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文档简介

-.z.汇森能源设备移动式〔橇装式〕LNG/LG/G汽车加气站介绍一.概述1.天然气燃料的优点以天然气代替汽油和柴油作为汽车燃料,可降低尾气污染物的排放,是解决城市大气污染的有效措施。压缩天然气(G)汽车在我国已有迅速开展。LNG汽车技术在20世纪80年代,美国、加拿大、德国和法国等国开场研究,90年代初技术已趋成熟,并开场推广。天然气(NG)是一种清洁、高效、优质能源,在世界各国得到广泛的利用。液化天然气(LNG)是将天然气在-162℃常压下转成液态,其液化后的体积为常压下气态的1/600~625,小于压缩天然气(G)的体积;而G是将常温常压下的天然气压缩到20~25MPa后的高压天然气,其体积为常温常压下气态的1/200~250,是LNG体积的2.5~3.0倍。因同容积LNG储罐装载天然气是G的2.5倍,大型LNG货车一次加气可连续行驶l000~1300km,非常适合长距离运输。公交车使用G和使用LNG的汽车的燃料系统各项指标的比照表如下:各项指标压缩天然气液化天然气两者之比燃气储藏量,Kg75751储气罐容积,L4001752.3工作压力,MPa200.15130储气罐数量,个818安装气罐所需的空间,m31.40.62.3储气罐质量,Kg740859储气罐单位容重,101.159公交车分别使用汽油、压缩天然气和液化天然气时的主要数据表如下:指标汽油压缩天然气液化天然气储气罐最大工作压力,MPa0.0320.00.5燃料热值,KJ/L31907677521368汽车有效载荷,kg600055006000汽车加燃料后的质量,kg430049004450一氧化碳的排放量,kg/年12004004002.L-G汽车加气站技术由于G具有体积较小、储存效率较高和运输较方便等优势;既可以将其作为民用、工业和城市燃气调峰,也可作为汽车燃料,即G汽车。目前,我国G汽车在、、、、、等许多城市得到了迅猛开展,全国天然气汽车的拥有量已超10万辆。但是对天然气气源和天然气管网的依赖性较强,必须建天然气管道或在有天然气管网的地点才能建G加气站等相应的根底设施。

LG汽车加气站是将低压(0~0.8MPa)、低温(-162℃~145℃)的LNG转变成常温、高压(20~25MPa)天然气的汽车加气站。其主要设备包括:LNG储罐(钢瓶)、LNG低温高压泵、高压汽化器、G储气库(井、瓶组)、顺序控制盘、售气机、自控系统等。该工艺是利用LNG低温高压泵将LNG增压到25.0MPa来完成低压变高压的过程。过程中LNG增压泵的控制及操作中增压泵的超压停、低压开泵、流体计量等都由控制台自动完成;经高压强制汽化器吸收空气中的热能加热LNG汽化,使其变成高压天然气(G),完成由低温变成常温的过程,然后经由顺序控制盘进展储气与售气。该过程不使用天然气压缩机,仅使用小功率高压低温泵,无需冷却水,这样大大降低了噪声污染,节约了大量的电能。由于城市建立用地紧、建站本钱高、对远离天然气气源的城市敷设天然气管道较困难等,影响了局部城市的G汽车的快速开展;为此在有LNG卫星站的城市或在有LNG资源的城市建立移动式LG汽车加气站便可以快速推进G汽车的开展。由LNG增压汽化后获得的G便是最常用的汽车燃料之一。3.LNG汽车加气站技术1〕LNG的气源条件国外从20世纪70年代开场大规模建立LNG工厂,总规模到达7000万t/a,占世界天然气销售量的20%。且以每年7%的速度增长。我国LNG工业起步较晚,但开展很快。1999年建成规模为2万m3/d的LNG调峰站。2001年中原油田建成液化能力为30万m3/d的天然气液化工厂,随后**广汇天然气液化工厂,大鹏湾300万t/a的LNG码头工程,、、等地的进口LNG工程也相继建成和进展之中。可见,LNG气源是稳定的。2〕LNG汽车加气站工艺LNG加气站的主要技术指标:加气能力(气态):1.2×104~2.4×104m/d;可加气LNG汽车(公交车)台数:50~100辆/d;加气时间:5~10min/辆;加气机加气压力:1.2MPa;加气机计量精度:±1.0%。深冷储罐,储存温度为-176.4℃。低温离心泵将储罐LNG经加气机加到车辆上。泵工作压力为0.28-O.62MPa,排量为114L/min。加气机使用质量流量计,用于计量由储罐至加气车辆的气量,计量从汽车返回储罐的气态天然气量。典型LNG加气站的工艺流程如下:卸车流程:由LNG低温泵将LNG槽车LNC卸至LNG储罐。加气流程:储罐LNG由LNG低温泵抽出,通过加气机向汽车加气。调压流程:卸车完毕后,用LNG低温泵从储罐抽出局部LNG通过LNG气化调压后进入储罐,当储罐压力到达设定压力时停顿气化。加气站能实现从槽车卸液,低温储罐上下进液;储罐有液位保护系统、防泄漏系统和自动调压系统;加气机能实现计量加气和定量加气功能;自动控制系统对泵可进展三挡变频调速,以实现低速循环、加气及储罐上进液功能。4.移动式LNG/LG/G常用设备

