LNG加气站和CNG常规加气站工程初步设计的方案.doc

WORD整理版 目 录第1章 概述11.1 设计依据11.2 工程概况21.3 项目周边概况及自然条件31.4 设计原则5第2章 总图运输62.1 站址及周边环境状况、场区地形地貌62.2 供水、供电、排水、消防等外部条件落实情况62.3 总平面布置62.4 道路及场站设计72.5 竖向设计72.6 绿化设计72.7 主要技术指标7第3章 工艺系统83.1 设计原则83.2 LNG加气站设计83.3 CNG常规加气站设计14第4章 公用工程194.1 土建（建筑、结构）设计194.2 结构设计194.3 暖通设计204.4 给水、排水设计204.5 消防设计214.6 供配电设计214.7 自控仪表设计23第5章 监控及数据采集系统255.1 概述255.2 通信系统255.3 设计方案255.4 主要工程量26第6章 生产服务配套设施276.1 生产服务配套的必要性276.2 配套设施项目组成276.3 运行管理286.4 安全管理286.5 设备管理28第7章 环境保护297.1 设计依据297.2 本工程主要污染物297.3 污染控制措施29第8章 节能318.1 工程主要能耗分析318.2 节能措施318.3 节能效益31第9章 劳动安全与卫生329.1 编制依据329.2 安全生产原则329.3 主要职业危害因素分析329.4 安全防范措施339.5 安全生产措施339.6 劳动保护34第10章 消防3510.1 工程概况3510.2 编制依据3510.3 编制原则3510.4 生产建（构）筑物的防火间距3510.5 火灾危险性分析3510.6 危险区划分3510.7 防火与消防设计3510.8 消防3610.9 消防安全管理36第11章 主要工程量及实施计划3711.1 主要工程量3711.2 实施计划37第12章 问题与建议3812.1 目前存在的主要问题及建议3812.2 下阶段设计时需要提供的资料和勘察要求38 附件 环境影响报告表的批复文件、项目核准文件及土地使用和租赁文件 参考学习资料 WORD整理版 第1章 概述1.1 设计依据1.1.1 文件及资料依据1、设计委托书；2、市政公用工程设计文件编制深度规定（2013年版）；3、扬州市燃气专项规划（20092020年）；4、扬州加油、加气与充电站布局规划（20102020）；5、扬州市区城镇燃气“十二五”发展规划（扬府办发（2012）177号）；6、2012年扬州市国民经济和社会发展统计公报；7、2012年扬州市年度环境质量公报；8、扬州市春江路九洲汽车加气站项目申请报告（2013年10月）9、扬州市规划局提供的九洲加气站用地红线图及规划设计条件；10、关于扬州城市车用燃气有限公司九洲加气站项目环境影响报告表的批复（扬环审批201376号）；11、扬州市发改委关于下达扬州市春江路九洲汽车加气站工程项目核准决定书的通知（扬发改许发2013693号）；12、扬州市九洲加气站岩土工程勘察报告（详细勘察阶段，2013.10）；13、扬州中燃提供的九洲加气站土地证等前期工作文件；14、现场收集的其他资料。1.1.2 主要法律、法规依据1、中华人民共和国消防法（1998年通过，2008年修订）；2、中华人民共和国环境保护法（1989年）；3、中华人民共和国安全生产法（2002年）；4、中华人民共和国特种设备安全法（2013年）；5、中华人民共和国节约能源法（2007年）6、中华人民共和国大气污染防治法（2000年）；7、中华人民共和国土地管理法（1999年1月1日实施）；8、中华人民共和国劳动法（1995年）；9、中华人民共和国环境噪声污染防治法（1996年）；10、中华人民共和国水土保持法（1996年）；11、建设工程安全生产管理条例（2004年）；12、特种设备安全监察条例（国务院令第549号）；13、民用建筑节能条例（国务院令第530号）；14、城镇燃气管理条例（国务院第583号令）；15、关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知（国家发改委，国家安全生产监督管理局，国家安全生产监督管理局，发改投资2003346号）；16、危险化学品建设项目安全许可实施办法（国家安监局第8号）；17、压力管道安全管理与监察规定（劳部发1996140号文）；18、压力容器安全技术监察规程（质技监局1999154号）；19、特种设备质量与安全监察规定（国家质量监督局第13号令）；20、江苏省燃气管理条例（2005年3月）；21、扬州市城镇燃气管道设施保护管理办法（扬府规20129号）。