1. 引言
當前各國對城市大氣環保越來越重視,治理汽車尾氣污染的步伐也不斷加快,國外許多城市已普遍使用液化石油氣(LPG)汽車,人國很多城市也正加緊推廣。深圳在LPG汽車推廣及加氣站的建設方面做了很多有益的工作。現根據深南燃氣加氣站的建設與運行管理中積累的經驗和體會,就有關問題探討如下。
2. 工藝設計
(1) 加氣工藝中選用的加氣泵主要有:葉片泵、多級泵和潛液泵。葉片泵適用于貯罐與加氣機之間距離近、貯罐為地上式且有一定的高差。多級泵適用于貯罐與加氣機之間距離較遠、管線阻力損失較大、貯罐為地上式且有一定的高差。潛液泵適用于地下貯罐。對于前二種情況,應盡量使貯罐至泵進口處管徑一致,如確需將泵進口一端管徑加大,則應使用偏心異徑管,并保持管頂標高一致。以防止流體參數突變時液體氣化。
(2) 為使泵能正常運行,必須保證貯罐液面與泵的進口有一定的壓力差,防止出現氣蝕。設計中可以通過控制貯罐出口和泵的進口高度差以及控制罐內余壓達到這一要求。在實際生產中,當用壓縮機卸槽車時,從貯罐中抽出氣態LPG時,會使貯罐內的壓力降低,泵往往會出現氣蝕現象。此外,當泵處于備用狀態、較長時間不加氣或環境溫度變化較大時,泵進口管會出現局部氣化,以致不能安裝排氣閥,排放口宜接至加氣機氣相回流管。
(3) 一般設計中,泵出口管上的液態安全回流管均接至貯罐的回流管,如有必要可接至泵的進口管。尤其是對于多個貯罐或由儲備站改建的加氣站,所有罐的回流閥均關閉。否則泵仍然起動加氣,必定出現安全閥起跳,大量液化石油氣噴出,容易出現事故。
(4) 緊急切斷閥有氣壓和油壓二種方式,一般情況下,盡量采用氣壓系統。對于輸氣管道,有些設計中采用無縫鋼管或鍍鋅鋼管,最好采用φ8銅管,前者除施工難度較大、施工質量(如防腐處理、氣密性等)難以保證外,最主要的原因是管道的容積比后者大倍以上,出現緊急情況時,排放氮氣所花的時間大大長于后者,影響緊急切斷閥的快速關閉。此外,特別是在加氣機閥池一端,由于閥池窨有限,管線、管件、閥門多,施工難度較大,采用焊接或螺紋連接會明顯比采用銅管差。
(5) 為便于管理維修等,每臺加氣機、液相管緊急切斷閥及加氣機氮氣系統應安裝1個總閥。有必要從氮氣系統中接1個吹掃閥池用的氮氣管,這主要是因為如果閥池中萬一發生石油氣泄漏,可以用氮氣對閥池中石油氣進行吹掃、沖稀。如有必要,也可以對閥池設置通風裝置。
(6) 氮氣系統,除每臺加氣機本身有事故按鈕排放氮氣之外,還應在控制室中安裝手動放散閥和電控放散閥。如果罐區與加氣機相距較遠,還應在罐區值班室設手動放散閥和電控放散閥;也可在罐區附近,如機房、卸車柱附近設手動放散閥,從而便于隨時都可進行緊急關斷加氣機和貯罐出口。
(7) 由于很難對管線進行干凈、徹底吹掃,尤其是管線較長、拐彎較多時,總有一些焊渣、鐵銹、泥沙等存在,一旦這些雜物進入加氣機和汽車燃氣系統,會對加氣機轉子流量計和汽車造成損壞,因此,液化石油氣管道應盡量多地采用氬弧焊,減少焊渣在管內出現,減少對加氣機和汽車的危害。
(8) 對于泵的進口管、液態安全回流管、泵至加氣機的封閉液相管段,均應設計管道安全閥,且這些管道安全閥宜與加氣機的氣相回流管相接。
(9) 應在加氣機氣相管和液相管上分別安裝壓力表,主要是便于加氣機調試和運行管理時檢查氣、液兩管的壓力,為管理和運行帶來方便。
(10) 由于液化石油氣容易氣化,在局部液相管較長時間不流動的情況下,為防止升溫氣化,有必要對架空液相管進行絕熱處理。
3. 運行管理
3.1 日常監視重點
(1) 貯罐的液位,必須設置最高和最低液位警戒,貯罐超裝和液位過低都是不允許的。
(2) 各閥門應正常啟閉,尤其是貯罐的回流閥、泵烴的旁通閥、安全回流閥容易出現人為的誤操作。
(3) 氮氣系統壓力必須在正常范圍內。
3.2 常見問題及解決方法
(1)烴泵的壓力升不上去,與進口壓力差不多,加氣機無法加氣。
主要原因有:
①烴泵長時間停用,進出口管產生氣化;
②卸車時將貯罐中的氣相抽走,致使貯罐內壓力降低,從而使泵進口壓力降低;
③汽車加氣用烴泵的進口與灌瓶用烴泵的進口同時接自一個貯罐的出口,發生氣化。
解決的辦法是:
①排放掉烴泵管道中的氣相石油氣;
②卸車和加氣不肜同一貯罐;
③加氣和灌瓶不用同一貯罐。
(2)泵能正常運行,但加氣裝置不能加氣。
主要原因有:
①安全回流閥壓力調得太低,使加氣機的氣液相壓力差值太小;
②氣溫升高,加氣機本體內液化氣氣化,壓差閥不能開啟;
③流量表等的電路有問題或者是電路接觸不良。
解決的辦法是:
①適當調高安全回流閥的壓力,使壓差足夠;
②排放掉加氣機、膠管及加氣裝置中的氣相石油液化氣;
③全面檢查加氣機的電路系統及電路板。
(3) 加氣裝置能加氣,但計量表不指示或指示不準。
最可能出現的原因是:
加氣機的轉子流量計中進入了細小的焊渣、砂子等將流量計的葉片或轉子磨損或變形,從而出現葉片或轉子卡住或不能自由轉動,有液體通過,但沒有信號傳出,出現法量表不指示或指示不準。
解決的辦法是:
拆洗加氣機過濾器和流量計,清理過濾器中的雜質,修理好流量計