LNG储罐

LNG储罐是LNG的储存容器。在移动LNG加气站中可选小型LNG储罐(一般16~20m3),也可以用LNG储气钢瓶作储气设施,解决其储气问题。小型储气罐一般为双层真空隔热构造。设计工作压力取决于层罐的工作压力,一般为0.8~1.OMPa。由于LNG储罐是连续供气,其日蒸发率要求不高,一般小于0.3%即可。

LNG低温高压泵

LNG低温高压泵是整个LG站将LNG转变成G加气站的必要设备,其可靠性要求非常高,既要求能够耐低温(-162℃),又要求能够升压且承受高压(出口压力达25.0MPa)。为了保证设备的使用寿命和生产平安,一般均使用国外进口的5GPM~20GPM(191~761/min)低温高压泵。

高压气化器

气化器是将液化天然气气化成气态天然气的设备,要求耐温围广(-162℃~50℃),耐高压(32.0MPa),气化器采用空温式,通过吸收周围大气中的热量来完成LNG的气化过程。为增大与周围大气环境的换热效率,其主体采用耐低温的铝合金纵向翅片管,其气化量根据工程的实际状况进展设计:一般气化能力选择1.0~1.5×104Nm3/d,在空温式气化器的气化工程中,根本不需要其他能量,系统的稳定强,运行本钱低。

顺序控制盘

顺序控制盘是保证高压储气瓶(井)的充气按一定顺序进展的设备。给高压储气瓶(井)充气的顺序是从高压到低压。在对外无售气时,气化器将高压钢瓶组(井)充满到高压(25MPa)后,再向压力较低的气瓶充气,直至全部充满到高压。

售气机

售气机是对LNG/G汽车进展加气、计量的设备。5、经济分析与市场前景开展天然气汽车必须具有相应数量的加气站,以满足天然气汽车的加气。通常一座日供气量为1.0~1.5×104Nm3国产设备的移动式LNG/LG/G加气站,建站费用约需300-400万元(不含征地费);而且储量大,耗电省,管理本钱低,机动、灵活,适应性广,具有非常好的经济与社会效益。

二.移动式〔橇装〕LNG汽车加气站1.移动式〔橇装〕LNG站的组成LNG橇装站包括3个局部,分别为储存、电气自控和加气机。可以整体装在汽车托盘上作为移动站使用,也可以放在地上作为橇装站使用。国*型LNG橇装站国外*型LNG移动站1.1储存罐的大小确定LNG储存罐的时,主要考虑的因素如下:橇块的机动灵活性强、工厂化生产、易于异地运输、场地适应性强等特点要求储存罐不宜过大。LNG橇装站有可能与城区的加油站合建,为了在城区加油站找到适宜的场地,且对周边环境影响较小,不引起公众的恐慌心理,要求储存罐不宜过大。国规中关于LNG站场的消防系统配置要求也决定了储存橇的规模不宜过大。"城镇燃气设计规"(GB50028—2006)中规定,总容积<50m3且单罐容积≤20m3的液化天然气储罐或储罐区可单独设置固定喷淋装置或移动水枪,其消防用水量应按水枪用水量计算。在此规模的情况下,"城镇燃气设计规"(GB50028—2006)中规定的水枪用水量为20L/s。"建筑设计防火规"(GB50016—2006)中规定,当消防用水量不超过25L/s时,可不设置消防水池。因此,从LNG移动〔橇装〕站的消防系统配置角度看,要求储存橇的规模不宜大于20m3。