1.1.3 主要设计规范、标准依据1、城镇燃气技术规范GB50494-20092、汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012）；3、建筑设计防火规范（GB50016-2006）；4、城镇燃气设计规范（GB50028-2006）；5、石油天然气工程设计防火规范（GB50183-2004）；6、压力管道安全技术监察规程工业管道（TSG D0001-2009）；7、工业金属管道设计规范（GB50316-2000 (2008年版)）；8、压力管道规范工业管道（GB/T20801.16-2006）；9、承压设备无损检测（JB/T4730.15-2005）；10、流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-2012）；11、输送流体用无缝钢管（GB/T8163-2008）；12、钢制对焊无缝管件（GB/T12459-2005）；13、钢制管法兰、垫片、紧固件 （HG/T 2059220635-2009）；14、钢质管道外腐蚀控制规范（GB/T 21447-2008）；15、埋地钢质管道聚乙烯防腐层（GB/T23257-2009）；16、工业设备及管道绝热工程施工规范（GB50126-2008）；17、工业设备及管道绝热工程设计规范（GB50264-2013）；18、现场设备、工业管道焊接工程施工规范（GB 50236-2011）；19、现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范（GB 50683-2011）；20、汽车用燃气加气站技术规范（CJJ84-2000）；21、高压气地下储气井（SYT 6535-2002）22、建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；23、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；24、构筑物抗震设计规范（GB50191-2012）；25、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-1992）；26、建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）；27、爆炸性环境用防爆电气设备（GB3836-2010）；28、石油化工企业可燃性气体和有毒气体检测报警设计规范（GB50493-2009）；29、电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB/T50062-2008）；30、火灾自动报警系统设计规范（GB50116-2008）；31、石油化工静电接地设计规范（SH3097-2000）；32、室外给水设计规范（GB50013-2006）；33、室外排水设计规范（GB50014-2006）；34、建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）；35、综合能耗计算通则（GB2589-2008）；36、城镇燃气标志标准（CJJ/T153-2010）。1.2 工程概况1.2.1 工程名称扬州市春江路九洲汽车加气站工程初步设计1.2.2 工程规模根据设计委托书要求，九洲汽车加气站主要供气对象有公交车、出租车、城际中巴、重卡、长途大巴，为LNG加气站及CNG常规加气站合建站（以下简称“合建站”）。本站站址位于春江路九洲加油站内预留加气站用地，与加油站合建，九洲加油站内设1个30m3的97#油罐、1个30m3的93#油罐和2个40m3的柴油罐，本次设计CNG储气井总水容积18m3，LNG加气站设计储罐容积为60m3。LNG加气站规模按2104Nm3/d进行设计，CNG常规加气站规模按1104Nm3/d进行设计，每年按360天计算，总年供气规模约为1080104Nm3/a。根据“汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012）”，本站属于一级站。1.2.3 工程地点本站位于扬州市邗江区春江路北侧九洲加油站东侧预留加气站用地，春江路是邗江区南侧贯穿东西的主干道。加油加气合建站项目总占地面积13750平方米（包括二期预留服务中心）。1.2.4 工程内容本合建站的LNG加气站主要设备有LNG低温储罐、潜液泵橇、增压器及LNG加气机，CNG常规加气站主要设备有调压计量设备、干燥器、缓冲罐、回收罐、压缩机、储气井及CNG加气机等。站内的储气设施为CNG地下储气井18m3（高：中：低=1：2：3）和60m3卧式LNG储罐1台，储罐采用全地下式布置，根据汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012），本站与加油站合建，属于一级站。站区平面分为储罐区、储气区、CNG工艺设备区、设备房和加气区。设备房包括自控室、水泵房和调压计量、干燥器间。