1、关于CNG加气站建设的体会关于CNG加气站建设的体会1概述西安天洁航天科技股份有限公司足国内校早进行橇装式加气站技术集成研亢和引进的高新技术企业，公司前身西安向阳航夫工业总公司早在1994年就开始从事橇装加气站的技术工作，在对欧美先进的加气站设备和技术充分研究分析的基础上，选择了美国ANGI公司的产品作为代理产品，先后在北京、西安、乌鲁木齐等地建设了10余座加气站，在对引进的国际一流CNG加气站技术和设备进行深入研究以及在加气站建设和后期的眚后服务实践基础上，经过不懈努力，完成了具有自主知识产权、适应中国国情，且具有国际先进水平的新型橇装式压缩机站设备的开发研制工作。同时依据自己独特的工艺流程
2、，选用国产配套辅助设备，形成了一套优点突出并已模块化了的CNG加气站成套设备和技术。公司通过长期的工程实践，已形成了集科研开发、设备制造、工程建设和售后服务于一体的专业技术队伍。下面就天洁公司进行加气站建设及其技术的开发、研究等方面的问题作一介绍。2加气站技术的研究2.1采用系统工程技术，进行加气站模块化的总体布局和系统设计。加气站建设是一个较为复杂的系统过程，只有采用系统工程的原理和思想优化工艺设计和设备配置，才能真正利用有限资金，把更加先进技术提供给用户，避免浪费。不仅要依据输气管网的压力、所需供气的汽车数量而确定压缩机的基本参数和品牌；依据天然气的气质情况和含硫含水状况，以及当地的最低环
3、境温度，确定脱硫和脱水干燥的工艺方法以及装置的结构形式和规格型号；还应以压缩机的技术参数为基础，对各个环节的工作压力、气体流量和流速、工作温度，以及管径、接口状态等主要参数进行核算、优化和合理匹配；在进行工艺设计时还要考虑系统的运行安全、施工的方便和维修简单等。2.2采用国际一流压缩机确保系统核心技术的先进性。压缩机作为CNG加气站的核心决定了整个加气站的性能。因此选择一台性能优越的压缩机显得尤其重要。橇装式CNG加气站的压缩机种类繁多，形式各异。但从其工作状态可分为无油润滑和有油润滑两种形式。两种形式的压缩机各有优缺点，见表一。 表一：有油润滑与无油润滑压缩机的比较有油润滑压缩机无油润滑压缩
4、机优点1.密封环工作寿命长：2.汽缸冷却要求低3.汽缸冷却要求低4.无故障运行时间长1.减少了润滑要求，润滑系统结构简单2.安装减少的过滤器3.减少了日常维护和使用的要求缺点1.润滑油的消耗量较大2.增加了分离过滤器的维护和更换3.天然气中的微量油污影响车尾的排放1.增加了汽缸的冷却要求2.密封环气阀寿命短3.设备成本较高4.无故障运行时间短 同时，由于建站的城市天然气管网的压力差别较大，同地区不同时间区段的压力波动也比较大。因此加气站压缩机选型时，一般选用进气压力范围较宽、适应能力铰强的机型。这样可避免由于管网压力高，需要降压后输入压缩机而造成资源的浪费。或者管网压力长期过低，降低了压缩机的
5、工作效率甚至损坏压缩机。2.3配套铺机尽可能选用国产设备，以降低加气站的投资费用。由于国产辅机如脱水干燥设备、脱硫设备、储气设备、售气机等国产设备的技术水平和产品质量近年来已大大提高，可满足加气站的技术要求，而价格却比进口设备低的多。因此，在满足设各性能的前提下，尽量选择国产设备。2.3.1净化系统目前国内大部分地区的天然气管道的天然气含硫量已经控制在标准范围内，脱硫罐基本不再使用。CNG加气站的净化系统主要是脱水作用。天然气的脱水可分为低压脱水和高压脱水。由于压缩机的积水现象对压缩机危害严重，通常采用干燥器低压脱水。根据天洁加气站的工艺特点以及对压缩机的保护理念，采用国产双塔可自动再生的低压
