Przedstawienie stacji tankowania pojazdów CNG cz.2

[Gerard Bartłomiejczyk]

Przedstawienie stacji tankowania pojazdów sprężonym gazem ziemnym
Charakterystyka współpracy głównych elementów stacji i ich zadania


Wstęp
Artykuł ten jest kolejnym z cyklu omawiającym stacje tankowania CNG i stanowi kontynuację poprzedniego zatytułowanego Charakterystyka obiektów. Stosowane pojęcia nawiązują do jego treści i zostały w nim omówione w zakresie ogólnym. Poniższy tekst ma za zadanie przedstawić główne urządzenia stacji, dzięki czemu możliwe będzie rozpoznanie potencjalnych zagrożeń wynikających z procesu przygotowania gazu ziemnego do stosowania go jako paliwa napędowego, jaki następuje w obrębie stacji.
Omówienie to dokonane zostało na najczęściej budowanym obiekcie, jaki spotykają kierowcy na świecie.

Stacja Tankowania pojazdów CNG
Typową stację publiczną tworzy stacja stacjonarna, sprężarkowa, naziemna, podłączona do gazociągu, wyposażona w magazyn gazu [szczegółowe objaśnienia klasyfikacji stacji zostały podane w poprzednim artykule]. Niezależna budowa, bądź pełna integracja ze stacją paliw płynnych nie wpływa na zmianę pracy poszczególnych elementów stanowiących pełne wyposażenie stacji. Wpływa przede wszystkim na lokalizację poszczególnych elementów dystrybucji gazu ziemnego w bezpośrednim sąsiedztwie urządzeń tankowania paliw płynnych. O tym czy mogą one pracować w strefach bezpieczeństwa tych urządzeń decydują zastosowane rozwiązania techniczne przez producentów tych urządzeń. Jeżeli wymagania takie są spełnione powinna następować integracja elementów dystrybucji CNG z urządzeniami tankowania benzyn, gdyż przyczynia się to do znacznego ograniczenia całego terenu stacji. Obawy wewnętrzne, jakie rodzi w sobie „gaz” postaram się rozwiać opisując poszczególne elementy stacji dystrybucji CNG. Poznajmy, zatem te urządzenia.
Główne elementy stacji tankowania pojazdów sprężonym gazem ziemnym to; przyłącze gazowe, układ osuszająco-filtrujący, zbiornik wyrównawczy, modułowa sprężarka gazu ziemnego, zbiornik zrzutowy, układ chłodzenia gazu, zbiornik stały gazu – magazyn CNG, dystrybutor CNG, układ sterowania, wraz z aparaturą kontrolno-pomiarową, itp.

Przyłącze gazowe to odcinek sieci gazowej od gazociągu zasilającego do kurka głównego wraz z zabezpieczeniem włącznie, służące do przyłączenia instalacji gazowej znajdującej się na terenie i w obiekcie odbiorcy. Ma za zadanie dostarczyć paliwo-gaz ziemny, do stacji, pobierany z sieci gazowej, która jest umiejscowiona pod ziemią. Kurek główny umożliwia ręczne, całkowite odłączenie zasilania całej stacji od dostaw gazu ziemnego. Wznowienie tego poboru możliwe jest po ponownym mechanicznym jego otwarciu. Miejsce umiejscowienia tego zaworu musi umożliwić łatwy dostęp do niego. Winien on być sprawny i wyraźnie oznakowany. W jego sąsiedztwie znajduje się układ pomiarowy, który służy do pomiaru ilości paliwa gazowego pobieranego przez stację i dokonywania rozliczeń z przedsiębiorstwem energetycznym.

Od tego miejsca kolejne elementy tworzą już instalację gazową stacji, która musi być wykonana przeciwwybuchowo.
Przypomnijmy, zatem najważniejsze informacje o gazie ziemnym;
Gaz lżejszy od powietrza, bezbarwny, bezwonny (celowo nawaniany THT), palny, klasa temperaturowa T1, temperatura samozapłonu 650oC, grupa wybuchowości IIA, dolna granica wybuchowości ok. 4,9% objętości, górna granica wybuchowości ok. 15,4% objętości, zależnie od zawartości głównego składnika - metanu.
Z tego wynika, że do zagrożenia wybuchem może dojść tylko w pomieszczeniu zamkniętym. Dobrana odpowiednio wentylacja pomieszczenia uniemożliwiająca nagromadzenie się gazu w stężeniu ok. 5% objętości zapewni prawidłowe warunki bezpieczeństwa. W budynkach mieszkalnych zapewnia to niewielkich rozmiarów kanał wentylacyjny z wlotem umieszczonym pod sufitem, dla pomieszczenia, w którym podłączona jest kuchenka gazowa. Od bardzo dawna przywykliśmy do korzystania z gazu ziemnego w gospodarstwach domowych i norm postępowania. Tak samo będziemy go postrzegać, gdy, na co dzień zagości on na naszych stacjach paliwowych.

