三、煤气储存站
(一) 站址的确定
当城市采用低压气源，而且供气规模又不特别大时，燃气供应系统通常采用低压储气，与其相适应需建设低压储配站。低压储配站的作用是在低峰时将多余的燃气储存起来，在高峰时通过储配站的压缩机将燃气从低压储罐中抽出压送到中压管网中，保证正常供气。
城市燃气供应系统中设置储配站的数量及其位置的选择，需要根据供气规模、城市特点，通过技术经济比较确定。
当城市燃气供应系统中只设一个储配站时，该储配站应设在气源厂附近，称为集中设置。当设置两个储配站时，一个设在气源厂，另一个设置在管网系统的末端，称为对置设置。根据需要，城市燃气供应系统可能有几个储配站，除有一个储配站设在气源厂附近外，其余均分散设置在城市其他合适的位置，称为分散设置。
储配站的集中设置可以减少占地面积，节省储配站投资和运行费用，便于管理，分散布置可以节省管网投资，增加系统的可靠性，但由于部分气体需要二次加压，多消耗一些电能。
储配站通常由低压储气罐、压送机室、辅助室(变电室、配电室、控制室。水泵房、锅炉房)、消防水池、冷却水循环系统、及生活间(值班室、办公室、宿舍、食堂和浴室等)所组成。
储配站储罐应设在站区年主导风向的下风向，两个储罐的间距等于相邻最大罐的半径；储罐周围应有环形消防车道；要求有两个通向市区的通道。锅炉房、食堂和办公室等有火源的建(构)筑物宜布置在站区的上风向或侧风向。站区各建(构)筑物之间的距离应满足建筑设计防火规范的要求。
(二) 储气设施
煤气柜，也称煤气罐，可有效回收剩余煤气，稳定煤气管网压力，提高煤气利用率。
1. 煤气柜分类及布置原则
(1) 煤气柜分类 工厂煤气柜一般是低压储气罐，按其密封方式分为湿气煤气柜和干式煤气柜两类。
湿气柜分为钟罩和塔节，钟罩和塔节随煤气的进出而升降。湿气煤气柜按其结构形式分为直立导轨式和螺旋式两种。湿气柜靠水密封，密封性好，易于制造、安装，操作维护简便，运行可靠，但基础荷载大，地基条件要求高，基础工程费用大，寒冷地区需考虑水槽防冻问题，且受塔体结构限制，储存煤气压力低，不同塔节浮起时，压力变化大，对稳定煤气管网压力效果较差。
螺旋式湿气柜不能承受强烈的风压，风速较高的地区不宜设置。现已经运行的螺旋赛以下部分，随活塞上下运动而增减其储气量。按其结构形式可分为曼型(MAN型)、可隆型(KLONNE型)和威金斯型(WIGGINS型)。干式煤气安装精度要求高，制造和施工较难，但占地面积小，金属耗量少，投资小，其最大优点是储存煤气压力较高，运行中煤气压力稳定。
干式煤气柜特征见表3-7。
表3-7 干式煤气柜特征
类型名称 | 曼型 | 可隆型 | 威金斯型 |
结构型式 | 油环式 | 干油环式 | 布帘式 |
外形 | 正多边形 | 正圆形 | 正圆形 |
密封方式 | 稀油密封 | 干油密封 | 橡胶夹布帘密封 |
活塞型式 | 平板桁架 | 拱顶 | T型挡板 |
储气压/mmH2O | 600～800 | 600～850 | 250～600 |
注：1mmH2O=9.80665Pa。
(2) 布置原则 新建湿式煤气柜不得建设在居民稠密区，必须远离大型建筑、仓库、通信和交通枢纽等重要设施，并应布置在通风良好的地方。
煤气柜周围应设有围墙、消防车道和消防设施。
煤气柜的防火要求以及建筑物、场所的防火间距应符合《建筑设计防火规范》的规定。一般煤气柜之间的防火间距应不小于相邻的两座煤气柜中较大煤气柜的半径；干式煤气柜防火间距应较湿式煤气柜与建筑物、场所防火间距规定要求增加25%。湿式煤气柜与建筑物之间的防火间距，湿式煤气柜与建筑物、场所防火间距见表3-8、表3-9。
表3-8 湿式煤气柜与建筑物之间的防火间距 单位：m
厂外铁路(中心线) | 厂内铁路(中心线) | 厂外道路(路边) | 厂内道路 | 架空输电线 |
主要 | 次要 |
25 | 20 | 15 | 10 | 5 | 不小于1.5倍杆高 |
表3-9 湿式煤气柜与建筑物、场所防火间距 单位：m
建筑物名称 | 煤气柜容积/m3 |
≤5000 | 5000～10000 | ＞10000 |
明火或散发火花地点，民用建筑，易燃、可燃液体储罐和易燃材料场所，甲类物品仓库 | 25 | 30 | 40 |
不同耐火等级的其他建筑物 | 一、二级 | 12 | 15 | 20 |
三级 | 15 | 20 | 25 |