④为了表达LNG移动〔橇装〕站的经济效益,使之能够快速得到推广,储存罐的规模又不能太小。以配置240L车载储气瓶的公交车为例,20m3的储存规模能满足约70辆公交车的需求(日加气量约为1.0×104m3/d,折合成液态LNG约17m3/d),既能满足初期加气的需求,也能取得一定经济效益。建立1座20m3储存规模的移动〔橇装〕站,总造价约350-400万元。2.LNG移动〔橇装〕站的设备配置

主要包括20m3低温卧式储罐(采用真空粉末绝热罐,设计压力为1.2MPa,设计温度为-196℃)、低温潜液泵、卸车调饱和器等,设备之间采用真空绝热管进展连接。根据功能,整个橇块分为卸车区、储存区、泵区和阀门操作区。管道连接在满足应力要求的前提下,力求简洁、美观。考虑到储罐的外形尺寸及运输要求,橇的外形尺寸为12.0m×2.8m×3.0m。橇装站主要利用泵进展卸车,泵启动前需要将槽车的LNG压到泵壳,以防止产生气蚀。配置增压器对槽车进展增压。

电气自控的作用是提供动力,控制平安运行。主要包括配电、动力线路、控制柜,可燃气体报警等设备。

包括1台LNG加气机。3.LNG移动〔橇装〕站的消防方案

参照现行的"城镇燃气设计规"(GB50028—2006)和"建筑设计防火规"(GB50016—2006)中对LNG气化站的消防要求,确定LNG橇装站的消防方案。LNG橇装站的规模为20m3,属于总容积<50m3且单罐容积≤20m3的LNG站场。3.1消防水系统

根据"城镇燃气设计规"(GB50028—2006)的规定,总容积<50m3且单罐容积≤20m3的液化天然气储罐或储罐区可单独设置固定喷淋装置或移动水枪,其消防用水量应按水枪用水量计算。因此,LNG橇装站中的LNG储罐单独设置移动水枪。"城镇燃气设计规"(GB50028—2006)规定,单罐容积≤50m3,水枪用水量为20L/s。因此,LNG橇装站的消防用水量为20L/s。

根据"建筑设计防火规"(GB50016—2006)的规定,当消防用水量≤25L/s时,可不设置消防水池。因此,LNG橇装站不需要设置消防水池。3.2高倍数泡沫灭火系统

高倍数泡沫发生器采用压力泡沫混合液驱动微型冲击式水轮机作为动力,发生器自带泡沫液罐和比例混合器。使用时接上水源,用吸液管从泡沫液桶中吸取泡沫原液,就可发泡。移动〔橇装〕站设置1台PF4型水轮式移动高倍数泡沫发生器,作为移动式消防设施机动使用,能适用于不同位置的火灾现场,灵活、快速地作出反响,迅速覆盖泄漏的LNG。3.3化学消防器材等

设置8kg手提式干粉灭火器4台。此外,多层复合灭火毯2块,并配置铁锹、水桶等灭火工具。4.LNG移动〔橇装〕站的平安技术

①由于LNG橇装站为工厂预制生产,生产及检验过程可以得到有效的控制,故其总体质量性能良好,平安性能有保障。

②通过在易泄漏点(比方阀门操作区、储罐接收处等),设置低温报警装置和可燃气体泄漏报警装置,对易泄漏点进展检测和监控[4]。一旦出现泄漏,报警器发出声光报警,使工作人员在第一时间发现泄漏点,从而确保及时采取平安措施。

