3-CNG加气站储气系统
3-CNG加气站储气系统
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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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
• 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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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 准而定。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
CNG加气母站主要设备工艺参数
CNG加气母站主要设备工艺参数CNG（压缩天然气）加气母站是供应自然气燃料的关键设施之一、以下是CNG加气母站的主要设备和工艺参数的详细说明：1.压缩机：压缩机是CNG加气母站的核心设备，用于将天然气从地面管道压缩至一定压力，通常为25-35MPa。
常用的压缩机类型包括离心式压缩机和往复式压缩机。
一般而言，往复式压缩机适用于小型CNG加气站，而离心式压缩机适用于大型CNG加气母站。
2.高压储气系统：高压储气系统由储气瓶、气瓶组等组成，主要用于存储压缩后的天然气。
储气瓶通常为钢制或复合材料制成，具有较高的抗压能力和安全性能。
气瓶组由多个储气瓶组成，可以根据需要进行扩展。
3.燃气测量和控制系统：为确保加气过程中天然气的精确计量和安全性，CNG加气母站配备了燃气测量和控制系统。
该系统包括气量计、压力传感器、温度传感器、阀门等设备，可以实时监测和控制压缩天然气的流量、压力和温度。
4.气体净化系统：为了确保加气过程中天然气的纯度和清洁度，CNG加气母站采用气体净化系统进行气体处理。
该系统主要包括过滤器、水分分离器、油分离器和除尘器等设备，可以去除天然气中的杂质、湿度和油污等物质。
5.安全保护系统：由于CNG具有易燃易爆的特性，CNG加气母站配备了多重安全保护系统，包括火灾报警系统、排气系统、泄漏报警系统、自动切断阀等。
这些系统可以监测和控制气体压力、温度和泄漏等情况，确保加气过程的安全性。
除了以上主要设备和工艺参数，CNG加气母站还可能包括其他辅助设备和系统，如压力调节系统、防爆设备、通风系统和废气处理设备等，以满足使用和运行过程中的各项要求，并确保CNG加气母站的安全和高效运行。
总结起来，CNG加气母站的主要设备工艺参数包括压缩机、高压储气系统、燃气测量和控制系统、气体净化系统和安全保护系统。
这些设备和系统的选择和配置需根据加气站的规模、使用需求和安全要求等因素进行优化设计。
CNG加气母站GB50156-2012规定
G加气站储气设施的总容积，应根据设计加气汽车数量、每辆汽车的加气
时间、母站服务的子站的个数、规模和服务半径等因素综合确定。
在城市建成区内，CNG加气站储气设施的总容积符合下列规定：
a.加气母站储气设施的总容积不应超过120m3。
b.常规加气站储气设施的总容积不应超过30m3。
c.子站固定设施的总容积不应超过18m3。
站内停放的车载储气瓶组拖
车不应多于1辆。
无固定储气设施时，车载储气瓶组拖车不应多于2
辆。
2.调压器设置在进站管道的紧急切断阀之后。
3.进站管道应设计量装置，准确度不应低于1.0级，体积流量计量的基准状态。
压力为101.325kpa，温度为20。
4.脱硫系统的设计应符合下列规定：
a.脱硫应在增压前进行。
b.设备应设在室外。
c.宜设备用脱硫塔。
d.宜采用固体脱硫剂。
e.脱硫塔前后的工艺管道上应设置硫化氢含量检测取样口，也可设置硫化氢
含量在线检测分析仪。
5.脱水系统的设计应符合下列规定：
a.宜设备用脱水设备。
b.宜采用固体吸附剂。
c.出口管道上应设置露点检察仪。
6.压缩机排气压力应不大于25Mpa。
CNG加气站解析
压缩天然气供应系统泛指以符合国家标准的二类 天然气作为气源．在环境温度为－40～50℃时， 经加压站净化、脱水、压缩至不大于25MPa的 条件下．充装入气瓶转运车的高压储气瓶组，再 由气瓶转运车送至城镇CNG汽车加气站，供汽 车发动机作为燃料．或送至CNG供应站(CNG储 配站或减压站)，供人居民、商业、工业企业生 活和生产的燃料系统．压缩天然气的生产、运输 供应系统流程见图12-1。
