天然氣汽車加氣站儲存系統(tǒng)作為加氣站主體部分之一所處的重要地位直接影響到加氣站儲氣技術的發(fā)展。我國的天然氣汽車事業(yè)初始于20世紀50年代的低壓橡膠皮包天然氣汽車，直至80年代才真正發(fā)展起來，1988年在四川興建了第一座全進口新西蘭的CNG加氣站，繼而，國產(chǎn)天然氣汽車改裝部件及加氣站設備，如壓縮機、氣體處理設備、售氣機、儲存容器等相繼問世。近年來，天然氣加氣站儲氣技術的完善和提高為天然氣汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎，十幾年來，CNG加氣站儲存容器由最初的氧氣瓶走向了天然氣專用瓶、從小型氣瓶組發(fā)展到大型瓶組，90年代中期又出現(xiàn)了井式儲氣技術，近幾年在四川大型焊接容器儲氣形式的出現(xiàn)立即得到了人們的關注，伴隨著天然氣汽車及加氣站設備技術的發(fā)展，天然氣加氣站儲氣技術也得到了不斷的發(fā)展，儲氣技術愈來愈向安全、可靠、經(jīng)濟的大型化方向發(fā)展。
目前，儲氣方案主要有DOT儲氣瓶組、ASME容器單元、地下儲氣井三種方案可供選擇，現(xiàn)分別介紹如下。
1. DOT儲氣瓶組
設計壓力25MPa，設計標準為DOT49CFR之178.37節(jié)壓縮氣體運輸標準。安全系數(shù)為2.48，一般不作為地面存儲，DOT沒有制定地面應用標準的權限；不允許有排污口；初期投資低，運行維修成本高，每3年必須把單元拆開，對每只瓶子進行水壓實驗；場地面積在50m2以上，屬于松散結構，沒有結構整體性，容器多，接頭多，存在泄露危險且管線尺寸小，流動阻力大。
2. ASME容器單元
設計壓力27.6MPa，設計標準為ASME第Ⅷ章1節(jié)壓縮氣體地面存儲設計標準。安全系數(shù)3，容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%；通常作為地面存儲。ASME允許容器上有排污口；初期投資高，運行和維修成本低，除一般的外部和內(nèi)部直觀檢測外，不需再檢測；場地要求5～7m2，堅固，整體結構能更好地承受沖擊載荷及地震波動；其容器數(shù)量少，接頭少，管線尺寸大，流動阻力較小。
3. 地下儲氣井
設計壓力為25MPa，儲氣井的深度一般為100m。它由十幾根石油鉆井工業(yè)中常用的18cm套管通過管端的扁梯形螺紋和接頭連接而成，封底和封頭由焊接平蓋的接頭與套管通過螺紋連接，套管是按照API標準5CT制造的N80鋼級石油套管，鋼號為30Mn4和28CrM06。其占地面積很小，有利于站場平面布置；雖然初期投資較大，但據(jù)四川石油管理局提供的資料表明該儲氣井至少可以使用25年以上，并可以節(jié)省檢驗維修費，安全可靠性好。其缺點是耐壓試驗無法檢驗強度和密封性，制造缺陷也不能及時發(fā)現(xiàn)，排污不徹底，容易對套管造成應力腐蝕。以某個有六口儲氣井的CNG加氣站為例，包括高壓一口、中壓二日、低壓三口，其主要性能參數(shù)如下。材料：APIP110鉆井用套管；規(guī)格：18cm×100cm(內(nèi)徑157mm，壁厚10.36mm)；壓力(表壓)：25MPa。
根據(jù)以上的分析，目前國內(nèi)應用較多的儲氣方案為ASME容器單元儲氣和地下儲氣井方式，兩種儲氣方式的優(yōu)缺點比較見表7-3。
表7-3 兩種儲氣方案的優(yōu)缺點比較
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ASME儲氣單元
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地下儲氣井
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優(yōu)點
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①運行和維護成本低，除一般的外部和內(nèi)部直觀檢測外，不需再檢測；②場地要求5～7m2；③堅固，整體結構能更好地承受沖擊載荷及地震波動；④其容器數(shù)量少，接頭少；⑤管線尺寸大，流動阻力較小
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①場地面積很小；②可以使用25年以上；③可以節(jié)省檢驗維護費，安全可靠性好
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缺點
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①初期投資較高
②交貨周期較長
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①初期投資高；②耐壓試驗無法檢驗強度和密封性；③制造缺陷也不能及時發(fā)現(xiàn)；④排污不徹底，容易對套管造成應力腐蝕
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價格
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總計92550美元，折合人民幣768165元，每一容器為128028元
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每座儲氣井造價為18萬元人民幣，總計108萬元
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小型儲氣瓶組技術是大型化儲氣技術發(fā)展的基礎；而大型化儲氣技術的發(fā)展是小型氣瓶組儲氣技術的未來。大型的氣瓶具有多方面的優(yōu)勢：安裝簡單、占地少、使用年限長、不需檢測、日常維修費用低，更重要的是，大氣瓶的安全性能比小氣瓶更優(yōu)，且運行成本低，這也是當前建設CNG加氣站多采用大型瓶組的主要原因。
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