摘要：通過對上海、成都兩地CNG加氣站建設情況，以及相關CNG壓縮機廠家進行調研，對大慶地區CNG加氣站建設在建站形式、壓縮機選型、壓縮機設計排量、子站選型、高壓管材選擇和管道連接方式、高壓管道敷設方式、管路半熱處理方案等幾方面提出幾點建議。
　　關鍵詞：CNG，加氣站，大慶
　　1前言
　　大慶地區現建有加氣站子站11座，母站1座。各站加氣規模均為2x104m3/d。加氣站子站中1號、3號、4號、5號站為壓縮機子站，其余均為液壓子站。
　　據統計，大慶市擁有公交汽車2096輛，各類通勤汽車約2000輛。近年來，大慶市公交汽車每年以10％的速度增長。據大慶市公安局交警支隊統計數據表明，出租車數量以不規則速率增長，到2020年內出租車數量控制在6000輛左右。
　　據大慶燃氣公司壓縮天然氣分公司的統計數據，出租車日消耗天然氣40m3/d，公交車消耗天然氣80m3/d，汽車加氣需求量預測見表1。
　　表1 大慶市汽車加氣用氣量預測表
　                    
　　在大慶地區CNG加氣站的建設剛剛起步時期，本人有幸參與代表性城市上海、成都兩地CNG加氣汽車及加氣站建設情況的調研，從而為大慶地區CNG加氣站的未來建設提出幾點建議。
　　2CNG汽車加氣站項目情況調研
　　通過對國內和大慶地區CNG加氣站的建設和發展現況的了解，挑選代表性城市成都、上海作為考察CNG加氣站設計情況的調研城市，并對相關CNG壓縮機廠家及液壓子站設備廠家進行了調研。
　　成都是國內CNG發展起步比較早，也是發展情況較好的地區。本次主要對九眼橋CNG加氣站進行了調研。九眼橋CNG加氣站位于成都市市中心，加氣站類型為CNG壓縮機標準站，主要為出租車售氣，每日售氣需求較大。成都市范圍內燃氣管網敷設覆蓋已比較全面，當地建設的CNG加氣站均為標準站。
　　上海在2002年成立了上海九環汽車天然氣發展有限公司，以公交車天然氣供應為主業，進行天然氣加氣站的規劃、建設和經營。2004年全市有楊高路、成山路、市光路和莘莊4處天然氣加氣站，日加氣能力可達800輛至1000輛，據了解情況，楊高路加氣站已停止營業，在上海白鶴西氣東輸末站附近已新建成一座白鶴CNG加氣母站。本次主要對白鶴CNG加氣母站進行了調研。以上兩座加氣站的具體情況見表2。
　　3調研情況總結、分析和建議
　　通過對成都地區不同地理位置、不同建設年代的CNG加氣站和上海新建CNG加氣母站進行的調研，及與站內運行管理人員的溝通，對比大慶地區CNG加氣站建設的情況，發現有以下一些特點和問題:
　　(1)關于建站形式的選擇。調研城市建設的CNG加氣站以標準站居多，而且加氣供應形式全部采用壓縮機增壓方式供應，主要原因是城市燃氣管網敷設已經很完善，為CNG加氣站直接提供了氣源，減少了子站轉運車運輸的環節和成本。大慶地區由于燃氣管網敷設還不完善，并且現狀氣源氣質成份復雜，雜質較多，因此現在應優先考慮CNG加氣子站的建站形式，在CNG母站利用子站拖車進行轉運。建議隨著大慶燃氣管網建設和管網氣質情況的進一步完善，CNG汽車在大慶的進一步普及，大慶地區還是應該建設CNG加氣標準站，既可以減少成本，也可以保證加氣氣源的供應。
　　（2）關于壓縮機選型的分析。調研城市建設的CNG加氣站所采用的壓縮機均為水冷式有潤滑油式CNG壓縮機，除上海白鶴母站采用壓縮機集成橇體放置在室外，其余均單獨建設了壓縮機間。主要原因是南方地區夏季炎熱多雨水，冬季環境溫度也不是太低，因此采用水冷式的壓縮機對工況溫度冷卻效果更好。大慶地區地處北方，夏季沒有南方炎熱，冬季室外溫度遠遠低于南方，因此在壓縮機的選型上建議選擇風冷式的無油（少油）壓縮機，減少了水冷系統相關設備投資，更為經濟合理。
　�。�3）關于壓縮機設計排量的確定。成都地區建成的CNG加氣標準站的設計供氣能力一般為15000Nm3/d，但場站運行實際上的售氣量一般都超出此設計能力，達到20000Nm3/d以上。壓縮機實際運行時間基本上都超出12個小時，有的甚至全天滿負荷運行，超出在CNG加氣站設計供氣能力確定后通常按日10小時運行時間進行壓縮機選型的設計標準。調研組與CNG場站運行管理人員和壓縮機廠家進行了溝通和交流。相關技術人員認為現有壓縮機設備的技術已比較完善，可以滿足全天滿負荷運行的使用要求，只需在不供氣的間隙做很短時間的維護即可，對于設備自身的運行穩定性方面不需要有太多顧慮。
