CNG加气母站若干安全问题探讨

王俊志

(中国石化天然气榆济管道分公司，山东 青岛266000)

CNG 加气母站是专门为加气子站槽车加注压缩天然气的集接收、净化、调压、计量、脱水、压缩、储存、转运天然气于一身的大型城市天然气运用基础措施。加气母站一般工艺流程为：压缩天然气进站后，先经过过滤、调压、计量后进入缓冲罐，再进入前置脱水装置进行深度脱水，脱水后的天然气进入压缩机，增压后达到20MPa，再经过加气柱进入槽车。

1 过滤计量调压区安全探讨

1.1 调压计量管路的节流效应

目前加气母站因压缩机进口压力要求，需设置调压阀将入口压力调压到压缩机入口所需压力，如果压降较大，将产生节流效应，在冬季环境温度较低时，可能形成水合物，堵塞阀门或管路，影响生产。建议在调压计量管路可能发生冻堵的部位设防爆型电伴热，温度低时开启，同时加强进站气质监控，做好过滤器的排污工作。

1.2 紧急切断阀防火问题

加气母站为保障事故状况下及时切断供气气源，在进站管道上设置紧急切断阀，作为加气母站的重要阀门之一，建议：

1）进站紧急切断阀宜选用气动紧急切断阀或气液联动紧急切断阀，无仪表风时，可选用电动紧急切断阀；

2）紧急切断阀应具有耐火功能，即选用切断阀时要求阀门的密封应有耐火功能；

3）用于驱动和控制紧急切断阀的电源电缆和信号电缆应选用耐火型电缆或按照耐火要求做电缆保护。

2 干燥脱水装置区安全探讨

2.1 脱水效果管理问题

加气母站发生的安全问题多是因为水露点不合格，造成下游设备发生腐蚀、冰堵等问题，特别是露点不合格造成储气瓶腐蚀爆瓶、储气井腐蚀产生上串，冲出地面等严重泄漏、火灾爆炸等事故。建议设置在线水露点仪进行监测，建立脱水后露点管理台帐，对天然气水露点进行统计分析，并定期对在线水露点检测设施进行标定。

2.2 脱水装置选型问题

目前，较多加气母站选用全自动减压排放再生脱水装置，脱水、再生切换时，由于再生管路中罗茨风机的耐压能力较低，需将再生塔的压力减压到0.01MPa 后进行再生操作，从而需要排放掉大约15 方左右的天然气，造成环境污染和经济损失。此外，由于采用全自动切换，如果气动阀发生故障，可能造成高压天然气进入再生管路，造成再生管路超压事故。

建议：

1）对于半自动脱水装置，应在操作规程中特别强调脱水、再生时阀门的前后操作顺序，并在现场制作操作规程指示图，防止误操作；

2）对于全自动脱水装置，气动阀在选型时建议选择掉气关闭型，即选用故障安全型，在气动阀没有气源时处于关闭状态，防止高压气体进入再生低压管路；

3）定期校验再生气管路上的安全阀，做到安全阀完好可用，在发生阀门内漏或误开启时可以及时起跳，避免安全事故的发生；

4）对低压脱水装置选型时宜选用零排放再生脱水装置，避免空气污染和经济损失。

2.3 低压脱水装置其他建议

1）床层压降可以反映分子筛粉化的程度，建议定期对吸附塔压降进行检测，可将干燥塔上压力表设置在塔的进出口管路上，以便监测干燥塔的压降；

2）再生塔的再生管路上应设置温度监测报警装置，当温度超过罗茨风机进口允许的最高温度时即报警；

3）脱水装置吸附、再生进出口管线不断处于冷热交替状态，热胀冷缩易导致法兰出现泄漏，建议加强脱水装置的法兰泄漏管理，高温阀门密封材料应耐低温交替。

3 压缩机组区安全探讨

3.1 压缩机停机高压气体回流问题

压缩机停机时，如果压缩机出口止回阀发生内漏，储气井的高压气体倒流进入压缩机或并行的压缩机高压气体倒流入压缩机，并经过卸载排污阀进入回收罐和缓冲罐，可能造成超压事故。建议定期对压缩机出口及储气井止回阀进行检查，停机时，关闭压缩机出口球阀。