6、前置脱水干燥器。2.3.2储气系统CNG加气站的储气系统主要分为气瓶组、储气井、储气罐三种类型，根据用户的不同条件及对设备的要求进行选择。现比较如表二所示表二各种储气系统的对比成本占地面积维护气瓶组低大难度高储气井较高小难度较高储气罐高较小难度低设置储气的容气系统既要考虑汽车加气量，又必须和压缩机的排气量相匹配。过小的储气容量，会造成压缩机的频繁起动，影响压缩机的使用寿命：过大的储气容量，往往会造成储气容积的浪费。因此储气系统的容积应经过仔细测算后合理确定。2.3.3售后系统为了增加加气站压缩气体的利用律，在压缩机、气瓶组和售气机之间采用多线加气，随着线路的增加，利用率不断提高（参看表三）。但
7、是过多的线路会增加天然气气管线排布的复杂程度，通过实践发现三线售气系统具有较好的利用率，并且布线结构相对简单。表三多线售气系统的线数与利用率（统计资料）线数1线2线3线4线5线利用率25%45%60%65%68%2.3.4系统设计和设备选型应兼顾北方寒冷地区的特点。我国北方广大地区冬天冰冻季节很长，因此在建站时必须考虑它的特殊性。2.3.4.1采用风冷系统加气站中的压缩机气缸和级间冷却，采用风冷方式，结构简单维护方便，少了冷却水循环系统，避免了冬天结冰的麻烦，在北方寒冷地区更为重要。2.3.4.2安装保温系统建有房子的加气站，房内应有暖气设备，露天安装的橇装式压缩机站应在橇装内安装取暖保温装置
8、，以便压缩机能够正常启动和运行。3加气站国产化的开发基于以上的设计思想，天洁公司经过两年的时间，独立自主的开发出了具有国际先进水平的CNG加气站橇装设备。其主要特点如下：3.1压缩系统作为少油润滑形式的代表之一，德国ZM压缩机，在吸取了该公司数百台压缩机制造和使用经验的基础上，推出了一系列切中CNG压缩机要害的崭新设计。除了具备少油润滑形式的特点之外，其结构设计尤为突出。a整机结构保证无CNG外泄。填料处的微量漏气，被机身贮留并回收利用；b活塞活塞杆组件的导向、支撑状况优良，确保其运动的精确直线性和活塞环、填料的气密性；c.自润滑各级活塞环、填料和气缸少油润滑相配合，获得优良的润滑、密封工作条
9、件；d传动件承载面的低比压值，使传动件工作面温升低，零件热膨胀小，磨损率低，更换周期长；e.刚性上乘的机身，反向的传动机构压力润滑系统和单独制造的强刚性、全圆筒形十字头滑导，是传动机构可靠运行的保证；f.传动机构的反向润滑使曲轴无需钻削油孔，消除了曲轴油孔产生的应力集中问题，使其强度高，刚性好。32控制系统橇装式CNG加气站的自动控制系统通过PLC控制软件，对系统运行的全过程进行控制，按一定的时序自动进行，无须人工干预并具有以下几个突出的特点：气动阀门的驱动气源：将压缩机输出的天然气分流减压后用于驱动各个气动阀门，与使用独立的空压机系统作为仪表风气源相比，使气路控制系统结构大大简化，工作更加可
10、靠。优先顺序控制系统：通过优先顺序控制系统和储气瓶组的分组联接，可提高气瓶组的利用率和加气速度。现场汉显实时监控：其控制软件可对系统运行状态实施现场实时监控，除了可及时显示各个环节的压力、温度、速度等运行参数外，还可以显示各个阀门、开天的运行状态，并记录了最近十次故障情况，便于查询诊断。汉字显示，一目了然。远程通讯功能可使管理人员通过MIDEM和电话线进行远距离监控，便于同时对各地多台加气站进行实时控制管理，包括十监测、故障诊断和排除。专家系统：采用专家系统可对压缩机站的运行情况进行智能话的实时监测、故障诊断和信息显示（汉显），多次故障的历史记录，能帮助工作人员分析判断、进行故障排除和设备维修
