LNG汽车加气站常见问题探讨.ppt

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1、LNG汽车加气站设计、施工、验收常见问题探讨,广汇能源,新疆广汇液化天然气发展有限责任公司 二0一二年七月,目 录,主编人：陈海龙 薛文亭 张志勇 王 林 阚卫红 闫伟军 刘红军,一,LNG加气站设计中常见的问题,LNG加气站类别、规模的选择,LNG加气站建设标准和规范,LNG加气站工艺流程的选择,设计前业主应做的准备工作,业主熟悉建站政策和标准规范，在城区或交通主干道上，按靠近水、电、气源，加气方便，基本符合城市规划和标准规范中消防、环保、安全要求，初选站址；业主向设计单位提供资料：站址地形图、地勘资料、气质资料、气象资料、水、电、暖等基础资料；业主要确定建站级别、类型、规模，初步确定主要设

2、备型号、规格；住建局、规划、消防、环保等政府部门到现场定点；规划部门办理规划用地许可证；国土部门办理土地征用手续。特别提示：加气站的级别、类型、规模与当地经济、人口、交通密切联系，与周边环境、地质级别、安全间距均有关，与建设投资、经济效益息息相关，业主决策时要重视。,LNG组分对照表,标准的引用,以液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范NB/T 1001-2011行业标准为主，参照一些地方和企业标准，关注即将颁发的加油加气站设计与施工规范 GB/50156-2002 修改版。GB/T20801.5-2006 压力管道规范工业管道和TSG D0001 压力管道安全技术监察规程工业管道有区别，前者

3、是对设计、施工和验收的要求，后者是用于安全技术监察，适用于监检部门。特别提示：业主希望站内功能多样化或预留发展空间，但任何设计单位不愿跨越规范设计，因为不同的功能须有相应的标准来做设计依据，方能顺利通过审核与验收。,建设标准和规范,GB50156-2010汽车加油加气站设计与施工规范已广泛征求意见，准备发布施行。,新疆广汇、深圳、福建、海南、内蒙、长沙、贵阳等一些企业及地方标准从2006年陆续制定和实施。,国家能源局行业规范NB/T1001-2011液化天然气(LNG)汽车加气站技术规范已于2011年7月28日发布，2011年11月1日实施。,建设标准和规范,建站方式的选择,占地面积较大，土地

4、费用较高，现场安装、施工周期较长，设备安装费用高。但加气规模大，方便管理，运营费用较低。若城市处于LNG应用的初期,LNG汽车的数量少,LNG消耗量小,则成本回收周期长。这种建站方式适合已经拥有一定数量LNG汽车或政府资金支持的城市。,站房式加气站,建站方式的选择,设备集成在一个或多个橇块上,占地面积小,土地费用低,施工周期短,站内土建施工、设备安装费用少,建站整体造价低,易于成本回收。这种建站方式适合LNG加气站建设初期和用地有局限性的区域，其优点设备在工厂内专业生产，减少了不同施工队伍现场安装的盲目性。,橇装式加气站,广汇LNG运营模式,LNG工厂,LNG/LCNG站,县市居民,LNG运输

5、、配送车辆LNG一级配送,LNG配送中心气化站/管网,乡镇居民,中重型车用,乡镇瓶组撬/管网,船用,乘用车及客车,气田,LNG二级配送,LNG二级配送,LNG灌装,煤制气,海气,工艺流程,LNG加气站一泵一机工艺（调饱和）,一泵双机工艺流程图（自增压）,LNG加气站二泵四机工艺流程（自增压）,二,LNG加气站设备选择常见的问题,二 主要设备选择应注意的问题,储罐的选择,低温LNG泵及泵池选择,卸车方式的选择,一、低温储罐,1、设计压力不小于0.6MP、单罐容积不大于60m3，严格按照GB18442-2001低温绝热压力容器对储罐进行检验和验收，静态蒸发率，真空夹层漏放气速率及真空度的测定必须符

