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摘要:天然气的输差主要指的就是天然气在输送的过程当中其相对应的量值所产生出的差值。燃气的输差不仅会受到相关的设备、测量、环境、仪器仪表的型号以及管线段的影响,同时还极易因气体的温度和压力的改变等因素而产生浮动。尽管现阶段检测技术的逐步完善与管理的水平的不断提高减小了误差的变化量,但仍无法彻底消误差。
关键词:CNG加气站;输差分析;控制措施
一、GNG加气站分类
CNG加气站的分类CNG力口气站按其获取原料天然气的途径和供应对象主要分为:CNG常规加气站、CNG加气母站和CNG加气子站。
CNG就是在加压站内将天然气加压至20~25MPa。CNG常规加气站的气源采用城镇管道天然气,将城镇管道敷设至加气站,经计量、调压后,由压缩机增压至25.0MPa,存儲在站内固定储气设施内,进站天然气的计量以进站管道流量计计量为准。
CNG加气母站气源采用高压、次高压燃气管道天然气,将高压、次高压燃气管道敷设至加气母站,经计量、调压、脱硫、脱水等工序,保证气质符合车用气的标准后,经压缩机增压至后,通过加气柱给车载储气瓶组拖车充装CNG。另外,可在加气母站周边建设加气子站,依托母站压缩机提供CNG,在加气子站内设置优先顺序控制盘、固定储气设施、加气机,为天然气汽车充装CNG。加气母站负责为加气子站提供气源,是生产、销售为一体的综合场所,由于站内存在过滤、脱水、增压等气体预处理操作,动设备多,转运槽车工作压力高(20MPa),司机等人员进出站频繁,易出现设备管理、进出站管理、人员管理等方面的薄弱环节。
CNG加气子站气源由母站供应,通过车载储气瓶组从加气母站配送,兼作站内低压储气设施,经卸气柱计量、压缩机增压至25.0MPa后,存储在固定储气设施内。车载储气瓶组拖车运行压力为3.0~20.0MPa,天然气汽车充装压力为20.0MPa。
二、CNG加气站的建设
1、主要建设内容及工艺流程
标准CNG加气站的建设包含过滤、调压、计量、脱水、脱硫、增压、储气等系统。主要流程:管网中的天然气通过过滤、调压、计量、脱硫和脱水装置,经缓冲罐进入天然气压缩机,增压至25MPa,然后经程序控制系统,按高、中、低压顺序进入储气装置(储气瓶组或储气井),经CNG加气机向CNG汽车供气。
2、主要工艺设备
天然气经过过滤装置滤除杂质,经压力调节阀调整压力,燃气计量表计量,进入脱水装置进行干燥,干燥后天然气不应含有自由水,按照规范要求,最高压力下水露点温度应<-13℃。缓冲状态的天然气进入天然气压缩机加压到25MPa,经程序控制盘分配进入储气装置,由加气机计量后向CNG汽车气瓶供气。
3、管材和管件
①无缝高压不锈钢管,25MPa高压工艺管道必须符合当前国家标准GB/T14976-2012的流体传输不锈钢无缝钢管规定;②设计压力≤2.5MPa的热轧无缝钢管技术性能应符合GB/T8163-2008“流体传输用无缝钢管”的规定。水基管道使用低压流体传输的直接接缝焊接钢管,技术性能符合国家标准GB/T3091-2015低压流体传输用焊接钢管的规定;③管接头连接器使用设计压力不应小于41.25MPa,符合GB/T3765-2008管接头技术条件。
三、CNG加气站输差产生的主要原因
1、出现输差影响因素
对CNG加气站进行分析,多数的CNG加气站管道尾部,所储存的不同气量,很容易导致实际计算工作出现失误。这些不同气量存储,很容易影响气量计算工作精准度。只有尽量规避CNG加气站管道尾端气量误差问题,就要根据CNG加气站气体温度、压力等参数进行分析,精准得到CNG加气站管道尾部储气量,进而降低输差。
2、输差计算方式存在不确定性
在CNG加气站输差计算中,可以根据气体的不确定性,得到基本的估算公式。在CNG加气站,影响CNG加气站产生输差的主要因素,除去管道气体影响。还会受到计量方式、将精确度以及多种测量方式影响,一旦测量方式存在较大误差,很容易导致计算结果失真,进而增大CNG加气站输差,降低CNG加气站利润空间。
3、气体存在泄漏问题
影响输差出现的主要因素,还应重视气体泄露问题。气体的泄漏,主要受到几点因素影响。例如,因为设计方案不完善,导致CNG加气站地基出现下沉问题,造成下沉的主要因素,主要为材料选择不合理,施工流程不规范以及多种参数之间出现不相符问题。此外,设备本身,如果气密性不好,亦会导致气体泄漏问题出现,设备的质量差,不能在实际运行中,对设备进行定期保养。最后,相关工作人员,不能根据操作规范,处理日常工作。再加上,工作态度不严谨,对自身工作不重视,都会导致气体泄漏问题出现,最终引发输差问题出现,降低企业所得利润空间。
四、控制CNG加气站输差的相应措施
1、降低计量误差
首先,正确安装用于计量输差的检测仪表。在建设CNG加气站的过程当中,必须严格按照相关规定安装计量天然气流量、温度和压力的变送仪表等,尤其在选定工艺配管和压力与温度的检测点时,更要以相关要求为依据确认其尺寸、深度及具体位置。其次,对仪表/售气装置的运行情况与性能参数进行实时监测。要在确保计量的仪表具有较高精度的基础上,根据贸易交接或者内部的相关规定对计量表/售气装置的检定与性能参数进行全面检测。最后,深入分析存在的输差。要以日、旬、月、年作为时间单位定期对CNG加气站存在的输差进行深入分析并编制出相应的报表。按照CNG加气站所具备的主要功能与基本性质,将天然气量的改变和经济效益结合在一起,有效控制进出加气站的天然气量。
2、控制管容的变化误差
首先,采取有效方式采集加气站内部管容的压力与温度。在计算管容时,由于不同的工作区所对应的管径、长度、温度和压力也会不同,所以必须按照工艺流程当中不同的工作参数进行分段式的计量,才能够更加准确地掌握并计算出加气站内部管的容量。另外,还要以检测仪表的精度与不确定度为基础,结合检测仪表的安装与工艺流程的具体情况,对温度与压力进行采集。最后,按照施工图与现场的基本情况,准确统计出空载状态下的管道容量。对其物理容量进行的统计主要依赖于站内管道容量的计算。在实际分析的过程中,要按照设计的图纸、各类管径、长度、三通、弯管以及变径等因素进行分段式的统计,从而尽量和实际相符。
结束语
对CNG加气站实际的运行工作加以分析,很多CNG加气站在实际运行工作中,会出现输差问题,输差问题,不仅会对数据影响,更会减低企业的经济空间。严重时,如果出现大量的气体泄漏,甚至会威胁现场工作人员以及周边群众安全。所以,要对CNG加气站产生输差主要因素加以分析,并选择适合的控制措施,最大限度规避输差带来的不良影响,使CNG加气站可以稳定、安全、持续运营。
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