四级 | 20 | 25 | 30 |
注：干式煤气柜防火间距应按上表规定增加25%。
2. 煤气柜容量的确定
焦炉煤气柜的容量，应包括以下几个部分。
(1) 焦炉煤气压送机突然故障的安全容量 当焦炉煤气压送机突然发生故障，煤气供应量突然减少，用户更换燃料或停用煤气处理过程中，需由煤气柜继续供给焦炉煤气。这部分煤气容量，称为焦炉煤气压送机突然故障的安全容量。
(2) 波动调节容量 煤气的发生和使用不断变化，常造成煤气供应的不平衡。这部分气柜容量主要用来调节焦炉煤气发生和使用不平衡造成的煤气量的波动。
(3) 突然发生的过剩煤气安全容量 当厂内最大的一台焦炉煤气加压机突然发生故障，焦炉煤气出现过剩，在打开放散滞后时间内，过剩的煤气需进入气柜。煤气柜应经常保留过剩煤气安全容量。
(4) 煤气柜安全容量 为使煤气柜在生产中安全运行，不允许升到最高点，或降至最低点，以免因碰撞而损坏，为此应留有上、下限安全容量。干式煤气柜取总柜容的10%，湿式煤气柜为柜容的15%～20%。
以上四部分容量之和，即为焦炉煤气柜的容量。
3. 煤气柜安全要求
(1) 煤气置换 煤气或空气的置换是煤气柜安全管理的重要环节。煤气柜在投产启用前或检修前均需进行气体置换，以避免煤气与空气在柜内形成爆炸性混合物。置换方法主要有间接置换和直径置换两类。
煤气柜使用惰性气体进行间接置换，不会产生爆炸和污染，是安全可靠的方法。置换介质可选用氮气、二氧化碳、惰性气体发生器产生的烟气或煤气燃烧器在控制空气比例下完全燃烧所产生的烟气，以及水煤气制气装置产生的吹扫气。
① 间接置换 煤气柜启用前使用惰性气体置换空气时，应将排气口打开，塔节或活塞处于最低安全位置，通过进口或出口排放惰性气体。应注意吹扫的对象还包括煤气柜的进口管道和出口管道。关掉惰性气体，接通煤气管道，在尽可能地置换惰性气体。在整个置换过程中，应始终保持柜内正压，一般约1500Pa，最低不小于500Pa。对煤气柜内的混合气体取样分析，合格后可投入正常使用。
在煤气柜进行检修和停止使用需要吹扫煤气时，同样，气柜应排空到最低安全点，关闭进口与出口阀门，使气柜完全隔离；应保持气柜适当的正压力；所选用的惰性气体介质不应含有大于1%的氧或大于1%的CO，使用氮气吹扫时，所使用的氮气量必须大于气柜容积的2.5倍；惰性气体源应连接到能使煤气低速流动的气柜最低点或最远点位置上，正常情况下应连接在气柜进口或出口管路上；顶部排气口打开，以使吹扫期间气柜保持一定压力；吹扫要持续到排出气体成为非易燃气体，使人员和设备不会受到着火、爆炸和中毒的危害，可用气体检测仪对气柜内的气体进行检测；用惰性气体吹扫完毕，应将惰性气体从气源断开。然后向气柜内鼓入空气，用空气吹扫应持续到气柜逸出气体中CO含量小于0.01%，氧的浓度不少于18%(体积百分数)，还应监测苯、烃类等含量，达到无毒、无害状态(无着火、爆炸危险，人员可不戴呼吸器进入气柜内工作)；气柜吹扫符合规定要求，并经指定人员检查确认和规定人员批准后，且经检查现场没有可燃性气体或沉积物时，方可进行焊接、气割或火焰清理等动火作业以及其他检修作业。
② 直接置换 煤气柜用煤气直接置换的方法，危险性较大。因为在用煤气直接置换过程中，煤气与空气的混合气体必定经过从达到爆炸下限至超过爆炸上限的过程，存在着着火、爆炸的危险，此外，用煤气直接置换必将向大气中放散大量煤气，对周围环境造成污染，所以一般不宜使用此方法。限于条件或其他原因而采用煤气直接置换方法时，必须采取严格的特殊防范措施，如煤气柜周围100m内应设警戒线，进入煤气流经管道的速度不得大于10m/s，整个煤气柜应有良好的接地(任何部位接地电阻均应小于4Ω)等。
(2) 煤气柜安全管理 煤气柜周围应设有防止任何未经批准的人接近煤气柜的围墙等设施，柜梯或台阶应装有带锁的门；四周6m之内不应有障碍物、易燃物和腐蚀性物质；煤气柜所有工作处，均应有安全通道和安全作业区，在高出地面2m的气柜上任何部位工作应有合适的工作台，备有安全带和面具；出口和入口的连接件应与气柜完全隔开；气柜的固定地点或入口处应备有相应的警戒标志、呼吸装置、灭火装置和其他急救设备；放起点周围15m要清除火源；在气柜外壳或进入气柜工作必须经特殊批准，进入气柜应至少2人，要有专人监护，并有气柜内发生意外事件的报警或无线电通讯装置，不得穿戴易产生火花的衣服、鞋帽，并备有呼吸器等急救设备。
