摘要：分析了CNG气站气源的采购、储存的方式以及设备使用的特点，对使用设备的安全运行与技术管理提出了可行的办法和要求。

关键词：气源；储存设备；结构；操作；管理

    国内一些城镇和郊区由于远离天然气输送管网，在铺设天然气供气管网困难和工程投资大、工期长、成本高、回收期长的情况下；采用CNG过渡来实现供应工商业、小区住宅居民用天然气，是可实现供气的一种模式，也是一种值得推广的办法。

    CNG气源采购点应选择由稳定、有足够供气能力的天然气长输管线的门站和调压站，长输管线的天然气经过调压、过滤、干燥、多级压缩等工艺后，天然气由输入的0.16MPa～4.00MPa压缩到20.OOMPa～25.OOMPa后，输入到天然气拖车瓶组储存。

    目前，在国内CNG的运输主要有两种模式：一种是储气式钢瓶集装箱运输，另一种是高压气瓶长管半挂车运输。这两种储存和运输方式都符合我国道路交通法的要求，是目前CNG普遍采用的运输模式。两者相对而言，储气式钢瓶集装箱在20.OOMPa时，可装2500m³左右，长管半挂车可装4000～4500m³左右。在制造工艺和安全性方面，长管半挂车优于储气式钢瓶集装箱。在气体整体输入、整体输出方面，两者都可以做到，但是在实际运用中，长管半挂车更受欢迎。

    天然气压缩站(母站)与天然气CNG站(子站)的运输距离不应超过200km，这主要是以运距过大，直接增加运输费用，构成了供气成本的增加。

CNG小区供气的运营模式一般是作为市政管网供气未到达之前的一种过渡性供气模式，它的运行周期为3～5年，其运营模式有以下几种：

    (1) 建设用地和场站的投资全由建设方投资兴建，无偿交由供气单位管理。场站及设备的维护费、综合管理费由供气单位负责。CNG供气站的使用期限至市政管网供气接通为止。

    (2) 建设用地和CNG站土建设施由建设方投资，场站设备和消防设施由供气单位投资，使用权至市政管网供气接通为止。

    (3) 由政府部门划批CNG用地，CNG站所有的投资由供气单位负责，使用权至市政管网供气接通为止。

    CNG的储气有四种方式：高压气瓶组、高压罐、地下储气井和高压长管储气瓶。现就以上四种储气方式简述如下：

    (1) 高压气瓶组储气

    由多个高压气瓶组合安装于集装箱的框架中，以便于运输，采用气瓶储存，压力相对较高，储存于气瓶内的天然气压力为20.OOMPa，这些体积缩小几百倍的可燃气体，一旦发生气瓶事故，则火灾可能性大大增加。这是构成瓶组气瓶储气的危险特征之一，所以针对高压气瓶组和储气的危险性，在夏季使用时，要对储气钢瓶喷水降温，以免室外温度的上升引起瓶内的气体受热，引起瓶内压力剧增，甚至达到爆炸的程度。

    (2) 高压罐储气

    高压储气罐是燃气输配系统中经常使用的储气设施，目前国内普遍采用的有卧式储罐和球形储罐两种。

    ① 卧式储罐

    卧式储罐简称卧罐，卧罐的罐体由筒体和两个椭圆形封头组装焊接而成，支撑在两个鞍式支座上，罐体上设有气、液相进出管，排污管，液位计，压力表，安全阀和温度计等连接管，还设有1～2个人孔。卧式储罐的容积在10～120m³之间，主要规格有10m³、20m³、50m³和100m³等多种。卧式储罐设计压力为1.77MPa，卧式储罐罐体的材质多选用16MnR或15MnVR等压力容器专用钢。

    ② 球形储罐

    球形储罐简称球罐，球罐罐体由多块的曲率相同的球壳板组装焊接而成，支撑在数根柱式支座上。罐体上部设有操作平台、安全阀、放空阀、压力表、人孔和喷淋降温管。罐体的下部设有人孔、气相进出管：底部冷凝液排出管、罐体旁侧设有扶梯和支座等安全装置及操作附件。球罐的容积在50～10000m³之间，主要的规格有120m³和200m³等多种，球罐的设计压力为1.77MPa，罐体材质多选用国产的16MnR或15MnVR以及进口材料。

    ③ 储罐的附件

    储罐附件包括各种安全装置和阀门。在大型储罐上，除设有直观检查的压力、液位、温度等仪表外，还设有自动检测的二次仪表和液位上限、天然气泄漏报警、管道泄漏报警装置。将测得的参数通过变送装置传送到监控中心，在储罐底部设有静电接地线，其电阻不大于10Ω。容积较大的储罐宜装两个安全阀。储罐的阀门除安全阀和紧急切断阀，还有截止阀、球阀和止回阀。

    (3) 地下储气井

    高压地下储气井主要是提供一种压缩天然气的储存技术和设施，经过近10年的实践和不断地完善提高，地下储气井已经成为国内外最具有吸引力的储气方式。地下储气井主要有以下优点：

    ① 高安全性；

    ② 占地极少，省空间；

    ③ 防火间距大为缩短；

    ④ 使用寿命长，检测周期长；

    ⑤ 可省掉一系列辅助设计。

    (4) 高压长管储气瓶组

    高压长管储气瓶的规格为DN610和长度7m。高压长管储气瓶是选用专用的钢坯材料，通过加热、旋压、冲压、拉伸等工艺制成。该容器是作为CNG加气站的储存和运输装置，工作压力为1～25.00MPa，设计压力为27.60MPa，设计温度为93℃，该容器按ASMEVM-1进行设计、制造、检验。容器的材料为SA372Gr.J.CT70，常见的组合有六容器储存单元和三容器储存单元。

    CNG站调压工作原理：以两级调压为例，首先用高压软管与天然气撬车连接，压缩天然气通过CNG减压进口球阀和自动控制切断阀门，在一级换热器内预热，经过一级调压器减压到1.00～2.00MPa，再经二级换热器加热后一路进入储罐(压力储罐)，一路通过二级调压器调压到0.10～0.20MPa后经过流量计和出口阀门，并经加臭后输入城市中压管网。

    在此过程中，当储罐达到规定压力时停止向储罐加气，可以用撬车继续向管网供气，或关闭撬车用储罐中的气向管网供气。如果CNG站采用地下储气井储气的，可用撬车直接向气井卸气，然后通过气井经两级调压后输入管网。CNG站工艺流程详见图1。