次減壓,減壓過程中會出現局部低溫,因而對于作為汽車燃料的天然氣需要比管道天然氣更嚴格的氣質標準,以避免天然氣的高壓、低溫或腐蝕造成水和烴類的凝結聚集,使材料失效或管道堵塞而影響正常工作。
這就要求對進入加氣站的天然氣在壓縮前和壓縮后進行凈化和干燥處理,即脫硫、脫烴和脫水。
(3) 壓縮壓縮系統包括:進氣緩沖罐、壓縮機主機、潤滑系統、冷卻系統等。
緩沖罐可減輕進氣壓力波動給機組帶來的振動,避免對機組零部件造成損害;
潤滑和冷卻的目的是為了保障天然氣在最終排氣壓力(25mpa)下正常運行和溫度不超過設計要求。
(4) 儲氣加氣站的儲氣容器一般采用儲氣瓶組。
儲氣瓶宜按運行壓力分高、中、低三級設置,各級瓶組應自成系統,由順序控制盤進行充氣和售氣的自動控制。
低壓系統先將cng汽車內置氣瓶壓力升至1ompa,中壓系統再將其繼續升至13mpa,高壓系統最終將其升高至cng汽車儲氣瓶最高工作壓力20mpa。
(5) 控制控制系統包括電源控制、壓縮機運行控制、儲氣控制和售氣控制。
(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 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9
9.9%,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
15.020.0
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3.0
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3.0
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)
>380v2.0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3.0
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3.0
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25.03.0.0
重要公共建筑
50.0
60.0
民用建筑25.03.0.0
甲、乙、丙類液體儲罐,易燃材料堆放,甲類物品庫房25.03.0.0
其他建筑
耐火等級
一、二級
15.020.0
三級20.025.0
四級25.03.0.0
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25.03.0.0
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
15.020.0
辦公生活建筑20.025.0
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。
表6-11 儲氣瓶組、放散管管口和加氣柱與站外建、構筑物的防火間距單位:m
項目
名稱
儲氣瓶組、脫水裝置
放散管管口
加氣柱、壓縮機
重要公共建筑物
100
100
100
明火或散發火花地點3.02520
民用建筑物保護類別
一類保護物3.02520
二類保護物2020
14三類保護物
18
15
12站外甲、乙類物品生產廠房及庫房和甲、乙類液體儲罐2525
18其他類物品生產廠房庫房和丙類液體儲罐以及容積不大于50m3的埋地甲、乙類液體儲罐
18
18
13室外變配電站2525
18鐵路3.03.022城市道路
快速路、主干路
12
10
6次干路、支路
10
8
5架空通信線
國家
一、二級
1.5倍桿高
1.5倍桿高
不應跨越加氣站
一般
1.0倍桿高
1.0倍桿高
架空電力線
(電壓>380v)
1.5倍桿高
1.5倍桿高
不應跨越加氣站
(電壓≤380v)
1.5倍桿高
1.0倍桿高
注:1. 明火或散發火花地點和甲、乙類液體的定義應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》的規定。
2. 重要公共建筑物及其他民用建筑物保護類別劃分應符合現行國家標準《汽車加油加氣站設計及施工規范》(gb 50516—2022)的規定。
3. 加壓站的撬裝設備與站外建、構筑物的防火距離,應按本表相應設備的防火距離確定。
4. 壓縮天然氣工藝設備與郊區公路的防火距離按照城市道路確定;
高速、ⅰ、ⅱ級公路按照城市快速路、主干路確定,ⅲ、ⅳ級公路按照城市次干路、支路確定。
表6-12 站內設施之間的防火間距 單位:m
設施名稱
儲氣瓶組
壓縮機間
調壓間
脫硫干燥裝置
加氣柱(機)
站房
其他建、構筑物
燃油、
氣熱水爐
變配電間
道路
站區圍墻
儲氣瓶組
1.53.
