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对液化石油气加气站设备运行故障的分析研究

1、概述

燃气汽车对解决世界性的能源短缺、环境污染方面的显著成就使其正逐渐被社会各界所亲睐，从而获得了强劲的发展势头。据不完全统计到2000年底，全国共有燃气汽车加气站200多座，投入运行的燃气汽车达5万多辆。同时在强劲的发展势头中还应该看到，由于我国在燃气汽车方面起步较晚，很多技术和标准还很不完善，城市规划与加气站的建设的矛盾还很特别，国外大批进口的加气设备不能完全适应我国的一些实际状况……以上诸多问题的存在，迫使我们去研究探究，从而使其向更加合理的方向发展。

2、设备使用时常常出现的故障

加气泵是LPG加气站的工艺系统中的重要设备，它用于将液石油气贮罐中的液化石油气抽出、增压并输送到加气机，因此它的工作效率将直接影响加气机向车辆充气。由于液化石油气的特别物理性质，决定加气泵一方面要保证足够的动能供加气机工作，另一方面要克服气蚀的影响，以保证输送的全部是液体。加气泵依据工作类型可分为地面泵和潜液泵。

每到冬季吉林地区室外气温在-20摄氏度以下的时间要有100-120天，而此时贮罐内的饱和蒸气压力常常不够0.1Mpa，这时地面泵出口压力很低，根本不能用于加气，因此就采用向贮罐内补充氮气加压的做法才能正常工作。

2．2潜液泵

我们使用的潜液泵是从国外进口的一种循环涡轮泵，在运行的初期，操作工况一直很稳定，噪音低，流量大。可到半年后，几台泵均出现不同程度的异常现象：噪音大，泵腔工作时过热，或者在贮罐内液位高度很高时就发生压差指示灯和轴承温升指示灯亮，控制开关频繁起跳等现象。经过与供应商和外商反复地协调，并采纳氮气对泵腔反吹，状况有所好转。

2．3加气机

加气机负责过滤、计量并向燃气汽车充装液化石油气，要求安全、准确、方便操作。经过对市场上多种加气机的分析研究，我们在几个加气站分别选择和使用了南韩生产的WLD、美国的CFT、意大利的NP和北京产的国产加气机，经过两年多的运行，我们发现不同品牌的机型，加气的速度、精度和耐磨损状况都不同。WLD加气机操作调节都较方便，而CFT在设定和操作存在一定难度，不易掌握。NP加气机的内部的旋转件易损，国产的加气机对泵出口的工作压力要求不是很高〔在0.5Mpa以上〕，而且加气速度较快，精度高，易于调节。

液面计对加气站的安全操作至关重要，贮罐用的液面计有顶装浮球式、雷达式和超声波式，我们选用了国产的浮球式和雷达式两种液面计，通过实际运行，顶装浮球式液面计曾发生了多次沉入罐底的事故，给企业带来了一定的安全隐患和经济损失。后来我们选用了一种进口的雷达式液位计，它计量准确，反应灵敏，并且不受罐内液面波动的影响。但它在冬季室外温度较低时，现场显示仪表失灵，只能依靠二次表来操作。

3、故障分析

3．1地面泵

由于加气泵是加气站工艺系统中的一个重要设备，它用于将液石油气贮罐中的液化石油气抽出、增压并输送到加气机，因此它的工作效率将直接影响加气机向车辆充气。液化石油气的特别物理性质，决定加气泵一方面要保证足够的动能供加气机工作，另一方面要克服气蚀的影响，以保证输送的全部是液体。加气泵依据工作类型可分为地面泵和潜液泵。

加气站大多数是建在城市中心区域，液化石油气贮罐基本上都是采纳的地下贮罐，因此所采纳的地面泵确切地说是从地下贮罐抽取液体的一种抽吸泵。地下贮罐埋设深度依据规范要求在-0.5m以下，所以出液口的最大吸上真空高度要在-2.5m至-3.0m左右，详见示意图。

液化石油气沸点低、饱和蒸气压高，因此要使泵正常运转，就要保证其入口处的绝对压力必须高于液化石油气在操作温度下的饱和蒸汽压力。这就要求制定时就要尽量减小吸入管路的阻力损失，同时要保证吸入管的管径足够大。

依据CJJ84-2000《汽车用燃气加气站技术规范》的要求，机泵间与地下贮罐要坚持一定的距离，这就产生了加气泵安装上的矛盾。开始时由于加气泵与贮罐的距离远，造成地面泵不能正常工作，经过与国外厂家技术人员沟通，我们将泵移至室外地下贮罐四周，并且严格按照工艺要求布置管路，这样在夏季操作一直比较正常。但在冬季，由于北方地区气温低，贮罐内的饱和蒸气压太低?lt;0.1Mpa〕时，泵不能启动甚至出现气蚀现象，这时就要反复排放泵腔及入口管路的气相并向贮罐内补充氮气以增加压力来满足泵的正常运转。

潜液泵由于是正压吸入，保证泵腔内始终充满液体，因此克服了地面泵操作时产生的气蚀现象，泵的运行安全可靠，在国外技术成熟，广为利用。

目前国外生产的潜液泵品种较多，选择时要依据自身的工艺特点、使用的气质成分、价格和售后服务等因素综合合计。我们制定时采纳了EBSRAY公司生产的RX10型潜液泵，这是一种涡轮泵，流量大，压力〔扬程〕也较大，可同时供