Układ osuszająco-filtrujący
Ma za zadanie z gazu ziemnego dostarczanego rurociągiem do stacji wychwycić ewentualne zanieczyszczenia stałe i wodne. Jest to zadanie ważne z dwóch powodów. Po pierwsze paliwo napędowe musi spełniać wymagania EN ISO 15403:200, po drugie, aby zapewnić prawidłową pracę urządzeń stacji. W procesie tankowania gaz ziemny ulega przemiennie znacznemu nagrzaniu i oziębieniu. Gaz o znacznym zawilgoceniu, jeżeli zostanie schłodzony do temperatury poniżej zera stopni Celsjusza może zamarznąć. To wywoła powstawanie korków lodowych w instalacji stacji, które mają negatywny wpływ na pracę poszczególnych urządzeń, oraz uniemożliwią jego zatankowanie do zbiornika samochodu. Można powiedzieć, że klient stacji tankowania CNG ma gwarancję dobrego paliwa, gdyż sprzedawca gazu ziemnego sprężonego jest osobiście zainteresowany jego wysoką jakością.
Osuszanie gazu następuje dzięki przepuszczeniu go przez absorbent pochłaniający wilgoć, który stanowi wymienny granulat. Zanieczyszczenia stałe wychwytywane są przez filtry z wymiennymi wkładami przeciwpyłowymi. Osuszanie i filtracja gazu ziemnego na wejściu odbywa się pod ciśnieniem równym, bądź niższym od ciśnienia panującego w przyłączu gazowym stacji. Urządzenia te montowane są na wolnym powietrzu, lub w pomieszczeniach. Główne informacje zawierają szczegółowe instrukcje obsługi, wraz z dokumentacją techniczną zatwierdzoną i dopuszczoną przez Urząd Dozoru Technicznego (zakres zależy od pojemności zbiornika i panującego w nim ciśnienia). Obsługa sprowadza się do okresowej wymiany wkładów, która jest na tyle popularną czynnością, że nie zostanie tutaj omówiona. Wyznaczanie stref ochronnych omówione zostało dla zbiorników ciśnieniowych na przykładzie zbiornika stałego gazu – magazynu CNG w dalszej części.

Zbiornik wyrównawczy
Naczynie ciśnieniowe, którego zadaniem jest umożliwić stabilną pracę sprężarki gazu. Poprzedzone jest reduktorem ciśnienia gazu w celu stabilizacji tego ciśnienia. W chwili uruchomienia sprężarka gazu wykazuje zwiększone zapotrzebowanie na gaz ziemny, które ulega ustabilizowaniu po pewnym czasie od jej włączenia. Powodowane to jest nagazowaniem poszczególnych cylindrów sprężarki, oraz rurociągów gazowych podwyższonego ciśnienia pomiędzy nimi, które ulegają odgazowaniu podczas postoju sprężarki. Aby zapobiec takim wahaniom w rurociągach zasilających sprężarkę stosuje się zbiorniki wyrównawcze. Zależnie od potrzebnych ilości gazu zbiornik wyrównawczy może stanowić samodzielny zbiornik ciśnieniowy, bądź odcinek rury dostarczającej gaz o zwiększonej średnicy. W zbiorniku wyrównawczym panuje ciśnienie, jakie panuje w przyłączu gazowym, lub wyższe od niego, (jeżeli zbiornik pełni jednocześnie funkcji zbiornika zrzutowego). Urządzenia takie montowane są najczęściej na wolnym powietrzu, lub w pomieszczeniach technicznych. Wymagają zgłoszenia do UDT. Nie wymagają codziennej obsługi. Metody postępowania z nimi są takie same jak z osuszaczami gazu, gdyż mogą je stanowić zbiorniki o takiej samej budowie.

