CNG加氣母站建設(shè)期間應(yīng)注意的問題與解決方法

摘 要

摘要：總結(jié)加氣母站在規(guī)劃、建設(shè)與試運(yùn)行階段需要注意的問題，針對問題提出一些建議及解決方法對加氣母站的建設(shè)具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：加氣母站；建設(shè)；壓縮機(jī)Problems and Sol
摘要：總結(jié)加氣母站在規(guī)劃、建設(shè)與試運(yùn)行階段需要注意的問題，針對問題提出一些建議及解決方法對加氣母站的建設(shè)具有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞：加氣母站；建設(shè)；壓縮機(jī)
Problems and Solutions about the Construction of CNG Primary Filling Station
Jinan Natural Gas Pipeline Administration Division of SINOPEC Gas Company Wang Shaojie，Wang Liyong
Oil & Gas Store and Transportation Administration Division of SINOPEC Zhongyuan Oilfield Company Song Yuhong
Abstract：Discussed some problems of CNG primary filling station in planning，constructing and provided some suggestions and solutions. Certainly，there is a bound of referenced value.
Keywords：CNG primary filling station；construction；compressor
   天然氣燃料汽車以其環(huán)保性、安全性、經(jīng)濟(jì)性，得到了越來越快的發(fā)展，CNG加氣母站因此發(fā)展迅速。中國石化以提供清潔能源為己任，利用川氣東送和榆濟(jì)管道優(yōu)勢，積極推進(jìn)CNG加氣母站建設(shè)。
加氣母站一般建設(shè)在天然氣主管道附近，將主管道內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮至20MPa后儲存在轉(zhuǎn)運(yùn)車槽罐內(nèi)，然后再運(yùn)到無氣源的子站供氣。它的主要特點是靠近主管網(wǎng)，進(jìn)氣壓力穩(wěn)定且較高。加氣母站設(shè)備主要由氣體預(yù)處理系統(tǒng)(進(jìn)站計量裝置、調(diào)壓裝置、過濾裝置、深度脫水裝置等)、壓縮機(jī)組、售氣機(jī)等設(shè)備組成。其主要工藝流程如圖1所示。
 
    加氣母站的建設(shè)和運(yùn)行是一項系統(tǒng)工程，涉及到前期規(guī)劃設(shè)計、工程施工建設(shè)管理、設(shè)備采購管理、投產(chǎn)試運(yùn)管理等諸多方面。通過中石化已建加氣母站的建型運(yùn)行經(jīng)驗，總結(jié)提出了以下需要注意的幾個問題：
1 規(guī)劃設(shè)計階段需要注意的問題
1.1 重視與地方政府職能部門協(xié)調(diào)，及時辦理審手續(xù)
    (1) 加氣母站建設(shè)涉及地方管理部門較多，在選址、立項等工作階段，應(yīng)加強(qiáng)與地方政府的協(xié)調(diào)工作，及時與地方發(fā)改委、市政、規(guī)劃、消防、環(huán)保等部門溝通，組織召開工程建設(shè)協(xié)調(diào)會，爭取獲得相關(guān)部門的最大支持。
    (2) 及時向地方專業(yè)部門提供選址意向、立項報告、可行性研究報告及設(shè)計圖紙等相關(guān)資料，征求各部門對加氣母站建設(shè)方案的審批意見，滿足當(dāng)?shù)匾?guī)劃、消防等部門要求，避免由于不符合當(dāng)?shù)匾?guī)劃造成的設(shè)計變更。
    (3) 及時辦理土地使用證、建設(shè)用地規(guī)劃許可證等證件和燃?xì)夤こ探ㄔO(shè)許可等審批手續(xù)，避免由于手續(xù)不齊導(dǎo)致工程的拖延。
1.2 加強(qiáng)設(shè)計管理，提高設(shè)計水平
