Междугородная газонаполнительная компрессорная станция и система заправки транспортных средств КПГ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Транспорт на КПГ

ш

Междугородная газонаполнительная компрессорная станция и система заправки транспортных средств КПГ

Я.С. Мкртычан,

гл. научный сотрудник ООО «Газпром ВНИИГАЗ», профессор, д.т.н.

Предлагается газозаправочная станция нового типа, защищенная патентом РФ, отличающаяся от известных тем, что объем соединительного газопровода вмещает не менее половины суточной производительности компрессорных установок и размещен вместе с газораздаточными колонками вне территории станции в непосредственной близости к автодорогам и местам базирования транспортных средств.

Применение предлагаемой станции позволяет снизить капитальные вложения, уменьшить эксплуатационные затраты, сократить сроки строительства и численность обслуживающего персонала.

Ключевые слова: АГНКС, соединительный газопровод, компримиро-ванный природный газ (КПГ).

The intercity natural gas dual-fuel filling station and the filling system of natural gas vehicles with compressed natural gas

J.S. Mkrtychian

In this paper a new type of NGV-refueling compressor station, which is patented in Russian Federation, is presented. The proposed station is different from the known ones with the fact that its gas interconnection is made for such operating pressure, diameter and length, that provide the capacity, enough for containing, at least half the daily performance (throughput) of compressor units and is placed together with gas dispensers outside the station in close proximity to highways and location of vehicles.

Application of the proposed station can reduce capital expenditures, decrease operating costs, and diminish construction time and number of staff.

Keywords: natural gas vehicle refueling filling station (NGV - refueling filling station), connecting pipeline, compressed natural gas (CNG).

Известные автомобильные магистрального газопровода, не-

газонаполнительные комп- сколько компрессорных установок,

рессорные станции (АГНКС) вклю- размещаемых в производственном

чают устройство отбора газа из помещении станции с системой

осушки газа, аккумуляторы для хранения компримированного осушенного газа, выполненные в виде подземных сосудов или газобаллонных установок большого объема, сообщенных трубопроводами с компрессорной группой и газораздаточными колонками для заправки газом автомобилей, размещенных под навесом [1].

Сооружение таких станций проблематично по следующим причинам. Станции занимают площадь застройки от 0,5 до 1,0 га и требуют выделения земельного участка с учетом зон безопасности до 2,0 га. Кроме того, наличие в составе станции аккумуляторов большой вместимости от 2 до 5 м3 и высокого давления (до 25,0 МПа) представляет определенную опасность. С учетом больших размеров необходимых под строительство земельных участков и повышенной опасности таких станций их сооружение чрезвычайно дорого и небезопасно.

Известные станции, независимо от конструктивного исполнения их аккумуляторов (сосуды, баллоны, змеевик), имеют ограниченную и недостаточную газовместимость. По существу такие аккумуляторы выполняют роль компенсаторов пульсирующего потока газа, поступающего от компрессоров, и способны самостоятельно (при остановке компрессоров) обеспечить газом лишь несколько автомобилей.

Другим не менее важным общим недостатком таких станций является завышенная, практически в 2 раза, производительность и мощность их компрессорных установок. Это объясняется разным спросом газа автомобилями по сменам суток и незначительным объемом аккумуляторов, неспособных вместить газ, подаваемый компрессорами в случае их круглосуточной работы и отсутствии запроса со стороны автомобилей.

«Транспорт на альтернативном топливе» № 2 (20) март 2011 г.

т

'"oouw.«^

Транспорт на КПГ

Перечисленные недостатки приводят к повышению установленной мощности компрессоров, стоимости станций, увеличению сроков их сооружения и эксплуатационных затрат.

В основе предлагаемого решения лежит достижение круглосуточной, практически непрерывной, работы компрессоров станции за счет соответствующего объема газопровода, соединяющего компрессорную группу с газораздаточными колонками и позволяющего аккумулировать количество газа, достаточного для заправки проектного числа автомобилей в течение суток [2].

Исходя из того, что традиционные станции при проектной загрузке автомобилями работают в течение суток не более 12 ч, объем такого газопровода по газовместимости при максимальном давлении газа должен составлять не менее половины круглосуточной производительности компрессорных установок.

Расчеты показывают, что такой газопровод высокого давления (до 32 МПа) для обеспечения необходимой безопасности должен быть

небольшого диаметра (50-60 мм) и значительной протяженности, то есть многокилометровым и, следовательно, вынесен за пределы станции вместе с газораздаточными колонками, которые целесообразно размещать преимущественно вдоль автодорог, особенно междугородных, и в непосредственной близости к местам базирования транспортных средств.

На рисунке в качестве одного из вариантов изображена схема предлагаемой газонаполнительной компрессорной станции междугородного типа.

Станция содержит подводящий газопровод 7, компрессорные установки 2, размещенные в производственном помещении, и соединительный газопровод высокого давления 3, сообщенный с компрессорными установками 2 и газораздаточными колонками 4. Если соединительный газопровод 3 выполнен разомкнутым, то его оснащают на начальном и конечном участках отсекающими устройствами 5 и 6, предотвращающими утечки газа. Соединительный газопровод 3 и газораздаточные колонки 4

размещены вне территории компрессорной станции в непосредственной близости к автодороге и к местам базирования транспортных средств.

Рассмотрим пример эффективного построения предлагаемой станции между городами, удаленными друг от друга на расстояние 150 км, при необходимости обеспечения ежесуточной заправки 1 тыс. мощных трейлеров и автобусов с объемом заправки 170 м3 газа и расстоянии между газозаправками 10 км. Предпроектные проработки и расчеты такой станции показали, что в сравнении с построением системы индивидуальных станций традиционного типа стоимость снижается как минимум в 3 раза, сроки строительства в 2 раза, число обслуживающего персонала в 10 раз, размер отводимой под строительство земли в 5 раз, эксплуатационные затраты не менее чем в 3 раза.

Технология производства и заправки баллонов автомобилей и других транспортных средств ком-примированным природным газом на предлагаемой станции от применения в ее составе длинномерного соединительного газопровода с газовместимостью, достаточной для заправки проектного числа автомобилей в течение суток, изменений не претерпела и осталась фактически традиционной.

Литература

1. Мкртычан Я.С. , Ровнер Г.М.

Автомобильные газозаправочные комплексы, М.: Газойл пресс, 2001. - 208 с.

2. Самсонов Р.О., Мкртычан Я.С., Котов П.Б. Газонаполнитель-

ная компрессорная система для заправки баллонов транспортных средств компримированным природным газом, патент РФ № 2374554 с приоритетом от 3 июня 2008 г.

НИ ЙЯЯВВР Л Ф® вя# J^tefet Щ фЩ

«Транспорт на альтернативном топливе» № 2 (20) март 2011 г.