压缩天然气储气钢瓶
压缩天然气储气钢瓶

压缩天然气储气钢瓶录入:admin 来源:张智时间:2007-07-26 【字体:大中小】〖双击滚屏〗一、分类与特点在压缩天然气加气站技术发展的不同阶段,曾使用过许多种形式的站用储气器,有代表性的有如下几种:(1)并联小气瓶储气库所谓并联小气瓶储气库就是将大约60~200个水容积在50~80L的小型高压气瓶并联在一起,以获得较大的容积,作为站用储气器,图3-53就是这类储气器的一个应用实例。
这种气瓶按标准规定不设排污口,曾使用过的主要有两种:一种是按美国运输部DOT标准生产的运输用小型容器,安全系数2.48,这种容器的本来目的并不是作为地面存储之用,因为DOT没有制定地面储存应用标准的权限;一种是按我国GB5009—94钢制无缝气瓶标准(目前我国压缩天然气加气站用储气瓶标准)生产的小型气瓶,安全系数2.3,如氧气瓶等。
并联小气瓶储气库因为气瓶较多,所以连接点很多,容易产生连接处泄漏。
这种系统的管道较细,所以气体的流动阻力也比较大。
众多的气瓶一般是水平放置,排列在一起的占地面积比较大,一般在50m2以上。
气瓶没有排污口,日久天长,压缩机排气没有分离掉的水分和润滑油会逐渐沉积在气瓶内,占据气瓶有效容积,溶解于其中的硫化氢还对容器产生腐蚀。
按标准规定,这种气瓶每三年必须拆开送检一次,逐一进行水压试验,然后还要逐个清洗、吹扫、重新安装,运行维护成本很高。
气瓶数量太多,安装、配管工作量较大,施工工时长。
气瓶的摆放除水平放置外,早期也有竖直放置的,但这种使用方式一般是在气瓶较少时,如24个,因为气瓶多时其占地面积实在太大,且这样的储气库多是与压缩机撬体组装成一个整体,以提高紧凑程度。
这种储气器的优点是气瓶易于购得,价格较低,但上述诸多缺点导致其在新建的加气站中已较少采用,只在早期建设的加气站可见到。
(2)无缝大容积储气瓶为克服并联小气瓶储气库的众多缺陷,近年来出现了单瓶水容积约在1300~1500L的专门用于压缩天然气加气站地面储气的无缝压力容器。
钢罐瓶装压缩气体和液化气体的安全储运管理
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钢罐瓶装压缩气体和液化气体的安全储运管理摘要:我国对于压缩气体和液化气的使用量逐年增加,在运输企业储运工艺和技术方面要比其他气体更加复杂,由于压缩气体和液化气体容易泄露、有毒性、可燃性、爆炸性等特点,所以必须重视瓶装压缩气体与液化气体的安全储运工作。
本文从压缩气体和液化气体的理论出发,研究了在运输和存储过程中的相关重要节点和相关因素,包括硬件基础、相关工作人员和运输司机应急措施等各方面。
以下主要围绕着压缩气体与液化气体的基本内容展开分析。
关键词:钢罐瓶装压缩气体;液化气体;安全储运; 引言全球经济高速发展带动了很多产业的崛起,化工、石油行业就是其中的典型。
因为对相应货物的需求在不断增多,运输量也在不断上涨,特别是气体类危险货物运输日益频繁,而气体类危险货物在运输过程中,要对它进行液化或者加压满足运输需要,所以整个工作囊括了很多环节,工作难度相对较高。
另外,对于运输气体类危险货物专用线的办理要求也很高,相应的危险性也跟着增加。
1压缩气体和液化气体一般来说,将气体通过降温加压的方式让气体压缩和液化储存,从而便于运输和使用,存于钢瓶中的气体被称为压缩气体,若气体属于液体则称为液化气体。
从危险类别来看,压缩气体与液化气题都属于第二类危险化学品,而压缩气体与液化气体又可根据其理化性质分为三种类别,分别为有毒气体(比如二氧化硫、氨气、氯气等);易燃气体(比如乙炔、氢气、正丁烷等)、不燃气体(比如二氧化碳、氮等。
)。
从我国近年来发生的安全事故来看,钢瓶漏气是造成火灾、爆炸、毒气泄漏等事故的重要源头。
所以利用钢瓶进行压缩气体与液化气体的安全储运工作受到极大重视,希望在储运过程中保障各个节点都安全可控,在气体运输过程中会由于缺乏理论知识、运输人员错误操作、运输车辆不合格等原因导致气体泄漏,由于运输人员操作失误或运输车辆不及格以及运输人员缺乏对相关知识的了解,都可能导致运输过程中的气体泄漏。
另外,运输过程中,钢瓶本身的质量和位置摆放也会成为气体泄露的原因,如果气体发生泄漏且没有立即采取有效的解决措施,可能会致使无法挽回的安全事故发生,对人生安全造成极为严重的影响,为了有效避免运输气体过程中或储存期间发生任何泄露或由于泄露导致的爆炸、火灾等安全性事故,必须要求气体的存储与运输过程都做到严格管理,对运输相关人员以及仓库管理人员和相关硬件措施作出严格要求。
汽车用压缩天然气钢瓶概要
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中华人民共和国国家标准汽车用压缩天然气钢瓶GB17258—1998Steelcylindersfortheon-boardofcompressednaturalgasasafuelforvehicles范围本标准规定了汽车专用压缩天然气钢瓶(以下简称钢瓶的型式和参数、技术要求、试验方法、查验规则、标记、涂敷、包装、运输和储存等。
本标准合用于设计、制造公称工作压力为16—20MPa(本标准压力均指表压,公称容积为30—120L,工作温度为-50℃—60℃的钢瓶。
按本标准制造的钢瓶,只同意充装切合相关标准的,且经脱水、脱硫和脱轻油办理后,第标准立方米水份含量不超出8mg和硫化氢含量不超出20mg的作为燃料的天然气。
本标准不合用于压缩天然气充气站用的贮气钢瓶,也不合用于复合资料气瓶。
引用标准以下标准所包含的条方,经过在本标准中引用而构成为本标准的条则。
本标准第一版时,所示牌本均为有效。
全部标准都会被订正,使用本标准的各方应探会使用以下标准最新版本的可能性。
GB222—84钢的化学剖析用试样取样汉及成品化学成分同意误差GB223.1—81钢铁及合金中碳量的测定GB223.2—81钢铁及合金中硫量的测定GB223.3—88钢铁及合金化学剖析方法二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量GB223.4—88钢铁及合金化学剖析方法硝酸铵氧化容量法测定锰量GB223.5—88钢铁及合金化学剖析方法*酸硫酸亚铁硅钼蓝光度法测定硅量GB/T223.6—94钢铁及合金化学剖析方法中和滴定法测定硼量GB223.7—81钢铁及狐粉中铁量的测定GB224—87钢的脱碳层探度测定法GB226—91钢的低倍组织及缺点酸蚀查验法GB228—87金属拉伸试验法GB/T229—94金属夏比缺口冲击试验方法G B230—91金属洛氏硬度试验方法GB231—91金属布氏硬度试验方法GB232—88金属曲折试验方法GB1979—80构造钢低倍组织缺点评级图86焊接接头拉伸试验方法GB5777—GB6397—86金属拉伸试验试样GB7144—86气瓶颜色标记GB8163—87输送流体用无缝钢管GB8335—1998气瓶专用螺纹GB8336—1998气瓶专用螺纹量规GB/T9251—1997气瓶水压试验方法GB9252—88气瓶疲惫试验方法GB/T12606—90钢管及圆钢棒的漏磁探伤方法GB12137—89气瓶气密性试验方法GB/T13298—91金属显微组织查验方法GB/T13299—91钢的显微组织评定方法GB/T13440—92无缝气瓶压扁试验方法GB/T13447—92无缝气瓶用钢坯GB15385—94气瓶水压爆破试验法JB4730—94压力容器无损检测YB/T5148—93金属均匀晶粒度测定方法术语和符号本标准采纳以下定义公称工作压力钢瓶在基准温度(20℃时的限制充装压力。
