橇裝式LNG汽車加氣站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

毛海東 王曉海 王俁錚

摘 要：隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)與汽車制造技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，由于綠色環(huán)保與經(jīng)濟(jì)節(jié)約等多重優(yōu)點(diǎn)，燃?xì)馄囈呀?jīng)被越多越多的用戶所選用，成為解決能源危機(jī)、保護(hù)環(huán)境的綠色交通發(fā)展趨勢(shì)。為促進(jìn)此類汽車的盡快推廣與保證汽車的正常使用，大量加氣站的建設(shè)需求成為亟待解決的問(wèn)題。撬裝式加氣站具有成本低廉、建造周期較短等多重優(yōu)勢(shì)，對(duì)于設(shè)計(jì)理念與注意事項(xiàng)進(jìn)行細(xì)致的研究與探索，對(duì)于我國(guó)未來(lái)的此類加氣站的建設(shè)工作有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：撬裝式；LNG；汽車加氣站；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.061

1 前言

汽車燃料的變更已經(jīng)成為解決石油能源危機(jī)與大量車輛尾氣導(dǎo)致環(huán)境不斷惡化等問(wèn)題的關(guān)鍵。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家撬裝式加氣站的建設(shè)工作開展時(shí)間較久，在技術(shù)和設(shè)計(jì)理念方面都有很大的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)我國(guó)汽車燃?xì)庹窘ㄔO(shè)任務(wù)艱巨，但是設(shè)計(jì)技術(shù)缺乏的現(xiàn)狀，我們必須致力于LNG加氣站的設(shè)計(jì)研究盡快找到適合在我國(guó)大量推廣的加氣站設(shè)計(jì)方法，為燃?xì)馄囋谖覈?guó)的推廣與普及提供有利的外界條件，幫助我國(guó)打好環(huán)保型汽車改朝換代的第一仗。

2 撬裝式汽車加氣站相比于傳統(tǒng)加氣站的優(yōu)勢(shì)

燃?xì)馐狡囅嗍墙陙?lái)開發(fā)推廣的新型環(huán)保車輛，其主要能源為天然氣，在燃燒之后排放的尾氣成分簡(jiǎn)單，屬于環(huán)境友好型能源。想要推廣這一新型能源汽車就必須解決車輛加氣問(wèn)題，由此，汽車加氣站的設(shè)計(jì)就成為工作的重點(diǎn)。相比與眾多類型的加氣站，撬裝式加氣站具有其他類型站點(diǎn)不能取代的優(yōu)勢(shì)[1]。

2.1 高度集成解決城市空間問(wèn)題

建立加氣站與推廣燃?xì)馄嚨淖罱K目的是解決城市的能源問(wèn)題，以謀求更好的發(fā)展，所以在加氣站的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須盡可能的與城市的實(shí)際情況相吻合。撬裝式加氣站最為顯著的特點(diǎn)就是想將諸多不同功能的模塊都集中在體積較小的撬塊上，這就使得加氣站建設(shè)時(shí)的輸運(yùn)工作能夠更加便捷的解決，城市空間緊張無(wú)法為加氣站的建設(shè)提供充足空間的問(wèn)題也能得到妥善的解決。同時(shí)，由撬塊組成的加氣站能夠?qū)崿F(xiàn)與傳統(tǒng)加油站的有效結(jié)合，為不同類型汽車提供能源。最后，LNG儲(chǔ)存采用撬塊設(shè)計(jì)的加氣站能夠解決運(yùn)輸困難的問(wèn)題，讓一直以來(lái)難以解決的天然氣運(yùn)輸難問(wèn)題得到妥善的解決，讓加氣站的建設(shè)脫離輸氣管道的建設(shè)，節(jié)約施工成本。

2.2 降低加氣站施工成本

傳統(tǒng)加氣站的建設(shè)除主體設(shè)備之外還備有各種脫硫、空氣凈化等一系列設(shè)備，導(dǎo)致加氣站的施工成本長(zhǎng)久以來(lái)居高不下。但是撬裝式加氣站能夠簡(jiǎn)化建設(shè)工程中所需要的各種設(shè)備，讓施工成本得到大范圍的降低[2]。

2.3 減少現(xiàn)場(chǎng)工作量

撬裝式加氣站是由眾多的撬塊組成的，工作中費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)的工序都可以在撬塊的制造時(shí)完成，撬塊直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的組裝工序就可以完成加氣站的建設(shè)工作，此類設(shè)計(jì)方法能夠大大降低施工難度，提高施工效率[3]。