Modułowa sprężarka gazu ziemnego
Sprężarka gazu ziemnego podwyższa ciśnienie gazu, jakie panuje w przyłączu gazowym do takiej wartości, która zapewnia uzyskanie ciśnienia gazu ziemnego w zbiorniku samochodu wynoszącego 20MPa. Ciśnienie tłoczonego gazu bezpośrednio ze sprężarki może wynosić więcej, np., 25-30MPa, aby wyrównać straty ciśnienia powodowane długością trasy gazowej od sprężarki do samochodu, lub, gdy takiego ciśnienia wymaga system pracy stacji.
Najczęściej stacje tankowania CNG pobierają gaz z sieci średniego ciśnienia, czyli w zakresie powyżej 10kPa do 0,5MPa włącznie.
Na odcinku instalacji gazowej przed sprężarką montowany jest zawór zwrotny zabezpieczający przed wzrostem ciśnienia gazu w sieci gazowej przedsiębiorstwa energetycznego.
Napęd sprężarki gazu ziemnego stanowi najczęściej silnik elektryczny budowy wzmocnionej w wykonaniu przeciwwybuchowym. Zabudowany na wspólnej platformie, lub ramie zabezpieczonej przed drganiami, wraz z wieloma urządzeniami towarzyszącymi. Stanowią je; układ sterowania, magistrale gazowe wysokiego ciśnienia, aparatura zaporowo-upustowa, międzystopniowe zbiorniki kondensatów, wymiennik ciepła, filtry wylotowe, itp. Od specyfikacji technicznej modułu sprężarki zależy, co będzie w jego składzie.

Sprężarka wraz z silnikiem napędowym i osprzętem to urządzenia mechaniczne, które należy prawidłowo uziemić. Wymagana jest dla nich ochrona odgromowa obostrzona. Podczas pracy stwarzają zagrożenia wywołane hałasem, wibracjami, elementami wirującymi, elektrycznością, czy poparzeniami, itp.
Po wyłączeniu sprężarki, jej poszczególne cylindry, wraz z pewną częścią rurociągów gazowych ulegają odprężeniu. W czasie takiej redukcji ciśnienia gazu towarzyszy spadek jego temperatury. Oznacza to, że podczas gwałtownego spadku ciśnienia mogą wystąpić zagrożenia powodowane niskimi temperaturami.

W kolejnych urządzeniach stacji po sprężarce gazu, aż do przyłącza samochodowego występować będzie wysokie ciśnienie gazu. Jest on poddawany sprężaniu w obiegu zamkniętym, dlatego tylko w warunkach awaryjnych może nastąpić uwolnienie gazu do atmosfery. W celu przeciwdziałania uchodzeniu gazu i mogącym zaistnieć niebezpiecznym sytuacjom montuje się w pomieszczeniu sprężarki czujniki kontrolujące poziom stężenia gazu. Mogą pełnić one funkcje informacyjne dla stacji obsługowych, lub powodować odcięcie gazu i wyłączenie urządzeń stacji w trybie w pełni zautomatyzowanym. Ponadto producenci sprężarek wyposażają je w urządzenia blokujące i wyłączające je przy niedopuszczalnym spadku ciśnienia zasilającego, zbyt niskim poziomie oleju w skrzyni korbowej, czy, przy przekroczeniu zakresu roboczych temperatur, wystąpieniu drgań, itp.
Najczęściej sprężarki wraz z osprzętem umieszczone są w dźwiękochłonnej obudowie ochronnej (kontenerze), którego podłoże uniemożliwia iskrzenie i powstawanie wyładowań elektrostatycznych. Konstrukcje budynków murowanych, lub hal przeznaczonych dla urządzeń stacji nie mogą być wykonane z materiałów łatwo palnych i rozprzestrzeniających ogień. Dostęp do tych pomieszczeń przez osoby nieuprawnione powinien być uniemożliwiony.
Dla takich pomieszczeń należy dokonać oceny zagrożenia wybuchem. Do podstawy opracowania mogą posłużyć [wymienione w poprzednim artykule]; Projekt przepisów krajowych w zakresie projektowania, budowy, montażu, badań kontrolnych, uruchamiania i eksploatacji stacji tankowania gazu ziemnego, lub projekt europejskiej normy „Stacje tankowania NGV” prEN 13638. Z tym, że projekt europejski obejmując najnowocześniejsze rozwiązania techniczne oparty na wieloletnich doświadczeniach znacząco zmniejsza już strefy ochronne i zagrożenia wybuchem.
Projekt polski wyznaczał strefę 1 wewnątrz pomieszczenia pracującej sprężarki, a strefę 2 na zewnątrz, wokół otworów wentylacyjnych z tego pomieszczenia o promieniu 0,2m, zwiększoną do 3m w płaszczyźnie poziomej, jeżeli sprężarka zlokalizowana była na wolnej przestrzeni i do 1m w płaszczyźnie pionowej. Projekt europejski zmniejsza te strefy dla sprężarek o stałej wentylacji umożliwiając wyznaczenie jedynie strefy 2 wewnątrz pomieszczenia, oraz na zewnątrz, wokół otworów wentylacyjnych o promieniu 1m, lub 0,25m zależnie czy została zastosowana nowa metoda obliczenia smugi gazu emitowanego przez komin (G.OOMS). Ponadto nie wyznacza się obszaru ochronnego.
Zakres stref ochronnych sprężarki może wchodzić w obszar stref zbiorników ciśnieniowych takich jak magazyny gazu, czy osuszacze. Odległość ulokowania sprężarki od otworów budynku sąsiedniego nie powinna być mniejsza od 3m, z wyjątkiem odpowiedniego projektu, lub postawienia ściany ogniowej, która może umożliwić zmniejszenie tej odległości.

