王俊志

(中國石化天然氣榆濟(jì)管道分公司，山東 青島266000)

CNG 加氣母站是專門為加氣子站槽車加注壓縮天然氣的集接收、凈化、調(diào)壓、計(jì)量、脫水、壓縮、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)天然氣于一身的大型城市天然氣運(yùn)用基礎(chǔ)措施。加氣母站一般工藝流程為：壓縮天然氣進(jìn)站后，先經(jīng)過過濾、調(diào)壓、計(jì)量后進(jìn)入緩沖罐，再進(jìn)入前置脫水裝置進(jìn)行深度脫水，脫水后的天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)，增壓后達(dá)到20MPa，再經(jīng)過加氣柱進(jìn)入槽車。

1 過濾計(jì)量調(diào)壓區(qū)安全探討

1.1 調(diào)壓計(jì)量管路的節(jié)流效應(yīng)

目前加氣母站因壓縮機(jī)進(jìn)口壓力要求，需設(shè)置調(diào)壓閥將入口壓力調(diào)壓到壓縮機(jī)入口所需壓力，如果壓降較大，將產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，在冬季環(huán)境溫度較低時(shí)，可能形成水合物，堵塞閥門或管路，影響生產(chǎn)。建議在調(diào)壓計(jì)量管路可能發(fā)生凍堵的部位設(shè)防爆型電伴熱，溫度低時(shí)開啟，同時(shí)加強(qiáng)進(jìn)站氣質(zhì)監(jiān)控，做好過濾器的排污工作。

1.2 緊急切斷閥防火問題

加氣母站為保障事故狀況下及時(shí)切斷供氣氣源，在進(jìn)站管道上設(shè)置緊急切斷閥，作為加氣母站的重要閥門之一，建議：

1）進(jìn)站緊急切斷閥宜選用氣動(dòng)緊急切斷閥或氣液聯(lián)動(dòng)緊急切斷閥，無儀表風(fēng)時(shí)，可選用電動(dòng)緊急切斷閥；

2）緊急切斷閥應(yīng)具有耐火功能，即選用切斷閥時(shí)要求閥門的密封應(yīng)有耐火功能；

3）用于驅(qū)動(dòng)和控制緊急切斷閥的電源電纜和信號(hào)電纜應(yīng)選用耐火型電纜或按照耐火要求做電纜保護(hù)。

2 干燥脫水裝置區(qū)安全探討

2.1 脫水效果管理問題

加氣母站發(fā)生的安全問題多是因?yàn)樗饵c(diǎn)不合格，造成下游設(shè)備發(fā)生腐蝕、冰堵等問題，特別是露點(diǎn)不合格造成儲(chǔ)氣瓶腐蝕爆瓶、儲(chǔ)氣井腐蝕產(chǎn)生上串，沖出地面等嚴(yán)重泄漏、火災(zāi)爆炸等事故。建議設(shè)置在線水露點(diǎn)儀進(jìn)行監(jiān)測，建立脫水后露點(diǎn)管理臺(tái)帳，對天然氣水露點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并定期對在線水露點(diǎn)檢測設(shè)施進(jìn)行標(biāo)定。

2.2 脫水裝置選型問題

目前，較多加氣母站選用全自動(dòng)減壓排放再生脫水裝置，脫水、再生切換時(shí)，由于再生管路中羅茨風(fēng)機(jī)的耐壓能力較低，需將再生塔的壓力減壓到0.01MPa 后進(jìn)行再生操作，從而需要排放掉大約15 方左右的天然氣，造成環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失。此外，由于采用全自動(dòng)切換，如果氣動(dòng)閥發(fā)生故障，可能造成高壓天然氣進(jìn)入再生管路，造成再生管路超壓事故。

建議：

1）對于半自動(dòng)脫水裝置，應(yīng)在操作規(guī)程中特別強(qiáng)調(diào)脫水、再生時(shí)閥門的前后操作順序，并在現(xiàn)場制作操作規(guī)程指示圖，防止誤操作；

