详解LNG加气站建设.docx

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详解LNG加气站建设

详解LNG加气站建设

一、概述：

  天然气经净化处理（脱除CO2、硫化物、重烃、水等杂质）后，在常压下深冷至-162℃，由气态变成液态，称为液化天然气，液化天然气的体积约为相同质量的天然气体积的1/620，重量约为同体积水的45%左右。

二、分类：

  LNG加气站供应液化天然气LNG的加注站，共分四种类型，一般将其分成为：

1、撬装式加气站

2、标准式加气站

3、L-CNG加气站

4、移动式撬装加气站

三、功能模式：

   加气功能:

储罐内的LNG由LNG低温泵抽出增压，通过加液机向汽车加液；

   卸车功能:

由低温泵将LNG槽车内LNG抽至LNG储罐；

   增压功能:

将储罐内部分LNG注入汽化器汽化成BOG（BoilOffGas蒸发气）进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止；

   调温功能:

用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG注入增温器后进入储罐，当液体温度达到设定温度时停止。

  一般纯LNG加气站由：

LNG储罐，泵撬及潜液泵，储罐增压汽化器、卸车汽化器、EAG加热器（工艺流程不同，这三个汽化器也会有相应的变化），加液机等组成。

储罐：

作用：

用于LNG液体存储。

外形：

立式储罐、卧式储罐

绝热材料：

真空粉末（珠光砂）

缠绕式（玻璃纤维）

日蒸发率：

<0.3%

设计最高工作压力：

1.2MPa

安全阀开启压力：

1.25MPa

耐压压力：

<1.6MPa

设计温度：

-196℃

工作温度：

-162℃

储罐的使用注意事项：

1.有双根部阀的储罐，靠近储罐则的阀门，应常开。

2.卸车时，建议储罐的极限充装量为不超过有效容积的90%（厂家给出为几何容积的85%-95%），使用余量不能低于10%。

3.储罐压力高时，不一定为储罐有问题，应考虑整个系统的漏热和存液时间等情况，一般在压力超过1.1MPa时需进行排放泄压，储罐长时间处于高压状态会影响储罐夹层真空的寿命。

4.储罐出现大量的长时间的“冒汗”或结霜，且压力不停快速上涨时，应考虑其真空失效，应进行紧急处理，手动排压，转移罐内的LNG液体。

5.储罐建议每隔一年进行一次真空检测，储罐为热罐时真空度小于1Pa,储罐为冷罐时真空度为小于0.5Pa（0.00375TOF）为合格。

6.储罐不能带液运输，长时间停用时应排放掉罐内的LNG液体。

7.储罐属压力容器设备，根据中华人民共和国颁布实施的《压力容器安全技术监察规程》要求，安装、维修、改造压力容器，需有相应资质的单位到当地质检部门进行告知，获得许可后才能进行安装、维修、改造。

