LNG加氣站工藝設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

呂品　李興瑞

摘 要：液化天然氣作為一種新型的汽車燃料，具有可靠性、安全性高等優(yōu)勢(shì)，而且液化天然氣汽車也在不斷發(fā)展和應(yīng)用。隨著液化天然氣的廣泛應(yīng)用，LNG加氣站也在不斷擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模，并對(duì)其建設(shè)和設(shè)計(jì)提出了更高的要求。簡(jiǎn)要分析、研究了LNG加氣站的工藝設(shè)計(jì)和注意事項(xiàng)等相關(guān)內(nèi)容，以期為L(zhǎng)NG加氣站的設(shè)計(jì)提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：LNG加氣站；工藝設(shè)計(jì)；注意事項(xiàng)；液化天然氣

中圖分類號(hào)：TE973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.102

1 LNG加氣站的儲(chǔ)存規(guī)模

LNG是液化天然氣的簡(jiǎn)稱，它是一種液化燃料，具有清潔、高效等特性。作為汽車燃料，其安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽油燃料，同時(shí)，它還可以降低汽車尾氣等污染物的排放量，以滿足高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等發(fā)展需求。現(xiàn)階段，LNG是我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的主要研究對(duì)象，隨著汽車行業(yè)和LNG燃料的發(fā)展，液化天然氣汽車時(shí)代悄然而至。為了有效推動(dòng)液化天然氣汽車的發(fā)展，LNG加氣站的建設(shè)規(guī)模也需不斷擴(kuò)大，而且對(duì)其設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。

LNG加氣站的加氣能力和儲(chǔ)存規(guī)模是其設(shè)計(jì)中需要注意的一個(gè)問(wèn)題，下面簡(jiǎn)要分析了當(dāng)前液化天然氣汽車應(yīng)用現(xiàn)狀和LNG加氣站的服務(wù)對(duì)象。LNG加氣站主要是為長(zhǎng)途客貨車、公交車服務(wù)的，所以，在設(shè)計(jì)其加氣能力和儲(chǔ)存規(guī)模時(shí)，要從服務(wù)對(duì)象的角度考慮。由相關(guān)研究可知，LNG加氣站加氣服務(wù)對(duì)象的日耗氣量如表1所示。根據(jù)其中所列數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)LNG加氣站，并為其預(yù)留一定的發(fā)展空間，以延長(zhǎng)使用年限。

LNG加氣站的儲(chǔ)存規(guī)模主要是依據(jù)LNG汽車的日加氣量和LNG的儲(chǔ)存周期確定的。在設(shè)計(jì)加氣站的過(guò)程中，要充分考慮LNG加氣站的LNG儲(chǔ)存罐的最低液位和充裝率等因素。

2 LNG加氣站加氣管道的設(shè)計(jì)

LNG與汽油等燃料不同，其燃燒產(chǎn)生的污染小，對(duì)環(huán)境造成的影響小，而且利用率較高。在設(shè)計(jì)LNG加氣站的過(guò)程中，LNG儲(chǔ)氣罐、LNG潛液泵和加氣機(jī)等都屬于基礎(chǔ)設(shè)置。在此過(guò)程中，還有一些需要注意的問(wèn)題，具體包括以下幾點(diǎn)。

2.1 管道的設(shè)計(jì)參數(shù)

對(duì)于LNG加氣管道的壓力，其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)該是其加氣工作中所產(chǎn)生壓力的1.2倍。LNG加氣管道的壓力主要來(lái)自儲(chǔ)罐氣相壓力、LNG潛液泵揚(yáng)程，兩者之和就是LNG加氣管道工作時(shí)的壓力。

在設(shè)計(jì)管道的過(guò)程中，還需要考慮溫度等因素完成相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)。如果管道中有殘余的水，在低溫等因素的影響下，就會(huì)結(jié)冰，進(jìn)而出現(xiàn)堵塞閥門的情況。因?yàn)長(zhǎng)NG是深冷液體，所以，在其輸送的過(guò)程中，會(huì)不斷地吸收周圍的熱量，這樣就會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)的天然氣。而LNG加氣站本身并沒(méi)有天然氣液化的能力，還會(huì)因?yàn)檎舭l(fā)增加LNG儲(chǔ)罐的氣相壓力。因此，當(dāng)管內(nèi)壓力達(dá)到一定程度后，會(huì)通過(guò)蒸發(fā)天然氣擴(kuò)散到空氣中，造成浪費(fèi)、污染環(huán)境，留下一定的安全隱患。由此可知，在LNG管

