加气站应知应会教材Word格式.docx
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天然气的特点是:
无色、无味、可燃。
压缩天然气:
英文简称CNG,指主要成分为甲烷的压缩燃料。
液化天然气:
英文简称LNG,指主要成分为甲烷的液化燃料。
天然气的燃点是:
天然气燃点在650℃以上。
二、天然气的化学性质
甲烷是无色无味的气体,燃烧时有微微发光的蓝色火焰,比空气轻,在低温高压下可变成液体,临界温度为-82.11℃,临界压力为4.64MPa。
液化后体积将缩至1/600,燃尽lNm甲烷需9.52Nm空气。
甲烷在空气中的爆炸极限为:
下限5%;
上限15%。
天然气的成分有甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷等,并合有少量重碳氢化合物、氮、氦、二氧化硫等。
三、CNG的生产及站点介绍
CNG为compressednaturalgas(压缩天然气)的缩略语,天然气经过脱水、过虑、除尘、脱硫,再经压缩机加压成20MPa以下的气体形成CNG。
CNG加气母站:
可为车载储气瓶充装压缩天然气(CNG)的压缩天然气加气站。
CNG加气子站:
用车载储气瓶运进压缩天然气(CNG),为CNG汽车充装压缩天然气的加气站。
CNG常规站(标准站):
由管道输入天然气,在站内增压后直接或存入固定储气瓶组(井),为CNG汽车充装压缩天然气(CNG)的加气站。
四、LNG站点介绍
LNG是液化天然气英文LiquefiedNaturalGas的缩写。
天然气经净化处理(脱除CO2、硫化物、烃、水等杂质)后,在常压下深冷至-162℃,由气态变成液态,称为液化天然气,液化天然气的体积量为同量气态天然气体积的1/625,重量为同体积水的45%左右。
LNG加气站供应液化天然气LNG的加注站,共分四种类型,一般将其分成为
(一)、撬装式加气站
1、机动灵活,占地少。
不依赖天然气管网,只需用LNG槽车来运载LNG作为气源。
站内所有工艺设备都安装在一个橇块上,整体尺寸较小(外形尺寸长×
宽×
高为12m×
2.5m×
3.31m);
控制系统安装在一个改装的标准集成控制室内(外形尺寸长×
高为6m×
3m);
充装LNG前加气站整体总质量只有21.8t,非常适于用汽车搬运。
可根据市场需求随时改变加气站地点,在城市尤为适宜。
2、安全、环保,能耗低。
LNG已经经过了净化处理,无须压缩、冷却、脱水、脱硫等电力消耗较大的装置,整个生产工艺中省去了天然气净化设备和空气压缩机,大大减少了配套设施,不仅节约了设备造价,而且缩短了建设期。
3、自动化程度高,易操作。
配有自动控制系统,数据采集、可燃气体监测、超压停泵及低压开泵等过程都自动完成,简单易操作。
(二)、标准式加气站(固定站)
主要适应于加气在3-5万m3/天,加气量比较大的的情况下采用此类加气站,占地面积在5-7亩左右,主要用于车辆较多、充装量较大的重型卡车或大城市的城际大巴。
3-5万m3/天标准加气站主要设备按双泵双液机设备配置。
(三)、L-CNG加气站
L-CNG加气站综合性能比较强,既能充装LNG,又能充装CNG。
在LNG价格比较优惠的地区及较大的城市能充分发挥其效能。
(四)、移动式撬装加气站(移动加液车)
移动式撬装站主要用于暂时没有条件建站的情况下,用户要求加气比较急于使用该设备。
特点是所有的设备都安装在移动汽车上,机动性强。
缺点是储气量比较小,储罐在13、30立方左右。
五、LNG基本知识
LNG的密度约为0.42~0.46g/cm3;
1kgLNG气化后约为1.468Nm3天然气;
LNG常用的计量单位为kg或Nm3
LNG温度极低,常压下沸点约为-162℃(气变液),熔点为-182℃(液变固);
LNG的体积膨胀比极大,约为625倍;
LNG不能加臭,必须用专用仪器检漏;
LNG的存储是临时性的,温度、压力、组分随时在变化
LNG具有天然气的易燃易爆特性,爆炸范围:
上限15%,下限5%(体积百分比);