湿式柜每级塔节水封的有效高度不小于最大工作压力的1.5倍；应设有容积指示装置，充气达到上限时自动放散和手控放散装置，气柜容积降到下限自动停止向外输出煤气或自动充压装置；操作室应设有压力计、流量计、高度指示计和容积上下限声光信号。
干式柜应设有连续监测活塞上方大气和异常报警装置、油泵供电失灵报警装置，气柜内部发生意外事件时能从气柜顶部传到地面的报警装置；控制室应设活塞升降速度、煤气出入口阀开度、煤气放散阀和调整阀开度以及放散管流量等测定和显示装置，以及各种阀的开关和故障信号装置；大型煤气柜应设外部和内部电梯，电梯应有极限开关和防止超载、超速装置和救护提升装置。
(3) 煤气柜安全检查
① 湿式柜安全检查重点 气柜水分析，导轨垂直度，气柜垫块，上下挂圈水位，导轨框架结合点、铆接缝的搭接边缘、螺旋导轨的板面和柱子的腐蚀状况，梯子和扶手状况，埋地柜体外壳各部位状况，防爆装置和防冻设施状况等。
② 干式柜安全检查重点 气柜所有活动部件和气柜壁的腐蚀、泄漏情况，密封和密封介质分析以及导轨构件所有活动部分、活塞和套筒倾斜度(不允许超过活塞直径的1/500)，导轨和套筒的磨损，油井和油槽，梯子和内部提升机，顶盖和天窗，进出气口和煤气容量安全阀及排污阀，检测仪和遥控指示仪以及电器设备等。
煤气柜安全检查，包括每天例行检查、月检查、季检查和年检查，这是煤气柜安全的基础工作。
4. 辅助设施
储配站通常由低压储气罐、压送机室、辅助室、消防水池、冷却水循环系统及生活间组成。上面对低压储气罐进行了介绍，对辅助设施主要介绍煤气压送机。
在煤气输配系统中，压缩机是用来压缩煤气，提高煤气压力或输送煤气。煤气压送机种类很多，按其工作原理可分为两大类：容积型压缩机、速度型压缩机。在容积型压缩机中，气体压力的提高是由于压缩机中气体的体积被缩小，使单位体积内气体分子的密度增加而形成。在速度型压缩机中，气压的提高是由于气体分子的运动速度转化的结果，即先使气体的分子得到一个很高的速度，然后又使速度降下来，使动能转化为压力能。
在燃气输配系统中容积型压缩机主要有活塞式、转子式、螺杆式和滑片式压缩机。速度型压缩机主要有离心式压缩机。活塞式压缩机按照结构形式可分为立式、卧式、角度式(有可分为L形、V形、W形和扇形等)和对置型压缩机。
(1) 对压缩机室布置的要求 压缩机在室内宜单排布置。当压缩机台数较多，单排布置使压缩机室过长时，可双排布置，但两排之间净距应不小于2m。室内的主要通道，应根据压缩机最大部件的尺寸确定，一般应不小于1.5m。
压缩机室内应留有适当的、不影响设备操作和运行的检修场地。
布置压缩机时，应考虑观察和操作方便，同时考虑到管道的合理布置。
压缩机室宜设置起重设备，其起重能力应按照压缩机组的最重部件确定。检修时需要吊装的设备，应布置在起重设备的工作范围内。
对于带有卧式气缸的压缩机，应考虑抽出活塞和活塞杆需要的水平距离。设置卧式列管式冷却器时，应考虑在水平方向抽出其中管束所需要的空间。立式列管式冷却器的管束可垂直吊出，也可卧倒放置抽出。
辅助设备的位置应便于操作，不妨碍门、窗的开启和不影响自然采光和通风。
压缩机之间的净距及压缩机和墙之间的距离不应小于1.5m，同时要防止压缩机的振动影响建筑物的基础。
压缩机室的高度：当不设置吊车时，为临时起重和自然通风的需要，一般屋架下弦高度不低于4m，对于机身较小的压缩机可适当缩小；当设置吊车时，吊车轨顶高度可参照下列参数确定，吊钩自身的长度、吊钩上限位置与轨顶间的最小允许距离及设备需要起吊的高度。
压缩机排气量和设备较大时，为了方便操作、节省占地面积和合理布置管道，压缩机室可双层布置压缩机、电动机及变速器设在操作层(二层)，中间冷却器及润滑油系统均放在底层。
压缩机机体一般情况下不装隔声及消音装置，而经常是对压缩机室、压缩机与管道连接部分以及在进出气口等处采取隔声措施。
(2) 压缩机的安全检查 压缩机在运行过程中，应按时检查压缩机各机械摩擦部位的注油润滑情况，注意注油量的调整，检查系统有无杂声和不正常的摩擦声。必须设置温度计以测量轴承及转动部分外壳的温度，如温度超出正常温度或发生异常声响时必须立即停车。如发生冷却水源中断供应、气缸密封箱及管道接头严重漏气等情况也应该停止运行，检查故障原因，并及时排除。冷却水的出口温度一般不得超过35～40℃，如超过此温度时应增加冷却水量，以防止机件过热。
化工和危化品事故分析报告
危险化学品目录（2015版）