道設(shè)計(jì)中，要關(guān)注低溫管道的設(shè)計(jì)，盡量采用真空管，以促進(jìn)LNG的穩(wěn)定輸送。

除此之外，在設(shè)計(jì)LNG管道的過(guò)程中，還需要注意安裝、維修、檢查和焊接等工作。LNG作為新型的汽車燃料，必然會(huì)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

2.2 消防安全設(shè)計(jì)

雖然LNG是一種高能效的燃料，也是汽車燃料未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在改善環(huán)境等方面發(fā)揮著非常重要的作用，但是，LNG具有易燃、易蒸發(fā)、易擴(kuò)散和易爆等特點(diǎn)，所以，LNG加氣站是危險(xiǎn)性區(qū)域。為了保證LNG加氣站的安全性，在其設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要加強(qiáng)消防安全設(shè)計(jì)。

一般情況下，在設(shè)計(jì)LNG加氣站的過(guò)程中，要設(shè)計(jì)火災(zāi)等危險(xiǎn)性區(qū)域標(biāo)識(shí)，并根據(jù)LNG加氣站設(shè)計(jì)的加氣等級(jí)和LNG儲(chǔ)氣罐的規(guī)模，設(shè)置一些滅火器。

常見(jiàn)的滅火設(shè)備主要有干粉滅火劑、泡沫滅火劑和消防水等。干粉滅火劑主要適用于可燃性氣體、油類和電氣設(shè)備等引發(fā)的火災(zāi)，對(duì)大流量天然氣火災(zāi)有較好的滅火效果。泡沫滅火劑也是易燃液體等引發(fā)的火災(zāi)滅火消耗較好的一種物質(zhì)，泡沫滅火器會(huì)在液體的表面產(chǎn)生泡沫漂浮層，起到一定的冷卻和窒息效果，主要適用于石油產(chǎn)品、油脂類產(chǎn)品引發(fā)的火災(zāi)。LNG和水兩者之間的傳熱系數(shù)非常高，如果LNG加氣站的LNG存在泄漏的情況，與水接觸，就會(huì)迅速吸收熱量并沸騰，同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生巨大的響聲、水霧等，進(jìn)而使LNG發(fā)生爆炸。此外，LNG與水發(fā)生沖擊后，會(huì)增加LNG與空氣的接觸面積，進(jìn)而增加其危險(xiǎn)性。所以，在設(shè)計(jì)LNG加氣站時(shí)，要加強(qiáng)LNG加氣站的消防設(shè)計(jì)。在LNG加氣站的消防設(shè)計(jì)中，消防水主要起到了降溫、吸收火災(zāi)所產(chǎn)生的熱量、減輕輻射對(duì)LNG儲(chǔ)罐的影響等作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

LNG作為一種新型的燃料，是汽車燃料未來(lái)發(fā)展的一種趨勢(shì)。隨著LNG汽車的研發(fā)和應(yīng)用，LNG加氣站將會(huì)成為汽車加氣的重要場(chǎng)所。在設(shè)計(jì)LNG加氣站時(shí)，需要加強(qiáng)各方面的設(shè)計(jì)，以保證LNG輸送、加氣等各個(gè)環(huán)節(jié)的安全。消防設(shè)計(jì)、LNG管道設(shè)計(jì)、LNG加氣站儲(chǔ)存規(guī)模等設(shè)計(jì)，都要結(jié)合LNG性能、環(huán)境、LNG加氣站自身的規(guī)模等因素，保證LNG加氣站建設(shè)和使用的安全，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、改善環(huán)境的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[2]胡韶琴，吳小芳，侯文東，等.LNG加氣站的工藝設(shè)計(jì)[J].遼寧化工，2013（12）：1487-1489.

〔編輯：白潔〕

Abstract： As a new liquefied natural gas vehicle fuel， with reliability， high security and other advantages， and liquefied natural gas vehicles are constantly developed and applied. With the extensive use of liquefied natural gas， LNG stations are expanding the scale of construction， and proposed a higher demand for its construction and design. A brief analysis of the processes studied LNG station design and precautions related content， in order to provide the necessary reference for LNG station design.

Key words： LNG stations； process design； considerations； liquefied natural gas