　　大慶地區現有CNG加氣站數量較少，站址分布距離較遠，加氣車輛較多，要求保證單車加氣速度。針對這類情況，在進行壓縮機選型時，可考慮適當增大壓縮機排量，設計供氣能力至少應大于15000Nm3/d，采用壓縮機直供的方式來滿足連續快速加注的
　　            表2成都九眼橋CNG汽車加氣站和上海白鶴CNG加氣母站具體情況

                        
　　　要求，儲氣瓶（井）預先儲存的高壓天然氣只是為了滿足平時零星加氣的要求。待大慶地區CNG加氣站建設比較完善后，可適當降低壓縮機排量，以儲氣瓶（井）的方式作為主要供氣方式。
　　（4）關于液壓子站和壓縮機子站的比較。通過對成都城市燃氣公司CNG分公司的調研及中石油西南設計院設計人員的溝通，成都市及成都周邊城市加氣子站全部采用壓縮機子站供氣的方式。通過走訪四川金星壓縮機有限公司及廊坊安瑞科能源裝備控股有限公司，對子站壓縮機及子站液壓裝置的優缺點進行了初步比較，見表3。
　　表3子站壓縮機與液壓置換子站裝置對比表

                       
　　通過表3中對液壓子站和壓縮機子站的優缺點的比較，可以看出兩種方式各有優缺點，應根據地區實際情況加以選擇。
　　（5）關于CNG加氣站內高壓部分的管材選擇和管道連接方式的選擇。在以上調研的四個CNG加氣站中，除成都建材路CNG加氣站管材采用1Cr18Ni9(SUS303)外，其他均采用0Cr18Ni9(SUS304)。在調研過程中，站內運行管理人員及設計單位均建議CNG高壓管材采用0Cr18Ni9(SUS304)材質。1Cr18Ni9(SUS303)材質管材在四川省已下文件不建議在CNG上使用，且價格已和0Cr18Ni9(SUS304)接近，而0Cr17Ni12Mo2(SUS316)主要應用在海水用設備、化學、染料等生產設備、照相、食品工業、沿海設施方面，耐腐蝕性好，價格較高。同時，現有相關CNG設備接口材質基本均為SUS304，對于管道連接、焊接均可保證材質上的統一。在管材和管件連接上，除設備連接和閥門連接采用卡套或雙卡套連接外，其余均應采用焊接連接；減少泄露的可能性，保證系統的安全。
　�。�6）關于CNG加氣站內高壓管道敷設方式的分析。本次調研參觀的所有CNG加氣站均采用管溝敷設，溝內管道管架支撐，溝內填砂。管溝敷設相比直埋敷設，便于發現問題，直接打開蓋板即可進行操作；如管道閥門問題，直埋敷設需開挖路面，查找泄漏點，并且很難保證回填土的夯實度和土壤沉降問題。因此大慶地區CNG加氣站的高壓管道敷設建議采用管溝敷設的方式。
　　（7）關于管路伴熱處理方案的分析。本次調研中所有站內CNG管路上均未增加伴熱裝置,但是對于大慶地區冬季比較寒冷的情況，在CNG管路上通常加設纏繞式電伴熱帶。由于CNG高壓管路壓力較高，受溫度影響較大，因此加熱溫度及加熱時間控制上應引起充分重視，尤其是在不供氣情況下對管路持續加熱，可能會引起管路超壓爆裂或壓力過高頂壞設備的情況。對于這種情況，建議采用兩種方式避免以上情況：方案一、在管路上設置與電加熱裝置聯鎖的壓力變送器，將信號傳入壓縮機或液壓撬的PLC系統，一旦管道內氣體受熱膨脹壓力接近管路最高設計壓力，馬上自動切斷電加熱設備，這個方案需要對廠家定型PLC控制系統和軟件編程進行改造，改造起來比較麻煩；方案二、在受加熱的CNG管路上增加超壓放散管路，一旦超壓及時進行泄放，同時站內管理人員馬上停止電加熱裝置，這個方案需要建設單獨放散裝置，站內管理人員及時掌握放散情況，需要列進站內管理條例。
　　4結束語
　　通過對以上地區的調研和交流，對各地CNG加氣站的建設和設計中的相關細節的認識、比較和分析，結合大慶地區的實際情況，提出了相應的解決方案，希望對今后大慶地區CNG加氣站工程建設有一定幫助。