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储气井的安全评价及应用

作者:王鹏 陈鲁宇  来源:天津市塘沽燃气有限公司 四川省机械研究设计院 
评论: 更新日期:2013年01月11日
井式储气装置由于深埋于地层中,并且可采用“地下储存气井单元联体固定结构”(已获国家实用新型专利),若产生泄漏和爆炸,由于其储气单元被分散埋于地下,并相互联结,则较小的爆炸冲击能量迅速被地层所吸收,地面在冲击波作用下仅有轻微振动,这种储气技术从根源上解决了事故的威胁。地下储存气井单元联体固定结构见图l。
 
 
2.2 防火间距
在各类储气装置中,地下储气井具有减少防火间距的实际意义,以GB 50016-2006《建筑设计防火规范》、GB 50156-2002((汽车加油加气站设计与施工规范》(2006年版)中可燃气体储罐的防火间距与地下储气井防火间距作比较,详见表2。
 
2.3储气装置的安全辅助设施
国标GB 50156-2002规定,储气罐(瓶)必须进行防腐并接地,必须设置可燃气体检测器以及夏季的喷淋冷却和冬季的防冻装置,而井式储气装置由于深埋地下,国标对该装置未作此要求。
2.4储气装置布置的风向设计
球罐式的储气装置,单台储存气体达到10 000~30 000 m3,一旦发生泄漏爆炸,大量燃气扩散到空气中,会随着风向对人口密集区造成危害和影响。按照设计规范要求,可燃气体或有毒有害物资的规模储存应高度重视风向问题,城市燃气调峰储配站的选址及规模都受到限制。井式储气装置每个单元(一口井)的容积按国标规定最大为10 m3,储气量为2 500 m3,每个单元独立储气,由于深埋于地下(100~300 m)的地层中,即使发生泄漏爆炸,地层会吸收大部分能量,不会对地面和相邻储气单元造成威胁,更不会使周边环境遭到破坏。故在储气设施规划设计时,可不考虑风向问题。
3占地面积和运行情况
井式储气库的占地面积与储气罐相比,大大减少,在城市建设用地和土地资源十分紧缺的情况下,选择井式储气库具有更大的实际价值。
从运行情况分析,由于储气罐是通过焊接组装而成,并布置于地上,同时受大气温度、环境中腐蚀性介质等因素的影响,每年的维护检测费很高,设计使用寿命一般为15 a。而井式储气库是根据API标准螺纹连接,全井无一焊点,深埋地层中,井管外壁与地层之间环形空问通过专利固井技术,全部采用水泥浆固井,使容器与地层形成一个整体,有效提高了储气装置的强度与钢性,同时这道“混凝土墙”使井管外壁与地层中的腐蚀性介质完全隔开,有效保护井管不受腐蚀,地面仅露出进、出气口及排污装置。因此,每年的维护检测费很少。此外,在投资经济性方面可以从表1看出井式储气库的优势。
4 井式储气装置的推广应用
随着地下储气井制造技术的不断提高,解决了地下介质长期浸泡腐蚀和单井腐蚀爆炸冲击地面的安全技术问题,使地下储气井在民用燃气调峰领域得到推广应用。如采用储气井替代大型球罐的天津滨海新区溏沽民用燃气储配调峰站75口储气井的成功运行,使地下储气井这一储气方式得到更广泛的运用。为此,希望相关企业在政府及各级部门的支持下,加大科技投入,加强与发达国家之间的储气技术交流与合作,使储气技术更加完善。
 
参考文献:
[1] 罗东晓.地下储气井在天然气加气站的应用[J].煤气与热力,2007,27(7):24-26.
[2] 徐发忠,董事尔,刘清友,等.高压气地下储气井的储气规模[J].煤气与热力,2008,28(5):B04-B06.
[3] 李宪莉,由世俊,杨孟军.高压储气井有关问题探讨 [J].煤气与热力,2008,28(9):B01-B04.
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