③设置紧急迫断装置,一旦监控到异常情况,系统将自动紧急迫断,确保事故不会扩散和蔓延。

④对于橇装站,一旦液体泄漏,如何控制事故的蔓延,将LNG控制在最小围,是一个大问题。通过对LNG的特性、储罐的构造、辅助平安设施的分析,确定在储罐接口下方设置集液槽,四周设置导流沟。通过集液槽和导流沟将泄漏的LNG引至设置在橇外侧的集液池,再通过高倍数泡沫覆盖,就可以将事故控制在最小围。这样设置的具体原因如下:

a.LNG或低温气体(-110℃以下)的密度大于环境空气密度,泄漏后向低洼处沉积。

b.事故的多发位置一般在设备的接口处,这是由于设备的接口处焊接点多,易产生应力集中。事实上,国的几起事故都发生在设备的接口处。

c.集液池收集的泄漏的LNG很容易被高倍数泡沫覆盖。

⑤操作人员必须进展岗位培训,持证上岗。5.LNG移动〔橇装〕站的适应性

在站址选择、建站地区土建条件、建立期等方面均具有优势。在城市建成区,可以做到易于选址,快速安装。

①橇装站可以设置在建成的加油站中,采用油气合建的形式。

②移动〔橇装〕站可以适应绝大局部的公交车停车场、调度场、高速公路效劳区等场所。

③移动〔橇装〕站特别适用于初期加气车辆较少,建立期短,资金相对短缺而占地可以扩容的情况。在工程初期,由于加气车辆较少,考虑采用橇装站启动。一旦加气车辆到达饱和,只需把储存橇移走,扩容成常规站,而电气自控橇、加气机橇可留下继续为常规站效劳。这样可以取得更好的经济效益,更有利于工程的推广。三.LNG、L-G、G加气站的比拟1加气站设备和造价1〕LNG加气站LNG加气站是专门对LNG汽车加气的加气站,主要设备包括LNG储罐、自增压器、LNG加气机等。LNG储罐是双层壁真空绝热容器,容器由奥氏体不锈钢材料制成,外容器为碳钢,中间绝热层为膨胀珍珠岩并抽真空。这种储罐绝热性能好,蒸发损失低,有不同型号及规格的定型产品。加气站可以方便地增加储罐的数量以适应生产和需求的增长。自增压器是加气站输送LNG的关键设备,主要作用是保证LNG储罐有足够的压力来给LNG加气机供给LNG。LNG加气机是专门为LNG汽车制造的加气计量装置,可以直接计量、显示充入车辆中的LNG的数量。其主要优点是加气速度快,一般可在3~5min加气完毕。2〕LNG汽车和加气站的优点①能量密度大。同样容积的LNG车用储罐装载的天然气是G储气瓶的2.5倍。目前国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000~1300km,非常适合长途运输的需要。

②运输方便。在陆上,通常用20~50m3(可储存1.2×104~3.O×104m3天然气)的汽车槽车。③排放物污染小。LNG汽车的排放效果要优于G汽车。与燃油汽车相比,LNC汽车污染物的排放量大大降低,被称为真正的环保汽车。

④平安性能好。LNG的燃点为650℃,比汽油、柴油的燃点高;点火能也高于汽油、柴油,所以比汽油、柴油更难点燃。LNG的爆炸极限为5%~15%,气化后的密度小于空气;汽油爆炸极限为1.0%~7.6%;柴油爆炸极限为0.5%~4.1%。可见,LNG汽车比汽油、柴油汽车更平安。

⑤经济效益显著。由于LNG的价格比汽油和柴油低,又由于LNG燃烧完全,不产生积碳,不稀释润滑油,能有效减轻零件磨损,延长汽车发动机的寿命,所以LNG的经济效益显著。