    加氣母站工藝、工程設(shè)計方案是加氣母站規(guī)劃的核心，先進(jìn)完善的工藝、工程設(shè)計可減少工程變更，縮短工期和提高工程質(zhì)量，使加氣母站運(yùn)行良好。在設(shè)計階段各專業(yè)應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一項目的專業(yè)方案設(shè)計，避免進(jìn)入施工圖階段發(fā)生變更的情況。
    (1) 加氣母站工程設(shè)計單位的設(shè)計資質(zhì)。加氣母站工程的工藝設(shè)計屬于高壓燃?xì)庠O(shè)計范疇，必須由具有燃?xì)庠O(shè)計資格的單位來承擔(dān)[1]。加氣站的工程設(shè)計對燃?xì)獾姆辣踩夹g(shù)要求較高，必須具備國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門批準(zhǔn)頒發(fā)的相應(yīng)資格證書。在選擇具有設(shè)計資質(zhì)單位的同時，可要求設(shè)計單位由具有豐富設(shè)計經(jīng)驗和了解現(xiàn)場生產(chǎn)的人員主持設(shè)計，優(yōu)秀設(shè)計人員的設(shè)計方案使加氣母站設(shè)計不僅符合各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，而且利于現(xiàn)場實際生產(chǎn)操作。
    (2) 嚴(yán)格執(zhí)行加氣母站建設(shè)相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。加氣母站設(shè)計主要遵循《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范GB50156—2002(2006年版)》、《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范GB50183—2004》、《車用壓縮天然氣GB 18047—2000》、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范GB50028—2006》等設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計階段應(yīng)充分熟悉掌握最新版本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時結(jié)合場站具體的布局、地形、氣候情況進(jìn)行設(shè)計，做好管線試壓后干燥、雨季防水、冬季保溫等措施，使之適合當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)行環(huán)境，避免機(jī)械套用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
    (3) 設(shè)計人員與各類設(shè)備供應(yīng)商及運(yùn)營單位應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)交流，對可能出現(xiàn)的問題協(xié)商解決。首先是要求設(shè)計人員充分了解現(xiàn)有設(shè)施情況，對需要與現(xiàn)有設(shè)施對接的通訊線路，管線的數(shù)量與連接方式等了解清楚，避免新舊設(shè)施對接出現(xiàn)錯誤；其次，設(shè)計人員應(yīng)對設(shè)備制造商提出完整的設(shè)備技術(shù)規(guī)格要求，從而保證加氣母站的運(yùn)行質(zhì)量及界定出現(xiàn)問題時的責(zé)任；第三，設(shè)計人員與設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)以壓縮機(jī)的技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ)，對升壓前后各環(huán)節(jié)的工作壓力、氣體流量和流速、工作溫度、管徑等主要參數(shù)進(jìn)行核算、優(yōu)化和合理匹配，使整個工藝流程系統(tǒng)能夠有效工作，避免由于參數(shù)沖突造成工藝性能不穩(wěn)定等問題；第四，設(shè)計人員與設(shè)備供應(yīng)商對各種管路接口、電纜布置位置、接口形式、數(shù)量應(yīng)明確，確保安裝無誤差。
