CNG加气站基础知识.docx

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CNG加气站基础知识

Preparedon22November2020

CNG加气站基础知识

CNG加气站基础知识

一、什么是CNG

CNG：

（CompressedNaturalGas）英文第一个字母的缩写。

意思是压缩天然气。

目前，压缩天然气是一种最理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。

它具有成本低，效率高，无污染，使用安全便捷等特点。

二、什么是CNG汽车

以压缩天然气（CNG）为原料的汽车。

三、什么是CNG加气站

CNG加气站是指以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车和大型CNG子站车提供燃料的场所。

四、CNG加气站的分类

一般根据站区现场或附近是否有管线天然气，可分为常规站、母站和子站。

1、常规站

常规站是建在有天然气管线能过的地方，从天然气管线直接取气,进站压力为,天然气经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机进行压缩，经过压缩后压力为25MPA。

然后进入售气机给车辆加气。

2、母站

母站是建在临近天然气管线门站的地方，从天然气管线直接取气，经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机压缩，然后经有储气瓶的拖车运输到子站给汽车加气，它也兼有常规站的功能。

母站多建在城市门站附近。

3、子站

子站是建在加气站周围没有天然气管线的地方，通过子站运转车从母站运来的天然气给天然气汽车加气，一般还需配有小型压缩机和储气瓶组。

为提高运转车的取气率，用压缩机将运转车内的低压气体升压后，转存在储气瓶组内或直接给天然气车加气。

五、CNG加气站工艺流程

1、常规站的工艺流程

加气站天然气引自中压天然气管网，经过滤计量后进入干燥器，经干燥处理后，在经缓冲罐后进入压缩机加压，通过优先/顺序控制盘为储气井组充装天然气，或直接输送至加气机为CNG燃料汽车加气，也可以利用储气井组内的天然气通过加气机为CNG燃料汽车加气。

2、母站的工艺流程

CNG加气母站气源来自天然气高压管网，过滤计量后进入干燥器进行脱水处理，干燥后的气体通过缓冲罐进入压缩机加压。

压缩后的高压气体分为两路：

一路通过顺序控制盘，进入储气井，再通过加气机给CNG燃料汽车充装CNG；另一路进加气柱给CNG槽车充装CNG。

4、子站的工艺流程

CNG子站拖车到达CNG加气子站后，通过卸气高压软管与卸气柱相连。

启动卸气压缩机，CNG经卸气压缩机加压后，通过顺序控制盘进入高、中、低压储气井组，储气井组里的CNG可以通过加气机给CNG燃料汽车加气。

六、CNG加气站主要设备

1、过滤器、流量计、调压器。

2、干燥器。

3、缓冲罐、压缩机、回收罐。

4、顺序控制盘、储气井、储气瓶组（大、小）。

5、加气机。

七、CNG加气站主要设备的结构原理及功能

1、干燥器的结构和原理

吸附干燥是一种物理过程，当含有水分的天然气通过吸附剂床时，吸附剂将天然气气体中水分分离，从而实现天然气干燥。

吸附剂达到饱和后，吸附床层通过高温再生气体的方法，将其中的水分驱除，从而实现吸附剂再生。

2、压缩机的结构和原理

压缩机是整个加气站的心脏，是将原料天然气压缩加压使之压力升高而不大于25MPA的设备。

其性能的好坏直接影响到整个加气站运行的可靠性和经济性。

CNG加气站用的压缩机，排气压力高，排气量小，一般采用往复活塞式压缩机。

往复活塞式压缩机都有气缸、活塞和气阀。

压缩气体的工作过程可分为膨胀、吸入、压缩和排出四个阶段。

多级压缩：

根据所需压力，将压缩机的气缸分成若干级，逐级提高压力，并在每级压缩之后，设立中间冷却器，冷却每级压缩后的高温气体，直到达到额定压力后排出。

余隙容积：

也称有害容积，其值要求尽量减小，但又不可能不存在，主要影响因素有气阀、活塞环、支撑环、线性膨胀、气体中的残夜。

容积流量：

也称排气量，是指压缩机在单位时间内排出的气体容积值，该值在排气端测得并折算到压缩机进气状态，即第一级进气处的压力与温度的容积值，此时应计入级间分离的液体并折算成气体容积值。

供气量：

也称标方排气量，是指压缩机在单位时间内排出的气体容积值折算到标准状态之值。

其标准状态为，温度20℃。

压缩机工作原理：

压缩机曲轴经联轴器（飞轮）直接与防暴电机直接驱动，由此带动与曲轴曲柄销连接的两根连杆运动，连杆与十字头销连接，将其作用力传递给连杆上活塞，并将曲轴的旋转运动转换成活塞的往复运动，每级压缩完毕后经级间冷却器冷却和油水分离器分离后，逐级进入下一级压缩，直到达到额定压力后排出。

