剖析LNG_L-CNG汽车加气站工艺设计中注意事项及处理措施

剖析LNG_L-CNG汽车加气站工艺设计中注意事项及处理措施（共2篇）

篇1：剖析LNG_L-CNG汽车加气站工艺设计中注意事项及处理措施

剖析LNG/L-CNG汽车加气站工艺设计中注意事项及处理措施（版权归属：云批改网站，更多论文服务请咨询QQ747961182）摘要：在汽车加气站中，LNG加气站占有重要地位，而加气站的工艺设计关系到其发展和安全运营问题，所以在设计中对关键的注意事项有所把控，并及时采取处理措施，本文就来对这些问题进行具体分析，希望通过相关概述来促进LNG/L-CNG汽车加气站的发展。

关键词：剖析；LNG/L-CNG汽车加气站；工艺设计；注意事项；措施 引言

通常情况下一般的加气站都会有几个结构组成，而这些构成也会因其性质在一些不同的站里也会有所变化，来满足个地方的不同的需要。

1LNG/L－CNG汽车加气站的相关概述

燃油汽车是空气污染的重要影响因素，随着国家对空气环境质量改善力度的加大，清洁燃料的天然气汽车得到了飞速发展。综合以上观点的阐述得出结论，各种类型的加气站在全国各地飞速的建造完成，LNG/L－CNG属于加气站现有各种类型之一，它的特点就是同时能为两种不同的汽车工作，并且储备能力很强大，所以得到大家的普遍认可。LNG/L－CNG加气站设计的主要依据为GB50156—2012《汽车加油加气站设计与施工规范》。LNG/L－CNG所指的就是LNG，因为LNG为温度低，在开展LNG/L－CNG其站点技能时，务必要关注温度低的液体的特征。

2LNG/L-CNG汽车加气站工艺设计中注意事项及处理措施 2.1 LNG的储罐高问题和处理

必须确定LNG的储罐构成基础出现顶面的所有标高为LNG/L－CNG标记的加气站能够为LNG类的汽车以及CNG汽车加满气体。LNG里面的LNG是潜液泵(也称含泵池)、LNG加气机为LNG汽车加气;LNG储罐内LNG通过LNG柱塞泵(LNG加压至25MPa)、高压气化器、CNG加气机为CNG汽车加气。LNG/L－CNG加气站储罐区内主要设备包括LNG储罐(立式或卧式)、LNG潜液泵(含泵池)、LNG柱塞泵、储罐增压器(兼作卸车增压器)。与此相关的法律法规制定有提到，防护堤里面的水平地面最少要比四周的水平矮一十分米，它的顶面最少要高出八十分米，最少要高出外面的地面四十分米。”此条内容仅对防护堤内、外地面与防护堤的顶面高度做出规定，对储罐区内各设备基础高度并未提出相关要求。在进行储罐区设计时，除满足规范相关条文要求外，另需特别注意潜液泵入口气蚀余量的要求，合理确定LNG储罐基础顶面标高。

在存罐和潜液泵撬的放置上，能够把两个轴线放置成L状，这时位于不同高度的俩接口里的管道，都能够经过两个弯头来结合，进而最大程度的减小玩头量来减小阻力。

根据前面所得的分析，对于工艺管道的设计，应该把气液两相流管道和重力自留管道列为设计优先的重点。

2.3 消防问题处理

LNG的物理和化学性质是非常的不稳定的，该加气站的地下室、禁火的危险性范围，要按标准和适用规模储备救生器材、泡沫发生管理系统、消防储水装置等；灭火剂的类型包括了干粉、泡沫以及我们日常生活中常见的水。

干粉灭火剂：干粉灭火剂适用于扑灭固体物质、油类、可燃性气体、电气设备等物品的初起火灾，是扑灭高压力、大流量天然气火灾的最有效措施。特别是在有重要作用的干粉灭火剂，因为射程及取用方便是整个器械的敏感指标，我们必须做好喷射时间的预算评估工作，自己预计出最合理的时间为50～55s，这样才能实现灭火剂效益的最大化。