    (4) 業(yè)主應(yīng)加強(qiáng)加氣母站設(shè)計圖紙的會審，設(shè)計完成后，業(yè)主應(yīng)組織專家對設(shè)計文件進(jìn)行審核，分析與實際不符的情況或設(shè)計中沒有考慮周全的情況，以達(dá)到發(fā)現(xiàn)問題，減少或避免工程變更的作用。如業(yè)主無此力量，可聘請專業(yè)人士，由專業(yè)人員對設(shè)計中的專業(yè)問題進(jìn)行審核。
2 設(shè)備選型與物資采購需注意的問題
2.1 設(shè)備選型
    (1) 壓縮機(jī)的選型。壓縮機(jī)是加氣站的核心設(shè)備，其運(yùn)行的實際效果對加氣站的工作效率影響很大。加氣母站較標(biāo)準(zhǔn)站或加氣子站在壓縮機(jī)的選擇上應(yīng)注意以下幾點不同：首先是直接從主管網(wǎng)進(jìn)氣，進(jìn)氣壓力高且穩(wěn)定，一般可達(dá)4MPa，更高者可以達(dá)到9MPa。因此，需根據(jù)進(jìn)氣壓力選擇合適的壓縮級數(shù)及最佳工作點，避免出現(xiàn)減壓再增壓的現(xiàn)象，以減少能耗；其次是排量大，母站壓縮機(jī)排量一般在2400Nm3/h以上，且一般是連續(xù)工作，對零部件材質(zhì)、制造、安裝精度、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的要求較高，應(yīng)選擇自動化程度高的產(chǎn)品，可減少操作人員數(shù)量和勞動強(qiáng)度，同時應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇適宜的冷卻方式及潤滑方式。
    (2) 脫水裝置的選型。天然氣中水含量大容易引起壓縮機(jī)故障，卸壓膨脹時結(jié)冰容易堵塞加氣機(jī)管道、閥門等。因此，《車用壓縮天然氣》(GB 18047—2000)對水露點有嚴(yán)格的規(guī)定，而管道氣中水含量要遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，所以，必須進(jìn)行天然氣脫水。
    加氣母站進(jìn)氣壓力大，干燥壓力降對壓縮機(jī)幾乎沒有影響，日處理氣量大，低壓容器維護(hù)較為容易，所以，優(yōu)先選擇低壓前置脫水裝置。通過實際運(yùn)行來看，選擇雙塔(兩塔交替工作)、零部件性能可靠的半自動型即可滿足脫水生產(chǎn)需要。
    (3) 售氣機(jī)等國產(chǎn)設(shè)備因價格較進(jìn)口設(shè)備低，因此，在滿足設(shè)備性能要求的前提下，盡量選擇國產(chǎn)設(shè)備，但加氣軟管、閥門、PLC控制元器件等零部件鑒于國內(nèi)質(zhì)量水平所限，應(yīng)優(yōu)先選用高質(zhì)量的進(jìn)口產(chǎn)品，以保證關(guān)鍵環(huán)節(jié)的可靠性。
    (4) 規(guī)范中加氣母站并未強(qiáng)制要求設(shè)置儲氣井，但實際運(yùn)行表明，應(yīng)設(shè)置一定容積的儲氣裝置。主要有以下幾點原因：首先避免壓縮機(jī)直供加氣柱的脈動氣流對加氣機(jī)流量計的沖擊，降低計量誤差；其次，儲氣裝置可以起到分離油污的作用；第三儲氣裝置起到調(diào)峰的作用，減少來車加氣時壓縮機(jī)起動次數(shù)以延長壓縮機(jī)壽命，減少成本。
2.2 設(shè)備采購
    (1) 設(shè)備采購時應(yīng)充分進(jìn)行技術(shù)交流，選擇知名廠家的工藝成熟機(jī)型，盡量現(xiàn)場考察供應(yīng)商的生產(chǎn)、部件質(zhì)量控制能力。脫水干燥裝置、緩沖罐和回收罐等壓力容器類設(shè)備設(shè)計制造廠商應(yīng)具備相應(yīng)的設(shè)計生產(chǎn)資質(zhì)，選擇定點廠家合格產(chǎn)品。
    (2) 高度重視采購合同的簽訂工作。對采購的設(shè)備應(yīng)制定詳細(xì)技術(shù)規(guī)格書，明確廠家需提供的資料，明確合同簽訂主體的責(zé)任，能夠?qū)S家進(jìn)行有力的約束。
    (3) 加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造管理，制定詳細(xì)的監(jiān)造標(biāo)準(zhǔn)和方案，加強(qiáng)對技術(shù)規(guī)格書中關(guān)鍵技術(shù)性能指標(biāo)的控制，尤其是壓縮機(jī)的監(jiān)造，一定保證零部件的加工精度及裝配精度；嚴(yán)把配件審核關(guān)，盡可能指定配件的使用標(biāo)準(zhǔn)或廠家，避免在配件上以次充好；可采用第三方監(jiān)造和考核的方法加強(qiáng)設(shè)備制造過程的控制。設(shè)備出廠時要求廠家提供詳細(xì)的設(shè)備性能檢測數(shù)據(jù)和裝配數(shù)據(jù)、圖紙，以備日后設(shè)備發(fā)生故障時作為故障診斷的依據(jù)。