3〕LNG加气站工艺流程①卸车流程。由加气站LNG泵将LNG运输槽车,或站储罐的LNG卸至移动加气站LNG储罐。

②加气流程。移动加气站LNG储罐LNG由LNG泵抽出,通过LNG加气机向汽车加气。

③储罐调压流程。卸车完毕后,用LNG泵从储罐抽出局部LNG通过LNG气化器气化且调压后进入储罐,当储罐压力到达设定值时停顿气化。

④储罐卸压流程。当储罐压力大于设定值时,平安阀翻开,释放储罐中的气体,降低压力,以保证平安。4〕LNG汽车设备及改装费用

假设采用国产件改装,中型车本钱约1.5×104元,重型车约2.2×104元,本钱回收期约1.0~1.4a。使用LNG作燃料与使用汽油和柴油相比,燃料费用可降低22%~32%,发动机的维修费可降低50%以上。随着国家实行燃油费改税的政策,LNG汽车的本钱回收期将缩短。5〕L-G加气站L-G加气站是将LNG在站气化后使之成为G,并对G汽车加气的加气站。这种加气站需要的主要设备有LNG储罐、LNG泵、气化器、G储气瓶组和G加气机、LNG高压泵。其工艺流程为:用高压LNG泵将LNG送人气化器气化后,通过顺序控制盘将其储存于高压G储气瓶组,当需要时通过G加气机对G汽车进展计量加气。其中LNG储罐的作用与LNG加气站中LNG储罐的作用一样。LNG高压泵的主要作用是将LNG储罐的LNG输送至高压气化器进展气化。它可以保证足够的压力而不再用压缩机进展压缩。高压气化器的作用是将LNG转化为G。它的主要形式有3种:开架式气化器、浸没式气化器和中间媒体式气化器,其中最为常用的是开架式气化器。顺序控制盘的主要作用是对经过高压气化器气化后流人储气瓶组和加气时由储气瓶组流入加气机的气体进展分配,以使其效率到达最高。根据经历,可以对加气站的高压储气装置采用编组的方法以提高加气效率。具体方法是:将储气瓶按1:2:3的容积比例分为高、中、低压3组,当高压气化器向储气瓶组充气时,应按高、中、低压的顺序进展;当储气瓶组向汽车加气时,则相反,应按低、中、高压的顺序进展。这些工作都是通过顺序控制盘来完成的。1×104m3/dLNG/LG/G移动式〔橇装〕加气站设备和造价加气站类型工程单价数量合计/万元LNG加气站20立方储罐30.0万元/台130.0加气机20.0万元/台120.0设备,工艺36万元/套116电气,仪表14万元/套—9壳体,配套12万元/套—12拖车,托盘40万元/套40消防9其它15合计——151L-G加气站储罐30元/台130LNG高压泵5.0万元/台15G加气机16万元/台116高压气化器24万元/台124电气,仪表18万元/套1181000立方储气瓶组20万元/组220设备,工艺36万元/套—36壳体,配套12万元/套12拖车,托盘40万元/套40消防——9其它15合计——225G加气站进气系统12万元/套112压缩机68万元/台168空冷系统18万元/台118脱水装置28万元/台1283000立方储气系统50万元/套350电气,仪表11万元/套111加气机19万元/台319设备,工艺12万元/套112壳体,配套12万元/套112拖车,托盘40万元/套—40消防3其他——10合计——283如果想在L-G加气站对LNG用户供气,则只需要增加1台LNG加气机和1套LNG管道即可,其增加的造价约30万元。因此在LNG和G用户均存在的情况下可以建立LNG和L-G联合加气站。几种移动式天然气加气站的设备比拟:系统组成LNG加气站LNG+LG

