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1、LNG汽汽车加气气站建设设及安全全管理摘 要：结结合LNNG汽车车加气站站的建设设、运行行情况，分分析LNNG汽车车加气站站的工艺艺流程及及加气站站的安全全管理。在在国内目目前无相相应设计计规范、安安全规章章的情况况下，探探讨了LLNG汽汽车加气气站的建建设及安安全管理理。进行行了效益益分析，提提出了加加气站运运行中存存在的问问题与建建议。关键词 ：LNGG；加气气站；工工艺；安安全。1 、 加气气站建设设及工艺艺流程1、1 建站方方式的选选择LNG汽汽车加气气站(以下简简称加气气站)的设计计首先应应根据建建站场地地的实际际情况,选择合合适的建建站方式式。目前前广汇加气气站的建建站方式式主要有
2、有2种：站房式式、橇装装式。1.1.1站房房式加气气站这种建站站方式占占地面积积大,土土地费用用高,设备与与基础相相连,施工周周期长,加气站站的土建建施工、设设备安装装费用高高。若城城镇处于于LNGG应用的的初期,LNGG汽车的的数量少少,LNNG消耗耗量小,则成本本回收周周期长,这种建建站方式式适合已已经有一一定量LLNG汽汽车或政政府资金金支持的的城镇。1.1.2橇装装式加气气站 这这种建站站方式占占地面积积小,土土地费用用低,设备绝绝大多数数集成在在一个或或多个橇橇块上,施工周周期短,加气站站的土建建施工、设设备安装装费用少少,建站整整体造价价低,易于成成本回收收。这种种建站方方式适合合
3、LNGG加气站站建设初初期。1.1.3 LNGG加气站站的选址址及安全全间距目前,LLNG加加气示范范站的服服务对象象为城市市区间车车,发展展对象为为城市公公交车及及出租车车。加气气站布点点是否合合理直接接影响到到LNGG汽车的的推广。若若加气站站的服务务对象为为公交车车,选址址在公交交车的停停车场附附近比较较合适,便于晚晚间集中中加气。若若服务对对象为城城市区间间车,可可考虑在在高速公公路沿线线的加油油站处合合建。若若服务对对象为出出租车,则要充充分考虑虑出租车车加气的的便利性性,合理理布点,建议尽尽量与现现有的加加油站合合建。目前,国国内还未未出台针针对LNNG气化化站、加加气站的的设计、
4、施施工和验验收规范范,在LLNG气气化站设设计中,行业普普遍认可可的是参参照LPPG相关关规范。其其理论依依据是基基于LNNG和LLPG的的特性参参数。LLNG的的主要成成分为CCH4 ,LPPG的主主要成分分为C33H8、CC4H110 ,二者的的特性参参数比较较见表11。 由此可可见,同同样条件件下, LPGG要比LLNG危危险性大大。规范范中参照照执行的的LPGG处于常常温、压压力储存存状态,因此LLNG与与LPGG比较,在理论论上是较较为安全全的。实实践证明明,在LLNG气气化站中中参照执执行LPPG规范范是安全全可靠的的。而在在LNGG加气站站设计中中,若与与LNGG气化站站一样,参
5、照LLPG的的相关规规范,这这在寸土土寸金的的市区建建设LNNG加气气站没有有占地上上的优势势1.2 工工艺流程程的选择择LNG加加气站工工艺流程程的选择择与LNNG加气气站的建建站方式式有关,目前广广汇LNNG加气气站的工工艺主要要包括33部分流流程:卸卸车流程程、储罐罐调压流流程、加加气流程程。1 .22. 11 卸车车流程 LNNG的卸卸车工艺艺是将集集装箱或或槽车内内的LNNG转移移至LNNG储罐罐内的操操作,LLNG的的卸车流流程主要要 有两两种方式式可供选选择:潜潜液泵卸卸车方式式、自增增压卸车车方式。1.2.1.11潜液泵泵卸车方方式 该方式式是通过过系统中中的潜液液泵将LLNG
