淺談LNG加氣站設計要點

李寶成 黃凱

摘 ?要：伴隨時代的發展，人類社會活動的增加，在促進社會進步的同時，也增加了能源的消耗量。為促進可持續發展，節能和研發新能源一直是時代發展的主題之一。為更好的滿足人們的需求，并節約能源起到較好的保護環境的作用，推出了LNG汽車和加氣站。為使LNG加氣站使用功能可以充分發揮，對其設計要點應充分掌握，從而保障設計的合理性和可行性。

關鍵詞：LNG;加氣站;設計要點

與其他的燃料相比天然氣具有一定的清潔性，因此在日常的使用中，可有效減少對環境的污染。在促進可持續發展的同時具有較好的環保性，LNG汽車指的是在車中進行天然氣的存儲，并作為汽車的動力來源的一種汽車，通常標準的車用瓶溫度為112K，壓力在0.1MPa左右。為保障這類汽車的日常運行，應建立相應的LNG加氣站，并保障加氣站設計的合理性，充分發揮自身的價值。

1 建站方式

1.1 站房式設計

站房式設計通常需要占據相對較大的地面面積。因此在土地資源上需要支付的費用相對較多。并且在實際施工時，為保障施工的質量，通常需要相對較長的周期，導致施工過程中更易遭受外界環境的影響。施工時相關的工作人員應提高重視，切實保障各個環節的質量。采用這種方式進行LNG加氣站進行建設，往往需要較多的施工費用。

1.2 撬裝式加氣站

撬裝式LNG加氣站需要在撬裝式的集成系統中將儲存裝置、控制系統等進行集中。該方式通常所需的面積較小，因此在土地資源的支付中所需成本相對較少。在實際設計和施工時，通常在一個、多個的撬塊上集成，該類型的建站方式所需的施工周期相對較短。對施工質量等方面可有效進行控制，并且施工成本相對較低，可進行成本回收等。在進行初期LNG加氣站的建設時，可采用該方式進行，因此在實際進行LNG加氣站的設計和施工時，該類型得到了較為廣泛的應用。

（1）橇裝式LNG汽車加氣站防雷技術。撬裝式加氣站屬于一種較為新型的方式，但是受天然氣自身所具有的易燃易爆炸等特點的影響。使得當加氣站發生雷擊、火災時極易演變為保障，最終導致嚴重的損失，并對工作人員和周圍居民的人身安全造成嚴重的威脅。所以，在對撬裝式LNG加氣站進行設計時，應提高對防雷的重視。

首先應提高對接閃器的重視，在LNG加氣站中，通常采用的是低溫儲罐，并將該儲罐和加注裝置等均在撬裝平臺進行集中。此時低溫儲罐設置在鋼制的罩棚內，并且與罩棚具有一定的距離，而卸車加注撬體則在彩鋼棚。無論是鋼制罩棚還是彩鋼棚其厚度均應在BVV以上，若厚度未能達到相關標準，則應通過設置接閃裝置的方式提高安全性。通過支撐鋼架實現彩鋼棚和鋼制罩棚與電氣的連接，當罩棚和彩鋼棚具有間隙時，為保障電壓的均衡性，則需要選擇A&VV進行等電位的連接。其次應提高對引下線的重視，引下線可從接閃器中將雷電流影響接地裝置，是一個重要的具有泄流效果的渠道。陰虛需要將引下線設置在撬裝平臺上，通常可在轉角位置進行設置。連接環形接地裝置和鋼制罩棚、彩鋼棚，還應在值班區域的兩端設置相應的引下線，進而連接接地裝置與接閃器。通常按照周長對引下線進行計算，應在25米以內，且其與地面的距離應在2.7米以下，并通過耐絕緣層進行有效的隔離，也可通過厚度在3毫米左右的交聯聚乙烯層進行隔離。在引下線的三米范圍內應進行瀝青層的敷設，敷設的厚度控制在5厘米左右，從而避免出現跨步電壓、接觸電壓。在值班區域進行引下線的設置時，還應設置相應的斷接卡。