1.2.5 工程投资本工程概算总投资1225.23万元，其中建筑工程费用为167.17万元，安装工程费用为73.18万元，设备及主材费用为746.33万元，其他费用为147.79万元，预备费90.76万元。详见本设计附件“概算书”。1.2.6 工程建设背景随着近几年CNG汽车燃料的不断推广，扬州市车用CNG燃料市场已初步形成规模。扬州市现有出租车1842辆，气化率为100%，已全部使用CNG作为汽车燃料；有公交车有1167辆，其中有432辆使用CNG作为汽车燃料，其余使用汽油为燃料，气化率为37%；有客运大巴381辆，其中121辆使用LNG，气化率为32%。另靠近扬州市的仪征市现有约100辆出租车、江都市约200辆出租车也正在利用扬州现有加气站进行汽车加气。在创造经济效益的同时，也给扬州市推广清洁能源汽车（包括LNG城际客车、LNG重卡等）、改善城市大气污染环境做出了杰出贡献。目前，扬州市已经建成投产的加气站有10座，其中5座为常规站，3座为子站，1座常规加气站与LNG加气站合建站、1座为LNG加气站。具体如表1.1所示。表1.1 扬州市已建加气站汇总表序号站名站址设计规模类型1汽车西站加气站汽车西站公交公司停车场内3.0万Nm3/d常规站2北站加气站扬州市客运北站内2.0万Nm3/d常规站3客运东站加油加气站扬州市运河东路北侧、新沙湾路西侧2.0万Nm3/dLNG加气站4联谊加气站扬州市联谊路555号2.0万Nm3/d常规站5万福加气站扬州市江阳大桥东万福路3.0万Nm3/d常规站6扬菱加气站扬州市扬菱路东侧加油站南5.0万Nm3/d常规站与LNG加气站合建站7吴洲加气站扬州市吴洲东路南侧3.0万Nm3/d常规站8红旗加油加气站扬州市润扬路西侧、兴城西路南侧1.5万Nm3/dCNG子站9文昌西路汽车加气站文昌西路中石化加油站内（火车站以西400米）1.5万Nm3/dCNG子站10石塔加油加气站扬州市邗江北路、扬州墓园南1.5万Nm3/dCNG子站根据扬州市燃气专项规划（20092020年）、扬州加油、加气与充电站布局规划（20102020）、扬州市区城镇燃气“十二五”发展规划（扬府办发(2012)177号），2020年CNG汽车用气量为13.25104Nm3/d、LNG汽车用气量为9104Nm3/d，为方便CNG汽车和LNG汽车加气，需在春江路建设LNG加气站、CNG常规加气站合建站一座。1.3 项目周边概况及自然条件1.3.1 项目周边概况1、气源资料（1）LNG气源近年来，我国小型LNG工厂发展迅速。截止到2012年，我国已建成的LNG工厂有24座，总生产能力为827104Nm3/d；在建LNG工厂有12座，总生产能力达940104Nm3/d；我国已建成投产或即将投产的LNG接收站有6座，接收进口天然气能力为1830万吨/年（约238108Nm3/a）。此外，还有秦皇岛、天津等14个LNG接收站项目正在积极建设或边建设边审批中。由此可见，从全国形势来看，LNG供应能力充足。目前扬州城市车用燃气有限公司已与中燃清洁能源（深圳）有限公司签订了LNG买卖合同，该公司主要从事LNG等新能源销售，气源来自宁夏哈纳斯液化天然气有限公司，其气源参数如表1.2所示。表1.2 宁夏哈纳斯LNG气质成份及特性表项目参数组分含量%二氧化碳0.1ppm乙烷1.40237氮气0.26800丙烷0.04048异丁烷0.06483正丁烷0.07144异戊烷0.01303正戊烷0.00779C6以上组分0.00136甲烷98.13070汞0.0008ppb露点0.37000总硫0.5沃白指数W015,V(15,101.325kPa)51.33气体密度(20， 101.325kPa)0.6867kg/m3低位发热值（15，101.325kPa）49.71MJ/kg高位发热值（15，101.325kPa）55.18 MJ/kgLNG密度（0，101.325kPa）449.60000 kg/m3LNG气化率（101.325kPa，20）1468Nm3/t（2）CNG气源本工程CNG气源可由春江路待建dn250中压管道引入本站，该管道运行压力为0.10.4MPa，其参数如表1.3、表1.4所示。表1.3 天然气气质组分表序号名 称体积百分比1CH496.2262C2-72.3343CO20.4734N20.9675H2S0.002%6低位发热值（0）36.17MJ/Nm3（8639.63Kcal/ Nm3）7高位发热值（20）40.07MJ/Nm3（9571.20Kcal/ Nm3）注：以上资料除特殊表明外是指T=273K，P=101.325kPa状况下表1.4 天然气物理性质表序号名 称性 质1烃露点-402水露点-143密度0.75kg/ Nm34相对密度0.58注：以上资料是T=273K，P=101.325kPa状况下汽车用天然气作为燃料，对气质组分有严格的要求，必须满足车用压缩天然气标准，车用天然气标准如表1.5所示。