11、。4加气站建设 4.1严格执行加气站建设标准加气站的相关标准，是各个国家多年来在加气站设备制造和和建站方面的经验总结，是我们从事CNG加气站这个行业所应遵循的法律依据，也是加气站安全的基本保证，必须不打折扣的严格执行。由于已经颁布执行的行业标准和地方标准中，都没有涉及进口橇装站的内容，为了规范建站施工，提高工作质量，我们依据多年的实践经验，在参考了许多相关行业的标准后，制定了自己的企业棕准，作为施工和设备安装的依据。橇装式CNG加气站设备安装规范QBTJl001-2000(试用)橇装式CNG加气站工艺设计规范QBTJ1002-2000(试用)橇装式CNG加气站施工工艺规范QBTyl003-20
12、00(试用)4.2严把压力容器类设备制造资格关加气站中的许多重要设备，如脱水干燥装置、脱硫装置、储气瓶组和回收罐等都属于压力容器。为了保证加气站的运行安全，对手进口设备，不但要求制造商具右相应的资格，设计制造符合ASME标准要求，还必须取得中国进口许可证；国产设备必须选用有压力容器制造许可证的国家定点厂商所生产的合格产品。其他厂家生产的设备哪怕价格低也决不选用。这一原则决不能放松。4.3施工现场的技术指导和监督在基建施工过程中，为了避免返工或失误，尤其是隐蔽工程如压缩机基础、预留管沟、管线敷设、电缆穿管等必须满足设计要求。除正常的工程监理外，在施千的关键环节，我们派专人在工地上向施工单位进行技
13、术指导和质量监督，为后续的设备女装和系统调试创造了有利条件，效果非常明显。4.4高、低压管道的施工控制高、低压管道及设备的安装施工质量，直接影响加气站的运行安全。我们一般都选用有压力容器、管道制造和安装资格的单位进行施工。需要现场焊接的管道，主要是低压管道，必须严格按压力管道相关标准进行操作，包括焊接、探伤、水压、气密试验等项工序，并出具压力容器监检部门认可的合格检验报告。高压气管的接长焊接需在工厂进行，且按相关标准检验合格方可使用。着用卡套式管接头连接时，该处应放在井中或地面上，以方便更换；对于水位较高或盐碱地区，不锈钢管外还应套上PVC塑料管，予以保护避免钢管腐蚀加剧。所有管道，尤其是高压
14、管道，安装前严格按有关规定和标准进行分段清理吹扫，然后进行系统清理吹扫。以保证售气机电磁阀在工作时不会被脏物堵塞而失灵。4.5设备安装和系统调试加气站设备的安装比较简单，但是橇装式压缩机站的安装却不容忽视。重点是保证其水平度符命设计要求，才能使压缩机运行时的振动最小，噪声最低，以延长共工作寿命。系统调试时，重点足系统的气体置换和气密试验必须严格按照相关的技术规范进行，这也是能否保证加气站调试一次成功的关键环节。5加气站建设中应特别注意的问题5.1管线的敷设和排布橇装式CNG加气站建设中管线的敷设和排布主要包含两个方面的内容天然气管路和电力电缆。在管线的敷设和排布过程中应注意以下几点：a.根据c
15、NG加气站的工作原理，按照其丁艺流程，确定各设备合理的摆放位置。尽量使管线缩短，减少压力降：(设备合理的摆放位置，对工艺管线敷设的合理性至关重要)b.天然气管路和电力电缆的敷设尽量远离，严禁相互交错；c.管线敷设的埋地部分需操持其连续性，尽量减少各种接头的使用。5.2设备的防爆问题天然气是一种易燃易爆的气体，因此CNG加气站的防爆问题就显得尤为重要。橇装式CNG力口气站内的设备可根据标准中不同的防爆等级选取防爆设备。橇装内的管接件、控制箱以及各种传感器和连接电缆都应考虑到阻燃、防爆。橇装内、罩棚下等天然气可能积聚的地方应安装可燃气体报警仪，在可燃气体浓度达到爆炸极限之前，报警停机。5.3压缩机
