3-CNG加气站储气系统

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• 瓶内气体不得用尽,须留有一定的剩余压 力或质量.永久气体气瓶的剩余压力应不 小于0.05MPa;液化气体气瓶应留有不少 于0.5%~ 1.0%规定充装量的剩余气体; • 在可能造成回流的使用场合,使用设备上 必须配制防止倒灌的装置.如单向阀、止 回阀、缓冲罐等; • 严禁将气瓶内的气体向其他气瓶倒装,严 禁自行处理气瓶内的残液: • 气瓶投入使用后,不得对瓶体进行挖补、 焊接修理; • 严禁擅自更改气瓶的钢印和颜色标记。
大 气 瓶 组 储 气
且规格型号一致。储气瓶应固定在独立框 架内,且宜卧式存放。 • 对于小容积气瓶卧式布置限宽为一个气瓶 的长度,限高为1.6m,限长为5.5m。气瓶 之间的净距不应小于30mm,储气瓶组间 距应不小于1.5m。 • 储气瓶组与站内车辆通道相邻一侧应设有 坚固的安全防护栏或采取其他防撞措施, 并必须安装防雷接地装置,接地点不少于2 处。
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四、气瓶储气
上图中储气瓶组为美国CPI公司产 品,主要参数如下:L1=6261mm; L2=6109mm;外径D= 610mm; H=2235mm;b= 638mm;壁厚 δ=29.3mm;单瓶水容积1.314 m3;单 重2794kg;按25MPa压力计,单瓶储气 能力约300m3,耐压实验压力40.8MPa, 设计压力27.2MPa。
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一、加气站储气系统类型
分级储气系统的工作由程序自动控制,比 单级储气系统复杂,一般来说,体积也要大些, 但是储气系统中的压缩天然气利用率达到30%, 有的甚至达到58%。 分级储气系统是目前CNG加气站的主要储 气方式。
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二、加气站储气方式
为平衡CNG供需在数量和时间上的不同步和不
均匀性,有必要在站内设储气装置,这对于加压站
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四、气瓶储气
• 小气瓶是采用钢或复合材料制成水
小 气 瓶 组 储 气
容积为40~80L的气瓶,可将气瓶分 为若干组设置。
• 主要用于规模较小的CNG加压站或
加气站,每站总瓶数不宜超过180只。 由于气瓶数量多,管道连接及阀件 也多,泄漏概率大,因此,维修工 作量和费用高。
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四、气瓶储气
小 气 瓶 组 储 气
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大 气 瓶 组 储 气
四、气瓶储气
• 根据使用经验认为,在储气设施规
大 气 瓶 组 储 气
模相同的情况下,大气瓶组储气方 式一次投资较高,快速充气能力和 气体容积率较高;
• 而小气瓶组储气方式投资虽少,但
由于瓶多接头也多,运行管理成本 高,气体容积率也偏低一些。
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四、气瓶储气
• 加压站的储气瓶宜选用大容积管束式系列,
小气瓶组外观实物图
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四、气瓶储气
小气瓶储气瓶规格:按美国运输 部标准(DOT-3AAX)制造的40~ 80L水容积小气瓶,最大工作压力为 25MPa,按规定的长×宽×高限度把 20~60只瓶为一组编排成若干瓶组框 架,卧式布置,并安装有安全装置和 手动切断阀,小气瓶组布置简图(单 组合)如下图所示。
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四、气瓶储气
储 气 瓶 组 的 技 术 要 求
• 有的加气站将大容积储气瓶组安装在地坑
内。这种形式避免了气瓶受敲击、碰撞和 夏季太阳曝晒的不利因素,工作环境稳定, 结构紧凑,拆装方便,占地面积小,事故 影响范围小。气瓶在装入地坑前,外表面
要进行防腐处理。
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四、气瓶储气
气 瓶 的 充 装 使 用 与 检 验
或加气站在工艺流程中都是重要的中间环节设备。
储气装置的最高工作压力达到25MPa,属于甲
类气体、四类压力容器监察管理的范畴,国家标准 《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156有相 关规定。
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二、加气站储气方式
CNG 储 气 方 式
地下储气井
大容量容器储气
地上储气 气瓶储气
小气瓶组储气
大气瓶组储气
设施总容积小于12m3。
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四、气瓶储气
• 气瓶的容积及选用
• 储气瓶的结构及制造
• 小气瓶组储气
• 大气瓶组储气
• 储气瓶组的技术要求
• 气瓶的充装使用与检验
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四、气瓶储气