表1.5 车用天然气标准序号名 称标 准1高发热值不低于31.4MJ/Nm3（7500Kcal/ Nm3）2H2S含量15mg/ m33S含量200 mg/ m34CO2含量3.05O含量0.56水露点不高于13，在环境温度低于8时，应比环境温度低5由以上天然气气质组分和性质分析可知，扬州市天然气气源经过脱水后完全符合汽车用天然气标准。2、供电资料根据初步意向，本站电源接自站外南侧10kV电源，站内设1台容量为630KVA变压器，10kV电源由站外高压架空线经电缆埋地引进，低压供电方式采用单母线，配电系统以放射式向本工程用电设备供电。3、供、排水资料本站供水由站外春江路已建DN300给水管道引入，该管道运行压力0.3MPa，管顶埋深0.7m。站内雨水排至春江路已建雨水管道。生活污水排入站内化粪池，经处理后排入春江路已建污水管道。4、消防根据汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012）10.2.3节的要求，采用地下LNG储罐的各级LNG加气站，可不设消防给水系统，但需按汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012）及建筑灭火器配置设计规范GB50140的要求配置一定数量的灭火器。5、通讯本站通讯接自站外已建通讯系统，具体由当地通讯部门负责。1.3.2 城市概况及自然条件1、城市概况（1）地理位置扬州市地处江苏省北部，长江下游北岸，江淮平原南端。扬州市位于东经11901至11954、北纬3215至3325之间。扬州市南部濒临长江，与镇江市隔江相望；西部与南京市、滁州市交界；北部与淮安市接壤；东部和盐城市、泰州市毗连。扬州市区位于长江与京杭大运河交汇处，东经11926、北纬3224。全市总面积6591.2平方公里，其中市辖区面积1020.8平方公里（建成区面积82.0平方公里）。.（2）行政及人口扬州市现辖3区、1县、2个县级市和1个开发区，3区分别为广陵区、邗江区、江都区；1县指宝应县；2个县级市分别为仪征市、高邮市以及一个开发区。（3）经济发展状况根据扬州统计年鉴（2012），2012年，全市地区生产总值（GDP）2933.2亿元，可比价增长11.7%，连续十年保持两位数增长。其中，第一产业增加值203.86亿元，增长4.6%；第二产业增加值1555.78亿元，增长12.2%；第三产业增加值1173.56亿元，增长12.1%。人均地区生产总值65692元，按美元汇率折算突破10000美元。三次产业结构由上年的7.0：54.3：38.7调整为7.0：53.0：40.0。居民消费品价格指数为102.6，同比上涨2.6个百分点。其中，消费品价格上涨3.2%，服务项目价格上涨1.3%。构成CPI的八大类指数全面上涨，分别是：食品类（105.5）、居住类（101.2）、医疗保健和个人用品类（100.8）、烟酒及用品类（103.2）、衣着类（103.7）、家庭设备用品及维修服务类（103.1）、交通和通信类（100.3）、娱乐教育文化用品及服务类（100.1）。全年商品零售价格总指数为102.2。2、地形地貌扬州市地处于江苏省中部，长江下游北岸，江淮平原南端。扬州市地形呈西高东低，从西向东呈扇形逐渐倾斜，仪征市、邗江区、扬州市区郊区北部为丘陵，京杭运河以东、通扬运河以北为里下河地区，沿江和沿湖一带为平原。境内有长江岸线80.5公里，京杭大运河纵穿腹地，由北向南沟通白马湖、宝应湖、高邮湖、邵伯湖等4湖，汇入长江。此外，主要河流还有宝射河、大潼河、北澄子河、通扬运河、新通扬河等。3、气候气象扬州市属于亚热带季风性湿润气候向温带季风气候的过渡区。其气候主要特点是：盛行风向随季节有明显的变化。冬季盛行干冷的偏北风，以东北风和西北风居多；夏季多为从海洋吹来的湿热的东南到东风，以东南风居多；春季多东南风；秋季多东北风。扬州冬季偏长，4个多月；夏季次之，约3个月；春秋季较短，各为2个多月。扬州地处江淮平原南端，受季风环流影响明显，四季分明，气候温和，自然条件优越。年平均气温为14.8，与同纬度地区相比，冬冷夏热较为突出。最冷月为1月，月平均气温1.8；最热月为7月，月平均气温为27.5。全年无霜期平均220天。出霜日一般在是10月下旬，终霜日在3月中下旬。全年平均日照2140小时，日照时数最多的月为6月（185小时），最少的月为2月（111.6小时）。全年平均降水量1020mm，夏季约占45%，冬季约占9.5%，春秋季各占22%23%。每年夏季雨量偏多，多数年份从6月中旬到7月中旬，形成雨季（即“梅雨季节”）。干旱、雨涝、低温、阴雨、台风、冰雹等灾害间有出现并造成不同程度的损失。台风一般最早出现于6月，最迟11月，以8月、9月居多。扬州地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g。