燃气行业培训教材：天然气加气站（二）

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3深度脱水装置

　城市天然气的含水量要求(GB／T17820)为在天然气交接点压力和温度条件下水露点应比量低环境温度低5℃。而汽车用压缩天然气的水露点为在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，水露点不应高于-13℃；当最低气温低于-8℃，水露点应比最低气温低5℃(GBl8047)。显然以城市天然气为气源的CNG加气站，还必须对城市天然气进行深度脱水才能输出合格的汽车用压缩天然气。我市在运行的加气站主要采用的是低压脱水装置或高压脱水装置，低压脱水装置系硅胶与分子筛复合吸附处理方式,高压脱水为分子筛吸附处理方式高压脱水为分子筛吸附处理方式。运行中的脱水装置，如何达到与保持脱水效果的规定要求，是加气站产出合格压缩天然气的重要环节之一，它涉及到再生循环效果和分子筛的性能稳定两个方面。

3．1 再生循环流程

再生循环过程中，吸附剂再生温度越高，吸附剂再生越完全,残余吸附质含量越少，有利于增大干燥吸附时的吸附容量。

(1)再生温度

　再生温度是再生工艺和设备安全运行的需要，它的确定与设备结构、工艺需要、再生剂性质、天然气性质及组份中污染成份的含量等有关。我们使用的几种设备的再生温度分别为：

　低压脱水装置：分子筛干燥塔为220℃-270℃或230℃-250℃：

　高压脱水装置：230℃(进口)/105℃(出口)或230℃(进口)、200℃-230℃(进口)

　由此可见，合理确定再生温度及控制点、确保再生温度的实现是保证再生与干燥效果的基础，特别是天然气中含有轻质油成份时尤为重要。

(2)高压脱水装置的再生气与冷却水循环

　高压脱水装置进行再生操作时，需要有再生气循环及向水冷却器供应循环冷却水．通常CNG加气站都采用由压缩机循环水系统供应冷却水。当压缩机运行与再生操作不同步时。再生气与冷却水循环均不能实现，将影响再生操作的顺利完成，结果导致压缩天然气质量的下降。所以。应在压缩机运行中进行高压脱水装置的再生运行。为此，当压缩机运行时间少于再生操作时，可让压缩机轻负荷运行一定时问．以达到两者同步运行的目的。

(3)再生气调压

　低压脱水装置再生气，利用再生塔内余气闭式循环,压力≤0.1MPa，通过系统操作，能便利的实现压力工况稳定。从而再生过程顺利完成。高压脱水装置。再生气取自压缩机后高压管路或贮气库。经调压后压力降为0.4MPa—0.8MPa。目前高压脱水装置配用的调压装置适应大调节比的能力差，出口压力波动较大、故障率高、易冰堵，影响了加热过程的平稳持续，造成再生程序不完全，以致干燥效果下降，为此寻求和选用合格的调压装置是达到再生效果重要基础之一。

(4)再生过程的温度控制

　高压脱水装置多系外置加热器,某些脱水装置仅通过控制再生塔的进口温度和热吹时问来确定再生过程的完成与否．然而在进口温度相同时，相同热吹时问形成的塔内温度场的分布还受到再生气流速的影响，而调压器出口压力变化及冰堵将影响气流速度．因此宜以控制再生塔进、出口温度来确定过程的终结，这样能更准确的达到再生过程的温度要求。

3．2 吸附剂

　分子筛有较强的吸附能力，特别是对水的吸附尤为强烈。但分子筛有比较脆弱的一面．即油分子会污染分子筛，特别是重油。重油分子在分子筹表面附着，使分子筛的微孔被堵塞，再生时，重油分子在分子筛表面结焦使其使用寿命大大降低；对于轻质油，由于沸点较低，对分子筛的影响相对减少．再生时大部份轻质油被蒸发，少部份残留、结焦。此外。在使用过程中分子筛产生粉化，也是其失效的重要原因。为此另一方面，应定期清洗或更换分离器滤芯，以维持正常压降和保障分离效果，减小油污染；同时，对于低压脱水装置净化气源含油组分亦是十分重要的问题；另一方面，再生与干燥相互切换时，升压与降压均应缓慢进行，以防止形成冲击，升压速度宜小于5 MPa／min。

4 地下钢管储气井

　随着技术的发展和相关标准的标准的制订与完善，地下钢管储气并近年在我市得到了较为广泛的应用。地下钢管储气井的建造按SY／T6535-2002高压气地下储气井实麓，但在实际建造中尚有以下问题应进一步探讨与明确规定：

(1)按SY／T6535-2002中5.4固井规定，井简与井壁间环形空间应用油井水泥浆封固。实际建井中，往往以自我理解确定固井深度，有的储气井仅固井30多米，这种不规范的操作难于确保井筒质量，可能给储气井的使用与寿命留下隐患。

