壓縮天然氣加氣站設(shè)備選型與運(yùn)行管理分析

李建華（新疆喀什新捷能源有限公司，新疆喀什844000）

1 發(fā)展背景

目前我國汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，城市中機(jī)動車數(shù)量的增多，尾氣排放導(dǎo)致大氣環(huán)境受到污染，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。人們環(huán)保意識逐漸增加，加之資源條件的限制，為天然氣汽車的普及創(chuàng)造了條件[1]。直至2013 年已經(jīng)有超過85 個國家開始普及壓縮天然氣汽車，這也為壓縮天然氣加氣站的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。天然氣作為天然氣汽車的重要能源，其本身具有易燃性、易爆性的特點(diǎn)，做好天然氣運(yùn)輸以及運(yùn)行管理，可以保證天然氣的安全性。

2 壓縮天然氣加氣站設(shè)備選型

2.1 天然氣壓縮機(jī)選型

CNG生產(chǎn)過程中壓縮工藝占據(jù)非常重要的位置,所以選擇合適型號的壓縮機(jī)也直接關(guān)系到后期CNG生產(chǎn)效果。所以，下面從進(jìn)口、國產(chǎn)壓縮機(jī)兩個方面展開選型分析：其一，進(jìn)口壓縮機(jī)選型。進(jìn)口壓縮機(jī)費(fèi)用支出比較大，其中包括設(shè)備、土建、征地等費(fèi)用，共計(jì)資金約700萬元左右。第二，國產(chǎn)壓縮機(jī)選型。對比進(jìn)口壓縮機(jī)，國產(chǎn)壓縮機(jī)的費(fèi)用需求較少，設(shè)備、土建、征地等費(fèi)用共計(jì)650萬元左右。由此分析，針對天然氣壓縮機(jī)型號的選擇與總建站投資的差異比較明顯。針對設(shè)備費(fèi)用的投入,選擇進(jìn)口設(shè)備的資金高于國產(chǎn)設(shè)備20%左右，但是若立足于總投資這一層面，兩者之間的差異并不十分明顯[2]。所以，無論是選擇進(jìn)口設(shè)備還是國產(chǎn)設(shè)備,必須要從整體入手展開全面評價，選擇性價比最高的方案。

2.2 脫水設(shè)備選型

CNG加氣站脫水設(shè)備主要為干燥器，將其設(shè)置在壓縮機(jī)前后兩個位置，分別起到低壓脫水、高壓脫水的效果。其中低壓脫水能夠保護(hù)壓縮機(jī)，避免在運(yùn)行過程中受到腐蝕,壓縮機(jī)組內(nèi)部不需要冷凝水導(dǎo)出系統(tǒng)。因?yàn)椴僮鲏毫Σ桓?所以容器制造也沒有嚴(yán)格的要求。通常選擇硅膠-分子篩兩級脫水裝置。但是這種脫水設(shè)備的體積、脫水量相對較大，增加CNG加氣站脫水的能源消耗。高壓脫水相關(guān)設(shè)備的體積與再生氣量較小,干燥處理之后的氣體露點(diǎn)較低。因?yàn)樘烊粴庠趬嚎s機(jī)處理之后的冷凝水排出量在總脫水量中占比達(dá)到75%左右,所以壓縮機(jī)脫水需要的設(shè)備與脫水劑較少,避免大量能源耗損的問題。這種高壓脫水采用分子篩一級脫水的方式，運(yùn)行中的壓力比較高，所以容器制造工藝的使用也面臨更為樣的要求，內(nèi)部必須要安裝冷凝水導(dǎo)出系統(tǒng),使得系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。壓縮機(jī)中天然氣沒有經(jīng)過干燥處理,會導(dǎo)致內(nèi)部一些設(shè)備受到腐蝕,從而縮短壓縮機(jī)使用期限。

鑒于此可以確定天然氣脫水裝置的有利條件：第一，如果壓縮機(jī)處在運(yùn)行狀態(tài)下,機(jī)體會對冷凝水生成量造成影響,天然氣進(jìn)站壓力可以消除脫水系統(tǒng)形成的阻力，建議選擇低壓脫水設(shè)備。這一環(huán)節(jié)需要注意，如果選擇進(jìn)口壓縮機(jī)設(shè)備，那么設(shè)備運(yùn)行期間不能形成冷凝水；第二，壓縮機(jī)運(yùn)行期間的機(jī)體不會對冷凝水生成量造成影響,而且導(dǎo)出舉措可靠性高,建議采用高壓脫水設(shè)備。

3 壓縮天然氣加氣站運(yùn)行管理

3.1 加強(qiáng)安全管理

第一，人員的安全管理。工作人員是加氣站各項(xiàng)生產(chǎn)活動的實(shí)施主體，參與到生產(chǎn)運(yùn)營的全過程中，所以工作人員的行為直接關(guān)系到加氣站運(yùn)行的安全性，開展安全管理期間也必須要對于工作人員相關(guān)的所有因素進(jìn)行審核。為了避免在安全管理期間出現(xiàn)失誤，所有工作人員需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范約束個人行為，做好本職工作的同時，深入落實(shí)風(fēng)險(xiǎn)管理，參與到三級教育培訓(xùn)中，掌握加氣站設(shè)備操作、維護(hù)與檢查的正確方法，每次進(jìn)行專業(yè)操作之前必須按照規(guī)范穿戴防護(hù)用品，掌握職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)設(shè)施的使用方法，正確識別加氣站運(yùn)行管理期間可能出現(xiàn)的突發(fā)性問題，例如物料泄漏和設(shè)備故障等，可以在發(fā)生事故的同時參照應(yīng)急救援預(yù)案規(guī)范展開救援。