3 加氣母站建沒施工管理
加氣母站建設(shè)期間業(yè)主應(yīng)組建建設(shè)管理項目部，配備足夠的管理人員，全過程參與現(xiàn)場建設(shè)管理工作；處理好建設(shè)、監(jiān)理等單位間的協(xié)調(diào)關(guān)系，為項目開展提供好的環(huán)境，確保各項工作得到合理的多角度控制。
3.1 加強(qiáng)施工隊伍的招標(biāo)工作及管理，嚴(yán)格按照國家規(guī)范施工
    高壓管道及設(shè)備的安裝施工質(zhì)量，直接影響加氣母站的運(yùn)行安全，要求施工隊伍具有相應(yīng)燃?xì)夤こ淌┕べY質(zhì)，且嚴(yán)格按照國家建站標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。在施工中，加強(qiáng)技術(shù)管理力度，要求施工單位配備業(yè)務(wù)過硬的相關(guān)專業(yè)工程師及質(zhì)量管理人員，加強(qiáng)工序的過程控制力度，從根本上杜絕工序不合格問題。杜絕承包單位中標(biāo)后把工程轉(zhuǎn)包或分包現(xiàn)象的發(fā)生。
3.2 加強(qiáng)建設(shè)期間設(shè)計、監(jiān)理、施工人員的管理
    加氣母站較一般子站的工程量大，設(shè)備連接較為復(fù)雜，建設(shè)期間應(yīng)要求設(shè)計人員進(jìn)行現(xiàn)場服務(wù)，加強(qiáng)專業(yè)監(jiān)理管理和施工隊伍管理，避免野蠻施工現(xiàn)象。
    (1) 從可行性研究到工程施工，可能由于實際情況的改變導(dǎo)致工程變更，因此應(yīng)要求設(shè)計人員加強(qiáng)現(xiàn)場服務(wù)，針對現(xiàn)場出現(xiàn)不符合設(shè)計要求或影響生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)操作的情況，要現(xiàn)場給予答復(fù)和解釋，避免只是通過電話、傳真，難以及時解決問題，耽誤工期。
    (2) 加強(qiáng)監(jiān)理單位派駐專業(yè)監(jiān)理工程師的管理，專業(yè)監(jiān)理工程師的配備完善，會減少和避免施工過程中問題的發(fā)生，可采取對監(jiān)理人員進(jìn)行崗前考核，合格后方能持證上崗。選擇加氣母站工程監(jiān)理經(jīng)驗豐富，專業(yè)監(jiān)理工程師配備齊全、服務(wù)意識強(qiáng)、便于業(yè)主管理的監(jiān)理單位，是確保加氣母站工程建設(shè)的進(jìn)度和質(zhì)量的重要保證。
    (3) 加強(qiáng)施工單位的責(zé)任意識，確保施工單位專業(yè)工程師在現(xiàn)場，對圖紙有錯誤或其他原因?qū)е碌膯栴}，施工單位應(yīng)及時提出，并采取相應(yīng)解決措施。
3.3 加強(qiáng)建設(shè)過程中的質(zhì)量控制
    加氣母站建設(shè)是一個動態(tài)管理的過程，建設(shè)管理項目部應(yīng)從組織機(jī)構(gòu)、制度管理上做好必要的保證，控制好影響加氣母站施工質(zhì)量的因素，將質(zhì)量控制貫穿于建設(shè)的全過程，隨時解決處理現(xiàn)場問題，確保建設(shè)質(zhì)量。
    (1) 在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行工序報驗制，特別是對構(gòu)筑物的定位測量、隱蔽工程等，必須進(jìn)行詳細(xì)檢查，做好記錄，簽署意見，辦理驗收手續(xù)，不得后補(bǔ)。
    (2) 要加強(qiáng)技術(shù)變更的管理，各方嚴(yán)格遵守變更流程，出具工程變更單，避免施工過程中擅自變更進(jìn)行施工的情況。參建各方應(yīng)遵循變更流程，不得逾越。
    (3) 定期組織質(zhì)量檢查，召開質(zhì)量例會，及時協(xié)調(diào)處理與工序要求相適應(yīng)的資源配備，以及施工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)工序不合格的處置措施。