LNG着火温度随组分的变化而变化,重烃含量的增加使着火温度降低,纯甲烷着火温度为650℃。
EAG低温系统安全阀放空的全部是低温气体(放散气体),在大约-107℃以下时,天然气的重度大于常温下的空气,排放不易扩散,会向下积聚,容易产生安全隐患。
因此设置一台空温式放散气体加热器,放散气体先通过该加热器,经过与空气换热后的天然气比重会小于空气,高点放散后将容易扩散,从而不易形成爆炸性混合物。
BOG(BoilofGas闪蒸气)是由于真空设备的日蒸发率会使LNG气化,且这部分蒸发气体温度较低,使贮罐气相空间的压力升高。
为保证贮罐的安全及装卸车的需要,在设计中设置了贮罐安全减压阀(可根据贮罐储存期间压力自动排除BOG),产生的BOG气体通过放空阀至BOG加热器加热后,再进入BOG储罐储存。
六、LNG与汽柴油比安全优势
LNG的燃点650℃,比汽油的427℃和柴油的260℃燃点高很多;
LNG点火能高于汽柴油,因此LNG更难引燃着火;
LNG密度为0.47×
103kg/m3左右,气化后的密度只有空气的一半左右,因而稍有泄漏即挥发扩散;
LNG爆炸极限4.7~15%,比汽油为1~5%,柴油为0.5~4.1%宽,LNG比汽柴油更难达到爆炸的条件;
结论:
LNG汽车比汽油、柴油汽车使用更安全。
六、LNG与柴油比使用优势
LNG作为优质的车用燃料,与汽、柴油相比,它具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长等优点;
即使与压缩天然气(CNG)汽车相比,它也具有储存效率高、加一次气续行程远,车载钢瓶压力小、重量轻、腐蚀性小;
建站不受供气管网的限制等优越之处。
八、LNG与柴油比成本优势
根据天然气组分、燃烧特性和应用实践结果,1方的天然气的行驶里程约等于1升柴(汽)油,目前0#柴油价格在7.03~7.85元/升之间,93#汽油大概7.5元/升,统一按7.5元/升计算,LNG价格仅为3.6~4.9元/方(山东龙口4.1、滨州4.8、内蒙古3.6-4.6、深圳4.9、新疆3.6)(注:
以上数据为2011年6月份的)
例:
LNG重型卡车的燃料成本优势,以360马力重卡年行驶10万公里、百公里油耗40升测算,年燃料成本按如下:
燃油成本=(10万公里/100)*40升/百公里*7.5元/升=30万元
燃LNG成本=(10万公里/100)*40方/百公里*5.0元/方=20万元
综上说明:
货车使用LNG较使用柴油的燃料成本节省33.3%。
九、LNG与CNG对比
(一)LNG的存储量优势
等量储存天然气的前提下,LNG设备与CNG设备的重量对比:
①450升的LNG车用瓶,其有效容积为:
405L(0.405m3),另外,45L为气态,储存压力按1.0MPa算,计算如下:
0.405×
625=253.125m3NG;
0.045×
10=0.45m3NG;
总的储存量:
253.125+0.45=253.575m3;
450L瓶空重约:
278Kg;
供气系统(单瓶框架集成式)空重约:
197Kg;
总重约:
475Kg
②GB17258《汽车用压缩天然气钢瓶》:
工作压力为20MPa,
80L的钢瓶可以储存:
0.08×
200=16m3;
净重:
102Kg;
253.575/16=15.85(即相当于16个80L,CNG钢瓶的储存量)
102Kg×
16=1623Kg;
(仅指瓶本身的重量,不包括支架、阀门附件的重量)
支架、阀门附件的重量:
150Kg;
1773Kg;
③120L的钢瓶可以储存:
0.12×
200=24m3;
126Kg;
253.575/24=10.57(即相当于10.57个120L,CNG钢瓶的储存量)
126Kg×
10=1260Kg;
1410Kg;
等量储存的前提下,LNG设备与CNG设备的重量对比:
80L瓶:
1773Kg/475Kg=3.73倍
120L瓶:
1410Kg/475Kg=2.97倍
同样的储存量(同样的续驶里程),使用LNG设备的重量是CNG的重量1/3。