Zbiornik zrzutowy
Jest to naczynie ciśnieniowe, do którego trafia gaz z tych elementów instalacji gazowej, które ulegają odprężeniu po wyłączeniu sprężarki gazu ziemnego. W chwili wyłączania sprężarki w zbiorniku tym panuje ciśnienie takie samo jak w przyłączu gazowym przed sprężarką gazu. Po jej wyłączeniu podnosi się zaledwie o kilka bar (1-3bar). Dzieje się tak dzięki odpowiednio dobranej pojemności tego zbiornika (lub kilku połączonych naczyń) dla przyjęcia możliwych ilości gazu o wysokim ciśnieniu opuszczających np. cylindry sprężarki. W rurociągu gazowym, poprzez który te niewielkie ilości gazu docierają do zbiornika zrzutowego samoistnie ulega zredukowanie tego ciśnienia. Przed niedopuszczalnym wzrostem ciśnienia zbiornik jest zabezpieczony mechanicznym zaworem bezpieczeństwa.
Zbiorniki takie najczęściej są dostarczane, wraz z modułem sprężarki i umieszczane we wspólnej obudowie. Mogą pracować na wolnym powietrzu, lub w pomieszczeniach technicznych. W celu ograniczenia ilości urządzeń i terenu mogą spełniać jednocześnie funkcje zbiornika wyrównawczego. Podlegają pod UDT. Obsługa związana jest z okresowym upustem kondensatów, które będą wychwytywane z gazu przetłaczanego przez sprężarkę.
Metody postępowania z nimi są takie same jak z osuszaczami gazu, gdyż mogą je stanowić zbiorniki o takiej samej budowie.

Układ chłodzenia gazu
Ma za zadanie obniżać temperaturę sprężanego gazu. Jest to realizowane przez chłodnicę międzystopniową, której czynnikiem chłodzącym może być płyn, lub strumień powietrza. Jest ona dostarczana, wraz ze sprężarką gazu. Chłodnice gazu montowane są w bliskości ściany zewnętrznej pomieszczenia sprężarki, bądź na jej dachu. Mogą pobierać powietrze chłodzące z zewnątrz, bądź z wnętrza pomieszczenia sprężarki gazu. W tym drugim przypadku pełnią jednocześnie rolę wentylacji wymuszonej. Zastosowanie chłodnicy strumieniowej zasysającej powietrze z wnętrza pomieszczenia wymaga zamontowania czerpni powietrza w ścianie przeciwległej. Zastosowanie wentylacji grawitacyjnej, poprzecznej praktycznie uniemożliwia zaistnienie we wnętrzu całego pomieszczenia stężenia gazu w granicach wybuchowości. Takie stężenie może wystąpić miejscowo w górnych częściach zamkniętych elementów, jeżeli takie występują.
W czasie pracy chłodnicy mogą wystąpić zagrożenia wywołane elementami wirującymi np. śmigłem wentylatora. Napęd wentylatora może być realizowany z samodzielnego silnika elektrycznego w wykonaniu przeciwwybuchowym, lub z wału sprężarki. W sąsiedztwie wyrzutni powietrza z chłodnicy należy wziąć pod uwagę jako potencjalne zagrożenie wyrzut małych ciał stałych jak np. ziarnka piasku, które szczególnie mogą być niebezpieczne dla oczu.