(4)压缩机的控制系统及附件 压缩机的控制系统包括进气、排气压力越限 报警、连锁；排气温度越限报警、连锁；水 压、油压越限报警、连锁等保护装置。 压缩机附件包括各级安全阀、油水分离器等。 为保证吸气压力稳定，压缩机入口前一般没 有缓冲罐。此外，为回收压缩机排污、卸载 释放的天然气，还应设有收集罐，也可利用 缓冲罐回收释放的天然气。
二、水路运输 压缩天然气的水路运输，是采用专门的设备
CNG运输船实现水上短途的CNG转运。在接 收端，天然气可直接利用，而不必像液化天 然气那样还需将液态转换为气态，节省了高 昂的建设投资。由于CNG船在短途运输的经 济性优于LNG船，因此，有望成为水上短途 运输天然气的主要交通工具。
第三节 压缩天然气储配站
第一节 压缩天然气加气母站
加气母站是指通过气瓶转运车向汽车加气子
站或压缩天然气储配站供应压缩天然气的加 气站，此外，母站还可根据需要与CNG汽车 加气站合建，具有直接给天然气汽车加气的 功能。进入加气母站的天然气一般来自天然 气长输管线或城镇燃气主干管道，因此母站 多选择建设在长输管线、城镇燃气干线附近 或与城市门站合建。 压缩天然气加气母站一般由天然气管道、调 压、计量、压缩、脱水、储存、加气等主要 生产工艺系统及控制系统构成。
(2)润滑系统 根据气缸与活塞之间润滑方式又可将缩机分为有油 润滑与无油润滑两种。 压缩机一般使用润滑油泵将集油池中的润滑油强制 输送到各润滑点，润滑点经循环油路进行过滤、冷 却后返回集油池，如此循环往复。当采用有油润滑 压缩机时，润滑油可能被带入压缩天然气中，因此 压缩机各级级间、级未及高压脱水装置前应设置油 气分离器或除油过滤器。 无油润滑是指活塞环具有自润滑功能。国外进口压 缩机多为无油润滑方式。
CNG加气站工艺流程图、高压气地下储气井
CＮＧ加气站工艺流程图：高压气地下储气井施工工艺流程图:健康、安全与环境管理机构图：采用技术规范及标准:１、《汽车加油站气站设计及施工规范》ＧＢ5０1５6-2002 ２、《高压气地下储气井》ＳＹ/T6５35－2０02《高压气地下储气井》SY/T6535-2002前言范围规范性引用文件术语结构型式与参数要求验收方法检验规则标志、涂漆(井口装置）附录A （规范性附录)气密性试验压降(因温度变化)计算公式随着车用压缩天然气(CNG)加气站和民用天然气调峰站的大量建设,其储气系统高压气地下储气井也得到广泛应用。
为了更好地利用和规范高压气地下储气井,在原天然气井设计、建造的基础上特制定本标准。
ﻫ本标准的附录A为规范性附录。
ﻫ本标准由油气田及管道建设设计专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位:四川省川油天然气科技发展有限公司。
ﻫ本标准主要起草人:陈立峰、李葵侠、廖晓锋、伍永乔、陈文忠、杨廷志。
１范围本标准规定了压缩天然气地下储气井(简称储气井)的结构型式、技术要求、验收方法、检验规则及标志、涂漆等。
本标准适用于设计、建造、验收及检验公称压力25MPa(表压)、公称容积为１ｍ３～10m３的储气井。
按本标准建造的储气井适用于符合GB 180417《车用压缩天然气》规定的天然气的储存。
其它用途及非腐蚀性气体可参照使用。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GＢ１804７—200０车用压缩天然气ＳＹ０4６6—９7天然气集输管道施工及验收规范ﻫSＹ／T 5１2７—2０02 井口装置和采油树规范ﻫSＹ／T5412—19９6 下套管作业规程ﻫSY/T 544．7—9２油井管无损检测方法超声测厚SY/T55８７．8—93油水井常规修井作业找串、封串、验串作业规程ﻫSＨJ22—90 石油化工企业设备与管道涂料防腐蚀设计与施工规范ﻫAPI Spｅｃ5CT3 术语下列术语和定义适用于本标准。
cng加气站原理
cng加气站原理
燃气加气站是指用于给压缩天然气（CNG）载具进行加注燃
气的设施。
CNG加气站的原理是通过一系列的处理和压缩，
将天然气转化为压缩天然气，然后将其储存并提供给用户车辆。
首先，天然气从输送管道进入加气站。