汽车用压缩天然气(CNG)钢瓶定期检验与评定

汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定一、检验站资源条件车载CNG钢瓶:(1)测厚仪;(2)内窥镜或内部检验照明装置;(3)必备的检验量检具;(4)符合环保消防要求的可燃气体置换和(4)符合环保、消防要求的可燃气体置换和处理装置;(5)瓶阀自动装卸机;(6)防震胶圈自动装卸机;()防震胶圈自动装卸机;(7)气瓶自动倒水装置;(8)气瓶外表面清理装置;清除瓶内残留物的装置;(9)安全照明装置;(9)安全照明装置()称气瓶测容积用衡;(10)称量气瓶重量和测量容积用的衡器;(11)水压试验装置;(12)气瓶内部干燥装置;(13)符合规范要求的气密性试验装置;(14)检修瓶口螺纹的螺纹量规和丝锥;(15)检修瓶阀的工具、量具及瓶阀气密性试验装置;(16)钢印滚压机、打字枪等打字装置;钢印滚压机打字枪等打字装置;(17)喷涂气瓶漆色、色环和字样的器械;(18)处理报废气瓶用的设备二国家标准GB195332004二、国家标准GB19533-2004《汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定》范围本标准规定了汽车用压缩天然气钢瓶(以下简称钢瓶)定期检验与评定的基本方法和技术要求。
术要求本标准适用于按GB17258设计制造的、公称工作压力为16 ~20 MPa,公称容积为301620MPa公称容积为30~120L,工作温度为-50°C ~ 60°C的钢瓶。
公称容积小于30L或大于120L的钢瓶可参照本标准执行。
本标准不适用于压缩天然气充气站用的储气钢瓶,也不适用于复合材料钢瓶。
检验机构、检验周期与检验项目检验机构行定期检检机构须进行钢瓶定期检验的检验机构,必须符合GB12135的要求,并经国家规定的锅炉压力容器安全监察机构批准。
检验机锅炉压力容器安全监察机构批准检验机构必须配备测试天然气钢瓶性能指标的专用试验仪器和设备。
用试验仪器和设备检验周期钢瓶的首次检验和第二次检验为每三年进行一次,第二次检验后每两年进行一对出租车用钢瓶的检验每两年进行一次;对出租车用钢瓶的检验每两年进行次,第二次检验的有效期为一年。
汽车用压缩天然气钢瓶检验及缺陷评定分析
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汽车用压缩天然气钢瓶检验及缺陷评定分析摘要:概述了汽车用压缩天然气钢瓶定期检验的重要性和检验工艺流程,介绍了钢瓶检验质量控制要点、钢瓶判废情况及检出缺陷评定分析,并对标准实施过程中存在的问题提出探讨。
关键词:压缩天然气;CNG;钢瓶;检验;评定1 汽车用CNG钢瓶四川有着丰富的天然气资源,十多年来在使用压缩天然气作为汽车的清洁能源方面有了很大的发展,现已有十多万辆公交车、出租车在使用压缩天然气,并不断发展的势头。
天然气在常温下是气态,储存和运输不便。
将天然气在常温下加压至于20MPa、压缩储存在钢质气瓶内,成为压缩天然气(简称CNG),作为汽车燃料。
盛装压缩天然气的钢瓶称为压缩天然气钢瓶(简称CNG钢瓶),压缩天然气钢瓶安装在汽车上则称为汽车用压缩天然气钢瓶(简称汽车用CNG钢瓶)。
根据GBl7258-1998《汽车用压缩天然气钢瓶》CNG车用钢瓶常用规格型号有 CNP20-50-229、CNP—70—273、CNP20—90—335等几种。
(规格型号说明,例如CNP20—50—229钢瓶: CNP—压缩天然气钢瓶,20—工作压力20MPa,50—容积50L,229—瓶体外直径229mm。
)2 汽车用CNG钢瓶定期检验2.1 汽车用CNG钢瓶定期检验的重要性汽车用CNG钢瓶工作压力为20MPa,安装在出租车的尾部或公交车的底部,汽车在公路上行驶,钢瓶使用状况繁杂多变,使用一定时间后钢瓶内、外表面造成一定的损伤,因此必须对钢瓶进行定期检验,CNG钢瓶检验的标准为GB 19533-2004《汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定》。
适用于按GBl7258设计制造的公称工作压力16~20MPa,容积30~120L的CNG 钢瓶。
2.2 CNG钢瓶定期检验的资质条件根据《气瓶安全监察规程》的规定,承担气瓶定期检验的单位应符合相应的条件,包括具有相应的特种设备检验检测机构核准资格证书,从事定期检验工作的人员,须经考核并获得相应的资格证书等内容。
天然气车专用装置的结构和工作原理
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• 起动时当真空度大于
0.2kPa时,气室B产生 真空,而气室A与大气相 通打开天然气进气管和 混合器空气阀座,天然 气和空气通过混合器进 入发动机。
• 当发动机停止正作 时气室B通过管道E 进入空气,气压达 到大气压力关闭天 然气进气管道,天 然气不再进入发动 机。
四、加气口
• 组成:接口、单向阀、 防尘盖(塞)、输气接 头和安装件。
2.比例式混合器
• 原理: • 比例调节式混合器就是利用进气管真空度信号
同时控制空气和天然气的进气通道截面,进而按 一定比例控制混合气浓度的工作原理设计的混合 器。
• 安装:
• 在空气滤清器外面用橡胶软管串接于燃油供给装置进气
口和空气滤清器出气口之间;内置式混合器则适合于盘式 空气滤清器,直接安装在空气滤清器内部。
• 进气阀、 减压室、 阀门开 闭调节 装置、 出气阀
2.正压输出的减压调节器
• 本级出气阀为下一级减压室的进气阀。高压气 体由进气阀进入减压室,体积膨胀,当气体作用 于膜片组的推力与进气阀门开启力相等时,进气 阀又被关闭:使减压室压力不再增高,以达到减 压的目的。等气体从出气阀流出时,减压室压力 降低,气体对膜片组的作用力小于进气阀门开启 力,进气阀又被打开,如此周而复始,使本级减 压室压力稳定在额定压力,以达到减压的目的。
• 3.点火提前调节器
