CNG加氣站的安全放散系統(tǒng)

CNG加氣站的安全放散系統(tǒng)自然?氣是一種可燃氣體，在特定的條件下有發(fā)生爆炸的危急。在CNG加氣站系統(tǒng)運行過程中，自然?氣又總是處于高壓狀態(tài)，壓力高達25Mpa。這種苛刻的條件，要求在加氣站的系統(tǒng)設(shè)計中，必需實行一系列完善的平安技術(shù)，以保證設(shè)備的運行平安。平安放散系統(tǒng)即是其中的一項重要措施。現(xiàn)以美國某公司的橇裝式CNG加氣站相關(guān)設(shè)備為例，對加氣站的平安放散系統(tǒng)作以介紹。

一、

平安放散系統(tǒng)的設(shè)置部位

平安放散系統(tǒng)所放自然?氣氣體應(yīng)包括，壓縮機停機后滯留在系統(tǒng)中的氣體；各氣動閥門的回位氣體；平安閥釋放的氣體；壓縮機潤滑系統(tǒng)所泄漏的氣體；各級分散式過濾器所排出的氣體；售氣機軟管中的剩余氣體以及脫水干燥器的再生氣體等。為了保證這些氣體除部分可回收利用以外，其余能平安地放散到高空中去，就必需在系統(tǒng)的相關(guān)部位設(shè)置平安放散系統(tǒng)。主要有以下幾個環(huán)節(jié)。

⒈壓縮機的排氣管路

假定該壓縮機是四級壓縮，每一級壓縮后的氣體要經(jīng)過冷卻器（風冷）降溫，再經(jīng)分散式過濾器除油凈化后，進入下一級氣缸。為了避開每一級壓縮后的管路系統(tǒng)超壓，在冷卻器前的管路中設(shè)置了一組平安閥，并和集中放空管相連。當冷卻器和高壓管由于某種緣由壓力上升超限時，平安閥自動打開，釋放壓力，保證系統(tǒng)的平安。

壓縮機活塞桿密封填料函中的潤滑油和泄漏氣體的混合物，以及經(jīng)活塞泄漏到腔體中的少量氣體皆通過兩根管子匯合到集油箱中。最終經(jīng)集油箱上的排氣管，排放到降噪箱體上的空氣中去。

末級氣缸排氣管路在進入冷卻器前和平安閥并列設(shè)置一個手動針閥，和集中放空管相連。主要用于故障排解時，降低系統(tǒng)壓力，排空系統(tǒng)中的氣體，確保修理人員在平安狀態(tài)下從事修理工作。

⒉氣動掌握系統(tǒng)

該橇裝式壓縮機站的掌握系統(tǒng)，是由電磁先導閥和氣動閥相結(jié)合的方式進行氣路掌握的。是將壓縮機最終輸出的壓縮自然?氣，經(jīng)分流降壓后作為氣源，驅(qū)動氣動球閥。當兩位三通電磁閥將驅(qū)動氣源接通時，通過氣動執(zhí)行機構(gòu)打開充氣球閥等閥門。若要關(guān)閉充氣球閥時，必需先通過掌握系統(tǒng)轉(zhuǎn)動電磁閥，將管路中的驅(qū)動氣源與放散系統(tǒng)（如回收罐）接通后降壓排掉，氣動執(zhí)行機構(gòu)才能在彈簧力的作用下回位，將充氣球閥關(guān)閉。這部分氣體經(jīng)回收罐可以回收利用。

⒊回收罐

回收罐在系統(tǒng)中起到兩個作用，一是緩沖作用，可降低管路中的氣流脈動，穩(wěn)定系統(tǒng)壓力；二是收集廢液廢氣，如將除油過濾器分別出的廢液廢氣，氣動執(zhí)行機構(gòu)的回位氣體，平安閥釋放的氣體等先收集起來，經(jīng)過調(diào)壓后再反饋到壓縮機的一級入口處，既能起到穩(wěn)壓作用，又可重復利用，節(jié)省氣源。

⒋儲氣瓶組

儲氣瓶組一般都設(shè)置一組或幾組平安閥和放散系統(tǒng)。主要為了防止系統(tǒng)由于受熱或者其它緣由而使壓力急劇上升時，可通過該系統(tǒng)釋放壓力保證平安。另一方面，是為了檢修時的便利和平安。由于氣瓶和管路壓力高達25Mpa，必需經(jīng)過該系統(tǒng)泄放到常壓后方可拆卸檢修。儲氣瓶組一般都分為高、中、低三組，所以最好用閥門（通常用針閥）將三組分別掌握，最終都通到同一個放散管中排出。這樣，修理某一組時，其它兩組可不受影響，不必排空。

⒌干燥器

脫水干燥器的放散系統(tǒng)包括兩部分，一個是系統(tǒng)中的平安閥，假如系統(tǒng)因故超壓時可自動釋放壓力；另一個指干燥器再生時為了降低罐內(nèi)壓力而釋放氣體的閥門（如氣液分別器下的排液閥等）。過去這部分氣體都被排空而鋪張掉了，現(xiàn)在很多生產(chǎn)廠商，都已設(shè)法將其回收到進站輸氣管道中加以利用。