3.2 压缩机温度测量问题

目前，压缩机各级排气温度的检测点设置在气液分离器上，只有末级设高温联锁停机，无法监测各级气阀出口处的压缩气体温度，也无法在中间级温度高时实现联锁报警功能。建议压缩机的各级排气阀出口处设置温度检测、报警及联锁，测点应尽量靠近气缸排气阀，各级冷却器后设高温联锁停机。

3.3 压缩机各级安全阀定压问题

压缩机各级气液分离器上设置的安全阀的定压应满足《压力容器安全技术监察规程》的规定，还应满足《汽车加油加气站设计与施工规范》的要求。此外，《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》规定“当额定压力大于10MPa 时，安全阀的整定压力应为额定压力的1.05-1.1 倍”。做到安全阀定压符合要求并定期校验可避免压缩机超压事故的发生。

3.4 压缩机各级冷却器分离器检测问题

压缩机各级冷却器、 分离器长期受到CH4、H2S、CO2、H2O、O2、Ca+、Mg+、C3等物质共同作用，还受到中高压气体和杂质的长期冲刷和振动，极易产生疲劳，以冷却器为例，如果冷却器管程发生大量泄漏，高压气体进入壳程，将造成壳程破裂，引发天然气外泄，如果发生微露，高压天然气进入冷却水系统，影响冷却效果，还有可能在冷却塔处溢出发生爆炸。建议定期对压缩机级间冷却器和气液分离器进行外部检查、内外部检测和耐压试验。

3.5 气缸润滑油加注和润滑油系统运行压力问题

由于压缩机选型问题，如果气缸注油量超标，油过滤器发生故障或者过滤器滤芯选择不合适，填料磨损污染润滑油等原因将造成出口气体含油量较大，给下游加气柱和槽车带来影响。如果压缩机冷却水系统压力高于润滑油系统压力，在油冷却器发生泄漏时，将导致水进入润滑油系统，污染润滑油。建议：

1）加密滤油器的排污操作，定期更换高效滤油器的滤芯，防止压缩机出口气体润滑油含量高引发的各种故障；

2）润滑油消耗量大时，建议对冷却水润滑油含量进行测试，润滑油系统压力必须大于冷却水压力，防止冷却水进入润滑油系统，对压缩机所需润滑的各个部件造成损坏；

3）定期检验润滑油。

3.6 压缩机采用开式冷却水系统问题

开式冷却水系统，水量消耗大，且冷却水结垢也较为严重，对于配用循环冷却水系统的CNG 压缩机组来说，闭式冷却水系统较开式冷却水系统更为适宜，闭式冷却水系统是指采用风冷式散热器，使水灾冷热交换过程中不和环境空气接触的冷却水循环系统。使用含有防冻液的软化水的闭式系统，在防止水垢、金属腐蚀等方面，有着较强的综合优势。建议冷却水系统使用含有防冻液的软化水的闭式系统，定期使用化学清洗剂进行清洗。

4 加气区安全探讨

4.1 加气柱拉断阀问题

加气母站加气区域往往存在一定的坡度，由于拉断阀压降大，节流大，目前大多数加气母站没有配备拉断阀，加气槽车分两种：一种，是带自动驻车制动联锁装置；一种，是需手动启动驻车制动联锁装置。驻车制动联锁装置存在失效的可能性，会导致车辆溜车拉倒加气柱引发管线漏气燃烧爆炸；此外，司机的误操作也有可能导致车辆启动拉倒加气柱。建议加气柱安装压降较小的拉断阀避免车辆拉倒加气柱引发漏气。

5 结语

CNG 加气母站较输气站动设备多，进出站车辆及人员频繁，压力高，危险性相对较大。必须在日常工作中加强安全管理，确保管理人员和操作人员严格按照安全操作规程对加气母站进行管理和操作，只有这样，才能保证加气母站的安全运行。

［1］张华.压缩天然气加气站技术的探讨[J].煤气与热力，2005，25（6）.