泡沫型灭火器：其主要应用于易燃油状体失火的情况，原理在失火的的液体表层形成大量的泡沫，隔绝氧气，阻止火势蔓延，广泛应用于油类失火，不可以应用于化学用品的失火和触电失火。10升容量的的泡沫灭火器其喷沫时长只有60 秒，有效射程仅有8 米；而 65 升容量的泡沫灭火器其喷沫时长是170 秒，有效射程高达13.5 米。此外，若LNG出现泄漏的情况时，高倍数泡沫灭火体系能够释放出很多泡沫来遮盖于其上，从而隔绝了空气中的热能，进而大大减缓了LNG的进一步蒸发，使整个气化环境处于可以控制的范围内，进而减少了地面可燃气体的浓度，使起火、爆炸发生的概率大大减少。

消防水：LNG与水之间有非常高的传热系数，因此当泄漏的LNG接触到水时，LNG将激烈地吸热沸腾，并伴随大的响声、水雾喷出和LNG蒸气爆炸，即“LNG冷爆炸”。另外当水浇到LNG上时，造成其与空气的接触范围，进一步扩大火势。

LNG加气站的消防水并不用于扑灭明火，而主要用于降温―――吸收和控制火灾产生的热量，减轻热辐射对储罐和设备的影响，避免储罐及设备因受热超压引发更大灾害。

2.4 工艺布置问题及处理

LNG这个加气站它服务对象大致是是长途客货车、其公交车以及环卫车等，以后伴着LNG 这个技术持续发展以及加气网点持续成熟，其服务对象它也将延伸到出租车以及那些小轿车。LNG其加气站的这个日加气技能以及储存规模这个设计需整合思虑服务车辆这些特征还有用地红线还有站外情景等原因。依据实际工作经验和有关专业数据可知，每种LNG车辆每日的加气量能够依据其自身每日的驾驶路程的专业数据来计算，同事还要依照加气站本身寿命留有足够的余量；通常都是按照三到五分钟时间来进行估算。

低温工艺管道策划是工艺布置里最首要的任务。LNG加气站的管道首要包括卸车工艺内的、储罐和潜液泵里、还有泵橇与加气机内的管道。工艺装配安排应在听从总图安排的条件下，力争管线最短，以缩小流体水头亏损，另一方面也能够缩小吸热量。在工艺管道里，用来传输LNG的大多是液相管道，应该侧重减小阻力，用来去除BOG和平衡压力的是气相管，主要任务是去除BOG。LNG的加气站所使用的低温输送泵是一种潜液泵，即泵和电机全部沉浸在LNG 中使用，LNG对使用物件进行润滑还有对电机实行冷却。LNG从LNG储罐经液相管自流到泵池中，再通过潜液泵加压后向外输送，而泵池产生的BOG则通过气相管引回储罐气相空间。为使LNG能够自己流到泵池里和潜液泵必需的气蚀余量，一般来说，泵池的位置比储罐更低，由它的组织构成和流体的重力科学特性，在稳定时的状态，两者及之间的工艺管道的结构形态在图三中，两者的气相空间值是p与p＋pgh。当泵池BOG 大量产生时，泵池气相空间的压力将升高并导致泵池液位下降，当液位降至回气管管口高度后BOG从回气管排至储罐气相空间。

2.5 回气管道设计注意事项

LNG/L－CNG加气站回气流程主要包括LNG潜液泵回气、LNG柱塞泵回气及LNG加气机回气。在进行LNG/L－CNG加气站回气管道设计时，需要注意以下事项： 液化气吸收液体装置、液化气柱体堵塞装置工作时能够顺利的返回气体是加气站能够正常运营的主要保障措施之一。为保证泵内产生的BOG能够有效排到LNG储罐的气相空间，在进行回气管道设计时，从泵出口至LNG储罐气相接口之间的回气管道应有不小于1%的坡度，分别坡向LNG潜液泵、LNG柱塞泵，并且回气管道不得有“∩”、“∪”形弯出现。

由于LNG柱塞泵回气压力与 LNG潜液泵回气压力不同，为了防止柱塞泵和潜液泵两者之间的回气可能出现的交叉影响，因而很有必要在设计时，将两者的回气管分别分开布置，这样就不会接在储气罐的同一出气口。

2.6 LNG加气站的总图布置

依靠制造工巧和运行管辖的需求，LNG添加站地址平常是制造区域（储备区域、加气区域）和协助区域（站室、洗手间等）构成，储备区域重点是有预防堤、LNG储存罐和潜流泵橇，加气区域就由罩棚子及加气机器构成，站室依据运行管治的需求要分配运行室、办公区、值班区、配电区、控制区等。

