清潔能源LNG加氣站工藝技術與安全探究

吳 茜

（重慶燃氣集團股份有限公司 重慶 400020）

1 液化天然氣加氣站工藝技術

液化天然氣加氣站主要是為了公共汽車而服務，逐漸朝著出租車和城際列車覆蓋，其工藝流程主要有卸車、調壓、加氣以及卸壓。首先，卸車流程即把槽車或者是集裝箱中運送的液化天然氣轉移到加氣站的儲罐中，這是液化天然氣進入加氣站之前必須經歷的一個流程。通常情況下，液化天然氣卸車操作方式主要包括LNG增壓器卸載、增壓器與泵進行聯合卸車以及潛液式LNG泵卸車。筆者將詳細介紹增壓器與低溫泵的聯合卸車。

當液化天然氣由槽車運至加氣站后，通過槽車所備的空溫式汽化器給予儲罐施壓，使其壓力升高，當槽車同其儲罐間構成壓差之后，則經由壓差的力量，將液化天然氣進行卸車，使其進入到加氣站的儲罐里。同時，開啟潛液式LNG泵，通過泵進行液化天然氣的卸車作業，使卸車速度變快。待卸車完成之后，槽車中會有殘留一些氣相的天然氣，為了避免因這些天然氣的影響而使儲罐里的壓力快速增高，導致卸車速度受到影響，因此需要卸車臺的氣相管道對氣相的天然氣進行回收以及排放操作。

其次，調壓也是液化天氣加氣站工藝技術中的一個重要流程，調壓即借由相關的增壓裝置，使儲罐里的天然液化氣壓力上升。為了確保天然液化氣儲罐里的液體始終趨于飽和狀態，因此汽車在加氣前，應該給予實施升溫和升壓操作，確定液體處于飽和狀態之后才能夠進行加氣。調壓流程也可以通過三種方式實現，第一種是借由儲罐里的自動增壓的相關裝置進行升壓操作；第二種是聯合使用液化天然氣的儲罐壓力控制裝置同泵進行低速的循環使用，使壓力升高；第三種是借由液化天然氣低溫泵實現升壓目標。

加氣流程作為最后一個流程，即給液化天然氣汽車實施加氣操作的流程。指借由液化天然氣泵使儲罐里LNG的壓力上升并處于飽和狀態，再通過加氣槍進行加氣操作。通常情況下，加氣壓力的最大值可以實現1.6MPa斯卡左右，而液化天然氣汽車內的液體是經由液相軟管而來，殘留的氣相的天然氣又經由氣相軟管進行回收處理，從而確保氣瓶加氣速度保持正常，且工作壓力也維持正常狀態。

2 液化天然氣加氣站工藝技術的安全性

液化天然氣實質上是一種液態的混合物，其主要的組成要素是CH4、CH3CH3、C3H8，以及少量的氮氣等物質。隨著氣源組分以及生產工藝的不斷變化和發展，液化天然氣的成分也出現了一些變化。正常情況下，處于常壓狀態之下的液化天然氣密度約在425kg/cm3左右，溫度大約在零下162℃左右，但是液化天然氣又是處于液態下的一種深冷輕烴，因此如果在生產過程中或者是加氣的過程中出現泄漏情況，在空氣中正常運行的水蒸氣就會因此而迅速冷凝，并且產生顏色呈現為白色的蒸汽云。在儲存以及運送液化天然氣的過程中，無法避免的會漏入一些熱量，導致產生一些氣相的天然氣。

其次，液化天然氣還是一種易爆和可燃的氣體，在低溫（零下162℃）中的燃燒范圍大約占體積分數的10%左右，而且液化天然氣的著火點還會因為組分發生變化而隨著變化。同時，液化天然氣燃燒的速度也會變低，最高值只有0.3m/s左右，因此液化天然氣同蒸汽通常不會在室外燃燒，也不會引起爆炸事故。

而為了提升LNG加氣站的安全性，防止出現爆炸以及火宅等安全事故，除了定期的檢查站內的相關通風系統與報警系統，定時測量可燃氣體的含量，還應該根據實際情況安裝避雷裝置，在設備的閥門、安全附件以及法蘭等部件的選擇上，其質量必須要嚴格把關，并定期的檢查設備密封情況。同時，LNG加氣站內還必須要嚴格的控制火源，根據相關規章制度的具體要求，站內嚴令禁止吸煙、進駐使用任何不具防爆功能的電器以及使用手機等。站內工作人員在開始工作之前，也應穿戴具有防靜電功效的工作服，盡量避免鐵制工具出現碰撞，而如果機動車需要經常的進入到站區，還需針對排氣管中的火星而加設滅火裝置。

3 液化天然氣加氣站工藝技術的經濟性

液化天然氣加氣站在建設初期的投資量非常的大，主要是設備投資，即購買設備、站房建設、安裝設備等方面所需的資金額。其中，設備主要有儲罐、加氣機、管路、加熱器、低溫泵以及閥門、自增壓汽化器等。在進行設備投資的估算工作時，還需考慮其使用年限。而站房建設即加氣站周圍所必須的工作間等建設費用，設備買回之后，還需進行安裝和調試，在此環節也需投入一定的資金。此外，液化天然氣加氣站的運行成本又包括蒸汽費用、制冷劑購買金、人工費、設備的日常維修檢查費用以及電費、循環水運行費用等。因此，在正式建站之前，必須充分考慮到各個環節所需的費用，通過科學的估算之后，力求從源頭上節省開支。

4 結語

截至目前，2013版本《氣體燃料動力船舶檢驗規范》已經正式出臺，海事局相關規范文件也于同一時間對外發布。這標志著船用液化天然氣市場即將進入實質啟動階段，助力低迷的航運業轉型升級。另外，國內首個船用LNG（液化天然氣）加注站也于2013年9月投運，為國內第一座建成投產的水上加氣站。因此，在今后的工作學習中，要進一步加強對LNG加氣站工藝技術與安全的研究。

[1]羅東曉.移動式LNG加注技術[J].化工學報,2009(S1).