4 加氣母站試運(yùn)行期間注意的問題
4.1 管道與設(shè)備投運(yùn)前的清理與檢查
    (1) 管道連接結(jié)束后應(yīng)對管道內(nèi)部進(jìn)行清理，去除焊渣等雜物，以防堵塞管道，損壞設(shè)備。水壓試驗后應(yīng)對管道進(jìn)行干燥處理，以避免由于管道含水造成投產(chǎn)初期加氣柱冰堵現(xiàn)象的發(fā)生。
    (2) 檢查零部件的完好性。設(shè)備從廠家運(yùn)送到使用單位直到安裝使用期間，可能由于各種原因造成設(shè)備零件的損壞，需要在運(yùn)行前進(jìn)行詳細(xì)檢查確保設(shè)備零部件完好。特別是零部件結(jié)合部損壞很難發(fā)現(xiàn)，一旦運(yùn)行會引發(fā)天然氣泄漏，極易引起設(shè)備損壞和引發(fā)安全事故。
    (3) 核查部件的安裝順序。由于加氣母站工藝流程的需要和零部件本身的功用，很多零部件的安裝有明確的方向性，如止回閥、氣動薄膜閥等，需要根據(jù)實際工藝流程中氣流的走向?qū)Σ考M(jìn)行檢查。
    (4) 設(shè)備電氣部分接線復(fù)查，必須對壓縮機(jī)電機(jī)電源線、壓力變送器電源線、緊急切斷閥的遠(yuǎn)程控制線、壓縮機(jī)各類傳感器信號線等重新檢查、緊固，確保信號傳輸真實有效。
4.2 調(diào)試設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確保順利磨合
    調(diào)試指設(shè)備自身運(yùn)轉(zhuǎn)初期對設(shè)備各項運(yùn)轉(zhuǎn)性能的測試和設(shè)備相互之間配合情況的測試，調(diào)試的結(jié)果關(guān)系到日后設(shè)備運(yùn)行效果。設(shè)備調(diào)試應(yīng)以設(shè)備說明書為準(zhǔn)。安裝調(diào)試時應(yīng)做好記錄，以便日后維護(hù)、檢修。
    (1) 設(shè)備帶負(fù)荷運(yùn)行時的部件泄漏與損壞。許多設(shè)備帶負(fù)荷運(yùn)行時會出現(xiàn)泄漏和損壞現(xiàn)象。應(yīng)及時對各類設(shè)備閥門、零部件進(jìn)行運(yùn)行檢查，停機(jī)卸壓后對跑冒滴漏的地方進(jìn)行修復(fù)，損壞部件及時更換。
    (2) 及時調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，保證設(shè)備最佳工作性能。壓縮機(jī)潤滑油壓力、水壓的設(shè)置，自動脫水干燥裝置再生溫度、再生氣調(diào)節(jié)壓力等設(shè)備參數(shù)需要現(xiàn)場進(jìn)行不斷調(diào)整，以達(dá)到最佳工作狀態(tài)。
    (3) 如果是北方冬天投產(chǎn)，注意設(shè)備的防凍問題，必要的時候安裝伴熱帶，設(shè)備及時添加防凍液。
    (4) 備好充足的維修部件，設(shè)備調(diào)試期間，許多易損件可能需要更換，避免由于個別零件的損壞造成整個試運(yùn)的拖延。與廠家加強(qiáng)聯(lián)系，要求廠家做好售后服務(wù)。
5 總結(jié)
    (1) 加氣母站建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，符合實際具體情況的工藝、工程設(shè)計和高質(zhì)量設(shè)備的選擇是加氣母站建設(shè)成功的前提。
    (2) 加氣母站建設(shè)過程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)施工和驗收，設(shè)備采購時強(qiáng)化質(zhì)量控制，是加氣母站運(yùn)行良好的基礎(chǔ)。
(3) 加氣母站投產(chǎn)試運(yùn)行應(yīng)精心準(zhǔn)備，嚴(yán)格調(diào)試，并加強(qiáng)日常運(yùn)行的管理，這是保證加氣母站長期良好運(yùn)行的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)：
1 孔金鳳，王梅山.CNG加氣站建設(shè)管理中應(yīng)注意的幾個問題.油氣儲運(yùn)[J]，2007；26(8)：50～52.
 
(本文作者：王少杰1 王力勇1 宋玉紅2 1.濟(jì)南天然氣管道管理處 250101；2.中原油田油氣儲運(yùn)管理處457000)