• 由于燃气与汽油的化 学性质不同,在同一工 况下的最佳点火提前角 也不同设有点火提前调 节器,以满足发动机燃 用燃气和燃用汽油时对 点火提前角的不同需要。
• 可通过3个设置开关来调节点火系统的基本点火提 前角。设置开关有上(OFF)、下(ON)两个档 位,点火提前角的设置方法如表。
• 压缩天然气储气瓶分为四类: • 第一类是钢或铝合金金属瓶(NGV2—1); • 第二类是钢或铝内衬加筒身“环箍缠绕”树脂浸
车用天然气(CNG)钢瓶定期检验与评定
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6.2
评定
音响十分浑浊低沉,余韵重而短,并伴有破壳 音响的钢瓶应报废。
7、瓶口螺纹检查
7.1
7.1.1 用直接目测或借助低倍放大镜目测,逐只检 查螺纹有无裂纹、变形、磨损、腐蚀或其他机械 损伤。 7.1.2 瓶口螺纹不得有裂纹性缺陷,但允许瓶口螺 纹有不影响使用的轻微损伤,允许有不超过一牙 缺口,且缺口长度不超过圆周的1/6,缺口深度不 超过牙高的1/3。
14.2
试验结果
对在试验压力下瓶体泄漏的钢瓶应报废。
15、检验后的工作Fra bibliotek15.1
检验标记 钢瓶检验记录与报废处理。
定期检验合格的钢瓶,应按《气瓶安全监察规程》附 录1的规定打上或压印检验标志,喷涂检验色标。
15.2
15.2.1 钢瓶检验员必须将检验结果逐项填入《汽车用 压缩天然气钢瓶定期检验记录》,并填写检验报告, 由检验单位和钢瓶产权各自存档。钢瓶检验单位应在 钢瓶重新安装后,将对应的车牌号记入档案,以保证 钢瓶的可追朔性。 15.2.2 废瓶销毁 报废钢瓶由检验单位负责销毁,应采用压扁或锯切方 式销毁钢瓶,并按《气瓶安全监察规程》附录4的规 定填写《气瓶判废通知书》通知钢瓶产权单位。
15、检验后的工作
15.3 15.4
5、外观检查
5.2
凹陷的检查与评定
5.2.1瓶体凹陷深度超过1.5mm或大于凹陷短 径1/35的钢瓶应报废,测量方法见附录A。 5.2.2瓶体凹陷中带有划伤或磕伤时,若其缺 陷深度大于5.1.2或5.2.1的规定,或其缺陷深 度虽小于5.1.2或5.2.1的规定,但其磕伤或划 伤长度等于或大于凹陷短径,且凹陷深度 超过1.0mm,或凹陷深度大于凹陷短径的 1/40,则该钢瓶报废。
压缩天然气的储存和运输技术
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压缩天然气的储存和运输技术天然气是一种清洁、高效的能源,广泛用于生产、加工、供暖和交通等领域。
但是,由于其体积大、密度低,储存和运输成本较高,因此压缩天然气的储存和运输技术显得尤为重要。
一、压缩天然气的储存对天然气进行压缩储存是一种常见的储气方式。
通常采用的压缩机分为往复式压缩机和膜式压缩机两种。
1. 往复式压缩机往复式压缩机又称为活塞压缩机,是指通过活塞运动来实现气体压缩的机械设备。
在使用时,通过一对相互作用的活塞循环工作,将天然气压缩至一定的压力,然后储存于钢瓶或气体储罐中。
优点:往复式压缩机结构简单,易于操作和维护;能够满足不同压力和流量需求,适用于压缩气体的中小规模储存。
缺点:储存效率相对较低,需要消耗大量的时间和能源进行充气和放气。
2. 膜式压缩机膜式压缩机是一种新型的压缩机,通过特殊的聚合物膜来实现气体压缩。
在使用时,天然气通过膜表面的孔洞呈扇形进入膜室,被扇形隔板压缩并排放。
优点:膜式压缩机具有结构简单、节能、操作灵活的优点;储存效率较高,能够满足大规模储存的需求。
缺点:对膜材质的要求较高,在高压环境下使用容易失效。
二、压缩天然气的运输压缩天然气的运输有两种方式,分别是管道输送和集装箱运输。
1. 管道输送目前,大部分的压缩天然气是通过管道输送进行运输。
在运输前,天然气需要通过管道储存,然后通过增压站压缩至指定压力。
压缩天然气在管道中运行时,管道内的阀门和调节器能够将其分配到任何需要的地方。
优点:管道输送具有连续性、经济性、耐用性等优点;能够同时满足运输的能量需求和环境保护的需求。
缺点:运输距离受限,安全事故易发生,不利于应对突发事件和自然灾害等情况。
2. 集装箱运输集装箱运输是一种相对较新的运输方式,它能够方便、快捷地将压缩天然气运输到各地。
在集装箱中,压缩天然气经过高效冷凝和密封处理后,利用集装箱货轮直接输送,能够轻松地在全球范围内进行物流调度。
优点:集装箱运输方便、快捷、经济,能够节约运费和减少碳排放。
气体钢瓶搬运管理规定
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气体钢瓶搬运管理规定气体钢瓶是重要的气体储存和运输设备,因其内部贮存着高压气体而具有较高的危险性。
因此,在搬运和使用气体钢瓶时,必须遵守相关规定,以保证人员安全和设备正常运行。
本文将对气体钢瓶搬运管理规定进行详细介绍。
一、气体钢瓶的种类及其用途1. 液化气体钢瓶液化气体钢瓶是用于储存、运输和使用液化气体的容器。
常见的液化气体包括液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)等。
2. 压缩气体钢瓶压缩气体钢瓶是用于储存、运输和使用压缩气体的容器。
常见的压缩气体包括氧气、氮气、氩气、氢气等。
3. 瓦斯瓶瓦斯瓶是一种用于存储煤气的容器,常见于家庭和工业领域。
二、气体钢瓶的搬运规定1. 气体钢瓶的搬运要求(1)由专职人员搬运,禁止非相关人员搬运;(2)搬运过程中,应保持气体钢瓶处于垂直状态;(3)禁止在气体钢瓶上跨越、坐着或放置其他物品;(4)禁止在气体钢瓶上或旁边吸烟、明火或进行电气作业;(5)禁止将气体钢瓶从高处抛下或猛力撞击气体钢瓶;(6)在搬运前应检查气瓶部位是否有损坏、漏气现象及是否标识清晰。
2. 气体钢瓶的运输规定(1)安装固定装置,固定牢固,防止倒塌或者碰撞;(2)禁止将气体钢瓶放在车厢底部或倾斜的地方;(3)在运输过程中,应对车辆进行维护检查,确保车辆的良好状态。
3. 气体钢瓶的存放规定(1)气体钢瓶的存放应该放在易于观察和管理的地方;(2)禁止将气体钢瓶存放在火源附近或者阳光直射的地方;(3)存放时应将不同的气体钢瓶分开存放,不可混杂;三、气体钢瓶的使用注意事项1. 注意安装为了保证气体钢瓶的正常使用和安全,开启和关闭阀门时,要按正确的方法进行操作,确保安装稳固、不泄漏。
2. 注意使用环境禁止在易燃、易爆、尘土飞扬、酸雾或潮湿的环境中使用气体钢瓶。
并且,气体钢瓶应该远离地震、雷电等天然灾害。
3. 注意保养对于使用过的气体钢瓶,应及时进行检验和保养。
当气体钢瓶出现不良后果时,及时通知有关部门,并采取及时的处理措施,以保证人员安全。
车用气瓶基本知识