Zbiornik stały gazu – magazyn CNG
Jest to naczynie ciśnieniowe, najczęściej wiązka połączonych kilku bądź kilkunastu butli stalowych o odpowiednio dobranej pojemności przeznaczona do gromadzenia gazu ziemnego. Często umieszczony jest w obudowie ochronnej; stalowej-kontenerowej, lub brezentowej. Może być posadowiony samodzielnie, bądź w pomieszczeniu sprężarki gazu.
Do magazynu kierowany jest gaz ze sprężarki o ciśnieniu 20-30MPa. Jego pojemność jest zależna od zastosowanych urządzeń i potrzeb odbiorców danej stacji tankowania CNG. Wynosi przynajmniej kilkaset metrów sześciennych na stacjach publicznych.
Rozładunek magazynu z gazu następuje z wykorzystaniem metody naczyń połączonych i równowagi ciśnienia.
Ta powoduje, że magazyn w czasie normalnej pracy, aby umożliwić pełne zatankowanie pojazdu zawsze będzie zawierał gaz ziemny o ciśnieniu 20MPa. Zgromadzony gaz w zbiorniku stałym można odciąć oddzielnie na trasie dolotowej do magazynu i oddzielnie na trasie wylotowej zaworami ręcznymi, których umiejscowienie winna znać obsługa stacji. Na wypadek wzrostu ciśnienia w magazynie zainstalowany jest zawór bezpieczeństwa, który ma za zadanie odprowadzić nadmiar gazu ziemnego w sposób bezpieczny do atmosfery poprzez kolektor wydmuchowy. W skład osprzętu magazynu oprócz ręcznych zaworów mogą wchodzić aktywowane pneumatycznie powietrzem o ciśnieniu kilku bar (np. od 4 do 6 bar) umożliwiające zdalne sterowanie tankowaniem i opróżnianiem poszczególnych butli. Magazyn osłaniany jest przed słońcem i zabezpieczany przed kolizją z pojazdem. Podlega okresowej rewizji wykonywanej przez UDT.
Projekt polski obejmował zakres strefy 2 tylko wewnątrz pomieszczeń gdzie posadowiono zbiorniki ciśnieniowe, z obszarem bezpiecznym również wokół otworów przewietrzających. Natomiast lokalizacja na wolnej przestrzeni wymagała wyznaczenia strefy wokół zbiornika o promieniu 3m. Projekt europejski wyznacza strefę 2 zarówno wewnątrz pomieszczenia, jak i wokół otworów przewietrzających o promieniu 1m, lub 0,25m kierując się takimi samymi metodami postępowania jak dla pomieszczenia sprężarki gazu. Dlatego wokół pomieszczenia nie wyznacza się już obszaru ochronnego.
Umiejscowienie magazynu gazu w stosunku do otworów budynków opracowane zostało jak dla sprężarki gazu. Odstęp bezpieczny wyznaczono do 5m pomiędzy magazynem gazu, a zbiornikami innych paliw, oraz dystrybutorami tych paliw. Zmniejszenie tej odległości jest możliwe dzięki odpowiedniemu projektowi, wykonaniu ściany ogniowej, lub dzięki zagłębieniu poniżej poziomu gruntu zbiorników z innymi paliwami. Wyznaczone obszary zostały przyjęte dla zbiorników o wodnej pojemności wynoszącej 10.000 litrów zawierających gaz o ciśnieniu 25MPa.