在进入加气站之前，天然气通常需要去除杂质，如水分、硫化氢和其他杂质，以避免对后续处理和车辆产生不良影响。
这通常通过过滤和吸附剂来完成。
接下来，经过初步处理的天然气进入压缩机。
压缩机将气体压缩到高密度，从而减小体积，并提高气体的能量密度。
压缩机通常采用往复式或螺杆式结构，通过机械运动将气体压缩。
压缩后，气体进入储气罐。
储气罐的主要功能是将压缩气体储存起来，以满足用户车辆的需求。
储气罐主要分为高压和低压两种类型，高压储气罐通常用于商用和公共汽车，而低压储气罐常用于私家车辆。
最后，当用户需要加注燃气时，CNG加注器会连接到用户车
辆的燃气进气口。
加注器通过控制阀门，将压缩天然气从储气罐中释放并输送到车辆燃气系统中。
加注器还配备了安全装置，如压力传感器和自动停止装置，以确保安全加注。
总的来说，CNG加气站通过对天然气的压缩、储存和输送，
为用户车辆提供了方便、经济且环保的燃料。
这种燃气加注技
术的使用不仅可以减少对传统石油资源的依赖，还可以降低排放物的排放，提高空气质量。
cng加气站的工艺流程
cng加气站的工艺流程CNG（压缩天然气）加气站的工艺流程通常包括压缩、储存和加气三个主要环节。
下面我将为你详细介绍这个工艺流程。
首先是压缩阶段。
在CNG加气站中，天然气从管道或气源车辆进入到压缩机。
压缩机的作用是将天然气压缩到一定的压力，并通过一系列的压缩操作，逐渐增加气体的密度。
压缩机通常采用活塞式或螺杆式压缩机，根据加气站的规模和运营需求的不同，压缩机的数量和型号会有所不同。
接下来是储存阶段。
在压缩完成后，压缩后的天然气需要被储存起来，以供后续的加气操作。
储存设备通常包括高压储气瓶和低压储气罐。
高压储气瓶是用于储存高压天然气的设备，通常采用钢瓶或复合材料瓶，具有一定的安全性能和耐压能力。
低压储气罐则是用于储存低压天然气的设备，通常位于加气站的地下。
最后是加气阶段。
在加气操作开始之前，需要对加气站的设备进行检查并确保其可用。
加气操作时，用户将车辆停放在加气区域，将CNG加气枪接入到汽车的加气口上。
然后，加气员根据用户的需求选择合适的加气压力。
启动加气机后，CNG会通过加气注气管路进入到汽车的燃气储存瓶中。
一般来说，加气过程是自动控制的，加气流量和压力会根据车辆的状况自动调整。
总结起来，CNG加气站的工艺流程包括压缩、储存和加气三个主要环节。
首先，天然气经过压缩机的处理被压缩到一定的压力。
然后，压缩后的天然气被存储在高压储气瓶和低压储气罐中。
最后，在加气操作开始之前，需要对加气站的设备进行检查并确保其可用。
在加气操作中，用户将车辆停放在加气区域，将CNG加气枪接入到汽车的加气口上，然后启动加气机，CNG会通过加气注气管路进入到汽车的燃气储存瓶中。
CNG加气站的工艺流程的实施严格遵循相关的安全规定和操作规程，确保CNG的加气过程安全可靠，并为用户提供高质量的天然气。
CNG、LNG、调峰三站合一系统解决方案
C N G、L N G、调峰三站合一系统解决方案一、前言人们所说的非常规天然气，一般指页岩众所周知，燃油汽车尾气已成为城市大气的主要污染源，从环境保护和发展替代能源的战略考虑，我国从80年代起开始积极推动清洁能源汽车的坟术研究和产业发展，目前取得了丰硕的成果，天然气汽车、电动汽车、燃料电池汽车等都已进入试用、推广及规模应用等阶段。
就天然气汽车而言，目前压缩天然气(cNG)汽车已在全国广泛使用，不少城市在政府的政策支持下，公交车和出租车已全部改用CNG作为燃料，为降低城市大气污染做出了重大贡献。
但由于CNG是气态，在有限的车载容器中存储量有限，以出租车为例，一般每台车一次加气量不超过12m3，运行距离不超过200公里，导致CNG汽车加气需求频繁，对城市加气站的建设数量要求较多，限制了CNG汽车的进一步发展。
近几年，随着液化天然气技术的发展，从海外进口LNG和国内LNG工厂的建设，使得LNG产品得到有效供应。
LNG与CNG相比有以下几点优势：①LNG比CNG的压缩比高3倍多，即同样容积的容器中，使用LNG的汽车比使用CNG的汽车在运距上高3倍多；②LNG为低温低压，不像CNG处于高压状态，危险性相对较小；③LNG比CNG更加纯净。
所以研究LNG汽车也成为满足市场需求和环保要求的必然选择，并且目前已经取得了长足的发展，在贵阳、乌鲁木齐和北京，使用LNG作为燃料的公交车已形成一定规模。