同样钢瓶规格的前提下,LNG储量与CNG储量的对比:
80L的CNG钢瓶来说,工作压力20MPa,可以储存16m3;
80L的LNG钢瓶来说,工作压力1.0MPa,可以储存45.08m3;
45.08/16=2.82倍
同样的钢瓶容积,LNG车用瓶装载的天然气是CNG储气瓶的2.8倍以上。
(二)LNG比CNG更安全
由于LNG车载瓶储存压力只有1.6Mpa,相比于CNG的20Mpa储存压力其安全性好的多,使用管理费用低;
且LNG车载瓶储存容器内外胆均由优质不锈钢制造,不存在被腐蚀现象
(三)、LNG比CNG更纯洁
LNG的组成比CNG更纯净,不含水分,因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。
由管道天然气压缩而来的CNG除含杂质多外,还含有微量水分,在冬季环境温度低于0℃时常会造成发动机进气阀门结霜而无法启动
十、LNG存储与运输
LNG的存储和运输必须在高真空的容器中;
高真空容器分为高真空粉末(珠光砂绝热材料)和高真空缠绕两种,主要区别在于绝热方式不一样,日蒸发率不一样,高真空缠绕不大于0.15%,高真空粉末不大于0.25%;
LNG储罐分为卧式和立式两种,其体积通常为:
车用15、30、50、60、100m3,100m3以上主要为民用,目前使最多的是30、50、60m3罐;
储罐上面设计有必要的计量(液位计)和安全装置,如安全阀、防爆装置及工艺阀门等;
LNG通过槽车运输,容积一般为50m3,车上有必要的工艺和安全装置,大部分槽车还带有卸车增压汽化器等装置,运输距离可以达到数千公里。
十一、安全常识
(一)、基础知识
1、2002年11月1日起,我国正式试行<
<
安全生产法>
>
。
2、安全生产法第三条明确了安全生产方针为:
“安全第一、预防为主”。
3、安全生产法中规定:
生产经营单位主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。
4、中国石油反违章六大禁令;
一、严禁特种作业无有效操作证人员上岗操作。
二、严禁违反操作规程操作。
三、严禁无票证从事危险作业。
四、严禁脱岗、睡岗和酒后上岗。
五、严禁违反规定运输民爆物品、放射源和危险化学品。
六、严禁违章指挥,强令他人违章作业。
5、防火防爆十大禁令
一、严禁在站内吸烟及携带火种和易燃、易爆、有毒、易腐蚀物品人站。
二、严禁未按规定办理用火手续,在站内进行施工用火或生活用火。
三、严禁穿易产生静电的服装进入生产区及易燃易爆区工作。
四、严禁穿带铁钉的鞋进入油气区及易燃、易爆区域。
五、严禁用汽油、易挥发溶剂擦洗设备、衣服、工具及地面等。
六、严禁未经批准的各种机动车辆进入生产区域及易燃易爆区。
七、严禁就地排放易燃、易爆物料及化学危险品。
八、严禁在油气区用黑金属或易产生火花的工具敲打、撞击和作业。
九、严禁堵塞消防通道及随意挪用或损坏消防设施。
十、严禁损坏站内各类防爆设施。
6、人身安全十大禁令
一、安全教育和岗位技术考核不合格者,严禁独立顶岗操作。
二、不按规定着装或班前饮酒者,严禁进入生产岗位和施工现场。
三、不戴好安全帽者,严禁进入生产装置和检修、施工现场。
四、未办理安全作业票及不系安全带者,严禁高处作业。
五、未办理安全作业票,严禁进入塔、罐、容器、下水井、电缆沟等有毒、有害、缺氧场所作业。
六。
、未办理维修工作票,严禁拆卸停用的与系统联通的管道、机泵等设备。
七、未办理电气作业票,严禁电气施工作业。
八、未办理施工破土工作票,严禁破上施工。
九、机动设备或受压容器的安全附件、防护装置不齐全好用,严禁启动使用。
十、机动设备的转动部件,在运转中严禁擦洗和拆卸。
7、事故的四不放过为:
(1)原因不清不放过
(2)没有接受教训不放过
(3)没有预防措施不放过(4)事故责任人未受处理不放过
(二)、电气知识
1、电器火灾的主要原因有:
(1)短路;
(2)超负荷;
(3)接触电阻过大;
(4)电火花和电弧;
(5)照明灯具和电热器接触可燃物
2、线路过负荷为什么可以引起火灾?
