??????? ⑵管道內(nèi)徑的確定
??????? ①氣瓶支管內(nèi)徑的確定：
??????? 從上述的計(jì)算可知，直接和氣瓶相連的Φ6支管可允許半小時(shí)將至少3個(gè)氣瓶的氣量放空，所以為了保證一個(gè)氣瓶的天然氣在半小時(shí)放空，采用Φ6支管是合適的。
??????? ②高壓瓶組主管道的內(nèi)徑計(jì)算
??????? 高壓瓶組的氣瓶40支，儲(chǔ)氣500Nm3，要在半小時(shí)的時(shí)間里將這些天然氣放空，所需主管道內(nèi)徑可由下式確定。
??????? （500Nm3/125）÷（15m/s×π×dg2/4）=1800s
??????? 由此得 dg=0.0137m=13.7mm
??????? 考慮到壓力取壁厚1.2，經(jīng)園整后可取不銹鋼無縫鋼管Φ16×1.2。（由此可見，前面所假定的Φ12×1.5 ，內(nèi)徑Φ9的主管道在這里是不適用的。）
??????? ③中壓瓶組主管道的內(nèi)徑計(jì)算
??????? 中壓瓶組的氣瓶80支，儲(chǔ)氣1000Nm3，要在半小時(shí)的時(shí)間里將這些天然氣放空，所需主管道內(nèi)徑可由下式確定。
??????? （1000Nm3/125）÷（15m/s×π×dz2/4）=1800s
??????? 由此得 dz=0.0194m=19.4mm
??????? 考慮到壓力取壁厚1.5，經(jīng)園整后可取不銹鋼無縫鋼管Φ22×1.5。
??????? ④低壓瓶組主管道的內(nèi)徑計(jì)算
??????? 低壓瓶組的氣瓶120支，儲(chǔ)氣1500Nm3，要在半小時(shí)的時(shí)間里將這些天然氣放空，所需主管道內(nèi)徑可由下式確定。
??????? （1500Nm3/125）÷（15m/s×π×dd2/4）=1800s
??????? 由此得 dd=0.0238m=23.8mm
??????? 考慮到壓力取壁厚1.5，經(jīng)園整后可取不銹鋼無縫鋼管Φ26×1.5。
??????? ⑤放空總管的內(nèi)徑計(jì)算：
??????? 要在半小時(shí)的時(shí)間里將3000Nm3的天然氣放空，所需放空總管的內(nèi)徑應(yīng)由下式確定。
??????? （3000Nm3/125）÷（15m/s×π×d2/4）=1800s
??????? d2=20×4÷（1800×15×π）
??????? 由此得 d=0.0336m=33.6mm
??????? 園整后鋼管至少應(yīng)取Φ45×5。
??????? ⒌　安全閥的選型
??????? ⑴對(duì)安全閥的要求
??????? ①閥達(dá)到極限壓力時(shí)，應(yīng)及時(shí)且無阻礙的開啟，閥的全開位置應(yīng)穩(wěn)定、無震蕩現(xiàn)象；
??????? ②閥在規(guī)定壓力下處于開啟狀態(tài)時(shí)，放出的工作介質(zhì)量應(yīng)等于壓縮機(jī)的排氣量；
??????? ③當(dāng)壓力略低于工作壓力時(shí)，閥應(yīng)當(dāng)關(guān)閉；
??????? ④閥應(yīng)當(dāng)在關(guān)閉狀態(tài)下保證密封。
??????? ⑵排出介質(zhì)的方式，選為閉式安全閥，即通過管系將壓縮天然氣排空。
??????? ⑶控制元件，選為彈簧式。
??????? ⑷開啟方式，為全啟式，因?yàn)橛糜谑鹿市箟号艢饬亢艽蟆?br /> ??????? ⑸開啟壓力，一般取系統(tǒng)工作壓力的1.10～1.15倍。
??????? ⑹流量計(jì)算：
??????? 在計(jì)算安全閥時(shí)，應(yīng)先確定工藝所需的泄放量。造成設(shè)備超壓的原因：一是受熱膨脹；二是火災(zāi)；三是運(yùn)行故障；四是驅(qū)動(dòng)機(jī)超速；五是進(jìn)口天然氣超壓等。確定安全閥的泄放量時(shí)，應(yīng)視工藝過程的具體情況確定，并按可能發(fā)生危險(xiǎn)情況中的最大一種考慮，但不應(yīng)機(jī)械地將各種不利情況考慮在同一時(shí)間發(fā)生。
??????? 對(duì)于儲(chǔ)氣瓶組來講，僅可能有前三種情況。一是夏季太陽直射，溫度急劇升高，使氣體受熱膨脹；二發(fā)生火災(zāi)；三，壓縮機(jī)系統(tǒng)最高排氣壓力傳感器和末級(jí)排氣管道上的安全閥同時(shí)失靈，不能停機(jī)，這種幾率很小。所以我們重點(diǎn)分析前兩種情況。
??????? 1、?陽光直射的情況：
??????? 假定陽光直射后儲(chǔ)氣瓶組的氣體溫度上升到50℃，依據(jù)氣態(tài)方程
???????