储 气 瓶 的 容 积 及 选 用
气瓶是一种公称容积不大于1000L, 用于盛装压缩气体的可重复充气,而无 绝热装置的移动式压力容器。我国气瓶 监察规程规定:
和手动切断阀。
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管束式大气瓶组结构示意图 1—无缝气瓶;2、3—固定板;4—锁箍;5—垫片;6—螺母; 7—加厚螺母;8—“O”形环;9—支撑环片;10、11—出口旋塞; 12—安全阀;13—DN15 (NPT)阀;14—DN15(NPT)阀; 15—罗纹接头;16—弯管接头;17—DN15六角罗纹接头;18— DN15弯管接头;19—DN15角阀;20 —塑料旋塞;21—支撑架; 20—DN25塑料旋塞;23—铭牌
CNG储气系统及设备
• 加气站储气系统类型 • 加气站储气方式 • 储气系统的储气能力 • 气瓶储气 • 大容量高压容器储气 • 地下储气井
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一、加气站储气系统类型
储气系统根据输出天然气的方式不同可 分为单级储存和分级储存两类。 单级储存采用一级储存系统,当对车辆加 气时,所有储气容器中的压力下降速度相同, 即各容器压力同时从25MPa降到20MPa。这 种方式的储气容器中压缩天然气利用率约为 20%。
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四、气瓶储气
大 气 瓶 组 储 气
大气瓶组外观实物图
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四、气瓶储气
大气瓶储气气瓶规格按美国机械工 程学会(ASME)压力容器标准制造
大 气 瓶 组 储 气
的产品:500L、1000L、1750L水容积
管束大气瓶,最大工作压力为25MPa,
平地安装,可按3×n组(单组或多组)
框架卧式固定布置,并设有安全装置
GB5099标准及《气瓶安装监察规程》
设计、制造、检验及验收。
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四、气瓶储气
钢制大气瓶形同管束,每只水容积
大 气 瓶 组 储 气
为500L以上,以3~9只组成瓶组,并
用钢结构框架固定。
相对于小气瓶组储气方式,其具有
快充性能较好、容积利用率较高的特
点,并由于气瓶数量显著减少,因而
系统可靠性较高和维护费用较少。
作为 CNG加气站的主要部分—高压储气系 统,国内外一般采取地面储气瓶或罐来储存压 缩天然气,由于储存压力高(25MPa),受压 面积大,且安放在地面上,安全问题不得不引 起人们的高度重视。在其质量和安装施工中任 一环节出现问题都将造成恶性爆炸事故。 储气井是近年新开发的压缩天然气储气装 置,具有占地面积小,运行费用低,安全可靠, 操作维护简便和事故影响范围小等优点。
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五、大容量高压容器储气
大容量高压容器储气是指用水容积为2m3以
上的钢制压力容器储气,由于容器的水容积较大, 其壁厚相应较大,材质选用和制造工艺都会要求 更高,因而工程费用要高于上述储气方式。
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五、 大容量高压容器储气
卧式CNG储气罐
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五、大容量高压容器储气
立式CNG储气罐
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六、 地下储气井
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三、储气系统的储气能力
CNG加气站储存系统的设计储气压力一般为 25MPa,总的储气能力根据加气站的规模和各国标 准而Fra Baidu bibliotek。但原则是保证加气站的高效和建站的经济 性。
• 压缩天然气加气站储气设施的总容积应根据加气
汽车数量、每辆汽车加气时间等因素综合确定,在 城市建成区内不应超过16m3。
• 加油和压缩天然气加气合建站 ,压缩天然气储气
瓶的储气容积不大于4m3且瓶数不多于60 个。
• 目前国内CNG加气站采用较多的是国产
60L的中容积钢质气瓶,每组气瓶66个, 合计容积3.96m3,约储天然气1000m3(标 准状态下)。
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四、气瓶储气
储 气 瓶 的 结 构 及 制 造
无缝气瓶的结构示意图 1—瓶帽 2—瓶阀 3—瓶口 4—瓶颈 5—瓶圈 6—瓶肩 7—瓶体 8—瓶根 9—瓶底
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小 气 瓶 组 储 气
四、气瓶储气
小 气 瓶 组 储 气
小气瓶组布置示意图
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四、气瓶储气
气瓶组可采用水容积为80L的小气
小 气 瓶 组 储 气
瓶,其规格参数如下:最大工作压力 25MPa,外径为267mm,瓶长1.8m, 单重91kg,耐压试验压力30MPa,材
质30CrMo钢,按《钢质无缝气瓶》