3、顺序控制盘的结构和原理

压缩的天然气按高、中、低的顺序依次分配到每个独立的储气瓶组（井），直到储气瓶组（井）充满，为实现压缩机按高中低顺序依次充气的目的。

4、储气井的结构

储气井储气是利用石油系统成熟钻井、储存与生产技术、经验相结合，采用地下井储存高压天然气的方式。

井深结构：

井深为80-150米，套管上、下底封头与套管采用管箍连接，封头采用优质碳素钢材，套管底封头腐蚀余量大于5mm，套管与井底、井壁空间用水泥浆固井。

储气井井口设进出排气口；为排除井内积液，从井口下排液管至井底，通过气压排液。

常见的套管尺寸直径为、两种。

5、加气机

加气机是将储气装置中的高压天然气充装到车载气瓶中的充气设备。

它主要由进气过滤器、单向阀、电磁阀（气动阀）、质量流量计、压力传感器、电脑控制器、加气枪等组成。

加气机的微机控制器自动控制加气过程，并对质量流量计在计量过程中输出的流量信号压力变送器输出的电信号进行监控、处理和显示。

加气机气路系统负责对售气过程的顺序进行控制并在售气结束后自动关闭电磁阀。

基本功能：

1、提供非定量加气和预置定量加气；2、数据的查询及掉电复显功能；3、可靠的安全装置。

加气机流量计一般采用科氏力质量流量计，其校验周期为半年。

CNG加气站相关安全知识

1、加气站内的安全要求

1、站内严禁烟火。

2、进站车辆必须减速缓行，限速5KM/小时。

3、进站加气的车辆禁止将无关人员或乘客带入站内，必须在站外下车，不得载人加气。

4、加气时，车辆必须熄火，关闭车上所有电器装置，并采取可靠的制动措施。

5、严禁在站内维修车辆，车辆发生故障时，必须推至站外进行修理。

6、禁止在生产作业区域或加气区域使用通讯工具。

7、禁止司机及非作业人员加气，禁止给存在安全隐患的车用气瓶加气。

8、进站人员不得穿化纤服装和带铁钉的鞋靠近或进入爆炸危险区域。

9、加气的车辆和人员未经许可不得进入生产区域。

10、进站加气的车辆必须服从操作人员的指挥，按规定停靠在距加气岛50厘米以外范围并按要求进出站区，不得逆向行驶。

11、加气车辆不得碾压、拉伸、强行弯曲加气软管，任何人员不得踩踏加气软管。

12、加气车辆应具备有效充装证照，否则操作人员有权拒绝充装。

13、加气结束后，待排空、拔出加气枪后方能启动车辆。

14、站内发生突发事件时，应立即启动相应的应急预案。

15、站内进行危险作业前，应按规定办理相关审批手续，作业中要严格落实安全措施、安全责任和安全监督。

二、加气站操作工安全要求

1、加气操作工应经过公司、地方有关部门的专业培训，取得CNG充装资格证后方可上岗。

2、加气操作工必须具备CNG知识及消防知识，按照规定正确穿戴劳动防护用品。

3、熟练掌握加气操作规程及事故应急处理程序。

4、当发现作业现场出现不安全因素时，有责任停止作业并上报。

5、遵守其他相关安全规程。

三、主要设备的安全要求

（一）加气机的安全要求

1、防爆电气设备的电缆接线装置密封可靠，空余接线孔密封。

2、各部件连接紧固，无松动，不漏气。

3、接地端子接触良好，无松动、无折断、无腐蚀，铠装电缆的外绕钢带无断裂。

4、加气机软管无龟裂，加气枪无漏气。

（二）压缩机的安全要求

1、稳定压缩机各级压力和温度。

检查各级进出口压力和温度，及时调整冷却水的供应和分配，避免压力异常变化，降低各种消耗。

2、补充冷却水量，控制水温。

每天按时检查，保持液位至溢流液位。

3、注意运行噪声，保证良好润滑。

关注压缩机运动部件有无异响，检查压缩机和其他电动机工作电压、电流、温升情况是否符合工艺要求，确保运行正常。

4、各种仪表、阀门、安全附件状态完好有效，阀门开关正常。

5、保持各级管路连接牢固可靠。

6、压缩机在运行过程中如出现不正常情况，应停机进行检修排除故障。

（三）储气井安全要求

1、严禁在储气井附近进行可能产生火花的作业及热加工作业。

2、储气井的正常工作压力不得超过25MPA。

3、定期检查储气井有无泄漏、位移等异常现象，发现问题及时处理。

4、压力表、安全阀等安全附件工作状态完好有效。

5、定期由专业人员对储气井进行排污，排污压力为8~10MPA。

（四）储气瓶组安全要求

1、严禁在储气瓶组附近进行可能产生火花的作业及热加工作业。

2、储气瓶的正常工作压力不得超过25MPA。

3、定期检查各气瓶阀门、气瓶连接组件和卡套，发现泄漏、堵塞及时处理。

4、定期检查储气瓶组支架是否位移，固定气瓶的螺栓是否松动，防雷、防静电设施连接是否牢靠。

5、定期检查储气瓶组喷淋设施是否正常。

6、确保压力表和安全阀状态完好，无漏气结霜堵塞现象，检查排空管道是否堵塞或有异物。

7、定期对储气瓶组进行送检。

8、定期由专业人员对储气井进行排污，排污压力为8~10MPA。

（五）低压脱硫安全要求

1、日常操作一定要准确控制各塔脱硫时间和各阀门的开启。

2、温度表指示异常应立即停机检修，排除故障。

3、定期检查压力表、阀门、安全阀、温度表的连接处是否泄漏。

4、定期检查排空阀门开启是否正常，放散管口是否堵塞。

5、采用化学法再生脱硫时，一定要关闭进出口阀门，以免空气进入加气关线，再生完成后必须对其内部气体进行置换。

6、再生脱硫后按要求进行排污。

（六）气瓶检查、充装安全要求

1、充装前对车用气瓶外观进行检查，若有受损不得充装。

2、检查车用气瓶使用登记证和气瓶检定合格证，气瓶与合格证不符不予充装。

3、若充装部位和气瓶不在同一位置，则应保持气瓶安装所处位置的通风良好性。

4、车用气瓶无剩余压力不予充装。