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车用气瓶基本知识一、基本知识CNG ——是压缩天然气的英语单词-Compressed (压缩空气)Natural (自然、天然)Gas(气体)的英文缩写。
压缩天然气一般指经多级加压到20MPa左右可供车辆发动机作为燃料使用的气态天然气(甲烷为主要成分)。
CNG气瓶——是用来贮存压缩天然气的高压容器,这种装有易燃易爆气体的高压容器是具有爆炸性危险的压力容器。
车用气瓶的储气压力为20MPa。
一个完整的汽车用压缩天然气钢瓶应有瓶帽、瓶阀和安全泄压装置。
瓶帽可以保护瓶阀,瓶阀上的安全泄压装置型式应为爆破片—易熔塞组合式。
二、使用注意事项:车用CNG气瓶使用注意事项1、汽车用压缩天然气钢瓶使用及安装应符合有关标准的规定,应由省统一颁发的有CNG汽车改装资质的正规改装厂进行改装维修,包括装、拆气瓶。
严禁无资格单位对气瓶进行改装、维修、拆装检验等,不得对气瓶进行挖补、焊接修理,气瓶的原始制造标示、铭牌应齐全,内容完整,钢印清晰;肉眼检查气瓶外表应无永久性的变形,瓶阀应完好;2、充装前后应当对气瓶及其附件进行安全状况检查;充装的气体必须经过脱水、脱硫和脱轻油处理。
.严禁超压充装,瓶内天然气不得用尽,需留0.1MPa 以上余压;气瓶的工作压力是在基准温度(20℃)时的限定充装压务,气瓶的充装压力应根据充气时的实际气温予以调整,其温度补偿值应按充气站的规定。
新气瓶第一次充气前应抽真空用氮气置换处理;首次充装压缩天然气时应缓慢充装。
3、气瓶在使用过程中,发现加气量与平时行使公里数不符,或行使一段时间后,气瓶内压力明显下降时,要提高警惕,及时检查是否漏气。
有严重腐蚀、损伤或对其安全性有怀疑时,应及时进行检验;4、气瓶的复合材料层严禁划伤,磕碰以及酸腐蚀,气瓶与紧固带和安装支架之间应使用隔离橡胶垫且应紧固良好,对已磨损和变形的橡胶垫应及时更换。
缠绕式气瓶注意保护缠绕层的完好,保持表面清洁,防止化学品腐蚀;不要在后备箱中放置坚硬物品,以免碰伤、磕伤气瓶外表。
GB 18047-2000 车用压缩天然气

GB 18047-2000 车用压缩天然气GB 18047-2000前言本标准在SY/T 7546-1996《汽车用压缩天然气》的基础上,参考了ISO/FDIS 15403:1998《天然气—作为车用压缩燃料的天然气的质量指标》及其技术报告草案《天然气的组成要求》,结合我 ...GB 18047-2000前言本标准在SY/T 7546-1996《汽车用压缩天然气》的基础上,参考了ISO/FDIS 1 5403:1998《天然气—作为车用压缩燃料的天然气的质量指标》及其技术报告草案《天然气的组成要求》,结合我国近年来压缩天然气加气站和压缩天然气汽车运行的经验,规定了车用压缩天然气的技术要求。
本标准实施之日起,SY/T 7546-1996废止。
本标准的附录A和附录B是提示的附录。
本标准由中国石油天然气集团公司提出。
本标准由全国天然气标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:中国石油天然气集团公司四川石油管理局天然气研究院和中国石油天然气集团公司华东勘察设计研究院。
本标准主要起草人:陈赓良、唐蒙、何永明、李玉山、迟永杰。
中华人民共和国国家标准车用压缩天然气GB 18047-200 0Compressed natural gas as vehicle fuel1 范围本标准规定了车用压缩天然气的技术要求和试验方法。
本标准适用于压力不大于25MPa,作为车用燃料的压缩天然气。
2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 11060.1-1998 天然气中硫化氢含量的测定碘量法GB/T 11061-1997 天然气中总硫的测定氧化微库仑法、GB/T 11062-1998 天然气发热量、密度相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T 13609-1999 天然气取样导则GB/T 13610-1992 天然气的组成分析气相色谱法GB 17258-1998 汽车用压缩天然气钢瓶GB/T 17283-1998 天然气水露点的测定冷却镜面凝析湿度计法气瓶安全监察规程压力容器安全技术监察规程3 定义本标准采用下列定义。
天然气加气站地面储气设备选型简介

天然气加气站地面储气设备选型简介摘要:本文介绍了国际、国内压缩天然气运输设备的类型、制造标准和设计制造单位的资质要求,并对各标准和大、小容积气瓶组成的运输设备进行了比较。
关键词:压缩天然气;气瓶;运输设备;制造;设计;资质;比较一、加气站内压缩天然气(CNG)地面储存设备的压力等级液态燃料(比如汽油、柴油、LPG)的加注动力来源于站内的一个液泵。
而天然气燃料的加注与液体燃料的加注方式不同,通过气体压差自动把高压气体充装到NGV车上的气瓶内。
因此,为加速气体的快速流动,短时间内给NGV车上气瓶加满气,压缩机出口压力或加气站内储气装置的储气压力必须高于NGV车上气瓶加满气的压力。
而且不用外界另提供动力。
根据目前加气站的生产状况,用于储存CNG的设备压力等级如表1表1 CNG运输、储存设备压力等级汇总表按照中国《气瓶安全监察规程》规定气瓶的公称工作压力[2]定义:对于盛装压缩天然气的气瓶,系指在基准温度时(20℃),所盛装气体的限定充装压力。
工作压力[2]是指压力容器在正常工作情况下,其顶部可能达到的最高压力(表压力)下面主要介绍在国内使用的压缩天然气运输设备。
二、天然气储存设备制造单位的资质在中国境内,CNG地面储存设备属于特种设备,强制执行中华人民共和国国务院令第549号《国务院关于修改〈特种设备安全监察条例〉的决定》,该条例自2009年5月1日起施行。
和CNG 地面储存设备相关的《特种设备安全监察条例》条款汇总如下:第二条本条例所称特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶,下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。
第三条特种设备的生产(含设计、制造、安装、改造、维修,下同)、使用、检验检测及其监督检查,应当遵守本条例,但本条例另有规定的除外。
第六条特种设备检验检测机构,应当依照本条例规定,进行检验检测工作,对其检验检测结果、鉴定结论承担法律责任。
关于燃气客车的燃气分类与适用范围
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关于燃气客车的燃气分类与适用范围燃气客车的燃气种类目前有压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)三种类型,本文将对燃气客车的燃气分类与适用范围进行阐述。