(2)SY／T6535-2002中7．5判废规定,对上述检测不合格并无法修复和使用时间达到25年的储气井应予 废。在长达25年的使用中，储气井的薄弱环节之一的钢管连接处，按前述标准中5.3.2.5规定，套管间的连接螺纹应用套管密封脂进行辅助密封。储气管井承受8MPa-25MPa交变压力，循环次数达2.5x104。在这样条件下持续长达25年的时问．密封脂能否保持完好的辅助密封,迄今既未见相关资料明示亦无储气井实践。储气井的可靠运行是十分重要的，为此进一步探索与完善密封脂性能是十分必要的，否则将影响储气井寿命。

(3)套管的防腐

　套管外壁与井内壁形成环形空气气体空间，固井部份被油井水泥充填。目前，储气井建造中。对于套管外壁防腐与否尚无统一认识，其一认为固井部份经混凝土包覆不会出现腐蚀；其二是认为未固井段残留空气量有限不至出现腐蚀，所以施工中有的仅涂尉防锈漆。个人认为。固井段由于混凝土的紧密包覆，起到了隔绝空气的作用，固可抵御化学腐蚀的侵袭；而未固井部份处于环状空气的包围，况且地下构造透气性也难于确定。在长时间运行中又不能再次防腐处理，为此建议采用更为有效的防腐措施，如涂覆氯璜化聚氯乙烯等，以便更有效的防止化学腐蚀。

5高压管道

　压缩天然气高压管道最高工作压力达25MPa．同时压力波动频繁、波动幅度大。以往建站时。管道连接多用卡套连接方式，卡套接头往往系国外产品．不锈钢管则多是国内生产。卡套连接利用卡套刃口在装配时切人被连接管道而起连接和密封作用。这种连接方式不用密封件、装拆方便、避免了焊接接头存在的焊缝薄弱环节。卡套连接的连接好坏与卡套材质、翩造精度和热处理质量、管材精度与硬度有关，与装配质量关系也较大。国外卡套接头与国产管材在尺寸精度与表面硬度方面的匹配往往较差；另一方面卡套连接用人工装配方式，装配质量取决于操作工的经验．装配质量的稳定性难于保证。在近年的运行中。我市CNC站已多次发生巾加以上(含ф20)接头冲脱的严重漏气事故，鉴于此，部分在运行站或新建站对于ф20以上的高压不锈钢管道采用了焊接连接，高压阀门则采用金属密封垫焊接管接头(JB966-77)，亦有部份在运行站改造时采用球面密封焊接管接头。金属密封垫焊接管接头制造工艺简单、工作可靠、对管道尺寸精度要求不高，其特点是对接焊缝往往成为它的薄弱环节，为了确保焊接质量，施工中必须严格实施氩弧焊和X光射线探伤操作要求。

6售气机

　售气机具有加气、计量、计价、统计与限压等功能·目前国产售气机大多采用进口质量流量计。电磁阀采用国内产品的日渐增加。经运行发现售气机机械故障发生较为频繁．影响了加气站的正常运行。

(1)过滤器

　售气机各级电磁阀前大多装有过滤器，这对于设置后置脱水装置的加气站尤为必要。但部分售气机的过滤器其过滤面积过小。造成过滤器极易堵塞或滤 破坏，给售气机阀门带来了隐患，因此设置合理有效的过滤器是售气机正常工作的基础条件之

(2)两位三通阀泄漏及电磁阀和单向阀故障率高发是应引起重视的问题。特别在经营状况较好的加气站，两位三通阀正常使用寿命仅数月，给加气带来了较大的影响，而电磁阀和单向阀(特别是三连电磁阀)零件损坏频繁，甚至造成一路无法修复整个三连电磁阀 废的局面，所以提高阀件的使用寿命和选用单体电磁阀是售气机制造厂应考虑的问题。

(3)限压功能

　售气机普遍具有限压功能，当加气压力达到天然气汽车储气瓶压力最大值(20MPa)时，售气机自动停止售气。目前需要注意的是这一功能的正确发挥，部分售气机的限压设定值往往偏差较大。造成汽车储气瓶的安全隐患。为此，个人认为应加强重视这一涉及安全的充装措施。限压设定值的偏差宜控制在汽车储气瓶允许最高工作压力的±5％以内。

　综上所述，在运行加气站通过提高技术水平、强化设备的维护保养和结合运行实际实施技术改造。提高了加气站的运行质量和可靠性。当前。应进一步加强管理．切实贯彻有关规范的要求．认真做好高压系统的检验与测试工作：(1)开展高压储气容器的周期检验。(2)高压安全阀的定期校验。(3)压力、温度变送器的定期校验。(特别是压缩机控制系统中的压力变送器)(4)实施高压输气管道的周期检验，特别是焊接连接管道的焊缝检验和管道壁厚测定。