Dystrybutor CNG
Jest to urządzenie służące do szczelnego połączenia pojazdu (czasami pojedynczej butli, lub wiązki butli) w celu zatankowania gazem ziemnym o ciśnieniu 20MPa umożliwiające jego opomiarowanie.
Dystrybutory pracujące na świecie obsługiwane są przez obsługę stacji, lub samodzielnie przez kierowców pojazdów. W tym drugim przypadku zawierają szczegółową instrukcję czynności, jakie należy wykonać w procesie tankowania samochodu od momentu zdjęcia pistoletu dystrybutora do jego odwieszenia. Mogą też współpracować z terminalem służącym do przyjmowania należności za wydane paliwo. Wchodzić w skład dystrybutora służącego do wydawania kilku paliw płynnych i gazowych posiadających jeden wspólny wyświetlacz. Zewnętrznie niczym nie różnią się od dystrybutorów umieszczonych na stacji paliw płynnych.
Dystrybutory CNG wyposażane są jak w przypadku dystrybutorów benzyn również w złącza zrywne, które mają zadziałać w przypadku rozszczelnienia połączenia dystrybutora z samochodem. Zastosowanie takiego zaworu eliminuje niebezpieczne następstwa, jakie może nieść ze sobą odjechanie samochodu połączonego z dystrybutorem.
Ponad dystrybutorem powinno być wykonane zadaszenie osłaniające przed deszczem i opadami śniegu. Dystrybutor powinien być zabezpieczony przed najechaniem na niego przez pojazd. Umieszczany jest zawsze w obudowie ochronnej, wewnątrz której zgodnie z projektem polskim wyznaczało się strefę 1. Wokół obudowy wyznaczona była strefa 2 o promieniu 0,2m w poziomie, a zwiększona do 1m w pionie ponad dystrybutorem. Strefę ochronną ustanawiało się o promieniu wynoszącym długość węża dystrybutora, wraz z pistoletem do tankowania powiększoną o 1m. Projekt europejski dla dystrybutora umieszczonego na wolnym powietrzu posiadającego gazoszczelną przegrodę części górnej od dolnej przewiduje wyznaczenie tylko strefy 2, gdy dystrybutor nie wydaje paliwa wokół otworów części dolnej o promieniu wynoszącym 0,25m. Gdy dystrybutor pracuje wyznacza się strefy o takim samym obszarze dodatkowo wokół pistoletu do tankowania, złącza zrywnego i górnego miejsca zamocowania węża dystrybutora.
Wyznaczone strefy mogą się przecinać ze strefami dystrybutorów paliw płynnych i zbiornika stałego gazu.
Długość węża dystrybutora gazu ziemnego wynosi od 3 do 5 metrów. Tankowany pojazd powinien być zabezpieczony przed samoistnym przemieszczaniem się, odbiorniki elektryczne winny być wyłączone. Kolejny pojazd powinien znajdować się w bezpiecznej odległości. W trakcie tankowania zabronione jest używanie otwartego ognia, urządzeń elektrycznych, telefonów komórkowych, itp. Tak jak to ma miejsce podczas tankowania paliw tradycyjnych.
Dystrybutor obsługiwany samodzielnie przez kierowcę powinien ponadto mieć umieszczoną zrozumiałą instrukcję tankowania.
Dokładny opis czynności wykonywanych na stacji podczas tankowania pojazdów i prawidłowe postępowanie w przypadku rozszczelnienia instalacji gazowej stacji, lub samochodu zostaną omówione w kolejnej części tego cyklu zatytułowanej Czynności na stacji, praca urządzeń, sytuacje awaryjne, metody postępowania

Układ sterowania, wraz aparaturą kontrolno-pomiarową
Każda stacja w celu zabezpieczenia prawidłowej pracy zależnie od zastosowanych rozwiązań pracuje w określonym cyklu. Czym bardziej zaawansowane rozwiązania tym więcej urządzeń pracuje w cyklach automatycznych. Główne urządzenia umożliwiające tę pracę i jej kontrolę znajdują się na terenie stacji w strefie bezpiecznej. Mogą być zlokalizowane w budynku, bądź w kontenerze, czy samodzielnej szafie ochronnej na wolnym powietrzu. Dostęp do nich powinien uniemożliwiać ingerencję osób nieupoważnionych bez zgody obsługi stacji.
Za ich pomocą można sprawdzić parametry pracy stacji i automatycznie wyłączyć poszczególne urządzenia. Układ sterowania posiada zasilanie w energię elektryczną. Główny wyłącznik prądu powinien być umiejscowiony w miejscu umożliwiającym łatwy dostęp do niego i oznakowany prawidłowo zgodnie z polskimi normami. Instalacja elektryczna powinna być zabezpieczona przed przepięciami atmosferycznymi i przepływem prądów zwarciowych.
Sygnały z urządzeń kontrolnych dostarczane są do jednostki centralnej sterowania, która w przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartości decyduje o wyłączeniu urządzeń stacji.

