压缩天然气加气站设备选型与运行管理分析

2020-01-13李建华新疆喀什新捷能源有限公司新疆喀什844000

化工管理 2020年14期

李建华（新疆喀什新捷能源有限公司，新疆喀什844000）

1 发展背景

目前我国汽车行业发展迅猛，城市中机动车数量的增多，尾气排放导致大气环境受到污染，严重破坏了生态环境。人们环保意识逐渐增加，加之资源条件的限制，为天然气汽车的普及创造了条件[1]。直至2013 年已经有超过85 个国家开始普及压缩天然气汽车，这也为压缩天然气加气站的建设奠定基础。天然气作为天然气汽车的重要能源，其本身具有易燃性、易爆性的特点，做好天然气运输以及运行管理，可以保证天然气的安全性。

2 压缩天然气加气站设备选型

2.1 天然气压缩机选型

CNG生产过程中压缩工艺占据非常重要的位置,所以选择合适型号的压缩机也直接关系到后期CNG生产效果。所以，下面从进口、国产压缩机两个方面展开选型分析：其一，进口压缩机选型。进口压缩机费用支出比较大，其中包括设备、土建、征地等费用，共计资金约700万元左右。第二，国产压缩机选型。对比进口压缩机，国产压缩机的费用需求较少，设备、土建、征地等费用共计650万元左右。由此分析，针对天然气压缩机型号的选择与总建站投资的差异比较明显。针对设备费用的投入,选择进口设备的资金高于国产设备20%左右，但是若立足于总投资这一层面，两者之间的差异并不十分明显[2]。所以，无论是选择进口设备还是国产设备,必须要从整体入手展开全面评价，选择性价比最高的方案。

2.2 脱水设备选型

CNG加气站脱水设备主要为干燥器，将其设置在压缩机前后两个位置，分别起到低压脱水、高压脱水的效果。其中低压脱水能够保护压缩机，避免在运行过程中受到腐蚀,压缩机组内部不需要冷凝水导出系统。因为操作压力不高,所以容器制造也没有严格的要求。通常选择硅胶-分子筛两级脱水装置。但是这种脱水设备的体积、脱水量相对较大，增加CNG加气站脱水的能源消耗。高压脱水相关设备的体积与再生气量较小,干燥处理之后的气体露点较低。因为天然气在压缩机处理之后的冷凝水排出量在总脱水量中占比达到75%左右,所以压缩机脱水需要的设备与脱水剂较少,避免大量能源耗损的问题。这种高压脱水采用分子筛一级脱水的方式，运行中的压力比较高，所以容器制造工艺的使用也面临更为样的要求，内部必须要安装冷凝水导出系统,使得系统内部结构更加复杂。压缩机中天然气没有经过干燥处理,会导致内部一些设备受到腐蚀,从而缩短压缩机使用期限。

鉴于此可以确定天然气脱水装置的有利条件：第一，如果压缩机处在运行状态下,机体会对冷凝水生成量造成影响,天然气进站压力可以消除脱水系统形成的阻力，建议选择低压脱水设备。这一环节需要注意，如果选择进口压缩机设备，那么设备运行期间不能形成冷凝水；第二，压缩机运行期间的机体不会对冷凝水生成量造成影响,而且导出举措可靠性高,建议采用高压脱水设备。

3 压缩天然气加气站运行管理

3.1 加强安全管理

第一，人员的安全管理。工作人员是加气站各项生产活动的实施主体，参与到生产运营的全过程中，所以工作人员的行为直接关系到加气站运行的安全性，开展安全管理期间也必须要对于工作人员相关的所有因素进行审核。为了避免在安全管理期间出现失误，所有工作人员需要严格按照标准规范约束个人行为，做好本职工作的同时，深入落实风险管理，参与到三级教育培训中，掌握加气站设备操作、维护与检查的正确方法，每次进行专业操作之前必须按照规范穿戴防护用品，掌握职业卫生防护设施的使用方法，正确识别加气站运行管理期间可能出现的突发性问题，例如物料泄漏和设备故障等，可以在发生事故的同时参照应急救援预案规范展开救援。

第二，机械设备的安全管理。设备作为加气站生产不可缺少的重要载体，设计、制造、维修、报废等环节的处理必须要保证规范性，开展风险管理期间也需要满足管理制度要求。组织所有设备操作人员参与培训，掌握设备专业操作方法，对于一些特种设备还要有专业上岗证书才能够进入到工作岗位中[4]。机械设备在使用一段时间过后应该及时送检，确保设备的各项功能的正常运行。如果设备在运行期间出现故障，操作人员应该及时关停设备，检查导致故障的原因并且及时予以解决，以免故障范围扩大影响到压缩天然气加气站的正常运行。

第三，物料的安全管理。加气站中的物料包括天然气、加臭剂等，针对这一类材料的储存与加注，必须按照安全操作规范展开，期间还需要规避明火、高温等因素的影响。同时，物料输送环节需要重点分析周围环境的压力、温度与流速，如果出现超温超压、流速较大等问题，会导致火灾爆炸。组织关注人员培训期间，要重点指导天然气设备的操作方法、工作服的穿戴要领。加气站全部设备都会运用到天然气，所以各项作业操作环节必须严防天然气泄漏，建议安装可燃气体探测报警仪，并且加强巡检，从根本上预防泄漏问题。

3.2 完善维修方案与操作规范

加气站中的机械设备具有危险性，全部投产之后需要有完善的规章制度作为运行保障，期间还需要拟定安全管与岗位责任制度。对于加气站不同种类的设备制定对应的操作规程，所有工作进入工作岗位之前，全面接受专业培训，了解各个设备的操作流程以及安全操作规范，避免因为操作失误而导致事故。按照机械设备运行与检查记录，编制维修方案，定期组织设备的维修和维护，确保加气站始终保持良好的运营状态。加气站技术部门每月组织一次巡查，监督所有站点操作的规范性，要求必须严格按照安全操作规程展开各项作业，机械设备是否定期检验、运行台账内容是否规范等。

3.3 定期组织加气站突发事故演练

加气站的相关工作具有危险性，一旦出现突发事故必须要及时处理，才能够保证安全。为此，需要制定安全应急预案，并且在加气站内定期组织突发事件的演练，熟练掌握突发事件的解决要领。

3.4 规范加气站运行流程

一般天然气加气是在管道内部提取，或者从加气母站运输至加气子站中，经过压缩处理之后，再将天然气运输到车辆中。下面针对压缩天然气加气站运行流程进行介绍：加气站在压管网内部完成取气，并且进行过滤与计量处理后，经过缓冲罐输入到压缩机中，接收到天然气的压缩机进行加压，直至天然气压力达到25MPa后输入到后置脱水装置中干燥处理，按照从高到低的顺序在加气站中的储气井组充气，储气井组达到预设储存压力数值后压缩机运行停止[3]。加压处理的天然气利用加气机对汽车进行计量加气，加气的顺序从低级压力开始向高级压力逐步过渡，期间从储气井组内部取气，若高压井组与加气压力规定不符，建议采用压缩机直通管完成加气作业。由此可见，压缩工艺、压缩机与脱水设备选择的重要性。