加气机：

工作介质：

LNG

加气速度：

3～80kg/min

计量准确度：

1.0级

重复性：

0.5%

工作压力：

1.6MPa

设计温度：

-196℃～55℃

真空模块设计

高亮度大屏显示，可调节计量单位

双重拉断保护

标配真空加气软管

可选配防爆小标打印机

金属键盘配置

加气机的使用注意事项：

1.加液机每次上电之前，应先检查仪表风压力是否足够（>0.4MPa）。

2.加液机通电后，小循环阀门应起跳，特殊设置的除外；显示屏应显示最后一次加液的数据。

小键盘旁屏幕上应显示加注空闲。

3.应尽量少的进行大循环预冷，可以根据化霜的情况或环境温度来判定，环境温度高时，可适当增加大循环的次数。

4.加液机的流量计为质量流量计，实体部分并不是真空，内部充装了惰性气体，所以在长时间工作时会结霜。

但不建议对流量计保温，否则会影响计量精度。

5.加液枪每次操作前，应先对其进行吹扫，特别是内密封环处冰渣和异物,极易损坏密封圈,缩短密封圈寿命。

6.加液枪密封垫极易损坏，且成本较高，操作时，应双手均衡用力，先泄压，然后压紧手柄平稳的拔出。

7.加液枪的内密封垫损坏时，拔下加液枪会出现泄漏现象；如果加液时发生泄漏，一般为外密封圈损坏。

外密封圈比内密封垫更易损坏，内密封垫损坏时，极易伤人。

8.加液枪的密封圈、垫的使用寿命以次数计算，所以尽量减少加液枪的插拔次数，在不使用时，可以把枪放在挂扣处，不用插在加液机的枪座上。

泵撬：

工作介质：

LNG；

充装速度：

≤160kg/min

工作压力：

≤1.6MPa

设计温度：

-196℃～55℃

LNG泵撬使用注意事项：

1.LNG泵撬使用前必须检查每安全旁通放散阀应全部关闭，安全阀进口截止阀门应处于开启态，气动阀全部关闭处于自动状态。

2.LNG泵撬上每段真空管和泵池等部件上有一个抽真空咀，严禁打开该真空咀，否则真空会全部失效。

3.LNG泵撬部分元件只有少数工况时才接触LNG液体，所以工作有可能发生泄漏，在泵撬工作应注意巡察。

4.应每周至少进行一次泵撬上阀门的检查。

包括手动/自动阀门

5.每月应进行一次放散管残液排放操作，雷雨天气时禁止操作，夏季应缩短为15天一次，雨后应立即进行排放操作。

低温潜液泵：

型号：

TC34

输送介质:

LNG

流量：

340L/min

电机功率：

≤11KW

转速：

1500～6000r/min

泵池工作压力：

1.6MPa

蒸发率：

≤50%/d

潜液泵使用中的注意事项：

1.程序在进行自动运行时，泵的进出口压差参数不能设置太低。

2.潜液泵正常工作时，变频器上显示的电流应大于4安培以上，低于22.5安培。

3.手动模式，需要启动潜液泵进行工作时，潜液泵必须预冷完成后才能启动，以免损坏潜液泵或缩短泵的寿命。

4.潜液泵运行时声音小，轻快明细，同时振动非常小。

5.ACD潜液泵的维护周期时间为运行4000h需进行检测。

6.设备长时间停用或维护潜液泵时，泵池的进口与回气口、出口等要完全密封，待泵池恢复成常后再进行相应的操作，以免含有水蒸气的空气进入潜液泵，容易造成冰堵，且锈蚀潜液泵部件。

四、分类特点：

撬装特点

1、机动灵活，占地少。

不依赖天然气管网，只需用LNG槽车来运载LNG作为气源。

站内所有工艺设备都安装在一个橇块上，整体尺寸较小（外形尺寸长×宽×高为12m×2.5m×3.31m）；控制系统安装在一个改装的标准集装箱内（外形尺寸长×宽×高为6m×2.5m×3m）；充装LNG前加气站整体总质量只有21.8t，非常适于用汽车搬运。

可根据市场需求随时改变加气站地点，在城市尤为适宜。

2、安全、环保，能耗低。

LNG已经经过了净化处理，无须压缩、冷却、脱水、脱硫等电力消耗较大的装置，整个生产工艺中省去了天然气净化设备和空气压缩机，大大减少了配套设施，不仅节约了设备造价，而且缩短了建设期。

3、自动化程度高，易操作。

配有自动控制系统，数据采集、可燃气体监测、超压停泵及低压开泵等过程都自动完成，简单易操作。

[2]

