小型杜瓦瓶組撬裝供氣項目實踐

　　為了大力拓展市場、積極推廣應用技術的發展規劃，我們開始探索利用氣源瓶組連接簡易撬裝氣化裝置組成小規模氣源供應站，解決氣源供應緊張地區臨時性補充用氣、管道未覆蓋地區燃氣供應問題。該技術具有儲量大、運輸方便、供應方式靈活、能耗低(除儀表等無用電設備)、清潔環保、投資少、建設周期短等特點。

　　本文結合近年來在杜瓦瓶組應用技術方面的基本情況，試就分布建設小型氣源瓶組撬裝供應站問題介紹其工藝原理并分析需要不斷改進的問題。

　　一、瓶組撬裝站供氣工藝和設備

　　瓶組撬裝供氣的工藝流程是：通過移動加注車將充裝到特制的真空絕熱瓶(以下簡稱：鋼瓶或杜瓦瓶，其工作壓力一般低于lMPa)，依靠瓶內工作壓力將壓出鋼瓶進入空溫式氣化器，吸收空氣的熱量將氣化為接近常溫的氣體，再經調壓、計量、加臭，供給終端用戶應用。瓶組供應鏈包括充裝、運輸、使用(氣化供氣)三個環節在瓶組站，供氣流程為：鋼瓶®空溫式氣化器®調壓計量®加臭(可選)®用戶

　　瓶組撬裝供氣是系統構件的組合，其中，最關鍵要注意的是以下幾個工藝環節：

　　1、杜瓦瓶

　　儲存在鋼瓶中：雙層(真空)結構，內膽用來儲存低溫液體，其外壁纏有多層絕熱材料，具有超強的隔熱性能，同時夾層(兩層容器之間的空間)被抽成高真空，共同形成良好的絕熱系統，靜態日蒸發率<2%，充滿的杜瓦瓶靜置1天壓力升高不超過0.1MPa;瓶內設置有專用超壓放散閥裝置，能夠自動控制瓶內壓力在安全范圍。根據儲存量的大小，鋼瓶分為立、臥兩種：立式瓶(圖3)容積主要有175L、225L、275L、325L、375L，內置增壓器和氣化器，可提供自增壓和約6Nm3/h的外輸能力;臥式瓶(圖4)容積一般為410L及以上，自帶增壓氣化器(位于瓶體外)，但不能提供氣化外輸，必須外接氣化器才能實現外輸供氣。

　　2、充裝與運輸

　　杜瓦瓶充裝有兩種方式：①無泵充裝;②帶泵加氣機充裝。

　　(1)無泵充裝

　　鋼瓶放置在磅秤上，利用金屬軟管分別將鋼瓶的進液口、氣相口與儲罐的液相、氣相管相連，先將鋼瓶壓力降至0.1MPa左右，對儲罐增壓至0.6MPa，利用壓差將充裝進鋼瓶中，磅秤數值達到鋼瓶充裝重量后(480L鋼瓶最大充裝重量為183kg)，停止充裝。此種方式的缺點是：①充裝控制有滯后性;②對加注站建設要求高(地下式、半地下式儲罐的站點無法充裝);③為混合物，密度隨組分和溫度、壓力變化，無法全面的以重量判斷是否充裝滿。

　　(2)帶泵加氣機充裝

　　此種充裝方式，與車載瓶的充裝類似。將充裝面板通過金屬軟管連接到鋼瓶上，直接通過泵、加氣機將儲罐/槽車中的力H注到瓶中。加注機通過瞬時流量、壓力自動判斷是否充裝滿，并自動停止充裝(也可定量充裝，隨時停止)。此種方式的優點是：充裝快速、安全，480L鋼瓶，從連接軟管到充裝完、卸下管線，一般僅需7分鐘即可完成。因此，從實用技術看，帶泵加注機充裝具有更高的安全性、可靠性和充裝速度。

　　鋼瓶屬壓力容器、內裝低溫液體和可燃氣體，從技術安全角度看，需要專門的危化品車輛進行運輸。運輸中，必須對鋼瓶進行固定、防止顛簸發生撞擊;運輸車輛必須保持貨箱通風;危化品運輸車輛車速必須嚴格控制，此外，在長距離運輸時，應定時停車檢查鋼瓶壓力。

　　3、氣化與供氣——瓶組站

　　瓶組供氣站站內主要設備包括：瓶組、空溫式氣化器、調壓器、加臭裝置和流量計等。

　　鋼瓶通過自增壓氣化器增壓至設定壓力，將壓出鋼瓶，進入匯流管，流進空溫式氣化器吸收空氣熱量氣化，經調壓閥調壓、加臭、計量后通過常溫管道送至用戶。

　　使用過程中，為適應用氣量的波動，將鋼瓶出液口閥門全開，通過調壓閥自動控制供氣流量。此外，為保障供氣的連續性，瓶組站共設二組杜瓦瓶，每組鋼瓶數相同，一組使用完后立即切換到另一組，同時將使用完的瓶組運至充裝站再充裝。杜瓦瓶上有液位傳感器，可通過液位顯示來判斷是否該切換至另一組。

　　瓶組撬裝供應站的設計、目前國家尚無規定的技術標準和規范，建設主要參照《城鎮燃氣設計規范》的要求進行。鋼瓶組與建、構筑物的防火間距見。

　　瓶組站還應根據運瓶車的貨箱底板高度修建瓶組的放置平臺，以方便瓶組在運瓶車和平臺間搬運。

　　配置原則上，空溫式氣化器應設2臺，1用1備，但瓶組站供氣主要市場為以臨時性補充供氣，連續運行時間一般低于5小時，一天使用2—3次，有足夠的間隔時間讓氣化器化冰、霜、復溫。因此，可考慮以最大小時供氣量的1.5倍選擇氣化器大小，以節約成本、減小占地面積，而不用選用2臺(1用1備)。

　　為保證連續性供氣，瓶組站通常設置2組鋼瓶，l用1備，但鋼瓶價格昂貴，410L在3萬以上，480L在4萬左右。為提高回報率，應保證供氣量：①選擇可接受以瓶組站常年補充供氣的用戶;②瓶組站全體撬裝化，可在不同用氣點定期轉運、安裝、供氣，減少閑置時間。

　　瓶組站應定期巡查，包括：氣化后溫度、氣化器結冰情況、瓶組壓力、是否有漏氣等，并根據液位顯示，及時切換鋼瓶組。