一、压缩天然气(CNG)1、定义:压缩天然气(简称CNG)是天然气加压并以气态储存在容器中,它与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷(CH4)。
2、用途:压缩天然气(CNG)作为车用燃料,目前在国内主要用于城市公交车、出租车中的使用。
近年来,随着客车制造工艺技术与气体发动机使用技术的不断完善,除城市公交车、出租车的使用以外,在城郊客车和部分中、短途公路客运车辆中也有使用。
为解决公路客运车辆燃气钢瓶的安装问题,各客车生产厂主要采用的是在客车底盘的行李仓中配装6,8只车用压缩天然气储气钢瓶,每只气瓶的容量约为80/升。
根据大型客车压缩天然气发动机每百车公里额定耗气量32立方米换算,在加满气后正常行驶的情况下(不含路堵、绕道等不确定因素),可持续行驶450公里左右。
压缩天然气专用储气瓶3、缺陷:由于压缩天然气的储气瓶需安装在客车行李仓中,占据了一部分行李仓的容积,另储气瓶的容积有限,对气源的随时补充要求比较高,只适用于沿途有加气站点,或单程运距在200公里以内的中、短途客运线路上运行使用。
另由于压缩天然气的加气站点建设和布点还受到城市供气管网的限制,各中心城市内的社会加气站点较少,车辆加气时不是很方便或受到一定的限制等。
4、压缩天然气(CNG)发动机与燃油发动机的区别:压缩天然气发动机与燃油发动机的区别,主要是在供油系统装置与供气系统装置方面的改变,燃气发动机取消了燃油发动机供油系统所需的供油泵、供油管、柴油滤清器、油箱等部件装置,增加了燃气发动机所必须的供气系统部件(见下图),压缩天然气车用储气钢瓶等装置,发动机的缸体、缸盖、曲轴连杆机构、配气机构等基础件两者之间是通用的。
燃气发动机供气系统燃气发动机与燃油发动机的价差约在5万元,8万元之间,主要是发动机供气系统装置和储气钢瓶的费用。
安全使用压缩天然气(CNG)气瓶论文
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安全使用压缩天然气(CNG)气瓶摘要:目前,世界各国都十分重视压缩天然气(cng)作为汽车新能源的研究、开发和应用。
随着我国经济的发展和汽车保有量的不断增加,燃油供给矛盾和汽车尾气带来的城市环境污染日益突出,积极发展天然气汽车是解决这些问题的有效途径,本文从压缩天然气气瓶的使用安全性进行阐述,以便压缩天然气气瓶的使用安全可靠,促进压缩天然气汽车的发展。
关键词:压缩天然气气瓶使用安全随着我国经济的快速发展,我国的汽车产量和保有量也在迅速增加,到2010年,当我国的汽车保有量达到4400-5000万辆时,我国的石油资源短缺会更加严重。
我国现已探明的石油资源仅能够开采30年,因此石油资源的短缺会制约我国汽车工业和经济的发展。
天然气作为一种优质车用燃料,不但价格低廉,运行经济性好,而且发动机的排放污染小、噪声低、磨损小、使用寿命长。
因此,积极发展压缩天然气汽车的推广运用能获得较大的社会经济和环境效益。
1 压缩天然气气瓶的使用安全压缩天然气气瓶的使用安全,这里面涉及的安全问题就着实太多了,主要为存储介质、瓶体材料、瓶阀、使用环境、定期检验,人为因素等方面,下面就逐一进行说明。
1.1 存储介质的安全问题压缩天然气气瓶的主要存储介质为天然气,天然气的主要成份为甲烷ch4,无色无臭,常温常压下成气态,比空气轻,易燃易爆。
未经处理的天然气含少量的so2、h2s,有臭味和毒性,另外还含有硫、水份,这些硫份和水份会对压缩天然气装置造成腐蚀,引起各种阀门和管路连接处腐蚀并影响密封性,甚至使减压器功能失效,燃料供给系统布置不合理等问题,最终导致内外泄漏,成为不安全的火灾或爆炸气源,所以压缩天然气汽车所用的燃料天然气一定要进行充分的脱硫脱水,保证气质达到要求。
1.2 瓶体材料的安全问题对于钢质气瓶,要求钢的纯净度好,韧性高,延伸性能好,钢的表面质量好。
如果选用的钢断裂韧性很高,临界裂纹尺寸大于壁厚,使用中,即使发生裂纹扩展,裂纹穿透壁厚仍达不到临界裂纹尺寸,只会发生泄漏而不会发生因裂纹达到临界尺寸引起的爆炸,即“只漏不爆”。
工业气瓶综合知识讲解
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工业气瓶综合知识讲解工业气瓶是工业领域中常用的储存介质,它主要用于储存各种气体,从而为工业生产提供支持。
在许多行业中,使用气瓶是必不可少的。
气瓶具有储气、运输和应用等多个阶段,在不同的环节需要不同的注意事项和规范。
本文将从几个方面对工业气瓶进行综合知识的讲解。
一、气瓶的种类1. 压缩气体钢瓶:采用高强度钢制作,广泛用于储存工业气体;2. 液化气体钢瓶:用于储存液化气体,如液化石油气、液化天然气等;3. 炭瓶:用于储存粗活炭,主要用于冶金、矿山、机械制造等行业;4. 液压油缸:一种特殊的气瓶,广泛应用于工业自动化控制、移动机械、油压设备等领域。
二、储存1. 良好的通风设施:工业气瓶储存的场所要求通风设施良好,以保证室内氧气浓度不会过低,防止发生危险。
2. 禁止放置于阳光下:气瓶不能暴露于阳光下,否则易爆炸。
3. 分类存放:不同类型的气瓶需进行分类储存,防止交叉污染或火灾等事故的发生。
三、标识1. 标记:需要对各个气瓶进行标记,包括气瓶种类、压力等级、生产厂家、生产日期等信息。
2. 禁止擦拭标识:标识应在储存与使用过程中永远保持清晰、可辨,禁止擦拭。
四、安全使用1. 气瓶压力调控:使用前应先测定气瓶内气体的压力,并需要遵守相应的操作规范和安全检验标准,有效控制气瓶压力,减少潜在危险。
2. 防止气体泄漏:使用气瓶时应遵循安全规程,如密闭、控制压力、预防冲击、避免锤击等,以避免气体泄漏导致的爆炸危险。
3. 定期检验气瓶:气瓶需定期检验,确保气瓶的合格性,并根据规定进行专业检测,如超声波探伤、外观检查、水压试验等。
四、处置与回收工业气瓶的处置与回收关系着环境保护与资源利用,需要注意以下几点:1. 气瓶废弃后需进行暴露散热,并进行表面清洗等处理,避免化学物质污染环境。
2. 气瓶回收需要进行物质分离、分类、清洗等工作,保证气瓶的二次使用安全。
3. 对于已经报废气瓶的处置,需要彻底销毁,以免带来安全隐患。
使用工业气瓶需要遵循一定的规范和注意事项,确保生产过程的安全和顺利。
压缩天然气的储存有什么要求
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压缩天然气的储存有什么要求
压缩天然气指压缩到压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气,是天然气加压并以气态储存在容器中。
那么压缩天然气的储存有什么要求呢?