??????? P1V1/T1=P2V2/T2
???????
??????? 式中? V1=V2為氣瓶的水容積；
??????? P1=P為常溫（20℃）下的氣瓶中的氣體壓力，也是氣瓶的工作壓力；
??????? P2為陽光下（假定溫度為50℃）的氣瓶中氣體的壓力；
??????? T1=273.15+20=293.15為常溫時(shí)的氣體絕對(duì)溫度；
??????? T2=273.15+50=323.15為陽光照射時(shí)的氣體絕對(duì)溫度。
??????? 從上式可得：
???????? P2/ P1= T2/ T1=323.15/293.15=1.10
??????? 由此可知，陽光直射時(shí)的氣瓶中的氣體壓力僅為工作壓力的1.10倍，還不到氣瓶的設(shè)計(jì)壓力（1.15P）和水壓試驗(yàn)壓力(1.50P)，應(yīng)該是安全的。當(dāng)然也可將安全閥的開啟壓力設(shè)定為1.10P。
??????? 2、?發(fā)生火災(zāi)時(shí)：
??????? 發(fā)生火災(zāi)時(shí)，氣瓶周圍環(huán)境溫度急劇升高，瓶內(nèi)氣體也會(huì)受熱膨脹，使壓力迅速升高。因此依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)必須在半小時(shí)內(nèi)，將氣瓶組內(nèi)的壓縮天然氣全部排空。那么三組氣瓶的安全閥的排量應(yīng)分別是1000Nm3/h、2000 Nm3/h、3000 Nm3/h。顯然按照這個(gè)排量去選安全閥是不正確的，因?yàn)檫@僅是每個(gè)氣瓶組的最大排量，隨著瓶內(nèi)氣量的減少排量會(huì)迅速減小。因此仍然取壓縮機(jī)的排量作為氣瓶組安全閥的最大安全泄放量比較合適。只是這時(shí)僅靠安全閥排空是不夠的，還必須迅速打開和安全閥并聯(lián)的手動(dòng)針閥。
??????? 壓縮機(jī)系統(tǒng)的安全閥通常是根據(jù)閥座最小通道面積，及系統(tǒng)中的氣體壓力和溫度來選用。每一級(jí)安全閥的最小通道面積，均按接近臨界流速時(shí)的流量等于壓縮機(jī)的容積流量（排氣量）進(jìn)行計(jì)算。換句話說，在壓縮機(jī)系統(tǒng)中，最大安全泄放量取壓縮機(jī)的排氣量。所選擇的安全閥的排放能力至少應(yīng)等于最大安全泄放量。
??????? 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB12243-89《彈簧載荷式安全閥》，可按下式計(jì)算得出安全閥的最小通道面積：
??????????? ?L=10PC(M/ZT)0.5KgA
???????