4、城市环境空气质量现状根据2012年扬州市年度环境质量公报显示，2012年，扬州市区空气污染指数小于100的天数均大于300天，空气质量优良率为88.0%。全市空气中二氧化硫（SO2）浓度年均值在0.0190.027mg/m3范围内，其中，市区为0.027mg/m3；二氧化氮（NO2）浓度年均值在0.0130.034 mg/m3范围内，其中，市区为0.034 mg/m3；可吸入颗粒物（PM10）浓度年均值在0.0410.103 mg/m3范围内，其中，市区为0.095 mg/m3。全市二氧化硫、二氧化氮年均浓度都符合环境空气质量标准（GB3095-2012）二级标准浓度限值，可吸入颗粒物年均浓度除高邮市达标外，其余均超过标准限值。测定结果表明，影响我市环境空气质量的首要污染物为可吸入颗粒物。扬州市区降尘浓度6.57吨/平方公里月，尚处于本地区环境质量标准之内，但发展趋势不容乐观。1.4 设计原则1、采用成熟可靠的工艺设计技术，使设计更经济合理、安全适用；2、严格执行现行的国家、行业有关标准和规范，保证安全稳定供气；3、设计方案、场站布置和建筑规模的确定遵循简单、实用、经济的原则，合理利用土地；4、注重消防、安全、环保的原则；5、贯彻节能原则，综合利用能源，力求经济效益和环境效益的最优化。第2章 总图运输2.1 站址及周边环境状况、场区地形地貌本站位于扬州市邗江区城南春江路北侧九洲加油站预留加气站用地，春江路是邗江区南侧贯穿东西的主干道，区位条件优越，加油加气合建站周围无大型建构筑物。整个站区满足城镇规划、环境保护和城镇燃气设计规范（GB50028-2006）、建筑防火设计规范（GB50016-2006）、汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012）的防火安全的要求，交通便利。站址现状为平地，西侧九洲加油站已建，九洲加油站内设1个30m3的97#油罐、1个30m3的93#油罐和2个40m3的柴油罐，设4台加油机。东侧为二期预留服务中心，预留服务中心建筑面积5299平方米，属于二类保护物，加气站站址高差较小，适合加气站建设。2.2 供水、供电、排水、消防等外部条件落实情况本站水源接自区南侧春江路上已建管径DN300市政供水管道，供水压力0.3MPa，能提供水量大于100m3/d。本站电源接自站区南侧10kV电源，站内设1台容量为630kVA变压器，10kV电源由站外高压架空线经埋地电缆引进，低压供电方式采用单母线，配电系统以放射式向本工程用电设备供电。站区生活污水经污水管收集后经化粪池处理后排到春江路市政污水管网系统。根据汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012），本站可不设计消防给水系统，故无消防用水。2.3 总平面布置本站的总图布置，需贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家有关规范要求，做到从全局出发，统筹兼顾，正确处理生产和安全、重点和一般的关系，以促进生产，保障安全。本合建站与九洲加油站合建，位于加油站东侧，主要设备有LNG低温储罐撬、潜液泵及增压器一体撬、调压计量设备、脱水装置、缓冲罐、回收罐、压缩机撬、储气井、加气机以及变电撬等，站区平面分为储罐区、CNG工艺设备区、设备房和加气区。设备房包括自控室、水泵房和调压计量干燥器间。站区东南侧、西南侧各设置一个8m宽的入口和出口，作为进、出站用。站区东侧设置2.2米高实体围墙，与东侧二期预留服务中心隔开。本站设备房设置在站区的中部，设备房内分为自控室、水泵房和调压计量干燥器间。设备房以南为加气罩棚，设备房以北为LNG储罐区，设备房东侧设置缓冲罐、回收罐、压缩机、储气井和顺序控制盘。站房由九洲加油站已建站房兼用。 变配电撬设置在本站的东北侧的位置。站内主要出入口及设备区设监控摄像头，方便场站实时监控管理。本站场地地形平整，无需挖填土方。站场总平面图布置符合建筑设计防火规范（GB50016-2006）、城镇燃气设计规范（GB50028-2006）以及汽车加油加气站设计与施工规范（GB50156-2012）的要求，安全间距控制如表2.1及表2.2所示。表2.1 加气站主要设备与站内建构筑物安全间距一览表站区总平面布置详见附图“总平面图”。表2.2 加气站主要设备与站外建构筑物安全间距一览表2.4 道路及场站设计本工程根据规范要求设置进出口道路，道路除满足生产运输的需要外，还应该满足相关规范的要求。站内满足火灾状况下消防车通行的需要。站内道路及场地采用220厚C25混凝土路面，均为不发火花地面。2.5 竖向设计1、场站标高本站标高应结合站前道路标高，站内高程高于现状春江路0.20米，场地平整为平坡式，坡度0.5%，由站区北侧坡向南侧。