另外，LNG汽车技术的发展对中长距离的客运、货运汽车及船只使用天然气作为燃料成为可能，由此可创造出一个巨大的LNG应用市场。
二、天然气加注站的类型无论是CNG汽车还是LNG汽车都需要天然气加注站，目前使用的主要有以下形式：1．CNG母站该类加气站使用长输高压管道燃气或城市中压管道燃气作为气源，按照CNG产品标准要求进行脱硫、脱水后，通过CNG压缩机压缩至25Mpa，并通过CNG加气柱向CNG瓶组拖车充气，并由CNG瓶组拖车配送到CNG子站、偏远城镇管网、工业用户等处作为天然气气源，常规CNG瓶组一次有效配送量为4000Nm3左右2．CNG标准站该类加气站一般使用城市中压管道气作为气源，工艺及设备配置基本与CNG母站相同，只是处理规模相对较小，是通过CNG加气机向天然气汽车直接进行加气。
关于CNG加气站地下储气井的探讨
关于CNG加气站地下储气井的探讨CNG（压缩天然气）加气站是以压缩天然气为车辆提供燃料的场所。
CNG加气站的建设涉及到多个环节，其中地下储气井的设置对于加气站的运营和安全有着至关重要的作用。
本文将探讨CNG加气站地下储气井的相关问题。
一、储气井的类型CNG加气站的储气井可以分为地下立式储气井和地下水平式储气井两种类型。
地下立式储气井的直径约为1.7-2.2米，高度约为12-20米，一般采用混凝土浇筑而成。
储气井顶端设有保护罩，以防止外部物体损坏储气井。
储气井内部采用多层钢材筒体结构，内壁涂有聚氨酯防腐涂料，以提高储气井的耐腐蚀性能。
储气井底部设置液位器和液下泵，用于控制和执行储气井的注气和放气操作。
地下水平式储气井通常建在地下室内，直径约为2.5-3.0米，长度为20-30米。
储气井的内部结构和地下立式储气井类似，采用多层钢材筒体结构、聚氨酯防腐涂料和液位控制设备等。
由于其建在地下室内，因此相比地下立式储气井更加安全、防护性能更优。
二、储气井的布置CNG加气站储气井的布置需要考虑以下因素：1. 地形地貌条件：应在流动水不易聚集的地带、距地下水位面高度10-40米、充分利用地形地貌特点，根据实际情况采取立式和水平式储气井的配合布置。
2. 附近建筑物和人员的安全距离：CNG加气站周围应设置安全距离，避免在加气站工作时发生意外事故。
3. 周围环境的影响：应根据现场环境的不同情况，考虑储气井的数量、布局和深度等因素。
以上因素都是影响储气井布置的重要因素，必须充分考虑。
三、储气井的安全性CNG加气站地下储气井的安全性问题对于加气站的安全运营至关重要。
储气井的安全性主要包括以下几个方面：1. 监控和报警设备：必须安装储气井内、外相关的气体监测传感器和报警设备，能够实时监测气体浓度、压力等关键参数，发现异常情况能够及时预警和处理。
2. 防雷防爆措施：根据储气井的位置和周围环境，需要制定相应的防雷和防爆措施，以确保储气井在雷电和其它外界干扰下的正常运行。
CNG加气站储气井的安全管理规定
CNG加气站储气井的安全管理规定CNG加气站是指采用压缩天然气进行车辆加油的加油站。
在CNG加气站中，储气井是CNG加气站的核心部件，也是一项存在一定危险性的工程。
为了保障CNG加气站的安全运行，国家对CNG加气站储气井的安全管理做出了明确规定。
本文将对CNG加气站储气井的安全管理规定进行介绍。
储气井的分类根据国际常用气体容器标准，储气井可以分为以下三种类型：1型、2型和3型。
1型储气井1型储气井是指仅由缠绕纤维增强塑料和聚丙烯等高分子材料构成的储气井。
由于这种储气井的强度较低，因此一般只能承受较低的压力。
1型储气井主要用于小型汽车、短途客车等较小型号车辆。
2型储气井2型储气井是指由钢制外壳和复合材料制成的储气井。
由于钢壳的强度较高，可以承受更高的压力，因此2型储气井适用于大多数CNG加气站。
对于一些载重较大的货车和长途客车等大型车辆，最好采用2型储气井。
3型储气井3型储气井是指由钢制外壳和玻璃钢或聚合物内胆构成的储气井。
由于具备较高的强度和耐腐蚀能力，3型储气井适用于各种类型的车辆,包括大型客车、商用车、运输车等。
CNG加气站储气井的安全管理规定为保障CNG加气站储气井的安全运行，国家制定了一系列储气井安全管理规定。
设计和制造1.储气井应当符合设计和制造的技术标准，如国家标准、行业标准等。
2.储气井的制造厂家必须取得相应的生产许可，并严格按照许可的范围和条件进行生产。
3.储气井的制造过程应当符合强度、密封等技术要求。