(1)加气站内压缩天然气的储气设施宜选用储气瓶或储气井。
(2)储气设施的工作压力应为25MPa ,其设计温度应满足环境温度要求。
(3)储气瓶应选用符合国家有关规定和标准的产品。
(4)加气站宜选用同一种规格型号的大容积储气瓶。
当选用小容积储气瓶时,每组储气瓶的总容积不宜大于4 m3,且瓶数不宜大于60个。
(5)加气站内的储气瓶宜按运行压力分高、中、低三级设置,
各级瓶组应自成系统
(6)小容积储气瓶应固定在独立支架上,且宜卧式存放。
卧式瓶组限宽为1个储气瓶的长度,限高1.6m,限长5.5m。
同组储气瓶之间净距不应小于0.03m,储气瓶组间距不应小于1.5m.
(7)储气井的设计、建造和检验应符合国家现行标准《高压气地下储气井》SY / T 6535的有关规定。
储气井的建造应由具有天然气钻井资质的单位进行。
(8)储气瓶组或储气井与站内汽车通道相邻一侧,应设安全防撞拦或采取其他防撞措施。
(9)压缩天然气加气站也可采用撬装式储气加气设备。
想要知道天然气的储存要求有哪些请到,在这里我们会为大家介绍更多的可燃气体知识,让大家知道如何正确的储存天然气。
天然气的储存与运输技术
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天然气的储存与运输技术天然气是一种重要的能源资源,广泛应用于工业、交通、热力等领域。
然而,由于其本身具有易燃易爆、体积大、密度低等特点,使得天然气的储存和运输变得非常具有挑战性。
因此,为了保障能源的安全稳定供应,必须加强天然气的储存与运输技术的研发。
一、天然气的储存技术天然气的储存技术主要包括压缩储存和液化储存两种方式。
1. 压缩储存压缩储存是将天然气压缩到较高的压力下进行储存,以减小天然气所占据的空间。
目前,常用的压缩储存技术主要包括管道输送压缩储气站和母站压缩储气站两种方式。
管道输送压缩储气站是指在输送管道上设置的压缩储气站。
在管道输送压缩储气站中,天然气先通过水合物去除空气和水分,再通过压缩机将天然气压缩到300~500 bar的压力下储存。
该技术具有输送方便、运营成本低的优点,是一种较为常用的压缩储存技术。
母站压缩储气站是指通过大型压缩机,将压缩后的天然气储存到钢瓶等封闭容器中。
与管道输送压缩储气站相比,母站压缩储气站能够更有效地控制天然气的压力和储存容量,适用于大型储气场的建设。
2. 液化储存液化储存是将天然气通过冷却降低温度,使其逐渐变成液态,在液态状态下储存。
该技术具有储存密度高、适用范围广的优点,目前主要有以下两种方式。
常规液化储存是指通过将天然气压缩、冷却降温后,将其逐步减压至0.1~0.2 bar的程度,使其转化为液态。
常规液化储存技术有较高的液化效率和储存能力,是一种适用于大型气化项目的技术。
新型液化储存是指通过使用低温材料和新型容器技术,将天然气压缩、冷却降温后,使其液化储存。
新型液化储存技术能够更有效地控制液态天然气的温度和压力,适用于需要长时间储存和输送天然气的场合。
二、天然气的运输技术天然气的运输技术主要包括管道输送和液体运输两种方式。
1. 管道输送管道输送是指通过管道将压缩或液化的天然气从储存设施输送到终端用户或接受站。
该技术具有输送距离远、输送能力大的优点,目前已被广泛应用于天然气输送领域。
国际标准车用压缩天然气钢瓶设计开发及安全使用
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国际标准车用压缩天然气钢瓶设计开发及安全使用摘要:随着世界范围的石油价格不断上涨和汽车尾气对城市环境的污染越来越严重,发展天然气燃料汽车受到各国政府的极大关注。
ISO11439《车用压缩天然气高压气瓶》是国际公认的车用压缩天然气(CNG)气瓶设计、制造及性能验证的规范标准。
CNG-1型钢质无缝气瓶以其安全可靠、经济性高在全世界得到广泛的应用。
本文介绍了满足国际标准ISO11439《车用压缩天然气高压气瓶》的CNG-1型钢质无缝气瓶的设计开发及安全使用技术。
首先分析了车用CNG钢瓶的基本要求和使用条件,接着阐述了如何选择适当的气瓶材料,对车用CNG钢瓶进行设计,并采用有限元方法对设计进行了分析验证。
分析表明,设计可满足标准要求。
然后介绍了车用CNG钢瓶的制造工艺和各种安全可靠性试验,最后对车用CNG钢瓶的失效模式预防及安全使用进行了论述,提出了CNG气瓶在使用过程中应加强监督的建议。
前言现代汽车工业的迅猛发展给社会带来了巨大的财富,但汽车在带给人们极大方便的同时,消耗大量的石油资源,并排出大量的有害气体,对人类生存环境造成较大的危害。
现在机动车废气污染已成为城市污染的主要污染源。
据统计,全世界石油产量的50%消费在交通运输部门上,用作汽车燃料的就要占到30%左右;而造成全球环境污染的60-70%烟雾和50%以上酸雨又来自交通运输业。
【1】因而,汽车能源利用效率、有害物排放、车用新能源的开发和利用等问题,近20年来一直受到各国政府、专家和公众的关注。
随着石油价格的不断上涨,研制节能汽车和积极采用替代燃料作为汽车动力源已成为全世界汽车工业技术开发的新热点。
为了最大限度地降低汽车尾气排放所造成的污染,人们正在探讨包括电、甲醇、酒精、丙烷、丁烷(液化石油气)、氢以及天然气等作为汽车的替代燃料,以减少大气环境污染。
从长远发展和技术发展成熟程度来讲,目前天然气是汽车最理想的替代燃料之一。
天然气储量丰富,燃气汽车具有安全、经济、减少污染等一系列优点。
