浅谈LNG加气站设计要点

李宝成 黄凯

摘  要：伴随时代的发展，人类社会活动的增加，在促进社会进步的同时，也增加了能源的消耗量。为促进可持续发展，节能和研发新能源一直是时代发展的主题之一。为更好的满足人们的需求，并节约能源起到较好的保护环境的作用，推出了LNG汽车和加气站。为使LNG加气站使用功能可以充分发挥，对其设计要点应充分掌握，从而保障设计的合理性和可行性。

关键词：LNG;加气站;设计要点

与其他的燃料相比天然气具有一定的清洁性，因此在日常的使用中，可有效减少对环境的污染。在促进可持续发展的同时具有较好的环保性，LNG汽车指的是在车中进行天然气的存储，并作为汽车的动力来源的一种汽车，通常标准的车用瓶温度为112K，压力在0.1MPa左右。为保障这类汽车的日常运行，应建立相应的LNG加气站，并保障加气站设计的合理性，充分发挥自身的价值。

1 建站方式

1.1 站房式设计

站房式设计通常需要占据相对较大的地面面积。因此在土地资源上需要支付的费用相对较多。并且在实际施工时，为保障施工的质量，通常需要相对较长的周期，导致施工过程中更易遭受外界环境的影响。施工时相关的工作人员应提高重视，切实保障各个环节的质量。采用这种方式进行LNG加气站进行建设，往往需要较多的施工费用。

1.2 撬装式加气站

撬装式LNG加气站需要在撬装式的集成系统中将储存装置、控制系统等进行集中。该方式通常所需的面积较小，因此在土地资源的支付中所需成本相对较少。在实际设计和施工时，通常在一个、多个的撬块上集成，该类型的建站方式所需的施工周期相对较短。对施工质量等方面可有效进行控制，并且施工成本相对较低，可进行成本回收等。在进行初期LNG加气站的建设时，可采用该方式进行，因此在实际进行LNG加气站的设计和施工时，该类型得到了较为广泛的应用。

（1）橇装式LNG汽车加气站防雷技术。撬装式加气站属于一种较为新型的方式，但是受天然气自身所具有的易燃易爆炸等特点的影响。使得当加气站发生雷击、火灾时极易演变为保障，最终导致严重的损失，并对工作人员和周围居民的人身安全造成严重的威胁。所以，在对撬装式LNG加气站进行设计时，应提高对防雷的重视。

首先应提高对接闪器的重视，在LNG加气站中，通常采用的是低温储罐，并将该储罐和加注装置等均在撬装平台进行集中。此时低温储罐设置在钢制的罩棚内，并且与罩棚具有一定的距离，而卸车加注撬体则在彩钢棚。无论是钢制罩棚还是彩钢棚其厚度均应在BVV以上，若厚度未能达到相关标准，则应通过设置接闪装置的方式提高安全性。通过支撑钢架实现彩钢棚和钢制罩棚与电气的连接，当罩棚和彩钢棚具有间隙时，为保障电压的均衡性，则需要选择A&VV进行等电位的连接。其次应提高对引下线的重视，引下线可从接闪器中将雷电流影响接地装置，是一个重要的具有泄流效果的渠道。阴虚需要将引下线设置在撬装平台上，通常可在转角位置进行设置。连接环形接地装置和钢制罩棚、彩钢棚，还应在值班区域的两端设置相应的引下线，进而连接接地装置与接闪器。通常按照周长对引下线进行计算，应在25米以内，且其与地面的距离应在2.7米以下，并通过耐绝缘层进行有效的隔离，也可通过厚度在3毫米左右的交联聚乙烯层进行隔离。在引下线的三米范围内应进行沥青层的敷设，敷设的厚度控制在5厘米左右，从而避免出现跨步电压、接触电压。在值班区域进行引下线的设置时，还应设置相应的断接卡。