Zasada działania typowej stacji tankowania CNG
Do stacji tankowania paliwo doprowadzane jest siecią podziemnych rurociągów gazowych. Instalacja przyłączeniowa ma za zadanie pobierać z takiego gazociągu gaz o określonym ciśnieniu zapewniając prawidłową pracę urządzeń stacji. Poddany jest on oczyszczeniu przez filtry i osuszacze, po których trafia do zbiornika wyrównawczego. Stamtąd w kolejnych cylindrach sprężarki podnoszone jest stopniowo ciśnienie gazu ziemnego. Po opuszczeniu każdego cylindra poddawany jest separacji i ochłodzeniu. Uzyskany w taki sposób gaz ziemny o wysokim ciśnieniu kierowany jest do zbiornika stałego, który ma za zadanie zmagazynować go do czasu odbioru przez klientów stacji.
Dystrybucję CNG z magazynu inicjuje włączenie przycisku po szczelnym podłączeniu pojazdu z dystrybutorem. Różnica ciśnień pomiędzy kilkakrotnie większą pojemnością magazynu, a zbiornikiem pojazdu powoduje pobór gazu z magazynu i zatankowanie samochodu. Wąż dystrybutora ulega odgazowaniu, dzięki któremu możliwe jest odpięcie pistoletu od przyłącza samochodowego.
Opróżnienie magazynu do ustalonej wartości przez kilka pojazdów powoduje konieczność włączenia sprężarki gazu, aby umożliwić dalszą dystrybucję paliwa. Wyłączenie jej nastąpi po kolejnym napełnieniu magazynu.
Tak w uproszczeniu wygląda proces dystrybucji CNG. W najbardziej zaawansowanych rozwiązaniach przebiega on w sposób całkowicie zautomatyzowany. Oznacza to, że o włączeniu, czy wyłączeniu sprężarki decydują układy sterowania. Obsługi ręcznej wymaga jedynie podłączenie pojazdu z dystrybutorem. Dlatego na świecie w wielu stacjach ta czynność jest wykonywana przez kierowców pojazdów tak jak na stacjach benzynowych. Codziennej obsługi technicznej wymagają te stacje, w których proces dystrybucji nie jest zautomatyzowany. O tym, jaki jest jej zakres decyduje dobór urządzeń.

Zasada działania stacji na stanowiskowych rampach tankowania CNG
Różnice działania takiej stacji i jej obsługi w stosunku do stacji typowej wynikają z braku zbiornika stałego, magazynu gazu ziemnego sprężonego. Gaz ze sprężarki jest bezpośrednio wtłaczany do zbiorników pojazdów. Sprężarka gazu jest włączana tylko wtedy, gdy na wyznaczonych stanowiskach znajdują się pojazdy. Włączenie sprężarki winno być wykonywane ręcznie po uprzednim podłączeniu pojazdu. Kilku, kilkudziesięciu, czy ponad stu jak to ma miejsce w zajezdniach autobusowych na świecie, czy dużych firmach transportowych. Dzięki takiemu rozwiązaniu temperatura gazu nie ulega znacznemu zwiększeniu, gdyż wzrost ciśnienia gazu w zbiornikach pojazdu następuje w długim okresie czasu. Stacja taka może zaoszczędzić znaczne ilości energii elektrycznej, gdyż jej praca może odbywać się podczas tańszej taryfy za energię i jest realizowana, przy jednokrotnym włączeniu urządzeń stacji na potrzeby wielu pojazdów. Dystrybutory paliwa mogą być ograniczone do bardzo prostych rozwiązań technicznych.
Bezpieczeństwo tankowania wielu pojazdów jednocześnie na placu postojowym, czy hali garażowej zależnie od ich liczby, i zastosowania automatycznych zabezpieczeń może wymagać dozoru osobowego, który może zapewnić pracownik obchodowy. Tankowane będą pojazdy zakładowe, a więc na terenie stacji nie będzie osób postronnych, a przebywające będą zaznajomione z instrukcjami stanowiskowymi. W przypadku umiejscowienia instalacji gazowych w halach należy zapewnić pracę wentylacji mechanicznej do czasu panowania nadciśnienia w instalacji gazowej.