站内生产区LNG卧式罐罐区为全地下式，罐区底比场站地坪低4.9米，围堰东北角设置集液坑一个，围堰以内除储罐及潜液泵基础以外的区域，地坪标高坡向集液坑，坡度0.2%，以方便排水，设备基础高于周边+0.2米。2、地下管层位本工程地下管线采取随管沟敷设，地沟净深0.8m，局部0.5m，盖板为钢筋混凝土结构。2.6 绿化设计站区绿化是环境保护的重要措施，站内除了必须的道路和场地外其余均进行绿化，站区内场地绿化选用常绿草坪。2.7 主要技术指标表2.3 总图主要技术指标主要经济技术指标总征地面积13749平方米总建筑面积5841.8平方米一期加油站271.4平方米服务中心5299平方米二期加气站271.4平方米建筑密度21%容积率0.42绿化率35%第3章 工艺系统3.1 设计原则1、严格遵循国家有关法规、规范和现行标准，做到技术先进、经济合理、安全适用、便于管理。2、在城市总体规划、土地利用总体规划的指导下，结合国民经济和社会发展现状，充分考虑扬州市燃气汽车需求特点和发展趋势，合理布点确定设计规模。3、以提高天然气在市内能源消费结构中的比重和保护城市环境为主要目标，鼓励汽车使用天然气。4、坚持科技进步，积极采用新技术、新工艺、新设备，保证安全供气。3.2 LNG加气站设计3.2.1 设计参数设计储存能力：3.24104Nm3；设计日加气能力：2.0104Nm3/d；LNG管道系统设计压力：1.6MPa；LNG管道系统运行压力：0.61.6MPa；BOG管路出口设计压力：0.4MPa；BOG管路出口运行压力：0.20.35MPa； 仪表风用压力空气管道设计压力：1.0MPa；仪表风用压力空气管道运行压力：0.5MPa；LNG管道系统设计温度：-196；LNG管道系统运行温度：-162.3；LNG低温储罐内胆/外壳设计压力：1.44MPa /-0.1MPa；LNG低温储罐内胆/外壳最高运行压力：1.20MPa /-0.1MPa。3.2.2 工艺流程LNG加气站主要流程共分为卸车流程、升压流程、加注流程、卸压流程以及BOG回收流程等六部分。1、卸车流程把汽车槽车内的LNG转移至LNG橇装加注站的储罐内，使LNG经过泵从储罐上进液管进入LNG储罐。卸车有3种方式：增压器卸车、泵卸车、增压器和泵联合卸车。（1）增压器卸车通过增压器将气化后的气态天然气送入LNG槽车，增大槽车的气相压力，将槽车内的LNG压入LNG储罐。此过程需要给储罐增压，卸完车后需要给槽车降压，每卸一车排出的气体量约为180Nm3。（2）泵卸车将LNG槽车和LNG储罐的气相空间连通，通过LNG低温泵将槽车内的LNG卸入LNG储罐。卸车约消耗电能18kWh。（3）增压器和泵联合卸车先将LNG槽车和LNG储罐的气相空间连通，然后断开，在卸车的过程中通过增压器增大槽车的气相压力，用泵将槽车内的LNG卸入储罐，卸完车后需要给槽车降压。约消耗电能15kWh。第（1）种卸车方式的优点是节约电能，工艺流程简单，缺点是产生较多的放空气体，卸车时间较长；第（2）种卸车方式的优点是不用产生放空气体，工艺流程简单，缺点是耗电能；第（3）种卸车方式优点是卸车时间较短，耗电能小于第（2）种，缺点是工艺流程较复杂。综合考虑节约时间和节约电能，本设计采用第（3）种方式卸车。2、升压流程（1）自增压（调压）储罐自增压流程主要目的是对储罐进行增压，站内储罐内的LNG液体凭借液位产生的压差进入储罐增压器中，经空温加热气化后回到储罐的顶部，增加储罐的压力，采用自增压方式增压速度相对较慢，但无需消耗电能。（2）泵增压（调温）泵增压主要目的是进行调饱和，主要流程是：储罐内的液体流进泵池后（需先对泵池进行预冷），经潜液泵注入气化器中，经加热器加热气化后进入储罐的底部，以提高罐内液体的温度及饱和压力。此流程主要针对不再自增压系统的车辆而设置，如果车辆本身有自增压系统，可不启动此流程，可大大减少站内BOG气体的产生。3、预冷流程预冷主要是凭借储罐和泵池的液位差，使液体从储罐进入泵池，完成泵池的预冷。泵池预冷完成后，启动泵，完成加气枪的预冷。4、加注流程LNG橇装加注站储罐中的饱和液体LNG通过泵加压后由加注枪通过计量后给汽车加注。车载储气瓶为上进液喷淋式，加进去的LNG直接吸收车载气瓶内气体的热量，使瓶内压力降低，减少放空气体，并提高了加注速度。5、卸压流程由于系统漏热以及外界带进的热量，致使LNG气化产生的气体，会使系统压力升高。当系统压力大于设定值时，通过减压阀对储罐进行减压，释放罐体中的BOG气体，通过站内BOG加热器加热，再经调压、计量输入站内已建中压管网，减少BOG的排放。此外，在储罐压力超高时，安全阀会自动开启，对储罐进行降压，再经EAG加热器，对排出的气体进行升温并高空排放。6、BOG回收流程本工程站内设置有BOG加热器1台，在每次卸车后或站内储罐压力较高时，储罐减压阀开启，站内BOG通过BOG加热器加热，再经调压计量送入站内已建中压管道，最大限度的减少站内气体的排放，达到节能减排的目的。