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CNG加油站安全释放系统
天然气是一种可燃气体,在特定的条件下有发生爆炸的危险。在
CNG加气站系统运行过程中,天然气又总是处于高压状态,压力高达
25Mpa。这种苛刻的条件,要求在加气站的系统设计中,必须采取一系
列完善的安全技术,以保证设备的运行安全。安全释放系统是重要措
施之一。现以美国某公司的橇装式CNG加气站相关设备为例,对加油
站安全释放系统作以介绍。
一、安全释放系统的设置位置
安全放散系统所放天然气气体应包括,压缩机停机后滞留在系统
中的气体;各气动阀门的回位气体;安全阀释放的气体;压缩机润滑
系统所泄漏的气体;各级凝聚式过滤器所排出的气体;卖气机软管中
的残余气体和脱水烘干机的再生气体等。为了保证这些气体除部分可
回收利用以外,其余能安全地放散到高空中去,就必须在系统的相关
部位设置安全放散系统。主要有以下几个环节。
⒈压缩机排放管线
假定该压缩机是四级压缩,每一级压缩后的气体要经过冷却器
(风冷)降温,再经凝聚式过滤器除油净化后,进入下一级气缸。为
了避免每一级压缩后的管路系统超压,在冷却器前的管路中设置了一
组安全阀,并和集中放空管相连。当冷却器和高压管道的压力因某种
原因上升超过极限时,安全阀自动打开,释放压力,保证系统的安全。
压缩机活塞杆密封填料函中的润滑油和泄漏气体的混合物,通过
活塞泄漏到腔内的少量气体通过两根管道收集到集油箱中。最后经集
油箱上的排气管,排放到降噪箱体上的空气中去。
末级缸排气管线进入冷却器前,与安全阀并联设置手动针阀,和
集中放空管相连。主要用于故障排除时,降低系统压力,排空系统中
的气体,确保维修人员在安全状态下从事维修工作。
⒉气动控制系统
该橇装式压缩机站的控制系统,它由电磁先导阀和气动阀的组合
控制。是将压缩机最终输出的压缩天然气,经分流降压后作为气源,
驱动气动球阀。当两位三通电磁阀将驱动气源接通时,通过气动执行
机构打开充气球阀等阀门。若要关闭充气球阀时,必须先通过控制系
统转动电磁阀,将管路中的驱动气源与放散系统(如回收罐)接通后
降压排掉,气动执行机构才能在弹簧力的作用下回位,将充气球阀关
闭。这部分气体经回收罐可以回收利用。
⒊回收罐
回收罐在系统中起到两个作用,一是缓冲作用,可降低管路中的
气流脉动,稳定系统压力;二是收集废液废气,如将除油过滤器分离
出的废液废气,气动执行机构的回位气体,安全阀释放的气体等先收
集起来,压力调节后,它被反馈到压缩机的主入口,既能起到稳压作
用,又可重复利用,节约气源。
⒋气瓶组
气瓶组一般都设置一组或几组安全阀和放散系统。主要是防止系
统压力因加热或其他原因急剧上升,可通过该系统释放压力保证安全。
另一方面,是为了检修时的方便和安全。因为气瓶和管路压力高达
25Mpa,必须经过该系统泄放到常压后方可拆卸检修。气瓶组一般都分
为高、中、低三组,所以最好用阀门(通常用针阀)将三组分别控制,
最后都通到同一个放散管中排出。这样,维修某一组时,其它两组可
不受影响,不必排空。
⒌烘干机
脱水烘干机的放散系统包括两部分,一个是系统中的安全阀,如
果系统因故超压时可自动释放压力;另一个指烘干机再生时为了降低
罐内压力而释放气体的阀门(如气液分离器下的排液阀等)。过去这
部分气体都被排空而浪费掉了,现在许多生产厂商,都已设法将其回
收到进站输气管道中加以利用。
⒍加气机
加气机的放散系统,除了管路中的安全阀,检修时用的放气阀
(一般为针阀)外,主要是加气枪上的回气管。当给汽车加完气后,
尽管汽车上的气瓶阀门和加气机的电磁阀已经关闭,但是管路中的
20Mpa的高压气体作用在加气枪和气瓶受气嘴上,拔不下来,必须将这
部分气体压力释放掉,所以设置了回气管。为了保证加气机附近的安
全,一般情况下,回风管沿高压输气管道引回压气站附近进行分散。
二、建立安全分散系统的原则
依据行业标准CJJ84-2000《汽车加油站技术规范》,并参考国
外先进标准,可知在CNG当车辆加油站配备安全分散系统时,必须满
足以下基本原则,才能确保放散系统的有效和可靠。
⒈若泄放流量较小,如安全阀超压释放的气体和设备释放的气体,
可用管线排出至安全区或通过放空管排放;对泄放量大于2m3,泄放次
数平均每小时2~3次以上的操作排放,应设置专用回收罐。
⒉压缩机
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