线路过负荷引起温度升高超过了导线最高允许工作温度,线路的绝缘层加速老化,甚至变质损坏,引起短路起火。
3、电火花电弧是怎么产生的?
绝缘导线发生漏电时导线断裂或绝缘破损,造成短路或接地时导线连接松动,在松动处产生各种开关在接通或切断电路时,保险丝熔断或带电检修电器设备时。
4、静电怎样产生的:
是物体之间相互摩擦或感应而产生的。
5、电器设备上标有EX:
代表防爆型
6、在管线法兰连接处加设跨接线的作用是:
使管线两端连通,消除管线两端的电位差,防止导体之间静电电流和杂散电流发生火花放电。
7、保护接地:
用电设备金属外壳与接地体连接的方式称为保护接地。
8、保护接零:
用电设备金属外壳与保护零线连接的方式称为保护接零。
9、静电:
指物体之间相互摩擦或感应而产生的电流。
10、保护接地、保护接零的作用:
当电器设备发生故障时,通过接地和接零回路迫使线路上的保护装置迅速动作而切除故障,防止间接触电事故发生。
11、我国规定在触电危险场所的安全电压有:
42伏、36伏、24伏、12伏、6伏
12、拖车卸气过程中为什么要接地?
静电接地是指将设备设施通过导线、接地体与大地连成阻值教小的通路,以使电荷导入大地,由于天然气是绝缘体,在运输过程中带电后不能靠容器迅速的导走天然气的电荷,通过给容器接地能加快天然气电荷的泄露,同时使容器本身及相关金属设备与大地之间构成良好的通路,消除了容器外表面电荷产生火花放电的可能性。
13、下列有利于消除生产工艺中产生静电的是:
A、C、D
A)、安全接地装置 B)、空气除湿
C)、控制气体流速 D)、管道连接处设跨接线
14、静电接地网的作用:
将站区所有设备通过导电体(扁铁)连接在一起,将设备可能产生的静电导入地下,防止产生静电火花。
静电接地带的接地电阻应小于10欧姆。
15、独立避雷针的作用:
将雷雨天气时,闪电、打雷等产生的电流导入地下,以保护设备、建筑物、人员等不受雷电伤害。
(三)消防知识
1、什么是火灾?
在生产过程中凡是超出有效范围内的燃烧都称为火灾。
2、燃烧具备三个条件:
1、可燃物2、助燃物3、点火源。
8、灭火常采用的方法为:
1、冷却2、窒息3、隔离4、化学抑制
4、灭火器:
1、干粉灭火器2、二氧化碳灭火器3、卤代烷灭火器4、炮沫灭火器5、1211灭火器
5、器火灾的扑救:
切断电源,用干粉灭火器或二氧化碳灭火器扑灭。
6、国家消防工作的方针是:
预防为主,防消结合
7、什么叫做爆炸极限?