16、的驱动问题CNG加气站的压缩机驱动分为电机驱动和燃气发动机两种方式。燃气发动机驱动方式是以站内天然气气源为发动机燃料，通过燃烧天然气作功驱动压缩机。这种方式的结构较为复杂，对发动机的要求较高。目前，国内橇装式CNG加气站的压缩机驱动以电机驱动为主，结构较为简单，安装使用方便。但由于压缩机驱动电机的功率较大，因此对电网要求较高，须为加气站设置独立的变压器。通常电机的额定电流为200A左右，直接启动将产生1000A左有的启动电流。因此，直接启动将对电网产生较大的冲击。当使用软启动时，电机的启动电流在500A左右，减小了对电网的冲击，同时延长了电机和压缩机的使用寿命。5.4设备的接地橇装式CNG加气
17、站对设备的接地要求较高，在满足各设备的接地要求情况下，应避免设备的重复接地。由于加气站管道中气体流速较高，势必产生静电积累，因此需满足各设备的静电接地要求，避免加气站运行以及售气过程中可能产生的危险。5.5ESD的位置ESD紧急切断开天，当CNG加气站出现问题时用以切断所有的电路和气路，确保设备以及人身的安全。由于问题出现的随机性，在橇装内的控制面板上，橇装外的仪表盘旁和售气机附近都安装有ESD按钮(所有的ESD按钮应串联安装)，以保证方便及时的切断气源和电源，防止危险的发生。6售后服务完善售后服务体系，强此售后服务丁作，提高售后服务质量，是保证CNG加气站安全高效运行为用户解除后顾之忧的重要
18、环节，必须引起高度重视。 6.1建立快速反应机构和维修中心作为加气站设备集成商，尤其足进口设备的代理商，公司组建了售后服务的快速反应机构和维修中心。从技术力量、人员结构、设备配置、维修工具和车辆配备等方面，适应快速反应的需要。对用户的售后服务和设备维修请求，在最短的时间内做出响应，并到达现场进行抢修。对于出现故障的部件，应先更换保证生产，坏件回公司后再作修理。随着业务的扩大，将在各地建立一些售后服务的分支机构，逐步形成覆盖全国的售后服务网，快速反应的能力必将进一步提高。6.2准备充足的维修备件供应为了保证售后服务的快速反应，充足的维修备件储备和供应是关键。我们结合加气站设备集成生产线的建立，准
19、备充足的备件已不成问题。另外，对于进口件，一方面可选用多家厂商的同类产品，另一方面通过国产化的途径，逐步用质量可靠的国产件替代，可较好的解决维修备件的长期供应问题。6.3加强对用户技术人员和操作员的技术培训公司采取多种途径和方式，加强对用户的技术人员和操作员的技术培训，比如，在建站施工前在公司内组织专门的技术培训班，对他们进行基础理论和工作原理的培训；在施工过程中，结合设备安装和调试对他们进行现场教学，使他们能够掌握设备的操作技能和基本的维护保养技术；在以后的售后服务中，再进一步提高他们的故障诊断和维修技术。现场人员技术水平的提高，既可保证设备的正常运行，也可减小售后服务的压力和工作量。6.4
20、不断提高售后服务人员的技术水平和敬业精神售后服务尤其是现场维修，多数是一个人单枪匹马去进行。这就要求维修人员技术娴熟、一专多能，不仅能够处理机械故障、电器故障、气路故障，还应具有能够通过系统分析判断解决问题的能力。因此不断提高售后服务人员的技术水平是保证售后服务质量的关键所在。同时售后服务又是非常辛苦的工作，常年在外奔波，需要有崇高的敬业精神和吃苦耐劳的毅力，这也是做好售后服务工作的有力保证。 6.5进一步提高设备的标准化程度进一步提高设备的标准化程度，确保绝大部分规格型号设备的主要部件可以通用，这是大多数压缩机生产商和加气站设备集成商，正在努力进行的一项重要工作。这个工作做好了，可以大大减少维修机构和用户的备件储备种类和数量，并使维修工作变得更加方便易行。我们引进国外先进技术，进行加气站设备的集成，更要在提高标准化程度上下功夫，为将售后服务工作做得更好而创造有利条件。