在安置加气站的时候，需要根据各地的具体情况，制定最适宜的办法，达到交通便利以及方案执行最佳。因为需要加气的车辆开到加气的位置相对离开加气的位置，操作会更加困难，这样就会很容易导致出现拥挤排队加气的时候。所以在设计构造加气站图纸的时候，需要考虑到入出口的宽窄度以及需要预留停留的空间位置。

每个当站房、储存区设计都有自己独特的工艺管道的长度，特别是在有重要作用的LNG加气站，往往LNG泵的不同不仅会引起外整体靠近出口侧，同时会对现场运营产生巨大的影响，因为微小的失误即会引起失之毫厘谬以千里的巨大影响，这就要求我们综合当时的车流组织、周边的环境情况等作出综合的考量。

如果出现加气站用地不足，无法设立一个专门的加气区，那么就很有必要把加气机尽可能远离储气区，加气机应该要在出口处的两边分别摆放，这样可以为汽车加气预留一定的空间。

结语：综上所述，LNG/L－CNG汽车加气站的设计工艺关系运营安全和创造的经济效益，虽然在设计中有很多的注意事项，但只要加以重视和处理，一定会建设安全的汽车加气站。

参考文献 [1]朱晓丽.论LNG、L—CNG、CNG加气站工程的消防[J].建筑与环境,2013(1):140-144.[2]于宝国.关于汽车加油加气站沉降试验的探讨[J].建筑•建材•装饰,2015(20).[3]王海秀.基于IAHP和模糊综合法的LNG、L-CNG加气合建站风险评价研究[J].化学工程师,2016(2).[4]杨修杰,赵普俊,甘蓉,等.LNG汽车加气站控制系统设计[J].自动化仪表,2014,35(9):30-33.[5]简文龙.汽车用液化天然气气瓶的组成及工作原理[J].能源研究与管理,2015(3):44-46.

篇2：剖析LNG_L-CNG汽车加气站工艺设计中注意事项及处理措施

1 液化天热气物理特性分析

LNG作为一种多种组合成分的混合物,主要组成部分是甲烷,还掺杂着少量的乙烷、丙烷、氮气等,并且不同区域出产的LNG燃料组成部分含量各不相同。液化天然气的物理特性变化也影响着存储和运输设计的方案,随着LNG的升温、升压变化,设计的方案都要进行调整。

1.1 LNG迁移性质

在LNG燃料的运输和存储过程中,由于是液态物质,存在着流体的流动、传热及传质的问题,LNG的迁移性质对于LNG燃料来说,是计算传热和流动的重要参数。

1.2 LNG物理特性分析

不同区域出产的LNG组成成分并不相同,所以物理特性也并不相似。在对不同区域的LNG进行分析之后发现,甲烷作为LNG燃料的主要组成部分,主要占比为84%-96%之间,所以LNG的物理特性主要与甲烷有关系。LNG燃料的液态相密度大约为410-500千克每立方米之间,会根据甲烷含量变化而变化,一般是含量越高,密度越小;LNG汽化的温度一般在零下162摄氏度左右,在所有组成的成分中,氮气的沸点温度最低,约为零下195.78摄氏度,所以在LNG的运输和存储过程中氮气会最先汽化,所以LNG中氮气含量越多,其汽化温度就会变得越低。

1.3 LNG的危险性

LNG加气站的建设中,最主要的就是要保证安全,存储、运输、加气等所有环节都要十分注意。常温之下的LNG温度为零下162摄氏度左右,所以在加气站的设计中,要考虑到LNG的低温性,选择设备的时候需要选择耐低温且不影响功能的设施。在存储的时候要注意保持LNG的低温,不能引入外界热量,如果有外界热量进入,很容易会造成LNG内的甲烷和氮气汽化蒸发,进而导致LNG存储装置内压增大,导致安全问题。并且由于LNG是进行低温存储的,对LNG进行操作的人员一定要预先做好防护措施,避免低温灼伤,并且要保证不会吸入LNG蒸发的气体,这些蒸发气很可能造成操作人员窒息。