可燃气体或蒸气与空气的混合物遇着火源能够发生爆炸燃烧的浓度范围称爆炸浓度极限。
8、根据爆炸的能量来源可分为:
1、物理爆炸2、化学爆炸(物理爆炸是由物理原因所引起的爆炸,例如:
蒸汽锅炉因水快速汽化,压力超过设备所能承受的强度而产生的锅炉爆炸。
装有压缩气体的钢瓶受热爆炸等。
化学爆炸是物质发生化学反应而引起的爆炸。
化学爆炸可以是可燃气体和助燃物的混合气体遇明火或火源而引起(如煤矿的瓦斯爆炸);
也可以是可燃粉末和空气的混合气体遇明火或火源而引起(如粉尘爆炸);
单更多的是炸药及爆炸性物品所引起的爆炸。
)
9、可燃气体的爆炸极限范围越宽,其爆炸危险越大,影响可燃气体爆炸极限的因素有:
(辨析题)
温度越高,爆炸极限越宽
混合气体含氧量增加,爆炸极限范围扩大
加入惰性气体可以缩小爆炸极限
压力增大爆炸极限增大
容器直径越小爆炸极限越小
10、火灾爆炸预防的基本原则:
防止爆炸混合物的形成
严格控制着火源
爆炸开始就及时泄放压力
切断爆炸传播途径
减弱爆炸压力和冲击波对人员、设备和建筑的损坏
11、火灾报警的内容是:
着火单位名称、详细地址;
着火部位、着火物质、火情大小;
报警人员姓名、报警电话号码;
到门口迎接消防车;
12、消防器材:
灭火器:
用于扑灭着火初期时的火焰。
消防栓:
给消防水枪提供大于0.35Mpa的水源。
消防水带:
用于连接消防栓和消防水枪。
(四)、设备知识
1、压力容器运行期间的日常检查包括:
工艺条件方面:
检查操作压力、操作温度、是否在安全操作规程内。
设备状况方面:
检查各连接部位有无泄露、渗漏现象;
容器有无塑性变形、腐蚀及其他缺陷和可疑迹象;
容器及其连接管道有无震动、磨损现象。
安全装置方面:
检查安全泄压装置及相关仪表是否完好。
2、安全设施中属于阻火装置的有:
a、安全水封b、阻火器c、单向阀;
属于泄压装置的有:
安全阀(全称安全释放,是安全保护装置。
它对CNG设备的承压元件如高压管路系统、压力容器、接头、压缩机汽缸等起过压保护作用。
)爆破片(压力过高时排出气体,极端高温时融化)
3、安全阀的作用是什么?
全称安全释放阀,是安全保护装置,主要用于压力管线及气缸、储气罐等承压装置,作用是在这些装置承受的压力高于其设定压力时对压力进行释放,以避免这些设施为高压损坏。
主要作用是超压保护,压力超过规定限度时泄放容器内介质,保护设备并泄放时产生动力声响,起到报警作用。
4、可燃气体探头:
用于检测可燃气体浓度。
5、可燃气体报警仪:
是一种监视装置,当可燃气体探头检测可燃气体浓度达到报警设定值时,发出声、光报警位置提示信号,提醒操作人员进行必要的处置。
报警设定值一般为大于25%。
6、下列能起到防止管道爆炸的正确做法是:
A、B 、D
A)、限定气体流速 B)、限定管径和管道连接采用
C)、增加管道弯头数量 D)、加设静电接地装置
7、紧急停车按钮ESD的作用是:
终止整个系统运行,压缩机停运;
加气机停止加气;
卸气柱停止工作,切断拖车与压缩机联系,站区处于停站状态。
8、紧急放空阀:
用于站区事故状态下,紧急放空管线、设备、容器内的气体。
9、紧急切断阀:
用于站区事故状态下,紧急切断气源与站区的联系。
一般用于母站、常规站。
10、卸气柱静电接地夹的作用:
卸气柱静电接地夹与拖卸气柱车连接在一起后,可将卸气时高速气流产生的静电,通过卸气柱静电接地带导入地下,防止产生静电火花。
(五)、名词解释
1、事故:
造成死亡、疾病、伤害、损害或者其他损失的意外情况。
一项主观上不愿意出现,导致人员伤亡、健康损失环境及商业机会损失的不期望事件。
2、事件:
导致或可能导致事故的情况。
3、事故产生的直接原因有:
1、人的不安全行为 2、物的不安全状态。
4、事故预防的原因:
能识别并消除危害;
能评估并控制存在的风险;
能影响工人的行为状态;
5、安全管理目标指:
取得全体人员对安全和健康行动的支持;
宣传、教育、培训使人员能够认识并纠正危害;
通过设计、风险评估达到危害的控制;
安全检查获得效果的反馈。
6、组织:
职责、权限和相互关系得到安排的一组人员和设施。
7、风险:
某一特定危险情况发生的可能性与后果的组合。
8、风险评价:
评估风险程度以及确定风险是否容许的全过程。
9、安全:
免除了不可接受的损害风险的状态。
10、健康:
影响工作场所内员工、合同方人员、访问者和其他人员健康的条件和因素。
11、环境:
组织运行活动的外部存在,包括空气、水、土地、自然资源、植物、动物、人以及它们之间的相互关系。
12、环境因素:
一个组织的活动、产品和服务中能与环境发生相互作用的要素。
13、环境影响:
全部或部分的由组织的环境因素给环境造成的任何有害或有益的变化。
14、记录:
阐明所取得的结果或提供所从事活动的证据的文件。
15、要求:
明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。
16、设备:
参与产品产生全过程的设备,包括生产工艺设备和检测设备。
17、监视装置:
指与生产过程、产品质量有关的生产设备设施和工艺管线上的用于比对、观察的压力表、温度计等。
十二、加气站设备基础知识
设备使用与维护管理制度:
对设备的使用、维护、润滑、点检、维修、故障(事故)、状态监测和完好率考核等实行科学管理的规定。
设备技术资料:
指设备的管理制度、规程,检修记录、设备技术档案、设备经济技术指标、设备手册等。
压力容器:
指最高工作压力大于0.1Mpa;
内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V)大于等于0.025m3;
介质为气体、液体或最高工作温度高于、等于标准沸点的液体。
设备故障:
指设备(系统)或零部件丧失其规定的功能。
故障按其发展情况可分为突发性和渐发性两大类。
设备使用规程:
设备使用规程是根据设备的特性和结构特点,对有关设备使用作出的规定。
一般包括:
在设备投产前编制审定设备操作、维护的文件、资料,如操作规程、维护规程、润滑卡片、设备点检和定检卡片等;
对操作人员的教育与考核,要求设备操作工人必须经过实际操作、维修技能的教育培训,具备对该设备“会使用、会保养、会检查、会排除故障”的能力;
建立必要的业务规定、规则,如对多人操作设备的机台长的选定、对关键设备专人维修的规定、设备事故报告制度、交接班制度的建立等。
设备完好:
指设备处于完好的技术状态。
对完好设备的要求有三条:
第一,设备性能良好,机械设备能稳定地满足生产工艺要求,动力设备的功能达到原设计或规定标准,运转无超温、超压等现象;
第二,设备运转正常,零、部件齐全,安全防护装置良好,磨损、腐蚀程度不超过规定的标准,控制系统、计量仪器、仪表和润滑系统工作正常;
第三,原材料、燃料、润滑油、动能等消耗正常,基本无漏油、漏水、漏气(汽)、漏电现象,外表清洁、整齐。
设备完好的具体标准,由各行业主管部门根据总的要求结合行业设备特点制定,并作为本行业检查设备完好的统一尺度。
设备隐患:
设备隐患是指在设备使用阶段,往往由于设计、制造、装配以及材质等缺陷因素使设备初始参数劣化、衰减过程发展。
它是在工作中逐渐形成的,与设备的使用时间无关,一般无明显的先兆。
随机故障:
机件发生的、在发生
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