3.5
6
510
14
6
43.壓縮機間
—
4
54
510
12
622調壓間
—
56
510
12
622脫硫干燥裝置
—
55
10
12
623.加氣柱(機)
—
58
12
6
—
—
站房
—
6
—
—
—
—
其他建、構筑物
—
5—
—
—
燃油、氣熱水爐
5—
—
變配電間
—
—
—
道路
—
—
站區圍墻
—
注:1. 壓縮天然氣加壓站內壓縮機間、調壓器、變配電間與儲氣裝置的距離不能滿足上表的規定時,可采用防火墻,其防火間距不限。
2. 其他建筑物、構筑物系指根據需要設置的汽車洗車房、加潤滑油間、零售油品間、小商品便利店等。
3. 其中“—”表示無防火間距要求。
4. 壓縮天然氣站的撬裝設備與站內其他設施的防火距離應按本表相應設備的防火間距要求。
四、壓縮天然氣加氣子站
(一) 加氣子站基本流程
加氣子站系統流程是將cng轉運車上的氣經接氣柱接受后,在子站配置的plc自控系指令下,經調壓閥到洗滌罐,再經壓縮機升壓后,經分配閥到地面瓶組,再通過分配閥加氣機給車輛加氣。
壓縮機在整個流程中完成將轉運車上的氣體升壓的任務。
加氣子站是cng供應系統中僅供cng汽車加氣(售氣)的站,可根據城鎮管理和道路規劃要求進行布點。
在經營內容和形式上可以只供cng,稱為cng加氣站,或者在城鎮原有的加油(汽、柴油)站的基礎上擴建cng加氣系統稱為油氣合建站,或者新建既能加油又能加氣的油氣合建站。
加氣子站與加壓母站不同之處在于其氣源壓力很高(氣瓶轉運車額定壓力為20mpa),也不需要對天然氣再進行預處理。
對負荷不均勻的快充加氣系統,除了可配置容量和級數較少的多級壓縮機外,在加氣作業快速、精確、安全和高效方面有很高的要求。
圖6-2為某加氣子站工藝流程簡圖。
按上述流程,首先必須將站內卸氣柱的卡套軟管快速接頭與氣瓶轉運車的卸氣主控閥接好。
經優先/順序控制盤選擇啟動順序控制閥,在壓縮機、儲氣裝置和加氣機之間形成以下四種流程。
(1) 氣瓶轉運車—加氣機(計量)—充車載氣瓶。
(2) 氣瓶轉運車—壓縮機—加氣機(計量)—充車載氣瓶。
(3) 儲氣裝置—加氣機(計量)—充車載氣瓶。
(4) 氣瓶轉運車+壓縮機—儲氣裝置。
控制盤通過一系列氣動閥或電動閥不斷地切換,控制著儲氣裝置瓶組的取氣順序和壓縮機的自動啟閉。
隨著cng汽車車載氣瓶一輛接一輛地取氣,站上儲氣裝置中被利用的某瓶組的壓力就不斷下降,直至兩者壓力平衡時則按高效充氣順序原則把車載氣瓶切換到更高一級的瓶組來取氣,依次逐級階式啟充轉移儲氣裝置中各瓶組的氣體。
當加氣負荷很大時,可以啟動壓縮機直接向車載氣瓶補氣。
這樣以低、中、高壓瓶組順序取氣優先級和壓縮機補氣為最后優先級的系統流程,可以提高氣瓶利用率和最大限度地減少壓縮機頻繁啟動。
加油和壓縮天然氣合建站的等級劃分見表6-13.
表6-13 加油和壓縮天然氣合建站的等級劃分
級別
油品儲罐容積/m3
壓縮天然氣儲氣設施總容積/m3總容積
單罐容積
一級
60~100
≤50
≤12一細
≤60
≤30
注:柴油罐答積司折半計人入油罐總答積。
為有利于節約城市用地、有利于經營管理,也有利于燃氣汽車的發展,規范中允許汽車加油站和加氣站合建。
不同級別的加氣站與加油站合建時,應分別按其等級劃分規定來確定各自的級別,執行相關的國家標準。
壓縮天然氣(cng)的儲氣設施主要是起緩沖作用的,儲氣設施容量大,使用經濟,操作也方便。
但為了控制加氣站的風險度,避免過大的投資,規定在城市建成區的加氣站儲氣設施總容積不能超過16m3,油氣合建站的儲氣總容積則不能超過12m3.
(二) 天然氣汽車加氣過程
(1) 將接地把鉗牢固地夾在轉運車尾部接地卡板上。
(2) 打開轉運車尾部閥箱內的剎車裝置,將加氣軟管對準轉運車上加氣口插上,檢查是否接牢。
(3) 緩慢打開轉運車上加氣口的主閥門。
(4) 緩慢打開轉運車上的各個瓶組閥門。
(5) 打開接氣柱上的球閥,加氣開始。
(6) 注意車上壓力表、溫度表(不可超過60℃)的讀數。
(7) 加氣完畢后,記錄加氣情況。
(8) 轉運車上的各個瓶組閥門。
(9) 轉運車上加氣口的主閥門。
(10) 打開接氣柱上的進氣閥,打開接氣柱上的放空閥,直至壓力表讀數為0。
(11) 接氣柱上的放空閥,拔下快裝接頭。
(12) 將接地把鉗從轉運車尾部接地卡板上撤去。
(13) 待汽車司機簽字后,發出轉運車離開指令。
(三) 轉運車在子站卸氣過程
轉運車司機將車就位后,搖起拖車支撐臂,斷開牽引頭與拖車的連線(制動、指示燈等),而后駕駛牽引車頭離開。
加氣工必須在加氣機停機、地面瓶組充滿、壓縮機停止運轉后,方能更換轉運車,轉運車部氣過程如下。
(1) 將接地把鉗牢固地夾在轉運車尾部接地卡板上。
(2) 打開轉運車尾部閥箱內的剎車裝置,將加氣軟管對準轉運車上加氣口插上,檢查是否接牢。
(3) 打開轉運車上加氣口的主閥門。
(4) 緩慢打開轉運車上的各個瓶組閥門。
(5) 過約1min后,打開接氣柱上的主閥門。
(6) 卸氣、加氣開始。
(7) 等壓力低至4~5mpa時,停止向加氣機加氣,待壓縮機停機后, 轉運車上的各個瓶組閥門。
(8) 轉運車上加氣口的主閥門。
