天然氣是一種可燃氣體，在特定的條件下有發生爆炸的危險。在CNG加氣站系統運行過程中，天然氣又總是處于高壓狀態，壓力高達25Mpa。這種苛刻的條件，要求在加氣站的系統設計中，必須采取一系列完善的安全技術，以保證設備的運行安全。安全放散系統即是其中的一項重要措施。現以美國某公司的橇裝式CNG加氣站相關設備為例，對加氣站的安全放散系統作以介紹。
??????? 一、?安全放散系統的設置部位
??????? 安全放散系統所放天然氣氣體應包括，壓縮機停機后滯留在系統中的氣體；各氣動閥門的回位氣體；安全閥釋放的氣體；壓縮機潤滑系統所泄漏的氣體；各級凝聚式過濾器所排出的氣體；售氣機軟管中的剩余氣體以及脫水干燥器的再生氣體等。為了保證這些氣體除部分可回收利用以外，其余能安全地放散到高空中去，就必須在系統的相關部位設置安全放散系統。主要有以下幾個環節。
??????? ⒈壓縮機的排氣管路
??????? 假定該壓縮機是四級壓縮，每一級壓縮后的氣體要經過冷卻器（風冷）降溫，再經凝聚式過濾器除油凈化后，進入下一級氣缸。為了避免每一級壓縮后的管路系統超壓，在冷卻器前的管路中設置了一組安全閥，并和集中放空管相連。當冷卻器和高壓管由于某種原因壓力升高超限時，安全閥自動打開，釋放壓力，保證系統的安全。
??????? 壓縮機活塞桿密封填料函中的潤滑油和泄漏氣體的混合物，以及經活塞泄漏到腔體中的少量氣體皆通過兩根管子匯集到集油箱中。最后經集油箱上的排氣管，排放到降噪箱體上的空氣中去。
??????? 末級氣缸排氣管路在進入冷卻器前和安全閥并列設置一個手動針閥，和集中放空管相連。主要用于故障排除時，降低系統壓力，排空系統中的氣體，確保維修人員在安全狀態下從事維修工作。???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
??????? ⒉氣動控制系統
??????? 該橇裝式壓縮機站的控制系統，是由電磁先導閥和氣動閥相結合的方式進行氣路控制的。是將壓縮機最終輸出的壓縮天然氣，經分流降壓后作為氣源，驅動氣動球閥。當兩位三通電磁閥將驅動氣源接通時，通過氣動執行機構打開充氣球閥等閥門。若要關閉充氣球閥時，必須先通過控制系統轉動電磁閥，將管路中的驅動氣源與放散系統（如回收罐）接通后降壓排掉，氣動執行機構才能在彈簧力的作用下回位，將充氣球閥關閉。這部分氣體經回收罐可以回收利用。
??????? ⒊回收罐
??????? 回收罐在系統中起到兩個作用，一是緩沖作用，可降低管路中的氣流脈動，穩定系統壓力；二是收集廢液廢氣，如將除油過濾器分離出的廢液廢氣，氣動執行機構的回位氣體，安全閥釋放的氣體等先收集起來，經過調壓后再反饋到壓縮機的一級入口處，既能起到穩壓作用，又可重復利用，節約氣源。
??????? ⒋儲氣瓶組
??????? 儲氣瓶組一般都設置一組或幾組安全閥和放散系統。主要為了防止系統由于受熱或者其它原因而使壓力急劇升高時，可通過該系統釋放壓力保證安全。另一方面，是為了檢修時的方便和安全。因為氣瓶和管路壓力高達25Mpa，必須經過該系統泄放到常壓后方可拆卸檢修。儲氣瓶組一般都分為高、中、低三組，所以最好用閥門（通常用針閥）將三組分別控制，最后都通到同一個放散管中排出。這樣，維修某一組時，其它兩組可不受影響，不必排空。
??????? ⒌干燥器
??????? 脫水干燥器的放散系統包括兩部分，一個是系統中的安全閥，如果系統因故超壓時可自動釋放壓力；另一個指干燥器再生時為了降低罐內壓力而釋放氣體的閥門（如氣液分離器下的排液閥等）。過去這部分氣體都被排空而浪費掉了，現在許多生產廠商，都已設法將其回收到進站輸氣管道中加以利用。
??????? ⒍售氣機
??????? 售氣機的放散系統，除了管路中的安全閥，檢修時用的放氣閥（一般為針閥）外，主要是加氣槍上的回氣管。當給汽車加完氣后，盡管汽車上的氣瓶閥門和售氣機的電磁閥已經關閉，但是管路中的20Mpa的高壓氣體作用在加氣槍和氣瓶受氣嘴上，拔不下來，必須將這部分氣體壓力釋放掉，所以設置了回氣管。為了保證售氣機附近的安全，一般都將回氣管沿高壓輸氣管引回到壓縮機站附近放散。
??????? 二、?設置安全放散系統的原則
??????? 依據行業標準CJJ 84-2000 《汽車用燃氣加氣站技術規范》，并參考國外先進標準，可知在CNG汽車加氣站設置安全放散系統時，必須滿足以下基本原則，才能確保放散系統的有效和可靠。
