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天然气加气站设备选型与运行管理研究

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：何兆铭

[导读] 摘要：天然气作为一种污染度比较低的可再生能源，其在能源应用中有着越来越重要的地位。

        佛山市顺德区强劲新能源有限公司广东佛山 528308
        摘要：天然气作为一种污染度比较低的可再生能源，其在能源应用中有着越来越重要的地位。而对天然气加气站进行有效管理，能够提高天然气加气站的运行质量，实现对天然气的科学输送和使用。基于此，从天然气加气站的设备选型以及运行管理两个方面来对天然气的使用完善提出相应的策略建议，希望给相关人员提供一定借鉴。
        关键词：天然气加气站、设备选型；运行管理；分析
        前言
        当前随着汽车行业的迅猛发展，城市中机动车数量明显增多，相应的废气排放污染状况比较严重，给生态环境和居民身体健康都带来了较大影响。因此近些年来天然气汽车在很多国家都得到了使用和推广，天然气加气站作为天然气汽车使用过程中的重要设施，其在运输加工过程中都会受到很多因素影响，容易引发一些安全问题。因此对天然气加气站的设备选型和运行管理进行分析，有着重要的研究价值。
        1.天然气加气站的工作流程
        在对天然气加气站运行管理和设备选型进行研究分析之前，需要对天然气加气站的工作流程进行了解。一般来讲，天然气的整个加气流程，都是通过对管道中天然气的提取，然后通过拖车将天然气由母站运输到子站。在子站内再对天然气进行压缩，等到压缩处理完毕以后，就可以直接输送到车辆，这是整个天然气从管道到车辆的流程。至于天然气加气站的工作流程，首先从城市压管网取气，然后经过计量、过滤以及缓冲等多个程序后进入到压缩机当中。这种压缩机会对天然气进行加压，通常会加压到20MPa。加压完毕以后，就需要借助脱水装置来进行天然气的干燥。天然气经过加压以后，再利用加气机向汽车内进行计量加气，并且汽车在加气过程中同样也需要按照相应的顺序进行，一般都会遵循由低级压力到高级压力的原则从储气瓶组中取气，并且如果在此过程中高压井组并不能满足加气压力的需求，就可以通过压缩机直通管直接对汽车进行加气。