制造每容器应标明生产厂家、生产日期、容积、强度等必要参数，以便管理和使用。
安全检验1.新储气井在使用前应经初次安全检验，以确认其安全性能符合设计要求。
安全检验合格后，方可投入使用。
此后，每5年进行一次定期安全检验，以确保储气井的正常运行状态。
2.安全检验的内容包括：强度检验、密封性检验、尺寸检验等，每项检验都必须合格。
若某一项检验不合格，则必须进行再次检验或者进行相应的修理。
使用管理G加气站应建立完善的储气井使用管理制度，规定储气井的使用、维护、保养、检修等各方面工作的要求和标准。
3_CNG加气站储气系统解析
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四、气瓶储气
气 • 气瓶的放置地点，不得靠近热源和明火，
瓶 应保证气瓶瓶体干燥，盛装易起聚合反应
的 或分解气体的气瓶，应避开放射性线源；
充 • 气瓶立放时，应采取防止倾倒的措施；
装 使
• 夏季应防止曝晒；
用 • 严禁敲击、碰撞；
与 • 严禁在气瓶上进行电焊引弧；
检 验
• 严禁用温度超过40℃的热源对气瓶加热；
储 快充性能较好、容积利用率较高的特
气 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。
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四、气瓶储气
大 气 瓶 组 储 气
大气瓶组外观实物图
19
四、气瓶储气
大气瓶储气气瓶规格按美国机械工
大 气
程学会（ASME）压力容器标准制造 的产品：500L、1000L、1750L水容积
瓶 管束大气瓶，最大工作压力为25MPa，
瓶 组
单重91kg，耐压试验压力30MPa，材
储 质30CrMo钢，按《钢质无缝气瓶》
气 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 为500L以上，以3～9只组成瓶组，并
气 用钢结构框架固定。
瓶 组
相对于小气瓶组储气方式，其具有
及 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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四、气瓶储气
• 小气瓶是采用钢或复合材料制成水
小 气
容积为40～80L的气瓶，可将气瓶分 为若干组设置。
瓶 • 主要用于规模较小的CNG加压站或
CNG加气站概述
CNG加气站概述什么是CNG加气站？CNG加气站是一种加注压缩天然气（Compressed Natural Gas，简称CNG）的加油站。
CNG是利用特定的压缩设备将天然气压缩到高压（一般为200 bar），便于运输和储存，同时也可以快速、安全地加注到车辆中。
CNG具有绿色、清洁、高效等优点，被广泛应用于燃气汽车、公交车、卡车等交通工具，以及工业用气、民用燃气等领域。
CNG加气站的分类根据CNG加气站的不同分类标准，可以将其分为以下几类：按设施规模分类•微型CNG加气站：一个小型压缩机和少量的储气瓶或钢瓶组成，主要服务于个体用户或小型车队。
•小型CNG加气站：通常包括一两台中型压缩机、更多的储气瓶或钢瓶，以及一个简单的计量系统，主要服务于一些小型机构和小型车队。
•中型CNG加气站：通常包括两至三台大型压缩机、较多的储气瓶或钢瓶、一个完整的计量系统和一个保护措施系统，可以满足大型机构和车队的需求。
•大型CNG加气站：通常配备四台以上的大型压缩机、较多的储气瓶或钢瓶、一个完整的计量系统和一个完善的保护措施系统，可以满足大型机构、车队和大众消费者的需求。
按服务方式分类•自用型CNG加气站：通常建立在企事业单位内部，为其自有车辆提供加气服务。
•社会型CNG加气站：通常建立在交通要道等区域，为广大驾车者提供加气服务。
•独立型CNG加气站：由加气站企业独立投资建设和运营。
按运行方式分类•管道运输型CNG加气站：将管道输送的CNG转化成压缩天然气后加注到车辆中。
•槽车运输型CNG加气站：将经过运输的CNG槽车转化为压缩天然气后加注到车辆中。
CNG加气站的构成CNG加气站主要由以下设备和系统组成：•CNG压缩机：用于将大气中的CNG压缩至高压状态，便于储存、运输和加注。