??????? ⒈若泄放流量較小，如安全閥超壓泄放的氣體和設備釋壓泄放的氣體，可用管線排出至安全區或通過放空管排放；對泄放量大于2m3，泄放次數平均每小時2～3次以上的操作排放，應設置專用回收罐。
??????? ⒉ 壓縮機的每一級都應裝置泄壓裝置，限制每一級的最大許用工作壓力，以保護每一級的氣缸和連接管線。根據經驗，泄壓裝置中的安全閥的開啟壓力，設定為系統最大許用工作壓力的0.90~0.95倍較宜。也可取系統工作壓力的1.10~1.15倍。
??????? ⒊ 從壓縮機各級活塞桿填料函等處泄漏的天然氣，由于排放量較小，可經匯總后引出室外放散；壓縮機的卸載排氣宜采用回收罐。回收的天然氣可輸入壓縮機進氣管，不得外排放空。
??????? ⒋ 售氣機加氣嘴的泄壓排放，小型加氣站可以放散，大型加氣站可采用回收罐回收，減少浪費和污染。
??????? ⒌ 回收到緩沖罐或回收罐中的氣體，經過減壓后可引入進站天然氣管道內或壓縮機進氣管內，重復利用。緩沖罐頂部應設有安全閥，安全閥的開啟壓力應為緩沖罐設計壓力值的0.90～0.95倍。
??????? ⒍ 儲氣瓶組的放散管，當采用人工操作控制放散時，放散氣可引至天然氣進氣站管內回收；非人工控制的放散天然氣，不宜直接引入進站天然氣管道。因為事故放散氣量大，會使臨近的天然氣管道及燃具的壓力急劇上升而引發事故。
??????? 儲氣瓶組的放散管在閥后宜擴大管徑2級以上，防止產生笛音。
??????? ⒎ 安全放散系統的放散管口應該伸出屋頂，高出建筑物2.0m以上，且距地面不應小于5.0m，放散管管口應設有防雨罩；
??????? ⒏ 安全泄放裝置應具有足夠的泄放能力。壓縮機各級管路中的安全閥的泄放能力，不應小于壓縮機的安全泄放量；各種壓力容器上的泄壓裝置的最小排放速率，必須滿足泄壓裝置標準，即不能低于容器安全排放的需要。
??????? 三、安全放散系統的設計計算
??????? 安全放散系統的設計計算，主要包括系統管路的計算和各種閥門的選型。這里我們僅以儲氣瓶組的放空系統為例，簡要介紹一下安全放散系統的設計計算方法。
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??????? 儲氣瓶組放空系統示意圖
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??????? ⒈ 設計原則
??????? ⑴ 儲氣瓶組檢修時需放空瓶組和管系中的天然氣。
??????? ⑵ 當出現緊急情況時必須保證在半小時內排空儲氣瓶組中的全部天然氣。
??????? ⒉ 依據標準：
??????? ⑴ 四川標準DB51/5013-1996《車用壓縮天然氣充裝站建設技術規范》
??????? ⑵ 行業標準SY0092-1998《汽車用壓縮天然氣加氣站設計規范》
??????? ⑶ 建設部標準CJJ84-2000《汽車用燃氣加氣站技術規范》
??????? ⒊ 主要參數
??????? ⑴儲氣瓶組的儲氣量：?????? 3000Nm3 （12.5 Nm3/支）
??????? ⑵儲氣瓶組的氣瓶數量：???? 240支
??????? 氣瓶配比：高壓：中壓：低壓???? 40：80：120
??????? ⑶儲氣瓶組管匯尺寸（假定）：
??????? 主管道：Φ12×1.5? （內徑Φ9）
??????? 支管道：Φ6×1???? （內徑Φ4）
??????? ⑷儲氣瓶組中氣體的最大壓力：25Mpa
??????? ⑸壓縮機的排量：650 Nm3/h? (11 Nm3/min)
??????? ⒋ 管系的設計計算
??????? ⑴流量驗算
??????? 依據有關資料和經驗，流速取平均值：V=15m/s?? 平均壓力：P=12.5Mpa
??????? ①支管道允許流量：
??????? (πd2/4)×V=π42/4mm2×15000mm/s=188496mm3/s=0.68m3/h
??????? 換算成標準狀態為：0.68×125=85（Nm3/h）????? 85/12.5=6.8（支/h）
??????? ∴半小時即可允許3個氣瓶的氣量放空。
??????? ②主管道允許流量：
??????? (πd2/4)×V=π92/4mm2×15000mm/s=954261mm3/s=3.44m3/h
??????? 換算成標準狀態為：3.44×125=430（Nm3/h）????? 430/12.5=34.4(支/h)
??????? ∴半小時僅可允許17個氣瓶的氣量放空。