加气站LG加气站说明卸车系统√√√可采用压力卸车或泵储罐√√√双层金属真空容器LNG泵√√

多级离心泵饱和压力气化调节器√√

铝翅片式换热器LNG售气机√√

孔板流量计高压LNG泵

√√往复式柱塞泵高压气化器

√√铝翅片、不锈钢管换热器G储气瓶

√√ASME标准专用G瓶G售气机

√√质量流量计控制系统√√√PLC可燃气体及火焰

报警器√√√

汇森石油天然气专利产品----移动式G加气站的介绍1原则流程图〔汽车液压驱动〕2.原则流程图〔液压泵驱动〕3.作为油田零散气回收装置的应用4.作为G橇装站的应用5.作为移动式零散气回收装置的应用6.移动式G加气站的构成1〕集装箱车头和拖盘2〕加气站橇体由三个局部组合而成⑴20英尺贮气槽集装箱:瓶组式〔国产〕装有144只G气瓶,可贮20Mpa压力G气体,充装气体总量3000NM3,集装箱外形尺寸6058×2438×2591mm〔长×宽×高〕。⑵1972×2438×2591mm,装有程序控制系统和气体增压器。⑶1972×2438×2591mm,装有一台双枪G加气机。以及拉出式斜梯。3〕工作原理⑴G移动式加气站首先在G母站充满3000m3的天然气,贮气槽车装有充气柱接口和压力控制系统。⑵G移动式加气站可以开往公交车停车场、较为空旷的野外、道路旁、停车场和加油站等处,设置好平安警示,便可以开场为用户效劳。⑶当加气机和需加气汽车连通后,三组高压瓶组中的一组开场依靠自身贮气压力为汽车快速充气,充气时间约3~5分钟,汽车充气压力20Mpa。[4]当三组贮气瓶组中的一组充气压力低于20Mpa时,程序控制系统将自动切换三组气瓶为汽车的充气顺序,先低压瓶组为汽车充气,充气压力缺乏20Mpa时,自动切换到另外二组气瓶补足充气。[5]当贮气瓶组低压一组的压力低于5Mpa时,增压器利用汽车动力驱动开场工作,将低压瓶组的剩余气体倒换到高压瓶组中,其作用是将自身压力太低,无法依靠瓶中贮气压力为汽车充气的剩余气体倒换到高压瓶组中,尽量将3000NM3气体能够最大限度的参加需充气的汽车。[6]增压器将三组中的二组低压气顺序倒入最后一组高压瓶中,三组气瓶的剩余压力最后分别为0.3,0.3和2Mpa。[7]由于最后瓶组只有少量剩余气体,所以几乎可以将90%的气体尽可能多的加到需要充气的汽车上,减少了移动式加气站自己往返充气的次数。4〕特点[1]增压器由汽车动力驱动,不需外供动力,增加了移动式加气站的灵活性,适应性和减少了能量消耗。[2]由标准集装箱模块组成,便于专业化生产。[3]减少了固定式加气站所需的大量投资,只是一样规模加气站投资的三分之一到五分之一。[4]特别适合城市、油田等各种特殊场合应用。5〕设计条件[1]车载气量为3000立方米/次。[2]加气负荷均匀分布,可以根据加气站的加注能力进展调度;[3]加气站每日操作时间为16小时;先通过储气瓶加气,当高压储气瓶不能满足加气要求时,通过PLC控制,启动高压旁通管路,采用增压器直接给汽车加气,当车辆停顿加气时,通过PLC控制,由增压器给储气瓶补气。在此操作工况中,系统优先权是给加气车辆,也就是说当存在加气车辆时,总是先"加气后补气"。这种操作工况的优点是对加气车辆调度的要求不高,加气灵活性好。6〕移动式加气站主要设备介绍增压器配液压泵的增压器模块G储气集装箱程序控制器加气机充气柱移动式天然气加气装置〔35英尺〕技术性能指标工程天然气回收设备G加气站设备储气能力3000-4500M33000-4500m3单车充气时间5分钟加气机充气柱双枪加气机,体积10*2.438*2.59110*2.438*2.591耗电15kw15KW连接配有槽车供气接头可连接供气管网或拉气供给作为移动加气站的应用五.LNG/LG/G加气站运行费用比拟在建站规模一样的情况下(均为1×104m3/d),3种加气站的造价差异很大。LNG加气站造价最低,仅为G加气站的30%左右。L-G加气站的造价也仅为G加气站的48%左右。1.运行费用由于L—G加气站比LNG加气站增加了局部设备,从而使其工艺流程较为复杂,增加了动力设备及高压管道,因而增加了管理和维修量,各方面的运行费用也随之增加。G加气站的设备最多,工艺流程最复杂,且动力设备多,高压管道转多,从而使其管理和维护都比拟困难,其运行本钱将有较大增加。LNG加气站的设备少,工艺流程简单,动力设备少且几乎没有高压管道,因而维修量很小。加气规模为1×104m3/d的LNG,LG和G加气站的年运行本钱概算(原料气除外)见下表。1×104m3/d天然气加气站年运行本钱概算(原料气除外)加气站类型工程单价数量合计/(万元/年)LNGLGG电0.62元/(kW·h)1.6×104kW·h1维修——2管理——3折旧——15工资及福利4万元/(人/年)5人20合计——41电0.62元/(kW·h)5.8×104kW·h3.6维修——4.0管理——3.0折旧——20工资及福利4万元/(人/年)7人28合计——58.6