        2.设备选型
        2.1天然气压缩机选型
        天然气压缩可以说是天然气加气站工作流程中较为核心的一环，所以为压缩工艺选择合适的天然气压缩机型号也直接关乎到最终的天然气加气站的最终成果。因此在压缩机选型上，需要结合多方因素进行综合对比。进口压缩机和国产压缩机在费用支出上会有着明显差别，一般选择进口设备的费用投入资金要比选择国产设备高出20%左右。因此无论是进口设备还是国产设备，其在选型过程中都要立足于总投资的角度，从整体入手开展全面评价，选择性价比最高的方案[1]。
        2.2脱水设备选型
        由于天然气加气站运用到的脱水设备主要是干燥器，干燥器主要设置在压缩机前后两个位置，发挥一种高压脱水和低压脱水的作用。其中低压脱水主要目的是保护压缩机，避免压缩机在天然气压缩过程中出现腐蚀的情况，这样压缩机组内部，就不需要再设置出冷凝水导出系统。而在这种脱水装置的具体选择上，因为整体的运行操作压力不是很高，所以容易制造并没有其他特殊规格上的要求，一般可以选择硅胶-分子筛两级脱水装置。这种脱水设备在实际运行过程中虽然有着较好的脱水效果，但是由于设备体积和脱水量都比较大，相对来说会增加天然气加气站的总能源消耗。而对于高压脱水来说，其应用优势包括干燥器设备体积较小，并且由于再生气量较少，干燥后相应的气体露出点就比较低，并且天然气在压缩以后，其所形成的冷凝水总量，能够达到总脱水量的70%-80%。此外其还有着应用局限性，即高压脱水通常对容器的制造工艺有着很高的要求。并且为了充分发挥脱水效果，往往还需要设置出一种可靠的冷凝水导出系统。这种方式往往会增加脱水系统的复杂性。另外在天然气进入到压缩机以后，如果没有进行相应的干燥处理，就会对天然气加气站的其他设备造成其他影响，比如对压缩机的汽缸或者是其他部位产生腐蚀，从而影响压缩机的整体使用寿命。在对这种脱水设备的选择上，需要根据现场位置、施工条件、中管道压力等条件进行综合选择。具体来讲，在选型过程中需要重视两方面的内容。一方面，压缩机在天然气加气站运行过程中，由于机体会对冷凝水的生成量产生较大影响。如果此时天然气加气站的压力可以对脱水系统形成的阻力进行消除，那么在脱水选型上就可以选择低压脱水设备。在这种设备选型过程中需要注意，一旦选择进口的压缩机设备，这样压缩机设备在实际运行过程中，就不会有冷凝水的生成。另一方面，如果压缩机在运行过程中不会对冷凝水的生成量造成一些直观影响，并且有着较好的导出举措性，在这种情况下选择高压脱水设备无疑更为合适。
        2.3储气设备
        此外储气设备的选择也是天然气加气站设备选型中的重要内容，对于储气设备来说，其储气容量的大小，往往和压缩机排气量以及汽车的加气量产生直接关联。如果储气容量太小的话，就会导致压缩机在运行过程中出现一种频繁启动的状况，不仅会加大能耗，更会对使用寿命造成较大的影响。而相反如果储气容量过大，此时就非常容易出现浪费的情况。而以目前储气设备的选择现状来看，当前可供选择的储气设备主要有储气瓶组和储气井两种。其中储气井在应用优势上，有着安全性高并给占地面积小的优势。并且储气井的选择还会带来很多隐性想效益，即一些客户或者是周边民众不会对储气井产生过多恐慌和反感的情绪。此外储气瓶组同样也有着重要的应用优势，其不仅施工难度比较小，并且同时也有着较短的建设周期，还有着较好的移动性。总之，储气设备的选择应该根据加气站具体需求，结合不同的优势来做出科学选择[2]。
        3.天然气加气站运行管理
        3.1加强安全管理
        首先，天然气加气站的运行管理，要把安全始终放在第一位。一是做好天然气加气站的人员安全管理，工作人员作为天然气加气站中各种加气活动的经营主体，其工作行为直接对整个加气站的运行产生影响。因此需要对工作人员的一些安全因素和行为进行审核，避免其在工作过程中出现失误。而且工作人员还必须要严格按照相应的标准规范来对工作行为进行约束，不仅需要做好一些本职工作，更要加强一些风险隐患的预防。对一些突发性问题掌握应急处理能力，是天然气加气站运行安全的关键。二是要做好机械设备的安全管理，机械设备作为天然气加气站生产过程张不可获取的重要载体，其能否正常运行直接关乎加气站的工作质量。所以在机械设备运行一段时间过后，对设备进行及时送检，确保加气站设备能够正常运行。而如果设备在运行过程中出现了故障，此时相关操作人员应该及时关停设备，对故障导致的原因进行检查并且予以解决，避免故障范围扩大影响到天然气加气站的正常运行。最后在物料的安全管理上，一般天然气加气站中的物料主要包括加臭剂和天然气等。针对这种材料，需要在结合材料性质特点基础上，按照相应的安全操作规范来进行保护工作，尽量避免一些高温和明文等安全因素。并且在各项操作作业环节中，都需要严防天然气泄漏情况的出现，加强巡检和检测，从根本上预防泄漏问题的出现。
        3.2完善维修方案和操作规范
        由于天然气加气站中的众多机械设备都有着一定的危险性质，所以在全部投入生产使用以后，需要有一种完善的规章制度来作为主要的运行保障[3]。通过一些岗位责任制度的健全，对一些维修方案和操作规范进行完善，并且根据天然气加气站不容作用和种类的设备来制定出具有针对性的操作流程，同时完善操作规范，避免因为操作失误导致事故出现。而在维修方案的完善上，需要结合机械设备的运行和检查记录，来编织出科学的维修方案。并且还需要定期组织维护工作，确保天然气加气站始终都处于一种良好的运行状态。此外还可以每月都进行一次设备的检查，保证运行台账内容的规范和机械设备的定期检验，这些都是重要的天然气加气站运行管理内容。而对于相关的技术支持部门来说，也需要每个月都做好相应的巡查工作，监督各个天然气加工站点是否按照相应的操作规程进行作业，并且规范各项要求，建立起天然气加气站稳定运行的长效机制。
        3.3定期组织加气站的突发事故演练
        最后天然气加气站为了切实提高整体运行管理质量，针对一些特殊情况还需要定期组织相关的突发事故演练，保证天然气加气站运行安全。这就要求天然气加气站需要定期制定出相应的安全应急预案，对一些突发事件的解决要领和注意事项都进行模拟，确保在面对一些突发状况时，操作人员能够及时有效地解决问题，避免给加气站带来其他恶劣影响。只有定期进行演练，让作业人员熟悉各种应急操作，并且知晓一些突发事故的源头和处理方式，才能保证天然气加气站的运行管理稳定[4]。
        4.结语
        综上所述，在对天然气加气站相关设备进行选择时，需要确保设备能够满足天然气加气站安全运行要求，避免设备操作和天然气压缩处理期间出现安全问题，并且深入落实一些安全管理制度，提高天然气加气站各项操作环节行为的规范性，从而推动天然气的广泛和普及。
        参考文献：
        [1]鲍磊，赵海燕，王全国.Research on BOG compression and re-liquefaction of LNG cargo at LNG filling station%LNG加气站槽车BOG压缩液化回收研究[J].石油与天然气化工，2018，047（006）：50-54.
        [2]林凤玲.探讨压缩天然气加气站设备选型与运行管理[J].化工管理，2018，No.485（14）：220-221.
        [3]陈胜男；陈亮；.天然气站场设备管理与安全管理措施研究[J].中国石油和化工标准与质量，2018，v.38；No.463（05）：52-53.
        [4]冯超.天然气场站运行过程的安全管理研究[J].化工管理，2018，No.496（25）：87-88.