第二，機(jī)械設(shè)備的安全管理。設(shè)備作為加氣站生產(chǎn)不可缺少的重要載體，設(shè)計(jì)、制造、維修、報(bào)廢等環(huán)節(jié)的處理必須要保證規(guī)范性，開展風(fēng)險(xiǎn)管理期間也需要滿足管理制度要求。組織所有設(shè)備操作人員參與培訓(xùn)，掌握設(shè)備專業(yè)操作方法，對于一些特種設(shè)備還要有專業(yè)上崗證書才能夠進(jìn)入到工作崗位中[4]。機(jī)械設(shè)備在使用一段時間過后應(yīng)該及時送檢，確保設(shè)備的各項(xiàng)功能的正常運(yùn)行。如果設(shè)備在運(yùn)行期間出現(xiàn)故障，操作人員應(yīng)該及時關(guān)停設(shè)備，檢查導(dǎo)致故障的原因并且及時予以解決，以免故障范圍擴(kuò)大影響到壓縮天然氣加氣站的正常運(yùn)行。

第三，物料的安全管理。加氣站中的物料包括天然氣、加臭劑等，針對這一類材料的儲存與加注，必須按照安全操作規(guī)范展開，期間還需要規(guī)避明火、高溫等因素的影響。同時，物料輸送環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)分析周圍環(huán)境的壓力、溫度與流速，如果出現(xiàn)超溫超壓、流速較大等問題，會導(dǎo)致火災(zāi)爆炸。組織關(guān)注人員培訓(xùn)期間，要重點(diǎn)指導(dǎo)天然氣設(shè)備的操作方法、工作服的穿戴要領(lǐng)。加氣站全部設(shè)備都會運(yùn)用到天然氣，所以各項(xiàng)作業(yè)操作環(huán)節(jié)必須嚴(yán)防天然氣泄漏，建議安裝可燃?xì)怏w探測報(bào)警儀，并且加強(qiáng)巡檢，從根本上預(yù)防泄漏問題。

3.2 完善維修方案與操作規(guī)范

加氣站中的機(jī)械設(shè)備具有危險(xiǎn)性，全部投產(chǎn)之后需要有完善的規(guī)章制度作為運(yùn)行保障，期間還需要擬定安全管與崗位責(zé)任制度。對于加氣站不同種類的設(shè)備制定對應(yīng)的操作規(guī)程，所有工作進(jìn)入工作崗位之前，全面接受專業(yè)培訓(xùn)，了解各個設(shè)備的操作流程以及安全操作規(guī)范，避免因?yàn)椴僮魇д`而導(dǎo)致事故。按照機(jī)械設(shè)備運(yùn)行與檢查記錄，編制維修方案，定期組織設(shè)備的維修和維護(hù)，確保加氣站始終保持良好的運(yùn)營狀態(tài)。加氣站技術(shù)部門每月組織一次巡查，監(jiān)督所有站點(diǎn)操作的規(guī)范性，要求必須嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程展開各項(xiàng)作業(yè)，機(jī)械設(shè)備是否定期檢驗(yàn)、運(yùn)行臺賬內(nèi)容是否規(guī)范等。

3.3 定期組織加氣站突發(fā)事故演練

加氣站的相關(guān)工作具有危險(xiǎn)性，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故必須要及時處理，才能夠保證安全。為此，需要制定安全應(yīng)急預(yù)案，并且在加氣站內(nèi)定期組織突發(fā)事件的演練，熟練掌握突發(fā)事件的解決要領(lǐng)。

3.4 規(guī)范加氣站運(yùn)行流程

一般天然氣加氣是在管道內(nèi)部提取，或者從加氣母站運(yùn)輸至加氣子站中，經(jīng)過壓縮處理之后，再將天然氣運(yùn)輸?shù)杰囕v中。下面針對壓縮天然氣加氣站運(yùn)行流程進(jìn)行介紹：加氣站在壓管網(wǎng)內(nèi)部完成取氣，并且進(jìn)行過濾與計(jì)量處理后，經(jīng)過緩沖罐輸入到壓縮機(jī)中，接收到天然氣的壓縮機(jī)進(jìn)行加壓，直至天然氣壓力達(dá)到25MPa后輸入到后置脫水裝置中干燥處理，按照從高到低的順序在加氣站中的儲氣井組充氣，儲氣井組達(dá)到預(yù)設(shè)儲存壓力數(shù)值后壓縮機(jī)運(yùn)行停止[3]。加壓處理的天然氣利用加氣機(jī)對汽車進(jìn)行計(jì)量加氣，加氣的順序從低級壓力開始向高級壓力逐步過渡，期間從儲氣井組內(nèi)部取氣，若高壓井組與加氣壓力規(guī)定不符，建議采用壓縮機(jī)直通管完成加氣作業(yè)。由此可見，壓縮工藝、壓縮機(jī)與脫水設(shè)備選擇的重要性。

4 結(jié)語

綜上所述，壓縮天然氣加氣站中相關(guān)設(shè)備的選擇，必須要滿足安全運(yùn)行要求，避免設(shè)備操作與壓縮天然氣處理期間的安全問題，同時深入落實(shí)運(yùn)行管理制度，積極采用行之有效的管理方法，提高各項(xiàng)作業(yè)行為的規(guī)范性，以此推動壓縮天然氣的廣泛普及。