6、从从槽车转转移到LLNG储储罐中,目前用用于LNNG加气气站的潜潜液泵主主要是美美国某公公司生产产的TCC34型型潜液泵泵, 该该泵最大大流量为为3400 L /miin,最最大扬程程为4888 mm, LLNG卸卸车的工工艺流程程见图111。潜潜液泵卸卸车方式式是LNNG液体体经LNNG槽车车卸液口口进入潜潜液泵,潜液泵泵将LNNG增压压后充入入LNGG储罐。LLNG槽槽车气相相口与储储罐的气气相管连连通,LLNG储储罐中的的BOGG气体通通过气相相管充入入LNGG槽车,一方面面解决LLNG槽槽车因液液体减少少造成的的气相压压力降低低,另一一方面解解决LNNG储罐罐因液体体增多造造成的气气相
7、压力力升高,整个卸卸车过程程不需要要对储罐罐泄压,可以直直接进行行卸车操操作。该该方式的的优点是是速度快快,时间间短,自自动化程程度高,无需对对站内储储罐泄压压,不消消耗LNNG液体体;缺点点是工艺艺流程复复杂,管管道连接接繁琐,需要消消耗电能能。图 111.2.1.22自增压压卸车方方式 自增压压卸车方方式见图图1-22, LLNG液液体通过过LNGG槽车增增压口进进入增压压气化器器,气化化后返回回LNGG槽车,提高LLNG槽槽车的气气相压力力。将LLNG储储罐的压压力降至至0. 4MPPa后,LNGG液体经经过LNNG槽车车的卸液液口充入入到LNNG储罐罐。自增增压卸车车的动力力源是LLN
8、G槽槽车与LLNG储储罐之间间的压力力差,由由于LNNG槽车车的设计计压力为为0. 8MPPa,储储罐的气气相操作作压力不不能低于于0. 4MPPa,故故最大压压力差仅仅有0. 4MMPa。如如果自增增压卸车车与潜液液泵卸车车采用相相同内径径的管道道,自增增压卸车车方式的的流速要要低于潜潜液泵卸卸车方式式,卸车车时间长长。随着着LNGG槽车内内液体的的减少,要不断断对LNNG槽车车气相空空间进行行增压,如果卸卸车时储储罐气相相空间压压力较高高,还需需要对储储罐进行行泄压, 以增增大LNNG槽车车与LNNG储罐罐之间的的压力差差。给LLNG槽槽车增压压需要消消耗一定定量的LLNG液液体。自自增压
9、卸卸车方式式与潜液液泵卸车车方式相相比,优优点是流流程简单单,管道道连接简简单,无无能耗;缺点是是自动化化程度低低,放散散气体多多,随着着LNGG储罐内内液体不不断增多多需要不不断泄压压,以保保持足够够的压力力差。在在站房式式的LNNG加气气站中两两种方式式可以任任选其一一,也可可以同时时采用,一般由由于空间间足够建建议同时时选择两两种方式式。对于于橇装式式LNGG加气站站,由于于空间的的限制、电电力系统统的配置置限制,建议选选择自增增压卸车车方式,可以简简化管道道,降低低成本,节省空空间,便便于设备备整体成成橇。图 1-221. 2. 2 储储罐调压压流程储罐调压压流程是是给LNNG汽车车加
10、气前前需要调调整储罐罐内LNNG的饱饱和蒸气气压的操操作,该该操作流流程有潜潜液泵调调压流程程和自增增压调压压流程两两种。11.2.2.11潜液泵泵调压流流程LNG液液体气经经LNGG储罐的的气相管管返回到到LNGG储罐的的气相空空间,为为LNGG储罐调调压。采采用潜液液泵为储储罐调压压时,增增压气化化器的入入口压力力为潜液液泵的出出口压力力,美国国某公司司的TCC34型型潜液泵泵的最大大出口压压力为22. 22MPaa,一般般将出口口压力设设置为11. 22 MPPa,增增压气化化器的出出口压力力为储罐罐气相压压力,约约为0. 6 MPaa。增压压气化器器的入口口压力远远高于其其出口压压力,
11、所所以使用用潜液泵泵调压速速度快、调调压时间间短、压压力高。1.2.2.22自增压压调压流流程 LLNG液液体由LLNG储储罐的出出液口直直接进入入增压气气化器气气化,气气化后的的气体经经LNGG储罐的的气相管管返回LLNG储储罐的气气相空间间,为LLNG储储罐调压压。采用用这种调调压方式式时,增增压气化化器的入入口压力力为LNNG储罐罐未调压压前的气气相压力力与罐内内液体所所产生的的液柱静静压力(容积为为30 m3 的储罐罐充满时时约为00. 001 MMPa)之和,出口压压力为LLNG储储罐的气气相压力力(约00. 66MPaa) ,所以自自增压调调压流程程调压速速度慢、压压力低。 1.