通过对目前国内外先进工艺的LNG加注站的调查了解，正常工作状态下，系统的放空与操作过程和流程设计有很大关系。操作和设计过程中尽量减少使用增压器。设计中由于系统漏热所带进系统的热量，先通过给LNG橇装加注站储罐内的液体升温，充分利用自然产生的热量，减少人为产生的热量，从而减少BOG气体的产生量。操作过程中如果需要给储罐增压时，应该在车辆加注前两个小时，根据储罐液体压力情况进行增压，不宜在卸完车后立即增压。3.2.3 主要工艺设备选型LNG加气站主要设备有LNG低温储罐、潜液泵、增压器、EAG加热器、BOG加热器、LNG加气机以及仪表风系统等。为便于现场安装，主要工艺设备采用整体橇装集成，LNG低温储罐与BOG加热器整体成撬（以下简称“LNG低温储罐橇”），潜液泵、增压器、EAG加热器整体成橇（以下简称“潜液泵及增压器一体橇”）。1、LNG低温储罐本设备主要包含LNG低温储罐1台，BOG加热器1台。（1）LNG低温储罐LNG储罐按围护结构的隔热方式分类，大致有以下三种： 真空粉末隔热隔热方式为夹层抽真空，填充粉末（珠光砂），常见于小型LNG储罐。真空粉末绝热储罐由于其生产技术与液氧、液氮等储罐基本一样，因而目前国内生产厂家的制造技术也很成熟，由于其运行维护相对方便、灵活，目前气化站使用较多。 正压堆积隔热采用绝热材料，夹层通氮气，绝热层通常较厚，广泛应用于大中型LNG储罐和储槽。通常为立式LNG子母式储罐。 高真空多层隔热。采用高真空多层缠绕绝热，多用于槽罐。应用高真空多层绝热技术的关键在于绝热材料的选取与工装以及夹层高真空的获得和保持。LNG储罐的绝热材料一般有2050层不等，多层材料在内容器外面的包装方式目前国际上有两种：以美国为代表的机器多层缠绕和以俄罗斯为代表的多层绝热被。多层缠绕是利用专门的机器对内容器进行旋转，其缺点是不同类型的容器需要不同的缠绕设备，尤其是大型容器旋转缠绕费时费力。多层绝热被是将反射材料和隔热材料先加工成一定尺寸和层数（一般为10的倍数）的棉被状半成品，然后根据内容器的需要裁减成合适的尺寸固定包扎在容器外。综合考虑目前国内市场LNG储罐的生产技术能力及市场应用经验，本工程1台60 m3绝热形式选用真空粉末隔热。储罐设ITT液位计、差压变送器、压力变送器、温度变送器、压力表各一套，以实现对储罐内LNG液位、温度、压力的现场指示及远传控制。罐体顶部设安全防爆装置，下部设夹层抽真空接口及真空度测试口。根据系统的工作压力，并考虑其经济性，本项目所用储罐主要参数如表3.1所示。表3.1 60m3 LNG低温储罐主要技术参数（卧式圆筒形）内容内容器外壳介质名称LNG珠光砂工作温度-162.3常温工作压力1.2MPa真空设计温度-19650设计压力1.44MPa-0.1 MPa计算压力1.36 MPa-0.1 MPa全容积60 m339.3 m3（夹层）材质06Cr19Ni10Q345R压力容器类别类充装系数0.95安全阀开启压力1.26 MPa蒸发率0.3/d规格尺寸储罐长13.4m，直径2.92m设备净重24569kg满载后重量48851kg设计使用年限30年（2）BOG加热器本工程配置1台BOG加热器，设计流量300Nm3/h，选用空温式加热器（卧式）。主要工艺参数如下：设计压力：1.6MPa工作压力：0.8 MPa1.2MPa设计温度：-196 +60进口温度：-145出口温度：环境温度-10安装方式：卧式材料：LF21BOG加热器后设置有调压器和流量计，以便使排放的气体在进入城市中压管网之前将到合适的压力并进行计量。2、潜液泵及增压器一体橇本设备主要包含1台潜液泵，1台增压器，1台EAG加热器。（1）潜液泵由于目前国内LNG加注站的设备技术还未成熟，国内已建成的LNG加注站投入使用的LNG低温泵主要采用国外进口泵，根据目前市场产品进行选择，LNG低温泵的流量根据加注站的设计规模及加注机的流量选定，本项目LNG低温泵的设计流量为340L/min。LNG低温泵包括泵体和泵池两部分，泵体为浸没式两级离心泵，整体浸入泵池中，无密封件，所有运动部件由低温液体冷却和润滑。LNG低温泵由一台变频器控制。根据LNG燃料加注泵的性能曲线对LNG低温泵进行选型，所选LNG低温泵的主要参数如下：介质：LNG工作温度：-146设计温度：-196设计流量：8340L/min（液态）扬程：255m转速范围：15006000RPM所需进口净压头：0.73m电机功率：11kW电源：3相，380V，50Hz（2）增压器本工程增压器选用组合式增压器1台，其功能主要包含了储罐增压器、卸车增压器及调饱和三项功能。增压器选用环境式换热器，借助于列管外的空气给热，使管内LNG升高温度来实现，空温式换热器使用空气作为热源，节约能源，运行费用低。本工程选用处理量为300Nm3/h的增压器1台。