關于LNG加氣站設計及運行過程中的幾點技術討論

王 韜 李俊國

（沈陽燃氣集團有限公司，遼寧 沈陽 110000）

關于LNG加氣站設計及運行過程中的幾點技術討論

王 韜 李俊國

（沈陽燃氣集團有限公司，遼寧 沈陽 110000）

本文介紹了LNG加氣站相應設計及運行方面的幾點注意事項，簡要闡述了幾點改進和優化的方面，為設計者及運行者提供部分參考。

LNG 低溫潛液泵；管溝滲水處理；真空管道

LNG作為能源動力，在長途客運以及海上運輸應用越來越廣泛，LNG加氣站的建設也隨之應地而起。LNG加氣站的建設以及運行，對其安全性、經濟性以及使用周期都有較大影響，所以在建設及運行中關鍵環節應注意，下面從以下幾個環節進行討論。

一、儲罐區的整體高度與圍堰高度

儲罐一般建于地上，圍堰高度一般為1～1.2米，在規范允許的前提下，儲罐區圍堰內整體地面高度適當可以降低0.8米左右，地上圍堰高度為0.4米，這樣有以下幾個方面的好處：

1 如果使用自增壓式卸車，儲罐與車的水力位差降低，可使自增壓卸車容易些；

2 低溫潛液泵的液相管道出口直接較少的躍出地面，直接下降至管溝，可減少此部分下降管道長度。同時此處圍堰可做成“幾”字形圍堰，在“幾”字形口出封死，與地下管溝接壤連為一體，上方加封雨帽，同時在此安裝濃度探測器，這樣可以形成圍堰外管溝的全方位濃度探測；

3 圍堰主體空間在地下，在管道破裂漏液的情況下，對圈圍泄露的LNG液體更具安全性；

二、LNG儲罐與低溫潛液泵的位置

儲罐與低溫潛液泵的相對位置非常重要，這涉及到低溫泵從儲罐抽取LNG液體時的順利程度。

儲罐與低溫潛液泵的相對位置分為上下相對位置與前后相對位置。上下位置儲罐底部一般要高于低溫泵池頂部，這樣儲罐中的LNG液體無論何時都會倒灌于低溫泵池，同時低溫潛液泵未工作時一直處于冷卻預工作狀態；儲罐與低溫潛液泵的前后距離盡量小，或者說儲罐與低溫潛液泵之間的水力管路盡量短，上下拐盡量少（一般出現在儲罐的出口以及低溫泵池的進口），這樣可使水力工況較為平穩。

三、儲罐中LNG的飽和狀態與加氣末端氣體的回收處理

儲罐中LNG的飽和狀態對汽車加氣有著基礎性的作用。儲罐中LNG一般在0.6～0.8MPa，當處于飽和狀態時，經低溫潛液泵加壓，輸送注入車載瓶中，在這過程中如無任何措施和手段，那么儲罐中的LNG液位會越來越低，氣相空間壓力越來越低，儲罐每時每刻的飽和蒸汽壓在下降，同時低溫潛液泵抽取的功率也會越來越大，而泵后的液相壓力也會有所降低。致使注入車載瓶中的液相壓力也會減少，從而影響啟動及運行。所以，儲罐在LNG0.6～0.8MPa狀態下飽和蒸汽壓的保持，對整個運行過程有著基礎性的作用。那么怎樣才能使儲罐中LNG保持住初始運行壓力下的蒸汽壓，在低溫潛液泵泵池氣相與儲罐氣相連通的前提下，可通過以下2點進行：

1 自增壓系統的自動氣化補充

當儲罐中氣相空間壓力嚴重降低時，可通過卸車增壓器將部分LNG進行氣化，重新注入儲罐氣相空間或液相空間，正常狀態下，靜態蒸發率的作用比較微小。

2 回氣管道的液化補充

加氣過程中，加氣末端會有部分氣液兩相通過回氣管道回到儲罐中，如果末端加氣頻率較大，可以實現保持的作用；當然此部分如果量過大，可通過自用氣系統、連接市政管網系統或儲氣系統進行處理。

四、燃氣管溝滲水處理

燃氣管溝大部分為中空狀態，鋪沙對日后維修以及滲水凍結等處理不利。那么中空狀態下的滲水處理怎樣進行，可在溝底在不同地方進行打孔，是由路面滲透過來的水自然流入到這些空洞中，做到自然滲漏。

五、真空管道的選擇

加氣站的的管道可以說是加氣站的血管，管道的選擇對加氣站的整體運行、維護以及使用年限有著至關重要的作用。

目前加氣站管道的選擇有兩種做法，一是奧氏體不銹鋼加PIR保溫，另一種是真空管道。前者保溫效果較為恒定，且持久性強；后者初期保溫效果好，隨著使用時間的推移，真空管道的絕對真空度會增加，保溫效果會差些，當然這與真空管道的抽真空的頻率以及真空管道的質量有著密切關系。當然如果后者效果較差時可加設PIR保溫層繼續使用，前提將保溫層的厚度在設計和施工之初預留出。目前真空管道的生產標準未有，對低溫領域來講是一塊空白。

以上部分觀點有待深入計算及討論，希望能給讀者一些啟示。

[1]LNG加氣站的規范選用及設計[J].煤氣與熱力，2011（05）.

[2]LNG汽車加氣站系統安全設計探討[J].科技與生活，2010（15）.

TU99

B

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.063