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儲氣井的安全評價及應用

作者:王鵬 陳魯宇  來源:天津市塘沽燃氣有限公司 四川省機械研究設計院 
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井式儲氣裝置由于深埋于地層中,并且可采用“地下儲存氣井單元聯體固定結構”(已獲國家實用新型專利),若產生泄漏和爆炸,由于其儲氣單元被分散埋于地下,并相互聯結,則較小的爆炸沖擊能量迅速被地層所吸收,地面在沖擊波作用下僅有輕微振動,這種儲氣技術從根源上解決了事故的威脅。地下儲存氣井單元聯體固定結構見圖l。
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2.2?防火間距
在各類儲氣裝置中,地下儲氣井具有減少防火間距的實際意義,以GB 50016-2006《建筑設計防火規范》、GB 50156-2002((汽車加油加氣站設計與施工規范》(2006年版)中可燃氣體儲罐的防火間距與地下儲氣井防火間距作比較,詳見表2。
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2.3儲氣裝置的安全輔助設施
國標GB 50156-2002規定,儲氣罐(瓶)必須進行防腐并接地,必須設置可燃氣體檢測器以及夏季的噴淋冷卻和冬季的防凍裝置,而井式儲氣裝置由于深埋地下,國標對該裝置未作此要求。
2.4儲氣裝置布置的風向設計
球罐式的儲氣裝置,單臺儲存氣體達到10 000~30 000 m3,一旦發生泄漏爆炸,大量燃氣擴散到空氣中,會隨著風向對人口密集區造成危害和影響。按照設計規范要求,可燃氣體或有毒有害物資的規模儲存應高度重視風向問題,城市燃氣調峰儲配站的選址及規模都受到限制。井式儲氣裝置每個單元(一口井)的容積按國標規定最大為10 m3,儲氣量為2 500 m3,每個單元獨立儲氣,由于深埋于地下(100~300 m)的地層中,即使發生泄漏爆炸,地層會吸收大部分能量,不會對地面和相鄰儲氣單元造成威脅,更不會使周邊環境遭到破壞。故在儲氣設施規劃設計時,可不考慮風向問題。
3占地面積和運行情況
井式儲氣庫的占地面積與儲氣罐相比,大大減少,在城市建設用地和土地資源十分緊缺的情況下,選擇井式儲氣庫具有更大的實際價值。
從運行情況分析,由于儲氣罐是通過焊接組裝而成,并布置于地上,同時受大氣溫度、環境中腐蝕性介質等因素的影響,每年的維護檢測費很高,設計使用壽命一般為15 a。而井式儲氣庫是根據API標準螺紋連接,全井無一焊點,深埋地層中,井管外壁與地層之間環形空問通過專利固井技術,全部采用水泥漿固井,使容器與地層形成一個整體,有效提高了儲氣裝置的強度與鋼性,同時這道“混凝土墻”使井管外壁與地層中的腐蝕性介質完全隔開,有效保護井管不受腐蝕,地面僅露出進、出氣口及排污裝置。因此,每年的維護檢測費很少。此外,在投資經濟性方面可以從表1看出井式儲氣庫的優勢。
4 井式儲氣裝置的推廣應用
隨著地下儲氣井制造技術的不斷提高,解決了地下介質長期浸泡腐蝕和單井腐蝕爆炸沖擊地面的安全技術問題,使地下儲氣井在民用燃氣調峰領域得到推廣應用。如采用儲氣井替代大型球罐的天津濱海新區溏沽民用燃氣儲配調峰站75口儲氣井的成功運行,使地下儲氣井這一儲氣方式得到更廣泛的運用。為此,希望相關企業在政府及各級部門的支持下,加大科技投入,加強與發達國家之間的儲氣技術交流與合作,使儲氣技術更加完善。
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參考文獻:
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[2] 徐發忠,董事爾,劉清友,等.高壓氣地下儲氣井的儲氣規模[J].煤氣與熱力,2008,28(5):B04-B06.
[3] 李憲莉,由世俊,楊孟軍.高壓儲氣井有關問題探討 [J].煤氣與熱力,2008,28(9):B01-B04.
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