其主要工艺参数如下：单台处理量：300Nm3/h进口介质：LNG出口介质：NG/LNG进口温度：-162出口温度：-145最高工作压力：1.2MPa设计压力：2.5MPa设计温度：-196（3）EAG加热器本站配置1台EAG加热器，设计流量100Nm3/h，选用空温式气化器（卧式）。主要工艺参数如下：设计压力：2.5MPa工作压力：1.76MPa设计温度：-196 +60进口温度：-145出口温度：环境温度-5安装方式：卧式材料：LF213、LNG加气机LNG加气机是给车载LNG气瓶加注和计量的设备，主要包括流量计和加注枪两大部件。流量计是计量设备，采用质量流量计，具有温度补偿功能。本项目所选LNG加注机的主要参数如表3.2所示。表3.2 LNG加气机主要技术参数表适用介质液化天然气（LNG）流量范围 60200L/min计量准确度 1.0%额定工作压力 1.6MPa环境温度 -4055管路温度 -19655计量单位 Kg、Nm3读数最小分度值 0.01 Kg、Nm3单次计量范围 09999.99 Kg、Nm3累计计量范围 99999999.99 Kg、Nm3加液软管 1英寸不锈钢真空绝热软管 4m气相回收软管 1/2英寸不锈钢软管 4m加液枪头 1英寸LNG专用加液枪 气相管接头1/2英寸快速接头工作电源 220V AC 5A 防爆等级ExdembibnAAT4LNG加气机主要配置如表3.3所示.表3.3 LNG加气机主要配置表序号名 称数 量1微电脑加气控制器1本安控制电源1不锈钢键盘及显示屏1计量显示屏22压力传感器13紧急切断阀24安全阀25止回阀46截止阀27质量流量计28加液枪19回气枪110柜体111电磁阀212压力表113回气连通管114LNG拉断阀115紧急切断按钮14、仪表风系统本工程中在需要紧急切断或需要实现自控的部位均设有气动阀，仪表风系统是为气动阀提供符合要求的控制气源，本设计中控制气源为压缩空气。仪表风系统主要设备有空压机、冷冻式干燥器、一级过滤器、二级过滤器、三级过滤器等，出口气质满足工业自动化仪表气源压力范围和质量的要求。根据气动阀的仪表风压力和用量，对仪表风系统设备进行选型：（1）空压机型式：无油活塞式压缩机排气量：0.22m3/min排气压力：0.5MPa冷却方式：风冷（2）冷冻式干燥器处理量：0.22m3/min工作压力：0.5MPa（3）过滤器一级过滤器：为前置过滤器，置于空压机之前，过滤精度3m，处理量0.22m3/min二级过滤器：为除油过滤器，置于空压机之后，过滤精度0.01m，处理量0.22m3/min三级过滤器：为粉尘过滤器，置于干燥器之后，过滤精度0.01m，处理量0.22m3/min由于所选压缩空气系统未设置备用系统，为防止系统故障造成仪表风系统瘫痪，本工程在仪表风入口处并联40L氮气瓶2支（氮气自带出口调压阀，出口压力0.5MPa），在压缩空气系统故障时，可利用氮气作为气动阀门的动力源，保障加气工作的正常进行。两套系统通过人工手动切换，仪表风系统出口设置压力变送器，在系统压力出现异常时，可通过人工及时将风系统动力源由压缩空气切断到氮气系统。3.2.4 工艺管道设计1、管材LNG低温管道采用06Cr19Ni10不锈钢无缝钢管，其技术性能应符合国家现行标准流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-2012），管件符合钢制对焊无缝管件（GB/T12459-2005）的要求，材质为06Cr19Ni10。LNG低温管道采用真空保温管架空或随管沟敷设。2、阀门阀门是实现系统开闭、系统自动化控制和系统安全运行的关键设备。这些阀门应具备耐低温性能，储罐根部阀及气动阀应选用进口产品，其余阀门选用中外合资的高品质产品。站内工艺系统设有手动截止阀、球阀、调节阀、气动切断阀、安全放散阀、止回阀等。为了实现自动化控制，LNG潜液泵进出口及储罐出口均设有气动阀，液相管道上两个截止阀之间设置安全阀。3、仪表设备（1）仪表、控制柜本站控制室内安装成橇控制柜（包括仪表显示和PLC控制）和一台中央控制台。集中显示现场一次仪表的远传信号。 仪表显示本站主要显示的远传参数为：储罐液位、储罐压力、储罐温度、潜液泵进液及回流管温度、潜液泵出口压力、潜液泵泵池压力、加注机流量、仪表风压力。 PLC控制PLC控制为全站工艺系统控制中心，控制柜内可编程控制器，主要功能为：低温泵的软起动及变频调速，系统启动、停止和运行状态监控，可燃气体泄漏报警显示和超限紧急切断。PLC控制系统可采用ABB、西门子、施耐德等公司产品。 中央控制台中央控制台上设置一台工控机，监视工艺流程及生产过程。 不间断电源及电涌保护在电源进线处设置2KVA、断电延时30min 的UPS，在系统短时间停电时能为仪表控制系统提供电源，监视和记录系统的运行状况，保证系统的安全运行。为防止雷电及防止操作过电压，在仪表及PLC 柜内电源进线处设有浪涌保护器。（2）现场检测