瓶组液化石油气汽车加气站的设计
责任编辑：lnggas 浏览：3052次 时间： 2008-07-04 12:58:00
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摘要: 目前，燃气汽车的燃料有液化石油气和天然气两种。《汽车加油加气站设计与施工规范》(2006年版)GB 50156--2002对加气站建设作了详细规定。该规范关于液化石油气加气站只对储罐储气方式的安全防火间距作了规定，关于天然气加气站对储气瓶组和储 气井组两种储气方式的..
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目前，燃气汽车的燃料有液化石油气和天然气两种。《汽车加油加气站设计与施工规范》(2006年版)GB 50156--2002对加气站建设作了详细规定。该规范关于液化石油气加气站只对储罐储气方式的安全防火间距作了规定，关于天然气加气站对储气瓶组和储 气井组两种储气方式的安全防火间距作了规定。从该规范可以看出，以上3种储气方式的加气站要求的安全防火间距都比较大，在城市建成区实施有很多困难。本文 提出的瓶组储气的液化石油气加气站实施起来要相对容易得多，但该规范没有对此规定和解释。本文就瓶组液化石油气加气站的可行性进行探讨。
1有关规范的使用
由于《汽车加油加气站设计与施工规范》(2006年版)GB 50156--2002(以下简称加气站设计规范)没有液化石油气瓶组加气站这方面的规定，直接应用该规范进行瓶组加气站设计依据不充分。为此，把瓶组加 气站中的瓶组分解出来，按照《城镇燃气设计规范》(2002年版)GB 50028---93(以下简称燃气设计规范)对瓶组的要求进行设计。其他设施仍按加气站设计规范进行设计。瓶组与站内其他建、构筑物的间距按加气站三级 站地上液化石油气储罐与站内设施之间的防火间距执行。
2瓶组加气站的优势与缺点
2．1 瓶组加气站的优势
与液化石油气储罐储气的加气站比较，瓶组加气站有以下优越性：
①瓶组间与建、构筑物的防火间距较小，站址选择相对较为容易，特别是在城市建成区其优势更为明显。燃气设计规范规定，总存瓶容积>10 m’时，瓶组间与重要公共建筑的防火间距为25 m，与民用建筑的防火间距为15 m，且随着总存瓶容积的减小上述防火间距也随之减小；而加气站设计规范规定三级加气站(防火间距要求最低的加气站)的埋地液化石油气储罐与重要公共建筑物 的防火间距为100 m，与民用建筑物的防火间距为18 m。
②造价及维护费用小。瓶组加气站一般都是受地形、安全防火间距等因素制约，建设液化石油气储罐储气的加气站有困难时才考虑建设的。因此，瓶组加气站规模不 宜太大，即总存瓶容积不能太大，否则就失去了优势。基于上述情况，瓶组的综合造价比储罐的综合造价要小得多。另外，瓶组储气用的一般是50 kg钢瓶，不属于固定压力容器，而液化石油气储罐是固定压力容器，两者检验费用也不一样，后者所需的检验费比前者大得多。
按照加气站设计规范规定，液化石油气储罐需要设置消防水系统，而瓶组则不需要消防水设施，即瓶组加气站可节省消防水设施的造价及其日常维护费用。
2．2瓶组加气站的缺点
①规模小。瓶组加气站的储气设备是50 kg钢瓶组成的瓶组，设置在专用的瓶组间内。规模越大，其瓶组间就要建得越大，其占地面积和要求的安全防火间距就会越大。因此，瓶组加气站的规模不宜太 大，一般情况下瓶组的总容积不宜大于10 m’，城市建成区不宜大于4 m’。
②需要以液化石油气供应基地为依托。由于瓶组加气站储存能力小，因此需要液化石油气供应基地有较大的储存设施及灌装设备来储气和灌装50奴钢瓶，保证瓶组加气站的正常运行。现在液化石油气储配站分布较广，一般都能满足上述要求。
③钢瓶运输量大。液化石油气储罐储气的加气站储存量大，利用液化石油气槽车运输周转时间长，运输次数少；而瓶组加气站储存量小，周转快，运输相对频繁，运输量大。因此要求瓶组加气站距供应基地不宜太远，否则会加大运输成本。
3工程实例
我院受有关业主单位的委托，设计了河南省第一座瓶组储气的液化石油气加气站。该站位于郑州市西南方向的黄冈寺，往南不到1 km有一座总储量为100 t的液化石油气储配站。该加气站占地面积825．18 m。。瓶组设计为16个50 kg钢瓶(约2 m。)，加气设备为2台双枪加气机，设计汽车加气能力300台．7欠／d，加气量为4．O t／d。郑州市消防及其