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四、气瓶储气
储 气 瓶 组 的 技 术 要 求
• 储气瓶组应按独立支架设置,不得搭接在
周围承重墙体、维护结构或邻近瓶组架上。
• 安装在钢栅厢内的大容积储气瓶组的两侧、
背面与钢栅的距离宜为0.2m~ 0.3m,阀前
操作距离宜为0.3m~ 0. 4m。瓶口不应朝向 重要建、构筑物,且在距钢栅厢1.0m处设 钢筋混凝土防爆隔墙。
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四、气瓶储气
储 气 瓶 组 的 技 术 要 求
• 排气管上应采用两道控制阀门,排放口应
引至安全地点。
• 连接气瓶的短管应具有一定的伸缩弹性,
并采用锥螺纹卡套接头。
• 卧式储气瓶应由2个支承点固定在支架上,
受外力(地震等)作用时不产生摇晃。用
于支承储气瓶的扁钢宽度不应小于50mm, 且应垫以3mm以上厚的胶皮。
• 气瓶的放置地点,不得靠近热源和明火, 应保证气瓶瓶体干燥,盛装易起聚合反应 或分解气体的气瓶,应避开放射性线源; • 气瓶立放时,应采取防止倾倒的措施; • 夏季应防止曝晒; • 严禁敲击、碰撞; • 严禁在气瓶上进行电焊引弧; • 严禁用温度超过40℃的热源对气瓶加热;
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四、气瓶储气
气 瓶 的 充 装 使 用 与 检 验
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一、加气站储气系统类型
分级储存采用三级储气系统,即将储气容器分 为高压、中压、低压三组。压缩机启动充气时,先 对高压组容器充气,当压力达到22MPa时,关闭高 压组,转而对中压组容器充气,当压力也达到 22MPa时,关闭中压组,转而对低压组容器充气, 当压力也达到22MPa时,三组容器都打开同时充气 至压力为25MPa,压缩机停止口对车辆加气时,先 用低压组容器,其次是中压组容器,最后是高压组。
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四、气瓶储气
储 气 瓶 组 的 技 术 要 求
• 气瓶宜卧式存放。小容积储气瓶组的宽×
长×高不宜超过2.0m×3.5m×1.8m。大容
积储气瓶组的操作控制阀门距地面高度不
宜大于1.6m。
• 在每组储气瓶的进、出气总管上,宜设置 人工快速切断阀和平衡控制阀(或电动控 制阀)。平衡控制阀和电动控制阀应是防 爆型。
• 采购和使用有制造许可证的企业的合格 产品,不使用超期末检验的气瓶;
• 使用者必须到已办理充装注册的单位或
经销注册的单位购气; • 气瓶使用前应进行状况检查,对盛装气 体进行确认,不符合安全技术要求的气 瓶严禁入库和使用,使用时必须严格按 照使用说明书的要求使用气瓶;
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四、气瓶储气
气 瓶 的 充 装 使 用 与 检 验
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四、气瓶储气
气 瓶 的 充 装 使 用 与 检 验
• 气瓶使用一定年限后,应按规定送气瓶定
期检验单位进行安全检验,气瓶每两年检 验一次。 • 气瓶在使用过程中,发现有严重腐蚀、损 伤或对其安全可靠性有怀疑时,应提前进 行检验。 • 库存和停用时间超过一个检验周期的气瓶, 启用前应进行检验。 • 对车用压缩天然气储气瓶每三年检验一次。 发生交通事故后,应对车用气瓶、瓶阀及 其他附件进行检验,检验合格后方可重新 使用。
V≤ 12L为小容积气瓶;
12L<V ≤100L的为中容积气瓶;
V>100L的为大容积气瓶。
(V为气瓶公称容积)
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四、气瓶储气
• 由于大容积气瓶相对来讲具有瓶阀少、接
储 气 瓶 的 容 积 及 选 用
口少、安全性高等优点,因此,天然气加 气站应选用同一规格型号的大容积气瓶。
• 当选择小容积气瓶组成气瓶组时,每组气
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四、气瓶储气
储 气 瓶 组 的 技 术 要 求
• 在储气瓶组管汇上应设置压力表、压力报警 器、全启封闭式弹簧安全阀和安全放散装置、 排污阀。 • 放散管在阀后宜扩大管径2级以上。当采用 人工操作控制放散管时,放散管可引至天然 气进站管道内回收。
• 安全阀应具有足够的泄压能力.其开启压力 应为最大充装压力的1.10~ 1.15倍,且应小 于储气瓶环向应力最小屈服强度的75%。
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四、气瓶储气
储 气 瓶 的 结 构 及 制 造
• CNG储气瓶是一种高压无缝钢质气瓶,最
大允许工作压力为25MPa,设计使用环境 温度为25~ 40℃,国内常用的气瓶材质为 35CrMo钢。 • 压缩天然气气瓶应由持有国家质量技术监 督行政部门颁发的气瓶制造许可证的单位 生产制造。 • 制造气瓶的材料应选用优质碳素钢或合金 钢,并适合冲压、拉拔或模压等压力加工 的要求。气瓶瓶体与不可拆附件的连接, 不得采用焊接。
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