城市液化石油氣汽車加氣站的設(shè)計實踐與探討

1概述

汽車尾氣的排放污染已成為我國大中城市的重要污染源而日益受到人們的關(guān)注。減少尾氣排放污染也已成為治理城市大氣污染的主要手段之一。19四年4月，由科技部等部門新組建的國家清潔汽車協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組及辦公室。正式啟動了“空氣凈化工程一清潔汽車行動”，力爭在3—5年內(nèi)使主要城市的空氣質(zhì)量有明顯改善�！翱諝鈨艋�工程”首先將在占汽車總運行里程約40％—50％的公共汽車和出租汽車行業(yè)內(nèi)大力推廣清潔燃料如液化石油氣(LPG)等代用燃料汽車。深圳市在清潔燃料(LPG)汽車方面的推廣工作起步較早，但目前的發(fā)展進度卻落后于廣州、上海、北京等城市，燃氣汽車加氣站的建設(shè)緩慢是其中的主要原因。在城市里進行加氣站建設(shè)要受到城市總體規(guī)劃、安全間距以及加氣是否方便等諸多因素的制約。尤其是在已建成的市區(qū)內(nèi)可用來新建一個燃氣加氣站的空地很少。因此改造一些有條件的加油站使之兼?zhèn)浼佑�、加氣功能，不失為解決目前深圳市燃氣汽車加氣能力不足的有效途徑。我們對深圳市十幾座加油站進行了改擴建設(shè)計，在設(shè)計過程中我們著重對以下幾個問題進行了探討。

2加氣站設(shè)計規(guī)范或標準的比較

由于涉及LPG加氣站建設(shè)的國家級行業(yè)標準尚未頒布實施，目前有一些行業(yè)標準及某些省市制定了地方標準用以指導(dǎo)工作實踐，對此我們進行了比較(見表1，2)。

表1列舉了目前相關(guān)的一些設(shè)計規(guī)范，表2僅就加氣站內(nèi)一些設(shè)施的安全間距進行了比較，由表2可看出，國家行業(yè)標準送審稿、DB44／99—1999和SY0093—98列舉的安全間距比較全面，GB50028—93因并非針對燃氣加氣站而制定的，故對加氣站的約束不及前面三個規(guī)范具有操作性；SZJG 2—1998在安全間距方面比較保守，實施起來有一定難度。因此，我們重點以表1所列2、3為參考規(guī)范，以DB44／99--1999為設(shè)計依據(jù)規(guī)范。

3加氣站的選址與平面布置

油氣加注站的選址首先應(yīng)滿足城市總體規(guī)劃和單項規(guī)劃的要求。在統(tǒng)一規(guī)劃的指導(dǎo)下具體實施，并非任何一個加油站都可改建為油氣站。事實上，已建加油站由于隸屬關(guān)系、地理環(huán)境等因素使得改造的條件參差不齊，加之當初的設(shè)計未考慮擴展LPG加氣功能、使改建的總平面布置不十分理想，一些站僅能增加一個LPG儲罐而另一些站則不得不借用加油站紅線以外的空地如城市綠地等，在我們對深圳油公司皇崗加油站進行的改擴加建設(shè)計中就借用了相臨的福田公園的一塊面積約為300平方米的綠地，用來設(shè)置液化石油氣地下儲罐及卸車裝置。在總平面布置上應(yīng)盡量將油、氣儲罐分區(qū)布置，便于運輸車輛的分流，方便操作與安全管理。由于采用的是埋地式閥井，罐區(qū)的管線、閥門等設(shè)在閥井內(nèi)及埋在地下。建成后既不會對綠地有大的影響，又解決了原有油站因面積小而無法改建為雙燃料加注站的矛盾僅 (見圖1)。

4加氣站的工藝流程特點

使用壓縮機還是泵卸車要視具體情況而定。簡化流程，減少占地，成為油站改建設(shè)計的主要矛盾。如何合理地簡化流程是改建加氣站的關(guān)鍵。已有的加氣站設(shè)計規(guī)范要求采用壓縮機來卸車，但我們認為在進行加油站改造時如采用壓縮機卸車，壓縮機安裝位置與儲罐要有一定的安全距離，這對于一些面積較小的加油站來說幾乎沒有地方來安排。因此可考慮采用大流量的烴泵安裝在罐區(qū)附近用以卸車。當需對卸車泵檢修時可利用槽車與儲罐的自然高差卸車。對于有條件的站則可采用壓縮機來卸車。