电0.62元/(kW·h)7.2×104kW·h5维修——6管理——6折旧——30工资及福利4万元/(人/年)7人28合计——75注:加气站按年运行330d计算。2.天然气进站价格对运行费用的影响由于原料气的费用一般要占到其运行总费用的80%~90%,故原料气的进站价格将对加气站的年运行费用产生很大影响。在同一地域,加气站对外供气价格应该近似等同。由于加气站所处地域及距不同气源的距离不同,不同类型的加气站的天然气进站价格将有很大变化。在其他费用变化不大的情况下,天然气进站价格对加气站总的运行费用的影响很大。3平安性天然气是易燃易爆的物质。因此加气站的平安性将是建站所必须考虑的重要问题之一。决定加气站平安性的主要因素有高压管道、动力设备、高压储气设备和系统复杂程度几个方面。为了保证加气站的平安运行,每一种加气站的建立方案在其主要设备上都采取了严密的平安措施。3种加气站的不平安因素及采用的主要平安措施比拟见表3。表33种加气站的不平安因素及平安措施加气站类型LNG加气站L-G加气站G加气站高压管道无高压管道高压管道较少,有平安隐患。高压管道多,平安隐患较大。动力设备动力设备少动力设备较多动力设备较多高压储气设备无高压储气设备有高压储气设备,有平安隐患。有高压储气设备,有平安隐患。系统复杂程度系统流程简单,易操作。系统流程较复杂系统流程较复杂平安措施LNG储罐设有充满指示口、液位计、平安阀等平安装置。在主要管道上都装有防超压的平安阀。在管道的每个独立段都装有紧急迫断阀。LNG储罐设有充满指示口、液位计、平安阀等平安装置。在压缩机房上部安装机械排风系统,保证空气流通。在管道的每个独立段都装有紧急迫断阀及平安阀。在壳体上部安装机械排风系统,保证空气流通。对3种天然气加气站都采用的平安措施还有:采用防爆电气设备,加气机必须具有紧急迫断、过流切断、拉断切断等平安装置,设置平安放散系统。通过这些平安措施的实施,使得加气站的平安性有了较好的保障。但是,必须认识到天然气属于易燃易爆的危险性物质,生产操作必须严格按照规进展,以免发生意外。4.移动式〔橇装式〕LNG汽车加气站平安设计LNG加气站建立是保证LNG汽车正常运行的根本前提,单燃料LNG汽车的开展更要求配套加气站与之同步开展。为加快加气站的建立和降低建站本钱,国外正大力推广建立移动〔撬装〕式LNG加气站。它是采用撬装式集成技术将加气站的储存装置、加注系统和控制系统等都尽可能集成在一个撬装底座上形成一个闭环控制的整体设备。该类装置不依赖天然气管网及气源,占地面积小、集成化程度高、技术先进、平安可靠、投资小、建站周期短、易操作和搬迁,机动灵活,集撬装移动的方便性和LNG运输及使用的优势于一体。这种加气站不须单独建站,可以设在现有的加油站或G加气站里,能在较短的时间以较少的投资迅速形成加气网络,特别适合在城市建立推广。但是撬装式LNG加气站对平安具有特殊要求,所以改良其平安设计,对于保证其高度集成化与撬装移动性具有重要意义。