Podsumowanie
Powyższy opis urządzeń stacji i ich funkcji pokazuje stację jako organizm zależnych od siebie elementów. Winny one ze sobą współpracować. Dlatego poszczególne instrukcje obsługi tych urządzeń powinny być opracowane w zgodzie z prowadzoną dokumentacją techniczno-ruchową stacji. Mimo, że strefy bezpieczeństwa urządzeń mogą się na siebie nakładać, należy tak pokierować kierunkiem ruchu pojazdów, aby przejazd przez te strefy nie następował. Wyjątek stanowi dystrybutor, w którego strefach znajdzie się tankowany pojazd.
Odpowiednie elementy stacji należy osłonić słupkami, bądź barierkami ochronnymi, lub odpowiednio podnosząc ich cokoły fundamentowe, aby uniemożliwić ich kolizję z pojazdami.
Oświetlenie stacji powinno być w wykonaniu przeciwwybuchowym.
Prawidłowe oznakowanie stacji znakami ostrzegawczymi i informacyjnymi zmniejsza możliwość wystąpienia zagrożeń i ułatwia pracę. Przyzwyczajenie kierowców do ogólnych zasad; odstęp od tankowanego pojazdu, wyłączenie odbiorników elektrycznych, czy zakaz poruszania się w pewnych określonych obszarach obiektu zdecydowanie ułatwia postępowanie w trakcie wystąpienia zagrożenia.
Te zasady podobne są do postępowania na stacjach tankowania paliwami płynnymi. Mają na celu tak samo ochronę życia, zdrowia i mienia. Zapobieganie powstawaniu i rozprzestrzenianiu się pożarów, klęsk żywiołowych i zagrożeń miejscowych. Zabezpieczenie środków ich zwalczania i przeprowadzenia działań ratowniczych. Dlatego stacja tankowania CNG musi być wyposażona w podręczny sprzęt gaśniczy, urządzenia ratownicze, oraz zapewnione zaopatrzenie w wodę gaśniczą. Na terenie stacji należy wyznaczyć drogi ewakuacji i umożliwić wjazd dla pojazdów ratowniczych.
Opracowane wytyczne europejskie dla stacji tankowania CNG ograniczają występowanie strefy 1 dla wydmuchów kominów wentylacyjnych. Uznano to jako jedyne miejsce, w którym może powstać atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę gazu z powietrzem w trakcie normalnego działania. Ujście z przewodów wydmuchowych musi następować do atmosfery, nie wolno go kierować do pomieszczeń i stref wybuchowych.
Natomiast pozostałe urządzenia objęto strefą 2, gdyż oceniono, że atmosfera wybuchowa gazu ziemnego z powietrzem nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia będzie trwała krótko.
Takie doświadczenia zdobyto podczas wieloletniej eksploatacji wielu takich stacji w europie. Początkowo, gdy brak było konkretnych wytycznych dla stacji CNG adoptowano przepisy BHP stosowane przez nurków i straż pożarną. Stacje ogólnie dostępne, stawiane w celach zarobkowych podlegały przepisom prawa handlowego, natomiast poprawiające stan środowiska (dla określonych przedsiębiorstw transportowych) podlegały przepisom gospodarowania energią. Próba wprowadzenia jednolitego systemu oznakowania stacji w europie i polskie członkostwo w jej strukturach powinno odegrać również rolę w symbolice i przestrzeganiu wytycznych dla takich obiektów w Polsce, gdyż pokazuje kierunek dążący do popularyzacji tego paliwa poprzez ujednolicenie odpowiednika "wlewu paliwa” (przyłącza samochodowego) i przepisów.
To pomoże w sporządzeniu Instrukcji Bezpieczeństwa Pożarowego, oraz Warunków Ochrony Przeciwpożarowej na podstawie szerokich doświadczeń, opartych na przepisach krajowych. Państwowa Straż Pożarna stosuje obecnie ponad 30 aktów prawnych i 100 norm. Niestety wśród nich nie ma jeszcze jednoznacznych wytycznych dla stacji tankowania pojazdów CNG.

Na podstawie;
• Projekt przepisów krajowych w zakresie projektowania, budowy, montażu, badań kontrolnych, uruchamiania i eksploatacji stacji tankowania gazu ziemnego, opracowanie INiG Kraków 2003,
• Projekt europejskiej normy "Stacje tankowania NGV” prEN 13638,
• Taryfa dla Paliw Gazowych Nr. 1 Warszawa 2003r,
• Doświadczenia własne.

Gerard Bartłomiejczyk