2）對于全自動(dòng)脫水裝置，氣動(dòng)閥在選型時(shí)建議選擇掉氣關(guān)閉型，即選用故障安全型，在氣動(dòng)閥沒有氣源時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，防止高壓氣體進(jìn)入再生低壓管路；

3）定期校驗(yàn)再生氣管路上的安全閥，做到安全閥完好可用，在發(fā)生閥門內(nèi)漏或誤開啟時(shí)可以及時(shí)起跳，避免安全事故的發(fā)生；

4）對低壓脫水裝置選型時(shí)宜選用零排放再生脫水裝置，避免空氣污染和經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 低壓脫水裝置其他建議

1）床層壓降可以反映分子篩粉化的程度，建議定期對吸附塔壓降進(jìn)行檢測，可將干燥塔上壓力表設(shè)置在塔的進(jìn)出口管路上，以便監(jiān)測干燥塔的壓降；

2）再生塔的再生管路上應(yīng)設(shè)置溫度監(jiān)測報(bào)警裝置，當(dāng)溫度超過羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)口允許的最高溫度時(shí)即報(bào)警；

3）脫水裝置吸附、再生進(jìn)出口管線不斷處于冷熱交替狀態(tài)，熱脹冷縮易導(dǎo)致法蘭出現(xiàn)泄漏，建議加強(qiáng)脫水裝置的法蘭泄漏管理，高溫閥門密封材料應(yīng)耐低溫交替。

3 壓縮機(jī)組區(qū)安全探討

3.1 壓縮機(jī)停機(jī)高壓氣體回流問題

壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，如果壓縮機(jī)出口止回閥發(fā)生內(nèi)漏，儲(chǔ)氣井的高壓氣體倒流進(jìn)入壓縮機(jī)或并行的壓縮機(jī)高壓氣體倒流入壓縮機(jī)，并經(jīng)過卸載排污閥進(jìn)入回收罐和緩沖罐，可能造成超壓事故。建議定期對壓縮機(jī)出口及儲(chǔ)氣井止回閥進(jìn)行檢查，停機(jī)時(shí)，關(guān)閉壓縮機(jī)出口球閥。

3.2 壓縮機(jī)溫度測量問題

目前，壓縮機(jī)各級(jí)排氣溫度的檢測點(diǎn)設(shè)置在氣液分離器上，只有末級(jí)設(shè)高溫聯(lián)鎖停機(jī)，無法監(jiān)測各級(jí)氣閥出口處的壓縮氣體溫度，也無法在中間級(jí)溫度高時(shí)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖報(bào)警功能。建議壓縮機(jī)的各級(jí)排氣閥出口處設(shè)置溫度檢測、報(bào)警及聯(lián)鎖，測點(diǎn)應(yīng)盡量靠近氣缸排氣閥，各級(jí)冷卻器后設(shè)高溫聯(lián)鎖停機(jī)。

3.3 壓縮機(jī)各級(jí)安全閥定壓問題

壓縮機(jī)各級(jí)氣液分離器上設(shè)置的安全閥的定壓應(yīng)滿足《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，還應(yīng)滿足《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的要求。此外，《風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定“當(dāng)額定壓力大于10MPa 時(shí)，安全閥的整定壓力應(yīng)為額定壓力的1.05-1.1 倍”。做到安全閥定壓符合要求并定期校驗(yàn)可避免壓縮機(jī)超壓事故的發(fā)生。