•储气瓶：用于存储压缩后的CNG，主要有玻璃钢储气瓶、复合材料储气瓶和钢瓶等型号。
•气体管道系统：用于输送CNG气体、计量和调节加注气体的压力。
CNG加气站工艺流程和主要设备解析
CNG加气站工艺流程和主要设备解析1. 引言CNG（压缩天然气）加气站是向汽车提供压缩天然气的设施，它是使天然气成为车用燃料的关键部分。
CNG加气站由于具有环保、经济、安全等优点，逐渐受到人们的关注。
本文将分享CNG加气站的工艺流程和主要设备解析。
2. 工艺流程CNG加气站的工艺流程可以分为四个部分：天然气处理、压缩、储存和加注。
接下来分别做一下详细介绍。
2.1 天然气处理在CNG加气站工艺中，首先需要处理来自天然气管道或储气罐车的天然气。
主要的处理分为以下三个部分：1.去除硫化物：天然气中可能含有可腐蚀物质硫化氢，为了保证气体安全，需要将其去除。
去除硫化氢的方法一般使用吸收技术，将天然气通过填充有吸收剂的填料层逐层净化。
2.去除水分：天然气中的水分易在低温下进行结晶，引起管道的堵塞，同时水分会影响压缩等后续工艺的正常进行，所以需要将其去除。
去除水分的方法一般采用降露法、冷凝法、吸收法、膜法等。
3.去除杂质：杂质如二氧化碳( CO 2)、油气、氮气( N 2 )等都需要去除，在压缩阶段不利于气体的压缩，同时还会对设备造成损害。
去除杂质的方法一般采用吸收法、干燥法、冷凝法等。
2.2 压缩将处理过的天然气压缩至3000 ~ 4000psi压力进行储存，一般采用多级压缩机或离心式压缩机进行压缩。
在压缩过程中需要注意的是，需加入润滑油，同时为了避免因过度压缩而引起的爆炸危险，需要加入冷却水冷却压缩机。
2.3 储存在完成压缩之后，需要将CNG储存于钢瓶或气罐中。
CNG的储存模式一般有罐式储存、管道输送和集装箱储存等。
其中，罐式储存是最常见的模式，它是通过将CNG压缩存储于高强度的钢制球形容器中。
2.4 加注经过储存之后，CNG就可以通过加注机加注到汽车的燃气储罐中了。
加注机主要有柱式加注机、管线加注机和快速加注机等。
为了防止在加注的过程中产生静电引起的火花，加注机的构架和接头都采用了导电材料。
3. 主要设备解析下面简单介绍一下CNG加气站中的主要设备：3.1 空气分离机空气分离机是用于分离出氧气和氮气、洁净干燥空气的一种设备。
CNG加气站组成系统及其功能
CNG加气站组成系统及其功能一、CNG加气站的级别和类别(一)级别划分CNG加气站按储存天然气的装置（简称储气装置）的容积分为一、二、三级。
国家建设部批准的2000年7月1日起实施的《汽车用燃气加气站技术规范》(CJJ 84—2000)行业标准中对CNG表3 压缩天然气加气站的等级划分加气站级别的划分见表3。
不同级别的CNG加气站每天可加气车次范围见表4，以供建站参考(每辆车按5瓶×50L／瓶加气计算)。
表4 加气车次范围表(二)类别划分按加气站功用的不同，可划分为三种类型，即可分为叫CNG 母站、CNG子站及我们常见到的能独立营运的规模不超过规定级别的加气站，即所谓常规站。
二、天然气的净化未经过处理的天然气中都含有硫、水和其他杂质，这些杂质不仅会影响天然气的热值及辛烷值，还会影响管道、加气站设备和天然气汽车的安全，所以必须对进入加气站的天然气在压缩前和压缩后进行净化处理。
净化过程也称为“三脱”，即脱水、脱烃、脱硫。
**脱水，即去除天然气中的水分，使含水量﹤16mg/m3。
以防止压缩机在减压膨胀降温过程中对供气系统造成冰堵。
脱烃，即脱去天然气中的轻烃，使乙烷及重烃含量﹤3%．以防止发动机点火燃烧不正常。
脱硫，即脱除天然气中的硫化氢等酸性气体，使其分压≤0,35kPa，以防止对设备管线和储气瓶的腐蚀。
此外，对于有油润滑的压缩机而言，还存在一个脱油问题。
三、加气站分类前巳述及，压缩天然气是最普遍与最实用的储存方式。
因此，本章所述的加气站也即压缩天然气加气站或简称CNG加气站。
人们常按加气站的不同特征对它进行分类或命名．以便于研究与称呼。
（一）按加气站设备的总体设置分类(1)固定站房式加气站它将压缩机安装在固定厂房内．压缩机与中间冷却器可以制成撬装式或者设置专门基础安装压缩机，其他设备可设在厂房内，也可没在厂房外。
也可将加气站与加油站设计在同—处，以便于用户任意加气或加油．这类形式的加气站显得比较宽敞美观，机器设备维修比较方便，但占地面积相对较大。
顺序控制盘说明
