CNG加气站知识(6)

排放标准时排放。

4.3

4.3 4.3

4.3 压缩

压缩压缩

压缩天然气的储存

天然气的储存天然气的储存

天然气的储存

天然气汽车加气站储存系统作为加气站主体部分之－所处的重要地位直接

影响到加气站储气技术的发展。为此各国对其进行丁大量的研究和现场实践。我

国的天然气汽车事业初始于20世纪50年代的低压橡胶皮包天然气汽车，直至

80年代才真正发展起来。1988年在四川省南充市兴建了第一座全进口新西兰的

CNC加气站，继而，国产天然气汽车改装部件及加气站设备；压缩机、气体处理

设备、售气机、储存容器等相继问世。近年来，天然气加气站储气技术的完善和

提高为天然气汽车产业的发展打下了良好的基础，十几年来，CNG加气站储存容

器内最初的氧气瓶走向了天然气专用瓶、从小型气瓶组发展到大型瓶组，上世纪

90年代又出现了井式储气技术，近几年在四川大型焊接容器储气形式的出现立

即得到了人们的关注，伴随着天然气汽车及加气站设备技术的发展，天然气加气

站储气技术得到了不断的发展，储气技术愈来愈向安全、可靠、经济的大型化方

向发展。

目前，储气方案主要有DOT（美国运输部）储气瓶组、ASME（美国机械工程

师协会）容器单元、地下储气井三种方案可供选择，现分别介绍如下。 4.3.1

4.3.14.3.1

4.3.1储气瓶组

储气瓶组储气瓶组

储气瓶组

设计压力25Mpa，设计标准为美国DOT49CFR的178.37节（压缩气体运输标 准），安全系数为2.48，不允许有排污口，初期投资低，运行维修成本高，每3

年必须把单元拆开，对每只瓶子进行水压实验。场地面积在50m2以上。属于松

散结构，没有结构整体性，容器多，接头多，存在泄露危险且管线尺寸小，流动

阻力大。 图4-2 诺凯系列高压储气钢瓶组（韩国） 4.3.2

4.3.2 4.3.2

4.3.2 地下储气井

地下储气井地下储气井

地下储气井

四川从20世纪90年代初开始，研究成功了打地下井储存CNG的技术，并先

后在四川、重庆、上海、新疆等地打了50多口井进行推广应用，实现了储气量

大、加气速度快、安全可靠、占地面积小、操作管理方便、维护检测工作量少、

年平均经济消耗省等优点，已经通过了四川省有关部门组织的技术鉴定，纳入了

中华人民共和国行业标准《汽车用燃气加气站技术规范》(CJJ84-2000)，从2000

年7月1日起正式颁发施行，这是CNG站储气系统的一项重大技术创新。

储气井井筒直径为Ф177.8mm～Ф298.4mm；井深80-200m；储气井水容积2～

4m3，设计压力为25 MPa。它由几十根石油钻井工业中常用的180mm套管通过管

端的扁梯形螺纹和接头连接而成，封底和封头由焊接平盖的接头与套管通过螺纹

连接，套管是按照API标准5CT制造的N80或P110钢级石油套管，钢号为30Mn4

和28CrMo6。其占地面积很小，有利于站场平面布置；虽然初期投资较大，但据

四川石油管理局提供的资料表明该储气井至少可以使用25年以上，并可以节省

检验维修费，安全可靠性好。其缺点是耐压试验无法检验强度和密封性，制造缺

陷也不能及时发现，排污不彻底，容易对套管造成应力腐蚀。

图4-3a 成都新华CNG储气井 图4-3b 马吃水CNG储气井 地下储气井装置有以下特点：

（1）安全可靠，使用方便，免维护设计

地下储气井本身就是石油工业提供给用户的天然气又回注井中的一个过程。

（2）不受环境影响，恒温和抗静电、雷电

因深埋于地下，本身就与大地成为一体形成良好的自然接地。同地温保持一

致。

（3）占地面积小（≤1m2）

节约了宝贵的土地资源。

（4）排水彻底

设有专门的排水装置。

（5）无恶性事故发生

杜绝了爆炸，使我国政府环保、能源政策安全造福于国民，使站内工作人员

能安心工作。

CNG地下储气井的设计、施工按以下API标准及国家相关标准执行：

●CJJ84-2000《汽车用燃气加气站技术规范》。

●Q/CY097-98《钻井技术操作规范》

●SY/T6194-96《套管和油管》

●SY/T0420-97《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》

CNG地下储气井现已成为国内CNG加气站首选储气系统。地下储气井示意图

如图4-3c所示，其工艺过程如图4-3d所示，该过程是油气开采的一个逆过程。

4-3c 储气井示意图 4-3d CNG地下储气井工艺流程图 4.3.3 ASME

4.3.3 ASME4.3.3 ASME

4.3.3 ASME压力容器单元

压力容器单元压力容器单元

压力容器单元

设计压力27.MPa，设计标准为ASME第Ⅷ章1节压缩气体地面存储设计标准。

安全系数3，容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%，通常作为地面存储。ASME允

许容器上有排污口；初期投资高，运行和维修成本低，除一般的外部和内部直观

检测外，不需再检测；场地要求5～7m2，坚固，整体结构能更好的承受冲击载荷

及地震波动；其容器数量少，接头少，管线尺寸大，流动阻力较小。 4.3.4

4.3.4 4.3.4

4.3.4 三种储气方案的比较

三种储气方案的比较三种储气方案的比较

三种储气方案的比较 表 表表 表4 44 4－ －－

－2

2 2

2 三种储气方案的忧缺点比较

三种储气方案的忧缺点比较三种储气方案的忧缺点比较

三种储气方案的忧缺点比较 DOT

DOTDOT

DOT储气瓶组

储气瓶组储气瓶组

储气瓶组

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