⒍售氣機

售氣機的放散系統(tǒng)，除了管路中的平安閥，檢修時用的放氣閥（一般為針閥）外，主要是加氣槍上的回氣管。當給汽車加完氣后，盡管汽車上的氣瓶閥門和售氣機的電磁閥已經(jīng)關(guān)閉，但是管路中的20Mpa的高壓氣體作用在加氣槍和氣瓶受氣嘴上，拔不下來，必需將這部分氣體壓力釋放掉，所以設(shè)置了回氣管。為了保證售氣機四周的平安，一般都將回氣管沿高壓輸氣管引回到壓縮機站四周放散。

二、

設(shè)置平安放散系統(tǒng)的原則

依據(jù)行業(yè)標準CJJ84-2000《汽車用燃氣加氣站技術(shù)規(guī)范》，并參考國外先進標準，可知在CNG汽車加氣站設(shè)置平安放散系統(tǒng)時，必需滿意以下基本原則，才能確保放散系統(tǒng)的有效和牢靠。

⒈若泄放流量較小，如平安閥超壓泄放的氣體和設(shè)備釋壓泄放的氣體，可用管線排出至平安區(qū)或通過放空管排放；對泄放量大于2m3，泄放次數(shù)平均每小時2～3次以上的操作排放，應(yīng)設(shè)置專用回收罐。

⒉壓縮機的每一級都應(yīng)裝置泄壓裝置，限制每一級的最大許用工作壓力，以愛護每一級的氣缸和連接管線。依據(jù)閱歷，泄壓裝置中的平安閥的開啟壓力，設(shè)定為系統(tǒng)最大許用工作壓力的0.90~0.95倍較宜。也可取系統(tǒng)工作壓力的1.10~1.15倍。

⒊從壓縮機各級活塞桿填料函等處泄漏的自然?氣，由于排放量較小，可經(jīng)匯總后引出室外放散；壓縮機的卸載排氣宜采納回收罐。回收的自然?氣可輸入壓縮機進氣管，不得外排放空。

⒋售氣機加氣嘴的泄壓排放，小型加氣站可以放散，大型加氣站可采納回收罐回收，削減鋪張和污染。

⒌回收到緩沖罐或回收罐中的氣體，經(jīng)過減壓后可引入進站自然?氣管道內(nèi)或壓縮機進氣管內(nèi)，重復利用。緩沖罐頂部應(yīng)設(shè)有平安閥，平安閥的開啟壓力應(yīng)為緩沖罐設(shè)計壓力值的0.90～0.95倍。

⒍儲氣瓶組的放散管，當采納人工操作掌握放散時，放散氣可引至自然?氣進氣站管內(nèi)回收；非人工掌握的放散自然?氣，不宜直接引入進站自然?氣管道。由于事故放散氣量大，會使接近的自然?氣管道及燃具的壓力急劇上升而引發(fā)事故。

儲氣瓶組的放散管在閥后宜擴大管徑2級以上，防止產(chǎn)生笛音。

⒎平安放散系統(tǒng)的放散管口應(yīng)當伸出屋頂，高出建筑物2.0m以上，且距地面不應(yīng)小于5.0m，放散管管口應(yīng)設(shè)有防雨罩；

⒏平安泄放裝置應(yīng)具有足夠的泄放力量。壓縮機各級管路中的平安閥的泄放力量，不應(yīng)小于壓縮機的平安泄放量；各種壓力容器上的泄壓裝置的最小排放速率，必需滿意泄壓裝置標準，即不能低于容器平安排放的需要。

三、平安放散系統(tǒng)的設(shè)計計算

平安放散系統(tǒng)的設(shè)計計算，主要包括系統(tǒng)管路的計算和各種閥門的選型。這里我們僅以儲氣瓶組的放空系統(tǒng)為例，簡要介紹一下平安放散系統(tǒng)的設(shè)計計算方法。

儲氣瓶組放空系統(tǒng)示意圖<imgalt=““src=“/UploadFiles/2015001/20154/Tech/201542715540.jpg”/

⒈設(shè)計原則

⑴儲氣瓶組檢修時需放空瓶組和管系中的自然?氣。

⑵當消失緊急狀況時必需保證在半小時內(nèi)排空儲氣瓶組中的全部自然?氣。

⒉依據(jù)標準：

⑴四川標準DB51/5013-1996《車用壓縮自然?氣充裝站建設(shè)技術(shù)規(guī)范》

⑵行業(yè)標準SY0092-1998《汽車用壓縮自然?氣加氣站設(shè)計規(guī)范》

⑶建設(shè)部標準CJJ84-2000《汽車用燃氣加氣站技術(shù)規(guī)范》

⒊主要參數(shù)

⑴儲氣瓶組的儲氣量：

3000Nm3（12.5Nm3/支）

⑵儲氣瓶組的氣瓶數(shù)量：

240支

氣瓶配比：高壓：中壓：低壓

40：80：120

⑶儲氣瓶組管匯尺寸（假定）：

主管道：Φ12×1.5

（內(nèi)徑Φ9）

支管道：Φ6×1

（內(nèi)徑Φ4）

⑷儲氣瓶組中氣體的最大壓力：25Mpa

⑸壓縮機的排量：650Nm3/h

(11Nm3/min)

⒋管系的設(shè)計計算

⑴流量驗算

依據(jù)有關(guān)資料和閱歷，流速取平均值：V=15m/s

平均壓力：P=12.5Mpa

①支管道允許流量：

(πd2/4)×V=π42/4mm2×15000mm/s=188496mm3/s=0.68m3/h

換算成標準狀態(tài)為：0.68×125=85（Nm3/h）

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