他有关部门在实地考察了北京市瓶组加气站运行情况并征求编写《汽车加油加气站设计与施工规范》的有关专家意见后，批准该站按设计进行建设。该站的设计与建设为我省今后发展瓶组液化石油气加气站提供了经验。
3．1总平面布置
该站站址形状不太规则，在布置总平面时，根据各建、构筑物的功能合理布置，并把一些一般性质的生产和办公、管理等建筑物合并，达到既能满足消防、安全生产要求，又节约用地的效果。总平面布置
见图l。
1．瓶组间2．氮气间3．配电间4．值班营业室5．更衣室
6．卫生间7．加气机罩棚8．加气机
图1 站区总平面布置
Fig．1 General plane layout 0f fueling station
3．2工艺流程
该站工艺流程比较简单，见图2。
图2工艺流程
Fig．2 PIoceBBflow
3．3主要设备
①烃泵
加气站一般要选择大扬程、小流量的烃泵。该站瓶组的储气规模小，钢瓶数量少，直接选用2台带烃泵的橇装组合设备。该设备每台有8个钢瓶接口，可直接放在瓶 组间内，所配烃泵产于美国，质量高，性能好，比较适合加气站使用。橇装组合设备售价较高，对于瓶组储气量大、钢瓶较多的加气站，要经过经济技术比较确定用 橇组合设备还是单独设烃泵房。烃泵数量不宜少于2台，烃泵进口处应设置过滤器，出口应设置安全回流阀。
②钢瓶
选用50 kg钢瓶，角阀上有两个接口，一个液相口，一个气相口。液相口与烃泵进口相连，加压后给燃气汽车加气；气相口与安全回流阀连接，烃泵过流液化石油气通过气相口回流至钢瓶。
③加气机
加气机的数量根据加气站的规模和工作班制确定，本设计采用2台双枪加气机，双枪加气机可减少加气机数量，节省占地面积。加气机布置应考虑汽车的顺畅通行，加气机的安全技术要求应严格执行加气站设计规范。
3．4建、构筑物 ’
根据生产及管理需要，该站设置了瓶组间、加气机罩棚、氮气间、配电间、值班营业室、更衣室等建、构筑物。
①瓶组问
瓶组间内设置有液化石油气钢瓶和组合设备，属甲类危险品库房。根据《建筑设计防火规范》(2001年版)GBJ 16--87(以下简称建规)有关规定，瓶组间设计为框架结构，其耐火等级为二级，门、窗外开，室内地坪为不发火花地面，屋顶设置了泄压带(门、窗等有效 泄压面积与瓶组问体积之比满足建规要求时可不设)，以保证安全生产。
为了方便装卸钢瓶，瓶组间室内地坪设计标高比室外地面标高高出0．7 m(根据不同车型，可在0．5～0．9 m范围内选取)，同时也有利于瓶组间泄漏气体的扩散。
②加气机罩棚
加气机罩棚和加油站及其他加气站罩棚要求相同，按相关规范的规定进行设计。
③氮气间、配电间、值班营业室等
这些建筑物为一般性质的生产、办公用房，设计为砖混结构，耐火等级为二级，各房间用耐火实体墙分隔。
3．5 电气设计
该站用电负荷不大，设置了一个配电问控制、分配全站生产、照明用电。站内瓶组间等危险区的照明和其他电气设施采用防爆型和隔爆型，非危险区采用普通型，并使用了节能型电气设施。
站内建、构筑物设计了必要的防雷装置，管道及设备设计了静电接地装置。
瓶组间内设置了2台轴流风机，并设计了2个可燃气体浓度检测探头，在值班营业室设置声光报警装置。轴流风机和报警装置设有联锁装置，实现了联合工作。
3．6给排水及消防设施
①给水
该站没有液化石油气储罐，参照加气站设计规范，消防水可不予考虑，因此主要用水为生活用水，水源从站前道路市政给水管网接人。设计时考虑到更有利于安全防 火，且接入的给水管道不长，放大管径增加的造价不大，将给水管管径放大到DN 100mm，在站内设了一个地上式消火栓。
②排水
该站占地面积小，雨水利用站区地坪高差形成的坡度排放至站前道路雨水系统。污水主要来自卫生间，经管道到化粪池处理后排人道路污水管道。
③消防设施
站内除设置一个消火栓外，瓶组问按照燃气设计规范配置了干粉灭火器，其他建、构筑物按照加气站设计规范配置消防器材。
3．7工程造价
该工程的造价估算见表l。
表1工程造价估算
Tab．1 Estimation 0f en~neefing cost
4结语
瓶组加气站是技术上可行、造价低、见效快的一种加气站，特别是对城市建成区的加气站网点合理分布这一难题的解决有现实意义。
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