3.4 壓縮機(jī)各級(jí)冷卻器分離器檢測問題

壓縮機(jī)各級(jí)冷卻器、 分離器長期受到CH4、H2S、CO2、H2O、O2、Ca+、Mg+、C3等物質(zhì)共同作用，還受到中高壓氣體和雜質(zhì)的長期沖刷和振動(dòng)，極易產(chǎn)生疲勞，以冷卻器為例，如果冷卻器管程發(fā)生大量泄漏，高壓氣體進(jìn)入殼程，將造成殼程破裂，引發(fā)天然氣外泄，如果發(fā)生微露，高壓天然氣進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)，影響冷卻效果，還有可能在冷卻塔處溢出發(fā)生爆炸。建議定期對壓縮機(jī)級(jí)間冷卻器和氣液分離器進(jìn)行外部檢查、內(nèi)外部檢測和耐壓試驗(yàn)。

3.5 氣缸潤滑油加注和潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行壓力問題

由于壓縮機(jī)選型問題，如果氣缸注油量超標(biāo)，油過濾器發(fā)生故障或者過濾器濾芯選擇不合適，填料磨損污染潤滑油等原因?qū)⒃斐沙隹跉怏w含油量較大，給下游加氣柱和槽車帶來影響。如果壓縮機(jī)冷卻水系統(tǒng)壓力高于潤滑油系統(tǒng)壓力，在油冷卻器發(fā)生泄漏時(shí)，將導(dǎo)致水進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)，污染潤滑油。建議：

1）加密濾油器的排污操作，定期更換高效濾油器的濾芯，防止壓縮機(jī)出口氣體潤滑油含量高引發(fā)的各種故障；

2）潤滑油消耗量大時(shí)，建議對冷卻水潤滑油含量進(jìn)行測試，潤滑油系統(tǒng)壓力必須大于冷卻水壓力，防止冷卻水進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)，對壓縮機(jī)所需潤滑的各個(gè)部件造成損壞；

3）定期檢驗(yàn)潤滑油。

3.6 壓縮機(jī)采用開式冷卻水系統(tǒng)問題

開式冷卻水系統(tǒng)，水量消耗大，且冷卻水結(jié)垢也較為嚴(yán)重，對于配用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的CNG 壓縮機(jī)組來說，閉式冷卻水系統(tǒng)較開式冷卻水系統(tǒng)更為適宜，閉式冷卻水系統(tǒng)是指采用風(fēng)冷式散熱器，使水災(zāi)冷熱交換過程中不和環(huán)境空氣接觸的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。使用含有防凍液的軟化水的閉式系統(tǒng)，在防止水垢、金屬腐蝕等方面，有著較強(qiáng)的綜合優(yōu)勢。建議冷卻水系統(tǒng)使用含有防凍液的軟化水的閉式系統(tǒng)，定期使用化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗。

4 加氣區(qū)安全探討

4.1 加氣柱拉斷閥問題

加氣母站加氣區(qū)域往往存在一定的坡度，由于拉斷閥壓降大，節(jié)流大，目前大多數(shù)加氣母站沒有配備拉斷閥，加氣槽車分兩種：一種，是帶自動(dòng)駐車制動(dòng)聯(lián)鎖裝置；一種，是需手動(dòng)啟動(dòng)駐車制動(dòng)聯(lián)鎖裝置。駐車制動(dòng)聯(lián)鎖裝置存在失效的可能性，會(huì)導(dǎo)致車輛溜車?yán)辜託庵l(fā)管線漏氣燃燒爆炸；此外，司機(jī)的誤操作也有可能導(dǎo)致車輛啟動(dòng)拉倒加氣柱。建議加氣柱安裝壓降較小的拉斷閥避免車輛拉倒加氣柱引發(fā)漏氣。

5 結(jié)語

CNG 加氣母站較輸氣站動(dòng)設(shè)備多，進(jìn)出站車輛及人員頻繁，壓力高，危險(xiǎn)性相對較大。必須在日常工作中加強(qiáng)安全管理，確保管理人員和操作人員嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程對加氣母站進(jìn)行管理和操作，只有這樣，才能保證加氣母站的安全運(yùn)行。

［1］張華.壓縮天然氣加氣站技術(shù)的探討[J].煤氣與熱力，2005，25（6）.