??????? 式中 L--安全閥額定排量，Kg/h，取466.05Kg/h (650 Nm3/h×0.717Kg/ Nm3)；
??????? P--排放壓力，Mpa,? P=1.1PK+0.1（PK為開啟壓力）；
??????? C--等熵指數(shù)K的函數(shù)，C=3.948[K(2/(K+1))(K+1)/(K-1)]0.5,
??????? 天然氣K=1.3,由此計(jì)算得C=2.63；
??????? M--氣體的分子量,g/mol,計(jì)算得M=16g/mol；
??????? Z--氣體在閥前狀態(tài)下的壓縮性系數(shù)，Z≈1；
??????? T--閥前氣體的絕對(duì)溫度，K，取T=411K；
??????? Kg--額定排量系數(shù)，對(duì)于微啟式安全閥可取0.16
??????? A--安全閥的最小通道面積，mm2,A=0.785do2(do為喉部直徑，mm)；
??????? 當(dāng)PK=28.5 Mpa時(shí)，計(jì)算得do=5，
??????? 應(yīng)選安全閥型號(hào)為A21Y-320P DN15。
???????
??????? ⒍　手動(dòng)針閥的選型
??????? 系統(tǒng)正常工作時(shí)，放散系統(tǒng)長時(shí)間不起作用，所有閥件都要確保系統(tǒng)的密封性，因此選用氣密性較高的手動(dòng)針閥比球閥更合適。
??????? 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，閥件的壓力等級(jí)應(yīng)選用比系統(tǒng)壓力高一個(gè)等級(jí)。其通徑應(yīng)和其所連接的管道相同。
??????? ⒎　結(jié)論
??????? ⑴每個(gè)氣瓶的支管采用Φ6的不銹鋼管可以滿足要求。
??????? ⑵每個(gè)氣瓶組（高、中、低壓）的管匯應(yīng)逐級(jí)增大，每一個(gè)儲(chǔ)氣單元（40支氣瓶，為8支×5層排列）中，每層8支氣瓶的主管道采用Φ12的不銹鋼管是合適的，5層氣瓶匯合后的主管道至少應(yīng)增大到Φ16，這也是高壓瓶組的情況；中壓瓶組是由兩個(gè)儲(chǔ)氣單元組成的，兩個(gè)單元匯合后的主管道應(yīng)增大到Φ22；低壓瓶組是由三個(gè)儲(chǔ)氣單元組成的，匯合后的主管道至少應(yīng)取的鋼管。如果為了工藝簡單一些，三組氣瓶也可采用統(tǒng)一規(guī)格的主管道，如Φ26的管匯系統(tǒng)。
??????? ⑶放空總管的管徑應(yīng)在計(jì)算值的基礎(chǔ)上，根據(jù)其高度綜合考慮鋼管的剛度和穩(wěn)定性，必要時(shí)還應(yīng)再加大。
??????? ⑷每個(gè)氣瓶組應(yīng)設(shè)置一個(gè)針閥（和安全閥并聯(lián)），針閥的位置應(yīng)盡可能的接近儲(chǔ)氣單元，以保證設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)氣單元以外的管匯和放空管中沒有高壓天然氣，確保儲(chǔ)氣裝置的安全。
??????? ⑸圖中三個(gè)球閥主要用于高壓加氣管道系統(tǒng)和售氣機(jī)維修時(shí)切斷氣源用，系統(tǒng)正常工作期間，處于常開狀態(tài)。
??????? 四、安全放散系統(tǒng)的正確操作
??????? ⒈ 安全閥第一次安裝前應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)匕矙z部門鑒定，以后為了避免閥件銹蝕而失效，至少每五年檢測鑒定一次。
??????? ⒉ 系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中應(yīng)經(jīng)常注意泄壓閥和安全閥的工作是否正常。
??????? ⒊ 安全閥上的鑒定鉛封不得隨意拆除，更不許私自調(diào)整開啟壓力。
??????? ⒋ 應(yīng)經(jīng)常檢查維護(hù)并保持放散系統(tǒng)管路的通暢。
??????? ⒌ 泄壓裝置的通道或其他可能影響裝置作用的部件，不應(yīng)當(dāng)被油漆或積聚的贓物堵塞；
??????? ⒍　只有取得資質(zhì)的人員才能操作維修安全泄壓裝置；
??????? ⒎　檢修泄壓裝置時(shí)只能使用原組件或原制造商的零件，除非替代的其它零件經(jīng)過檢驗(yàn)被證明是合格產(chǎn)品。
??????? 從上面可以看到，安全放散系統(tǒng)是CNG加氣站上的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如果設(shè)置不好，或者操作維護(hù)不當(dāng)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生故障，嚴(yán)重影響加氣站的安全運(yùn)行，必須引起高度重視。
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