12、22. 33加气流流程 LLNG液液体由LLNG储储罐的出出液口进进入低温温潜液泵泵通过潜液液泵出来来的液体体经过流流量计加加气枪进进入汽车车车载瓶瓶。由于于潜液泵泵的加气气速度快快、压力力高、充充装时间间短,成成为LNNG加气气站加气气流程的的首选方方式。2 、 LNNG加气气站的安安全管理理2.1 LNGG 的固固有特性性和潜在在的危险险性2.1.11 LNNG 的的固有特特性 LNNG 的的主要成成份为 CH 4 , 常压压下沸点点在 -1622 左右，气气液比约约为 6600:1 。其其液体密密度约 4266kg/m 33 ，其其时液体体密度约约 1.5 kkg/mm 3 。爆炸炸极限
13、为为 5%-155% （积积积），燃燃点约 4500 等等 。 22.1.2 LLNG 潜在的的危险性性 LNGG 虽是是在低温温状态下下储存、气气化，但但和管输输天然气气一样，均均为常温温气态应应用，这这就决定定了 LLNG 潜在的的危险性性： 22.1.2.11、 低低温的危危险性： 人们通通常认为为天然气气的密度度比空气气小， LNGG 泄漏漏后可气气化身空空气飘散散，较为为安全。但但事实远远非如此此，当 LNGG 泄漏漏后迅速速蒸发，然然后降至至某一固固定的蒸蒸发速度度。开始始蒸发时时气气体体密度大大于空气气密度，在在地面形形成一个个流动层层，当温温度上升升约 -1100 以上时时，蒸
14、气气与空气气的混合合物在温温度上升升 过各各中形成成了密度度小于空空气的“云团”。同时时，由于于 LNNG 泄泄漏时的的温度很很低，其其周围大大气中的的水蒸气气被冷凝凝成“雾团”，然后后， LLNG 再进一一步与空空气混合合过程完完全气化化。 LLNG 的低温温危险性性还能使使相关设设备脆性性断遇害害冷收缩缩，从而而损坏设设备和低低温灼伤伤操作者者。2.1.22 .2、 BOOG 的的危险性性： 虽然然 LNNG 存存在于绝绝热的储储罐中，但但外界传传入的能能量均能能引起 LNGG 的蒸蒸发，这这就是 BOGG （蒸蒸发气体体）。故故要求 LNGG 储罐罐有一个个极低的的日蒸发发率，要要求储罐
15、罐本身设设有全理理的安全全系统放放空。否否则， BOGG 将大大大增加加，严重重者使储储罐内温温度、压压力上升升过快，直直至储罐罐破裂。2.1.2 .3、 着火的危险性：天然气在空气中百分含量在 5%-15% （体积 % ），遇明火可产生爆燃。因此，必须防止可燃物、点火源、氧化剂（空气）这三个因素同时存在。2.1.2 3、 翻滚的危险性：通常，储罐内的 LNG 长期静止将形成两个稳定的液相层，下层密度大于上层密度。当外界热量传入罐内时，两个液相层自发传质和传并相混合，液层表面也开始蒸发，下层由于吸收了上层的热量，而处于“过度”状态。当二液相层密度接近时，可在短时间内产生大量气体，使罐内压力急剧上升，这就是翻滚现象。2.2LLNG加加气站应应有完善善的运行行功能（措措施）本本人认为为，不论论是 LLNG汽汽车加气气站还是是民用 LNGG 站，不不论是汽汽车加气气还是民民用管输输气，不不论规模模、容量量大小， LNGG 站都都应有以以下完善善的使用用功能（措措施）：卸车功功能、储储存功能能、 LLNG 储压功功能、气气化功能能、 BBOG