标准特点

主要适应于加气在3-5万m3/天，加气量比较大的的情况下采用此类加气站，

占地面积在5-7亩左右，主要用于车辆较多、充装量较大的重型卡车或大城市的城际大巴。

3-5万m3/天标准加气站主要设备按双泵双液机设备配置。

L-CNG特点

L-CNG加气站综合性能比较强，既能充装LNG，又能充装CNG。

在LNG价格比较优惠的地区及较大的城市能充分发挥其效能。

移动特点

移动式撬装站主要用于暂时没有条件建站的情况下，用户要求加气比较急，使用该设备。

特点是所有的设备都安装在移动汽车上，机动性强。

缺点是储气量比较小，储罐在13、30立方左右。

五、手续流程：

1、立项申请（可研报告）

2、政府批示—市、县发改委

3、规划建设局—环保、安监、土地、消防—建设局

4、开工建设—监理—完工验收—运营。

5、图纸设计—会审（安监、消防）—施工许可—施工质量—验收报告。

六、安全常识：

1、LNG在环境大气压下具有极低的温度：

-162℃；

2、具有很大的气液体积比，如果减压措施不当，将导致压力迅速升高。

LNG的气液体积比大致为620：

1；

3、前期加注量小，自然汽化回导致气损率偏大；

4、城市内LNG车辆不可避免的存在放散问题；

5、天然气是易燃性气体，生产区域有明显的安全标识；

6、撬装式LNG汽车加气站应在有完备的安全措施及固定点使用,严禁随便移动使用，真空工艺管线不允许踏踩；

7、运输过程严禁碰撞储罐，储罐必须保持真空度；

8、保持设备所在地区通风良好；

9、在维修或保养设备时确保系统已泄压；

10、远离易燃品或电火花；

11、电气部分及仪表部分不能进水；

12、所有电气设备都应符合危险区域防爆等级的要求；

13、在有LNG的区域内，不能使用明火或任何未经允许的电气及通讯设备，例如手机和无线电广播发射机。

注意事项

LNG增压

采用LNG低温高压柱塞泵直接增压。

低温高压柱塞泵启动前需要预冷。

预冷

打开泵进液阀及回气阀，LNG液体流入泵头，且充满泵头，预冷产生的气体从回气管道回到储罐。

泵回气管道上装有温度检测装置，当检测到回气口温度低于-100℃后保持5min然后可认为预冷完成。

泵启动

打开泵出口排空阀排空泵出口压力，启动泵，泵开始运转后关闭出口排空阀，PLC系可自动完成。

听泵运转的声音是否正常、是否为空转，空转与正常运转的声音完全不同，如出现空转可适当开启泵气相口放空阀排气，如果排气后泵运行正常即可关闭排空阀，如果排空时达到15S泵仍无法正常运行则应立即停泵，然后重新预冷。

谨慎

任何一组空温式气化器满负荷连续运行时间都不应超过8小时，运行8小时后应切换至另一组气化器运行，停用的气化器可自然化霜。

（PLC系统可实现自动切换）

在环境温度较低的地区将在空温式气化器后配备水浴式加热器，用于在环境温度较低时对空温式气化器输出的气体进行复热，以保证进入储气井的气体温度≥-5℃，PLC系统会根据出口温度自动完成水浴式加热器是否投运。

LNG储罐增压

当LNG储罐压力过低时≤0.2MPa应当对LNG储罐进行增压。

七、作业程序：

1、液化天然气槽车进站后，引导监督其按指定卸车位停靠，接好接地线垫好防溜木块；

2、检查槽车液体与储罐液体温度确定卸车方案，当储罐液体温度高于槽车时，宜采用顶部进液，否则采用底部进液；

3、液化天然气液相、气相卸车软管完好状况

4、检查储罐区内储罐内压力液位；

5、按液化天然气充装流程检查卸车台至储罐的所有阀门开停位置是否正常；

6、以上各点准确无误后?

站内操作员检查槽车压力、温度、液位并记录；

7、卸车区至罐区的操作由站内操作员进行槽车至卸车台操作由槽车押运员进行。

充装过程中，巡回检查所有工艺阀门、管线、仪表工况作好记录工作并注意避险。

九、具体卸车操作：

1、给槽车增压，将槽车压力增高至储罐压力加0.2MPa槽车压力最高不超过0.66MPa；

2、确认槽车压力达规定后正确开启进液阀门；

3、观察进液管，如结霜并有流液声表示卸车正常，如接头等泄漏，立即停止卸车操作排除险情；

4、观察槽车及储罐的压力及液位变化情况，通过储罐的减压及槽车增压操作保持压差在0.2MPa左右，槽车压力最高不超过0.66MPa；

5、待液化天然气卸完后关闭液相管进口阀门及储罐进口切断阀。