1〕移动〔撬装〕式LNG加气站危险性分析

LNG燃料是一种密度小、易燃易爆且扩散性极强的液体,属甲类火灾危险品,其性质与液体甲烷相似,假设处理不当,极易发生事故。撬装式LNG加气站的危险性主要包括:①LNG燃料为低温液体,一旦发生泄漏,会造成材料性能下降,导致更严重的事故,并极易造成人员被低温灼伤的事故;②在充装LNG过程中,进人同一设备及管路的LNG会由于密度和成分的差异引起分层,导致LNG突然大量蒸发,压力骤升。假设压力超过设备的极限承压能力,就会造成设备损坏和介质泄漏,甚至爆炸;③LNG气化与空气混合会形成爆炸性混合物,如果存在着火源,则极易发生火灾爆炸事故。同时,气体燃烧产生的辐射热会对工作人员及装置造成极大危害;④天然气虽然毒性小,但泄漏后可能会造成人员窒息等人身伤亡事故;⑤移动〔撬装〕式LNG加气站由于其高度集成化的特点,发生事故时损坏程度深。由此可见,移动〔撬装〕式LNG加气站的平安问题至关重要,在设计制造和操作过程中,必须明确有关危险源,根据相关标准和运行管理经历对其平安性进展全面把关,从而使之到达较高的平安水平。2〕移动〔撬装〕式LNG加气站的平安设计站址的选择和分布应符合城市和区域道路交通规划,以及平安防火、环境保护、方便使用的要求,不应设在供电、通信线路的下方。在主城区所建的加气站,应靠近交通干道或车辆出人方便的次要干道上;郊区所建的加气站宜靠近公路或主城区的交通出人口附近。移动〔撬装〕式LNG加气站的LNG储罐、加气机与站外建、构筑物或设施间的防火间距,LNG储罐与明火、散发火花地点和站建、构筑物间的防火间距应符合规的规定。LNG槽车卸液设计中应注意以下几点:①必须采用密闭卸液方式;②在卸液管线的两侧均应设置切断阀,应在卸液口设置液相止回阀,以防止液体回流;③应设置放空和吹扫接头,集中放散放空及吹扫气体;④在卸液过程中应关闭运输车辆发动机。5.加气站管路系统平安设计LNG管道作为移动〔撬装〕式LNG加气站的输运通道,由于其输运介质为低温流体。因此,在设计管道及其支撑构造时应考虑到温度变化及大温差对材料性能的要求,其保温材料必须具有良好的防水、隔热、阻燃功能,并对支撑构造采取隔热措施,以防止结冰或支撑钢材脆化等。为防止由于阀与阀之间隔离开的各液体管段或低温气体管段出现超压现象,应在各管段上设置管线平安阀,以防止管道超压造成事故,放散气体需要进展集中放散处理。管线泄压平安装置的设置应能最大程度地降低对管线或管件造成破坏的可能性。应正确设置管线平安阀排出方向,以减少对人员和其他设备的危害。移动〔撬装〕式LNG加气站的所有管道及管件的设计压力应为加气站最高工作压力的1.5倍以上,平安阀起跳压力为其1.05一1.10倍。设计温度低于一20℃的管线应选用奥氏体不锈钢材质及LNG专用低温阀门。低温管道系统中储罐出口至泵的液相管道应采用真空绝热管道,其余液相管道在条件允许的情况下应尽量采用真空绝热管道。6.LNG槽车卸液平安设计对于移动〔撬装〕式LNG加气站而言,其气源可以依靠槽车供给,也可自己往返拉运。因此LNG槽车卸液过程相当重要。在平安设计中应考虑以下几点:

l〕为保证储罐及其连接部件在低温条件下能够正常工作,其罐体材料必须采用抗低温材料。暴露在外的储罐隔热层应具有防火、防水、阻燃、阻蒸汽的性能,且在消防水的冲击力作用下不会移动。2〕储罐外筒之间填充的不可燃隔热材料不仅要适应LNG及冷蒸汽的低温环境,而且当外筒遇火灾事故时,还要确保筒材料的导热性能稳定。3〕合理设计、配置平安阀等,除与平安阀、检测仪表连接的管路外,其他所有输运介质为天然气〔液相或气相〕的管路应设有能够自动关闭的紧急迫断阀。当出现火灾或接触明火、LNG储罐泄漏时,上述紧急迫断阀应能就地或在远距离处实现自动或手动关闭。

4〕为防止罐形成空气与天然气的混合物导致事故,储罐在首次充注LNG之前或停顿使用部检修后,需要进展惰化处理。

5〕应防止LNG充注过量、液体受热膨胀造成液位超高,以及罐压力到达平安阀启动值时液体淹没平安阀进口。

6〕分析地震、风灾、雪灾等自然

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