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(yōu)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(jīng)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(huán)節(jié)應注意，下面從以下幾個環(huán)節(jié)進行討論。

一、儲罐區(qū)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(guī)范允許的前提下，儲罐區(qū)圍堰內(nèi)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(tài)；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(xiàn)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(wěn)。

三、儲罐中LNG的飽和狀態(tài)與加氣末端氣體的回收處理

儲罐中LNG的飽和狀態(tài)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(tài)時，經(jīng)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(tài)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(tǒng)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(tài)下，靜態(tài)蒸發(fā)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(xiàn)保持的作用；當然此部分如果量過大，可通過自用氣系統(tǒng)、連接市政管網(wǎng)系統(tǒng)或儲氣系統(tǒng)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(tài)，鋪沙對日后維修以及滲水凍結等處理不利。那么中空狀態(tài)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(zhì)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(xù)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(chǎn)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(guī)范選用及設計[J].煤氣與熱力，2011（05）.

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

TU99

B

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.063