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压缩天然气储气钢瓶录入:admin 来源:张智时间:2007-07-26 【字体:大中小】〖双击滚屏〗一、分类与特点在压缩天然气加气站技术发展的不同阶段,曾使用过许多种形式的站用储气器,有代表性的有如下几种:(1)并联小气瓶储气库所谓并联小气瓶储气库就是将大约60~200个水容积在50~80L的小型高压气瓶并联在一起,以获得较大的容积,作为站用储气器,图3-53就是这类储气器的一个应用实例。
这种气瓶按标准规定不设排污口,曾使用过的主要有两种:一种是按美国运输部DOT标准生产的运输用小型容器,安全系数2.48,这种容器的本来目的并不是作为地面存储之用,因为DOT没有制定地面储存应用标准的权限;一种是按我国GB5009—94钢制无缝气瓶标准(目前我国压缩天然气加气站用储气瓶标准)生产的小型气瓶,安全系数2.3,如氧气瓶等。
并联小气瓶储气库因为气瓶较多,所以连接点很多,容易产生连接处泄漏。
这种系统的管道较细,所以气体的流动阻力也比较大。
众多的气瓶一般是水平放置,排列在一起的占地面积比较大,一般在50m2以上。
气瓶没有排污口,日久天长,压缩机排气没有分离掉的水分和润滑油会逐渐沉积在气瓶内,占据气瓶有效容积,溶解于其中的硫化氢还对容器产生腐蚀。
按标准规定,这种气瓶每三年必须拆开送检一次,逐一进行水压试验,然后还要逐个清洗、吹扫、重新安装,运行维护成本很高。
气瓶数量太多,安装、配管工作量较大,施工工时长。
气瓶的摆放除水平放置外,早期也有竖直放置的,但这种使用方式一般是在气瓶较少时,如24个,因为气瓶多时其占地面积实在太大,且这样的储气库多是与压缩机撬体组装成一个整体,以提高紧凑程度。
这种储气器的优点是气瓶易于购得,价格较低,但上述诸多缺点导致其在新建的加气站中已较少采用,只在早期建设的加气站可见到。
(2)无缝大容积储气瓶为克服并联小气瓶储气库的众多缺陷,近年来出现了单瓶水容积约在1300~1500L的专门用于压缩天然气加气站地面储气的无缝压力容器。
多数加气站只需设置3~6个即满足要求。
这种容器多数是在厂家就直接三个一组固定在一个支架上的,现场安装极为方便、迅速,目前国内外均有生产。
这种容器一般是按ASME第Ⅷ章第1节压缩气体地面存储设计标准设计的,安全系数为3,容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%,专门作为地面存储之用。
容器上有排污口,便于排污。
运行过程中,只需定期进行外观检查和测厚检查,不需拆除连接件进行其他检测,运行维护费用低。
占用场地小,一般约为5~7 m2,可露天放置。
整体结构坚固、刚性好,能更好的承受冲击载荷及地震波动。
容器数量少,接头少,管线尺寸大,流动阻力较小。
图3-54是一个这种储气器现场使用实例,最常见的是将气瓶叠放,置天地面上卧式安装,也有将气瓶置于地面上立式安装的,还有的挖一个地坑将瓶组垂直安装放在地坑内,维修人员可通过设置在地坑侧壁上的梯子进出地坑进行瓶组维修,地坑边缘设护栏,顶部设防雨棚。
(3)地下储气井地下储气井的思想来源于对天然气开采工艺过程的逆向思维,这种储气器是采用石油部门的钻井技术,在地面上钻一个深度约为100~200m的井,然后将十几根石油钻井工业中常用的18cm套管通过管端的扁梯形螺纹和管箍接头连接在一起,两头再各安装一个封头,形成一个细长的容器,放至井中,然后在套管外围与井壁之间灌入水泥砂浆,将长筒形容器固定起来,便形成了一个地下储气井。
根据加气站的容积需要,可以灵活决定储气井的深度和数量,每口井的间距大约1~1.5m。
同地面瓶组相比,这种储气方式有很多优点:1)节省土地面积。
如三口井实际占地只需要1~2 m2,而且按GB50156—2002规定,其所需的防火间距只有地面储气瓶组的50%~70%,所以其实际所需的平面防火禁区面积只有地面储气瓶组的1/3左右。
这一方面有利于站面布置,也有利于站址选择和减少总投资。
2)安全性较好。
套筒材料按API制造,本身直径又很小,同时外壁有油井专用水泥固封,所以承压能力很强,套管爆破压力达86Mpa。
此外,即使储气井发生爆破,其高压气体也是通过撕裂的地层缓慢泄压,爆破能量被相对而言无限大的底层迅速吸收,地面只有轻微振动。
同时这种装置还不易受到人为、撞击、火灾等外界其他因素的破坏。
3)节省了安全辅助装置设施,按照GB50156—2002和GJJ—2000的规定,储气瓶罐必须进行防腐,必须设置可燃气体检测器,以及夏季的喷淋冷却和冬季防冻装置,而储气井深埋于地下,冬暖夏凉,无需这此设施。
同时,防火墙的高度和长度也大为减少,建设费用只需瓶式储气方式的一半。
4)使用寿命长。
储气井埋地于地下,不易受到风吹雨淋及外界的物理损坏,同时套筒外部裹了一层高强度水泥,使其与土壤中的腐蚀介质隔绝,不易被损坏。
根据SY-T6535—2002《高压气地下储气井》的规定,储气井的使用寿命为25年,而按我国《压力容器监察规程》,作为金属压力容器的储气瓶的使用寿命为15年。
5)运行维护费用低。
储气井的检测周期是6年,而储气瓶一般为2~3年。
6)夏天可多储气。
储气井位于地下,温度较低,压缩机排气在其中还可进一步冷却,所以相比于地面瓶组可储存更多的气体。
但储气井也有缺点,如耐压试验无法检验强度和密封性,制造缺陷也不能及时发现,排污不彻底,容易对套管造成应力腐蚀等。
图3-55为一个储气井的结构示意图,根据井深决定井筒和管箍接头的数量,下封头置于井底,上封头上开有排污口和进排气口,排污口下部吊了一根排污管通至井底,有些储气井为了结构简化还将进排气口合二为一。
储气井上部大约高出地面30~50cm,每根套管的长度为10m。