LNG如果发生泄漏,其蒸发气体的密度会随着温度的升高不断变小,最后会与空气完全的混合在一起,体积就会不断增大,可以增大到原体积的六百多倍。由于LNG是液态燃料,其温度很低,在与空气中的水蒸气接触后,会将冷空气冷却,进而形成大面积的蒸汽云,当有水分接触到LNG表面的时候,很可能通过机械设备产生的冲击,进而导致LNG快速的相变,最后导致其以爆炸的速率产生蒸汽云,虽然并不会导致燃烧的出现,但是爆炸的特点都已经具备,依旧会给工作人员及设备造成危害。并且LNG的爆炸极限体积是5%-15%,当LNG汽化变成常温的LNG后,如果体积浓度高于或者小于这个范围,都很可能发生火燃烧,进而给加气站带来更大危险。

2 低温储运工艺对管道的要求

LNG是深冷液体,在设备储存和管道输送过程中会不断吸收周围环境的热量,产生蒸发天然气。加气站本身不具备天然气液化的能力,因此蒸发天然气会造成储罐的气相压力不断升高。当储罐内压超过一定值时,就只能将多余的蒸发天然气直接放散到大气中,造成了资源的浪费、环境污染以及安全隐患。目前国内采用的LNG储罐材料多为双层真空充填珠光砂,这种类型的储罐可以将设备静态蒸发率稳定在千分之二以下,有效的减少了LNG在储存过程中的损耗。在管道输送LNG时,如果蒸发天然气过多,还会因气泡过多产生气阻现象,严重影响LNG的输送。因此我们在LNG加气站的设计工作中要重点关注低温管道的设计。

在设备的平面布置上,我们应该仔细地调整设备的间距和管口方位,在满足规范相关规定的前提下,使设备间相连的低温管道长度尽可能的短、弯头尽可能的少。一般情况下,LNG储罐与LNG潜液泵的平面距离不宜大于5m。LNG潜液泵与LNG加气机的距离不宜大于40m。LNG卸车口在满足规范和行车要求的前提下,要尽量靠近LNG潜液泵布置以便于卸车。

在设计LNG储罐基础高度时,需注意LNG的饱和蒸汽压较低,LNG潜液泵工作时很容易发生气蚀。为了泵的正常运行,应适当加高LNG储罐的基础,使LNG储罐的出液口比LNG潜液泵的进液口高至少1.5m,且LNG潜液泵进液口与储罐出液口宜在一条水平直线上。

在配管时,低温管道应尽量采用双层真空夹套管道(简称真空管)。这种管道与普通的单层管道外包保冷材料相比,虽然价格略贵且需预制,但绝热效果更好,有利于LNG的稳定输送。LNG储罐和LNG潜液泵撬相连的管线应尽量使用大角度弯头斜接,且平面上尽量成一条直线,以尽量减小管道的阻力降。当液相和气相管道无法同时满足以上原则时,应优先满足气相管道。低温液相管线严禁出现上袋形,低温气相管线严禁出现下袋形,以防出现气阻和液封现象。

3 安装、操作、检查和维修的要求

LNG储罐与LNG潜液泵之间的管线上有很多手动和气动阀门,并且一般储罐的基础都抬得较高。为了便于操作和检修,应该根据实际需要在LNG储罐管口较集中的一侧设置操作平台。LNG卸车口与道路之间应设置防撞柱,且旁边应该有放置真空软管的容器。LNG卸车前应将管道内的水蒸气和其它杂质吹扫干净,以免堵塞阀门。

为了便于检修,LNG潜液泵到LNG加气机的管线宜采用管沟敷设。管沟上设置能够承受槽车碾压的盖板。管沟的深度应能容纳并支撑管道,沟底应有一定的坡度以利于排水。如果管沟的排水是汇总到储罐围堰内,则需要注意核算围堰容纳能力时不应按照围堰的内高,而应取管沟下沿到围堰根部的高度。即一旦储罐发生泄露,围堰内的LNG不能进入到LNG管沟。如果管沟内的管线上设有阀门,要特别注意管沟盖板下的净空应能容纳阀门完全开启后的高度。

4 结论

LNG作为最有发展前景的车用燃料,在很大程度上较少了环境污染,并且减少了在车用燃料上的投资,对于保护自然、节约经济都有重要的意义。LNG加气站在建设中要着重考虑安全问题,保证工艺管道的低温设计,作为液态的燃料,LNG在加气站中需要进行低温存储。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50156-2012汽车加油加气站设计与施工规范[S].北京:中国计划出版社,2012.