（2）防閃電感應如橇裝式。若LNG加氣站未能采取合理有效的防閃點感應的措施，或采取的不及時，則會導致加氣站周圍或加氣站自身遭受雷擊。此時會導致金屬部件出現閃電靜電感應、電磁感應等，進而導致火花放電現象出現。因此應對儲罐制定相應的防閃電感應的措施，從而避免其出現爆炸事故。應將低溫儲罐轉角處用16mm2的軟銅帶與其基礎鋼座相連，基礎鋼座左右兩側通過2根25mm×4mm的鍍鋅扁鋼用最短途徑連入泵橇儲罐區環形接地裝置。卸車加注橇體外加裝鋼護欄，將鋼護欄當做等電位連接帶使用，將金屬設備、管道、構架、電纜金屬外皮等正常非帶電金屬物可靠電氣連接到鋼護欄上。

2 LNG汽車加氣站的工藝流程

2.1 卸車流程

（1）泵卸車方式。連接槽車出液口和氣相口，打開管路閥門，通過槽車上的管道放空閥，將卸車軟管中的空氣進行吹掃置換。關閉放空閥后，卸車軟管壓力與儲罐壓力相同，對卸車軟管接口進行檢漏，無泄漏后，打開槽車出液閥和氣相閥。

通過控制盤將系統調到“卸車模式”或在柜門上手動開關選擇撥到“自動卸車”檔，系統自動打開壓力平衡流程，儲罐、槽車和低溫泵壓力相互平衡。當儲罐壓力降到設定壓力時，控制系統啟動泵的預冷流程，槽車中的LNG通過卸車軟管流入到泵池，對潛液泵進行預冷。

按下啟動按鈕，等泵的預冷溫度達到要求后，泵自動啟動對儲罐進行上充液（上下進液可以手動切換）。

（2）手動卸車方式。連接槽車出液口、氣相口，打開進液管路閥門，通過槽車上的管道放空閥，將卸車軟管中的空氣進行吹掃置換。關閉放空閥后，卸車軟管壓力與儲罐壓力相同，對卸車軟管接口進行檢漏，無泄漏后關閉閥門。打開儲罐出液閥、增壓器輸入閥和增壓器輸出閥，給槽車增壓，當槽車壓力達到0.6MPa以上時，打開出液閥門，槽車中的液體進入儲罐底部。

2.2 調壓流程

（1）自增壓調壓流程。LNG液體由LNG儲罐的出液口直接進入增壓氣化器氣化，氣化后的氣體經LNG儲罐的氣相管返回LNG儲罐的氣相空間，為LNG儲罐調壓。采用這種調壓方式時，增壓氣化器的入口壓力為LNG儲罐未調壓前的氣相壓力與罐內液體所產生的液柱靜壓力（容積為30m3的儲罐充滿時約為0.01MPa）之和，出口壓力為LNG儲罐的氣相壓力（約0.6MPa），所以自增壓調壓流程調壓速度慢、壓力低。

（2）潛液泵調壓流程。LNG液體氣經LNG儲罐的氣相管返回到LNG儲罐的氣相空間，為LNG儲罐調壓。采用潛液泵為儲罐調壓時，增壓氣化器入口壓力為潛液泵的出口壓力，美國某公司的TC34型潛液泵最大出口壓力為2.2MPa，一般將出口壓力設置為1.2MPa，增壓氣化器的出口壓力為儲罐氣相壓力，約為0.6MPa。

2.3 泄壓流程設計

卸壓設計流程中，對儲罐進行加壓的過程中會出現液化天然氣不斷揮發的情況，如果這些提起不被及時排出的話，儲罐的壓力就會不斷增大，超過極限承載能力之后，閥門就會自動打開，氣體外泄。所以為了保證加氣站的安全，必須對儲罐進行泄壓處理。

3 結束語

LNG具有較好的清潔性，因此在使用的過程中，可減少對環境的污染，有利于促進可持續發展。應用LNG可有效緩解石油等資源緊缺的難題，因此對LNG的大力開發和利用具有重要意義。LNG汽車出現在大眾視野并得到了廣泛的應用，為保障其有效發揮自身的使用功能，應設立相應的LNG加氣站，此時應保障加氣站設計的合理性和可行性，從而充分發揮自身的價值，并且LNG加氣站具有較為廣闊的應用前景。

參考文獻

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