摘要：近年来，我国对天然气资源的需求不断增加，天然气作为清洁高效的绿色能源在许多领域都发挥着关键作用，但是天然气具有易燃易爆易扩散的特性，必须重视天然气加气站的安全设计问题。从探讨建设天然气加气站的必要性和可行性出发，就设计的基本原则以及整体布局设计、防雷通风设计、储气设施设计等方面的设计要点展开论述。
关键词：天然气加气站；工艺流程；设计要点
引言
天然气加气站是以压缩天然气CNG和液化天然气LNG的形式向天然气汽车提供燃料的场所。气源多来自母站或CNG、LNG撬车，经换热、调压、过滤、加臭由管线输送至加气机后加注给车辆。加气站内的所有工艺设备中均涉及到介质天然气，其爆炸极限小于10%，具有甲类火险等级，因此，管理应在深入了解国家政策、相关法律法规、站内、外环境、人力资源、生产工艺、设备运行原理、安全投入等基础上全面开展。
1天然气加气站的基本情况
随着经济的不断发展以及人口的增长，汽车几乎成了必备的交通工具。然而汽车数量的不断增加不仅带来了交通拥堵等问题，同时汽车尾气的大量排放也给环境带来了较大的污染。由此国家越来越重视清洁燃料的使用，天然气作为一种清洁高效的燃气不仅能够满足汽车发动的需求，同时对于环境保护也有着一定程度的作用。由此天然气汽车加气站在近年来得到了快速的发展并在我国的各个城市不断进行推广。天然气加气站是指向天然气汽车和大型CNG子站车提供天然压缩气的重要场所，当前主要根据站区规模附近是否有管线天然气分为常规站、母站和子站三种类型，同时又有压缩天然气加气站（CNG加气站）、液化天然气加气站（LNG加气站）和压缩液化天然气合建站（L-CNG加气站）等不同分类。当前我国天然气汽车加气站主要分布于城市的郊区或高速公路等其他地方的停车场等场所，这种天然气汽车加气站的分布既节约了城区土地资源又满足了城市居民对天然气汽车加气站的需求。然而当前我国天然气汽车加气站的数量相对于汽车加油站来讲数量还是较少的，需要相关部门重视对天然气加气站的大规模构建。
2天然气加气站的基本设计原则
整体说来，天然气加气站的设计要遵循下述几点原则：首先，必须要控制天然气加气站的占地面积。城市天然气加气站的设计和建设，从经济性角度考虑，必须要合理控制大小，较少建设或者不建永久性建筑，同时要确保压缩机站的安装简便占地面积小，注意节约空间，提高经济效益。第二，需要不断摸索加气站设计建设技术标准，需要结合国外建设经验，要确保建设标准的规范化和安全化，要注意控制安全距离。第三，考虑地区温度条件以及保温设备的购置。我国幅员辽阔，各地的天气状况差异极大。
3天然气加气站内部设计要点
3.1增强布局设计功能性
在对建设地点选择完毕后，还应对整体加气站平面布局进行设计，主要应满足功能性、节约性及安全性几个方面。例如，某地区在建设加气站时，充分考虑了这几个方面，取得不错的效果。第一，功能性及节约性布局。采用按使用功能及特点分区的办法进行站点布置，将整体站点分为储存区、加气区及其他设施用房如洗手间、沙地及消防水池等，在此基础上建设加气站大大节省了用地。第二，安全性布局。该地区在加气区设置6台加气机，并用罩棚进行保护;气罐与周围的建筑物及火源等的距离也都控制在相关规定要求内，保障消防安全。同时，从这几个方面进行平面布局，能使站点内交通组织顺畅，与外部交通枢纽等组织协调共存。
3.2防静电设计
天然气的储运都具有一定的危险性，必须仔细检验设备材质，材质需要具有阻燃特性和防静电特性。静电是导致加气站危险事故的重要诱因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，天然气加气站内各类设备需设置接地装备，设置接地线，及时疏导可能产生的静电，一旦意外事故发生，阻燃特性较好的设备和管道可以将经济损失降到最低。
3.3合理设计给水及排水系统
消防设计离不开水管网的建设，为了提升加气站的消防水平，还应合理设计给水及排水系统。例如，临沂市在消防设计中充分考虑了水网建设，该市的加气站由自来水管网供水，生活及消防主要依靠自来水，且供水流量及水压都满足建设需求，设计者在室外消防给水系统设计中，将水管网布置成环状，由自来水网接入进水管，并在室外设置符合规范的消火栓;在排水系统的设计中，采用分流排水办法，雨水在室外利用水管集中排入市政雨水管;生活污水集中排入化粪池，处理后再排进下水管网。这样做大大降低了加气站的安全风险，避免产生防火救灾不及时等问题。
3.4储气设施设计
天然气加气站储气方式一般包括地上储气瓶存储和地下储气井存储。两种方式各有利弊，选择储气方式和储气设施，必须结合不同的地区特点、环境特点以及工程项目特点加以选择。一般来说，地上储气瓶储气，制造相对简单，维修也较为方便。目前我国大多数的压缩天然气加气站都是采用这种方式。但是储气瓶危险性较高，必须做好降温、通风、防火防爆。特别是一些温度较高的地区，出于安全性方面的考虑，要尽量选取大容积的储气瓶，同等储气量的前提下，大容积的储气瓶占地面积较少，所涉及的管道接口和瓶阀也较少，这样施工安装环节减少，成本降低，安全性还能有所提高。尤其是日后维修检查中，工作量也会有所降低。地下储气井储气可以更好地利用地下空间，利用钻井套管制作的地下储气方式，这一方式比较利于液化天然气的存储。这种方式由于利用了地下空间，可以减少地面空间的占有，地面管道连接较为简单，因此可以有效控制工程成本。但是这种储气方式对于储气井规格要求极高，储气井的外部防腐问题一直是地下储气井建设的难点问题，一旦发生漏气，维修难度极大，而且容易导致高压气串入地层。
3.5设置站内灭火系统及灭火装置
常见的灭火系统有干粉灭火、气体灭火、泡沫灭火、高压细水雾灭火及消防栓灭火，在设计时应充分考虑不同灭火系统的功能及效果，以便高效处理火灾事故，减轻损伤。在加气站建设中，相关设计人员应对站内不同功能区进行详细分析，考虑火灾成因及波及范围，在卸车及加气区域设置干粉灭火系统，在配电室及控制室设置CO2灭火系统，在储罐及管道等区域设置高压细水雾灭火系统，避免了火灾处理过程中由于灭火方式选择不当引发的二次伤害。
3.6其他设计注意事项
加气机位置要合理设定，既要保证不同加气机之间保持一个安全距离，同时也要考虑加气车辆的进出方便，以及员工加气操作的方便。卸车点与加气机之间必须保持一定的距离，但是为了缩短管道传输距离，防止出现阻力过大等问题，卸车点与相关设备的距离也不宜过远。
结束语
综上所述，天然气加气站设计一切务必从安全性的前提出发，同时要注意节约空间，优化设备和建筑配置。天然气作为汽车能源的替代能源，可以大幅降低汽车尾气的污染，同时也减轻了人们的出行经济负担，是符合经济发展要求的绿色清洁能源物质。但是天然气加气站的设计和建设中，会因不同的地区不同的环境出现一些具体的问题，我们必须正视这些问题，不断总结和积累经验，要用创造性地思维解决加气站设计中遇到的问题。只有如此，加气站才能得以大范围的推广。
参考文献
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论文作者:张胜楠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
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