（2）防闪电感应如橇装式。若LNG加气站未能采取合理有效的防闪点感应的措施，或采取的不及时，则会导致加气站周围或加气站自身遭受雷击。此时会导致金属部件出现闪电静电感应、电磁感应等，进而导致火花放电现象出现。因此应对储罐制定相应的防闪电感应的措施，从而避免其出现爆炸事故。应将低温储罐转角处用16mm2的软铜带与其基础钢座相连，基础钢座左右两侧通过2根25mm×4mm的镀锌扁钢用最短途径连入泵橇储罐区环形接地装置。卸车加注橇体外加装钢护栏，将钢护栏当做等电位连接带使用，将金属设备、管道、构架、电缆金属外皮等正常非带电金属物可靠电气连接到钢护栏上。

2 LNG汽车加气站的工艺流程

2.1 卸车流程

（1）泵卸车方式。连接槽车出液口和气相口，打开管路阀门，通过槽车上的管道放空阀，将卸车软管中的空气进行吹扫置换。关闭放空阀后，卸车软管压力与储罐压力相同，对卸车软管接口进行检漏，无泄漏后，打开槽车出液阀和气相阀。

通过控制盘将系统调到“卸车模式”或在柜门上手动开关选择拨到“自动卸车”档，系统自动打开压力平衡流程，储罐、槽车和低温泵压力相互平衡。当储罐压力降到设定压力时，控制系统启动泵的预冷流程，槽车中的LNG通过卸车软管流入到泵池，对潜液泵进行预冷。

按下启动按钮，等泵的预冷温度达到要求后，泵自动启动对储罐进行上充液（上下进液可以手动切换）。

（2）手动卸车方式。连接槽车出液口、气相口，打开进液管路阀门，通过槽车上的管道放空阀，将卸车软管中的空气进行吹扫置换。关闭放空阀后，卸车软管压力与储罐压力相同，对卸车软管接口进行检漏，无泄漏后关闭阀门。打开储罐出液阀、增压器输入阀和增压器输出阀，给槽车增压，当槽车压力达到0.6MPa以上时，打开出液阀门，槽车中的液体进入储罐底部。

2.2 调压流程

（1）自增压调压流程。LNG液体由LNG储罐的出液口直接进入增压气化器气化，气化后的气体经LNG储罐的气相管返回LNG储罐的气相空间，为LNG储罐调压。采用这种调压方式时，增压气化器的入口压力为LNG储罐未调压前的气相压力与罐内液体所产生的液柱静压力（容积为30m3的储罐充满时约为0.01MPa）之和，出口压力为LNG储罐的气相压力（约0.6MPa），所以自增压调压流程调压速度慢、压力低。

（2）潜液泵调压流程。LNG液体气经LNG储罐的气相管返回到LNG储罐的气相空间，为LNG储罐调压。采用潜液泵为储罐调压时，增压气化器入口压力为潜液泵的出口压力，美国某公司的TC34型潜液泵最大出口压力为2.2MPa，一般将出口压力设置为1.2MPa，增压气化器的出口压力为储罐气相压力，约为0.6MPa。

2.3 泄压流程设计

卸压设计流程中，对储罐进行加压的过程中会出现液化天然气不断挥发的情况，如果这些提起不被及时排出的话，储罐的压力就会不断增大，超过极限承载能力之后，阀门就会自动打开，气体外泄。所以为了保证加气站的安全，必须对储罐进行泄压处理。

3 结束语

LNG具有较好的清洁性，因此在使用的过程中，可减少对环境的污染，有利于促进可持续发展。应用LNG可有效缓解石油等资源紧缺的难题，因此对LNG的大力开发和利用具有重要意义。LNG汽车出现在大众视野并得到了廣泛的应用，为保障其有效发挥自身的使用功能，应设立相应的LNG加气站，此时应保障加气站设计的合理性和可行性，从而充分发挥自身的价值，并且LNG加气站具有较为广阔的应用前景。

参考文献

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