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为使储气容积实现更高的利用率，我们采用了一种被称作三级顺序加气策略的系统。
在这种系统中，储气瓶组被分为三个完全分离的单独的部分。
采用一个更为复杂的顺序充气方案将C N G加入三级储气瓶组中。
气体从储气瓶组中的取出方案是采用加气机中的“顺序取气系统”或采用简单的顺序充气办法来实现。
三级储气瓶组按照从瓶组取气的先后顺序划分为高压（第三取气）、中压（第二取气）、低压（第一取气）瓶组。
这种划分不是按照容器的压力等级来划分的，当储气系统全部充满时，三级瓶组最开始的压力都是24.8M P a。
三个级别的储气容积最好按低压5 0%、中压3 0%、高压20%划分。
加气机首先从低压瓶组中取气给汽车瓶组加气，等低压瓶组与汽车瓶组压力相等时（实际是通过流量降低到一个无法接受的水平来判断），加气机中的控制系统就将加气机的电源切换到中压瓶组，然后同样通过压差给汽车瓶组充气，直到流量不断降低，然后切换到高压瓶组。
最后，一旦高压瓶组出来的气体流速降低到一定水平，就启动压缩机直接给汽车瓶组加气，直到加满为止。
这种方案中三级储气瓶组的容积可以相等，然而也可以采用一定的配置方法将其分为大小不等的三组。
为更有效的利用储气容积，一般将三组容积比例分为低压5 0%、中压3 0%、高压2 0%。
三级储气系统可以极大的增加储气瓶组的利用效率，而且还可以提高加气速率。
如这个例子所示，通过设置三级储气系统，我们可以利用大约3 2%的总储气容积，远高于只利用压差，而不采用储气瓶分组取气的系统。
另外，充气速率也得到了很大提高，因为当加气机在三组储气瓶组间切换时，汽车瓶组可以得到三次高速充气，同时也给三级储气瓶组分别进行了降压处理。
在实际操作中，加气站的储气瓶组容积以6支美国C P I公司生产的储气瓶组为例，容积大概在2 3 0 0标准立方米，压缩机一次将储气瓶打至总容积的8 5 - 9 0%（可在程序中设定），在不起动压缩机的情况下，储气瓶组内大约能有2000标准立方米天然气，按照储气瓶组容积利用率能达到32%计算，大约可以有640标准立方米天然气供汽车瓶组加气，一辆汽车瓶组的充气量仅为110立方米左右，储气瓶组容积远远大于汽车瓶组容积，考虑到汽车来加气时瓶组内仍有部分剩余燃气，那么就是大约可以加7-8辆汽车而不需要再次起机，对加气站设备安全运行及运营节能都有一定的作用。
CNG加气站等级划分
CNG加气站等级划分CNG加气站作为新能源加气站的一种，各地加气站的服务质量和服务能力参差不齐，为了规范市场，保障用户的安全和权益，国家和地方规定出了一套加气站等级划分标准。
一、CNG加气站等级划分标准1.国家标准根据《道路运输车辆和驾驶员客运安全技术条件》(GB 7258)，CNG 加气站等级分别为一级、二级、三级和四级。
•一级：为最高等级，具有独立的压缩天然气储存和加气设施，并具备完善的备用电源、消防、环保等设施和一定的安全防范措施，经国家相关部门审核合格。
•二级：具有CNG储气设备，但非独立，满足国家相关标准并经过审核。
•三级：无CNG储气设备，而是采用管道输送CNG，符合国家相关标准并经过审核。
•四级：为最低等级，仅能进行补气作业。
2.地方标准不同地区会因为地理环境、经济发展水平等因素，对加气站等级制定相应的标准。
例如，北京市根据《北京市道路运输管理条例》制定了新能源汽车加气站等级的标准。
•一级：经北京市交通行政管理部门核发的新能源汽车加气站批复，并符合本市相关标准和规定，具备对用户安全和服务质量的保障能力。
•二级：符合本市相关标准和规定，能够对用户提供安全和妥善的服务。
•三级：可以提供基本的加气服务。
•四级：不具备基本的安全和服务保障能力。
二、CNG加气站等级划分的意义1.保障用户的安全和权益CNG加气站等级划分的制定，是为了保障用户的安全和权益。
对于有限的资源，有针对性地进行合理分配，能够有效地保障用户的利益。
2.提高CNG加气站的服务质量和服务能力CNG加气站等级划分的引入，能够促进加气站竞争，在服务质量和服务能力上进行不断改进和提高。
一方面，加强安全管理、完善设施、提高工作人员的工作素养和业务水平；另一方面，改善加气站服务环境，提高用户体验，使用户更加愿意前往加气站加气。
3.规范市场，促进新能源汽车产业的发展制定CNG加气站等级划分标准，能够规范市场秩序，保证市场竞争的公平性和透明度。
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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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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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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 准而定。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
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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。
CNG储气系统设备
• 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
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
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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。
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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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
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
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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。
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。
• 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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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
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
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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
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：
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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。
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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。
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
• 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
• 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