2.4 后期操作簡(jiǎn)單

撬裝式加氣站在建成之后，眾多問(wèn)題都可以通過(guò)撬塊內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)完成，這就降低了對(duì)于加氣站工作人員專業(yè)知識(shí)的要求，簡(jiǎn)化加氣站的后續(xù)控制工作。

3 LNG加氣站的設(shè)計(jì)方案

LNG加氣站是近年來(lái)興起的新型加氣站設(shè)計(jì)類型，其各種功能系統(tǒng)都被固定在不同的撬塊上，從整體上來(lái)說(shuō)，加氣站的功能組分可以分為三大部分：儲(chǔ)存系統(tǒng)、管道系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，三個(gè)系統(tǒng)的功能緊密相連，只有每個(gè)部分都正常工作才能保證加氣站正常運(yùn)行。除此之外，加氣站的安全措施必須單獨(dú)作為完整的一個(gè)系統(tǒng)細(xì)致考慮，才能讓撬裝式加氣站的設(shè)計(jì)更加完善與科學(xué)。

3.1 設(shè)計(jì)儲(chǔ)存裝置的方法與要求

儲(chǔ)存罐是儲(chǔ)存系統(tǒng)的重要組分，其性能直接關(guān)乎加氣站工作效果，為保證儲(chǔ)氣罐正常工作，管體選用雙層金屬結(jié)構(gòu)制成，處于內(nèi)外層罐體之間的是低溫玻璃鋼，為保證罐體的有效儲(chǔ)存功能與安全問(wèn)題，還需要對(duì)整個(gè)罐體采用多層纏繞的方法進(jìn)行真空隔熱處理。解決儲(chǔ)氣罐中由于氣體放出造成的夾層真空度變化問(wèn)題是加氣站儲(chǔ)氣裝置在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，LNG加氣站的儲(chǔ)氣罐配有兩個(gè)常溫吸附裝置，由此避免放氣或者沖擊導(dǎo)致內(nèi)罐與外罐發(fā)生不同程度的變形，從而能夠有效避免真空度失真問(wèn)題的發(fā)生[4]。

3.2 針對(duì)管道部分的注意問(wèn)題

管道是儲(chǔ)存罐中氣體真正投入使用的過(guò)渡裝置，撬裝式加氣站在管道裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中將低溫泵、氣化器與管道三個(gè)部分有效結(jié)合，并在每一部分上做出很大的創(chuàng)新，讓該類加氣站達(dá)到節(jié)能、安全等多種目的。低溫泵往往選用國(guó)外性能優(yōu)良的產(chǎn)品保證其長(zhǎng)久使用年限，減少以后使用過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題。加氣站設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)氣化裝置主要強(qiáng)調(diào)節(jié)能與高效的兼顧。

3.3 加氣站中控制部分設(shè)計(jì)要點(diǎn)

加氣站的工作已經(jīng)充分與電子自動(dòng)化技術(shù)所聯(lián)系，在管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須將加氣控制系統(tǒng)與站點(diǎn)工作系統(tǒng)同時(shí)作為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)加氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣裝置與傳導(dǎo)裝置的協(xié)調(diào)配合。并能夠在站點(diǎn)內(nèi)眾多工作組分實(shí)現(xiàn)自我檢查與調(diào)整，減少站點(diǎn)工作人員工作強(qiáng)度并提高工作質(zhì)量。

3.4 加氣站安全設(shè)施的設(shè)計(jì)

由于加氣站存在大量的可燃?xì)怏w所以安全問(wèn)題必須作為一切工作的基礎(chǔ)與前提，天然氣一旦蒸發(fā)過(guò)度引起壓力增大或者出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問(wèn)題發(fā)生。所以在加氣站的設(shè)計(jì)中既要講究防患于未然又要做好安全問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施。撬裝式加氣站在設(shè)計(jì)階段就注重安全閥與緊急切斷裝置的安裝與使用，能夠有效的避免安全問(wèn)題的發(fā)生于擴(kuò)大。

4 結(jié)束語(yǔ)

相比于其他類型的加氣站，撬裝式加氣站具有安裝便捷、成本較低、施工周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)我國(guó)解決燃?xì)馄嚰託怆y問(wèn)題的重要手段之一，針對(duì)此類加氣站的設(shè)計(jì)進(jìn)行組分分析與研究，必將能夠?yàn)榇祟惣託庹驹谖覈?guó)大量推廣提供更加完備的技術(shù)支持，提高我國(guó)加氣站的工作水平，實(shí)現(xiàn)燃?xì)馄囋谖覈?guó)的快速推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁賽，厲彥忠，譚宏博.加氣站中的提壓汽化綜合用能系統(tǒng)[J].低溫工程，2017，159（05）：47-49.

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