值得注意的是，目前上海市在運作的六個加氣站內(nèi)均未安裝卸車泵或壓縮機，而是采用了在上海煤制氣集團的運輸槽車上安裝車載卸車泵，由該集團專用槽車統(tǒng)一給各加氣站送氣。該方案進一步簡化了站內(nèi)的流程，減少了占地及泄漏點，使加氣站的安全性得到進一步提高，還節(jié)約了一大筆投資，在運行中加強管理可充份保證安全供氣，是值得提倡和借鑒的。

將儲罐人孔及閥門安裝在地下閥室的形式其感觀效果要比露出地面的做法更容易被加氣站的經(jīng)營和使用單位所接受。因為加油(氣)站的直觀形象會影響其市場競爭能力。針對我們設(shè)計的加油站實際情況，我們采用了地下閥井工藝管線流程，將加氣潛液泵以及匯集到儲罐的閥門和部分管道安裝在地下式閥井及管溝內(nèi)，并設(shè)置可燃氣體泄漏報警探頭，報警濃度為石油氣爆炸濃度下限的20％；井面及罐池蓋板上嚴禁行車；儲罐液位計設(shè)高低液位報警并與緊急切斷閥聯(lián)動；閥井要求做防水及陰極保護的電絕緣處理；平時采用自然風驅(qū)動的渦輪風機通風，加強井內(nèi)氣體的對流，減小石油氣聚集的可能性以確保閥井的安全。

油氣加注站是對社會服務(wù)的場所，客流量較大，人員復(fù)雜。因此，事故狀態(tài)下的緊急控制是十分重要的。儲罐區(qū)與加氣島應(yīng)共設(shè)一套緊急切斷系統(tǒng)，并要求氣動控制卸壓點的設(shè)置方便操作。無論站內(nèi)哪個部位出現(xiàn)問題，都能在最短時間內(nèi)切斷氣源，將事故危害控制在最小范圍。

5加氣站設(shè)備的選用與制造

目前，除烴泵、壓縮機和儲罐國產(chǎn)化率較高外，加氣機及加氣泵和一些重要的管件閥門的使用還是以進口產(chǎn)品為多�？紤]到加氣站安全的重要性，作者建議對重要部位應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的國內(nèi)產(chǎn)品或進口產(chǎn)品為宜。

5．1加氣泵和加氣機

對于新建的埋地儲罐我們主張采用潛液式加氣泵。加氣泵主機及控制部件目前還是以采用進口設(shè)備為宜，加氣泵套筒可在國內(nèi)知名壓力容器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)， 加氣機可選用自動化程度較高具有防爆照明裝置的進口產(chǎn)品并安裝在已有或新建加油島內(nèi)。加氣機內(nèi)必須安裝防接切斷保護裝置。

5．2儲罐

加氣站采用埋地鋼制儲罐進行LPG儲存，儲罐采用陰極保護。為確保安全，儲罐氣、液相出口管設(shè)緊急切斷閥，管道、儲罐就地設(shè)安全放空裝置。為保證國產(chǎn)儲罐與進口閥門、液位計的匹配，保證罐頂埋深不小于0．5米，須對儲罐管口進行校核，如有必要，還需在定貨時向廠方提出有關(guān)定貨要求，在廠內(nèi)將閥井內(nèi)的設(shè)備統(tǒng)一安裝、試壓。因加氣站不象氣化站那樣必須連續(xù)供氣。因此，如場地緊張，也可設(shè)置單罐。檢修時，燃氣汽車可到其他的站加氣。

6結(jié)論

(1)在國家行業(yè)標準未出臺之前，以DB44／99—1999作為加氣站設(shè)計的依據(jù)規(guī)范在實際設(shè)計工作實踐中證明是具有操作性的；

(2)加氣站的總平面布置應(yīng)結(jié)合城市的總體規(guī)劃，在不破壞整體環(huán)境的條件下，充分利用城市的現(xiàn)有空間；

(3)加氣站的卸車裝置可以采用烴泵卸車或由槽車車載烴泵卸車；

(4)實踐證明，配以足夠的安全措施，地下式閥井是可行的；

(5)加氣站流程重要的部件如地下閥井等最好在工廠組裝。

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