套管与管箍接头的连接螺纹处采用能承受70Mpa的耐高压的专用密封脂进行密封。
储气井有几项比较关键的技术必须加以注意,早期的储气井在使用中曾出现过这些方面的问题。
近年来经过国内一些厂家的努力,有些已得到了一定程度的解决。
1)井口上封头进排气接管和排污接管处容易发生漏气,这通过改用球面密封得到了解决,另外有些厂家将进排气口合二为一,也减少了泄漏点。
2)以往进气口水平布置高压气流对井壁和排污管根部造成冲蚀,常将排污管吹断。
现在的储气井将进气口竖直设置在上封头上则杜绝了这种现象。
3)储气井有一小部分伸出地面,暴露于空气中,因为空气与大地化学成分不一致,所以在井筒靠近地面处容易产生锈蚀。
一个解决办法是在地面以上及以下各约15cm处的筒体上各套一个由镁合金等活泼金属制成的金属环,并用导电材料将两金属环连接,则可避免钢制套筒的腐蚀,取而代之的是金属环的腐蚀,腐蚀后的金属环只需定期更换,可有效保护井体。
4)储气井还容易出现的一个问题是长时间运行及气体受到冷却后,井底容易出现积水,天然气中或多或少含有一些硫化氢,容于积水后对井底金属形成腐蚀,虽然有排污但不可能实施排污,只能定期排污,同时排污也无法做到彻底。
国内某厂家用一个巧妙的办法解决了这一问题,在储气井底部灌入一些润滑油或液压油,当有积水存在时,油会浮在水湎上,将水和天然气隔开,有效避免硫化氯溶解于水而产生腐蚀性。
排污时,水排完见到油后则停止排污,对于排出损失的少量油,2~3年补充一次即可。
5)此外,套筒和井壁之间水泥砂浆是通过一个管状物灌入的,有时容易发生灌浆管底部堵塞而灌浆不致密的问题,国内某公司在灌浆管侧壁上开了许多孔,形成了一个多出口的灌浆管,有效解决了这一问题。
二、储气器的容积匹配站用储气器在使用中有一个重要的衡量指标称为容积利用率,所谓容积利用率就是将所有地面瓶组的压力充至规定值(如25MPa)后开始给车辆加气,所有被充气车辆要求充至规定压力(如20MPa),当因为储气器自身压力降低而最后一辆车刚好被充满,再多一辆就无法再充满时,储气器内被消耗掉的气体标准体积与其初始压力状态所对应的气体标准体积之比。
相同的储气器总容积,若将其分为容积相等或不等的几组,由各组依次为车辆加气,与不分组相比,容积利用率会有很大差别既使是相同的分组情况,加气车辆的初始压力不同,容积利用率也不一样。
比如,储气器不分组,将其充至25Mpa后开始给车辆充气,当其压力降至20Mpa以后便无法继续给车辆充气,因为此时已无法加满20Mpa,若忽略充气过程中的温度变化,则储气器的容积利用率只有20%。
实际上加气是靠储气器与车辆气瓶这间的压差进行的,当储气器内的压力还没有降到20Mpa的时候,加气机流量计已经因为压差太小导致质量流量低于设定值而自动关闭,这是加气机的基本功能之一,如22Mpa,那么此时的容积利用率只有12%。
再如,将储气器的总容积按20%、30%、50%分为三组,依次称为高压组、中压组、低压组,开始时其内压力均为25Mpa,有车辆加气时,先由低压组为其充气,直至压力平衡或加气机流量计因为流量太小而自动关闭;再由中压组为其充气,直至压力再次平衡或加气机流量计因为流量太小而自动关闭;随后是高压组为其充气直至规定的20Mpa。
充气过程各组气瓶及车辆气瓶的压力变化如3-2所示,可见高压组气瓶压力降至仍可保证充气速度的22.1Mpa时,储气器的总容积利用率约为32%。
表3-2 三级计气系统加气过程美国CPI公司进行过一次实测,根据加气时手工记录的每组储气瓶的压力变化来换算储气器的容积利用率。
储气压力25Mpa,总储气量1163.7Nm3,储气器划分成容积相等的三组。
车辆充气压力20Mpa,开始为空瓶,储气量28.3Nm3,充气车辆钢瓶总数17个,充气按由低到高的顺序依次使用各组地面气瓶,每组气瓶每次充气时都充至车辆气瓶压力平衡。
每次各组储气瓶的容积利用率分别为高压组12.5%、中压组38.4%、低压组73.4%,平均值为41.4%。
如果将分组配比结构改为高、中、低压比为1:2:3,则理论上讲储气器平均容积利用率超过60%。
加拿大IMW公司对由20只水容积为94L/个的气瓶组成的总储气量为470 Nm3的站用储气器进行了容积利用率的研究,气瓶和汽车的充气压力仍分别为25Mpa和20Mpa。
当所有气瓶不分组时,容积利用率为9%;当气瓶分为2组,高压组8个,低压组12个,容积利用率为27%;当气瓶分为3组。
高压组4个,中压组6个,低压组20个,容积利用率就是表3-2中的32%。
当然,实际运行中的储气器容积利用率还受到许多其他因素的影响,总的来看,储气器的容积按1:2:3划分成三级加气系统比较合理,能获得较高的容积利用率,实践也证明了这一点。
综上所述,尽管影响储气瓶组中气体利用率的因素较多,但从实用的角度看,在不过多增加加气站成本的前提下,通过以下途径,适当提高储气瓶组的气体利用率是比较可行的:1)将储气瓶适当分组,尽可能选取1:2:3的配比结构,或者适当增加低压瓶组的比例;2)具有自动顺序控制储气瓶组充气功能的加气站,应将高压瓶组的压力作为控制压缩机再启动的变量,这在保证高压瓶组最低压力不低于20Mpa(保证汽车加满的必要条件)的情况下,可使低压瓶组的压力降得尽可能低;3)具有顺序控制功能的自动售气机,在保证加气速度不会受到较大影响的前提下,适当减小顺序控制加气流量的截止参数值;4)采用手动顺序控制的售气机,可以根据加气车辆气瓶的容量,人为调控低、中、高压充气阀打开时间,以便尽可能多得利用储气瓶组中的气体,尤其在加气车辆不十分繁忙的情况下,对减少压缩机的启动次数还是很有用的。