6、合国家标准，否则后患无穷。2、卧室和立式罐型各有利弊，卧式罐易安装，造价低，人恐惧心理较小；立式罐占地面积小，当征地费用和拆迁费用超过50万/亩地域，应选择立式储罐。,储罐内胆及夹层管线示意图,二、低温泵,1.橇装LNG加气站一般采用一台低温潜液泵，目前国内LNG加气产业中多数使用美国和法国的产品，该产品从我们三年多的使用情况看，运行正常，没有出现过泵体故障。业界认为：良好的进口产品明显优于国产品。但国内一些企业也在着力开发此产品，也有尝试用柱塞泵即可气化加压又可大流量加液，一泵多能。2.L-CNG加气站一般采用柱塞泵，原国外进口泵虽质量稳定，但存在价格贵、维护费用高、配件供给不及时问题，现在

7、此类产品已趋于国产化，但国内市场竞争激烈，有些企业盲目生产，效仿产品较多，选择时一定要注意产品质量。3.设计、安装时要合理设置泵与储罐液位差和LNG泵上的气、液相阀门。,低温泵,4.无论潜液泵还是柱塞泵实际运行时均和储罐形成了一个闭合体（见泵池结构图），其进出液管线的压差取决于罐内液位“储罐静压”-液面与液底高差；因LNG的密度尚不到水的一半，若管线设置不合理，会使“储罐静压”无法克服管阻，造成开泵艰难或者在对外“零压”排放情况下才能开泵，虽储罐内压力对开启L-CNG泵影响不大，但开启LNG泵加气储罐内压力不得小于0.35MP，否则会造成泵压克服管阻后小于车载瓶压不能加气。5.移动式罐箱和槽车

8、作为加气站储罐时，因进、出液管上设置了U型弯，液位低于1/4要及时补液，否则会无法正常启泵。特别提示：进出潜液泵池的管位和阀门必须引起设计和生产的重视，尤其要关注泵池顶盖的保冷方式，既要达到保冷效果，又要方便维修；柱塞泵进、回液管径要趋于一致，否则易造成液封、气阻现象。目前，各制造厂产品效果差距较大，选择不当会造成启泵时气化量大，甚至严重影响泵的正常运行。,泵体示意图,泵池示意图,潜液泵池内部结构示意图,3、卸车增压气化器,1.卸车有自增压卸车、潜液泵卸车或两种联合卸车方式，饱和液用潜液泵卸车较好，深冷液采用哪种都可，尽可能用自增压卸车，因潜液泵开启有：稳定电源、设备正常等条件限制，特别是在液

9、位剩余1/4时有故障时，造成LNG无法卸尽，且潜液泵长期卸液会影响泵寿命，且每小时电耗15-20kW（此笔费用累计也不少）。2.卸车时要判别运输的是深冷液还是“饱和液”-LNG蒸汽压趋于沸点，先将槽车和储罐压力平衡，尽可能减少气化量，仔细区分储罐压力高、低，采用的卸车方法不当，易造成卸车艰难，储罐压力升高或对外排放。3.卸车增压器的有效容量建议选择300-400m3/h，有些厂家虚报增压器容量，会造成卸车困难，验货时不能光看铭牌，要计算散热面积和换热量。建议：将卸车增压器、储罐增压器，调压（调饱和）增压器三体合一，另在卸车增压器出口1/3处设置一个DN25的法兰，预留站内自用气接口，这样优化管

10、路布置后，即节省设备占用的空间，又提高设备利用率。,4.高压气化器,1.L-CNG加气站内高压气化器有强制通风式和自然空温式两种，强制通风式需防爆电机送风，投资较高、耗能大和需稳定电源保障，已逐步淘汰；自然通风式又有本色和黑色（发蓝或烤漆）两种，由于黑色吸热效果大于本色，常规应选用黑色的。2.L-CNG加气站内高压空温式气化器和水浴式汽化器连接方式有串联、并联和串并联三种。串联不便于故障维修，但水浴式汽化器可选择小容量的，燃气炉或电加热等供热设备也可选小，运行能耗低；并联虽故障可分开维护，但空温和水浴式汽化器气化量需同等匹配；常规选用串并联形式连接较合理，兼顾了两者的优缺点。3.L-CNG汽车

11、加气站属间歇式供气性质，高压气化器设计时应和加气站加气量相匹配，市场前期加气车辆少时，单台配置即可，当加气量大于15000Nm3/日时，应设置二台空温式汽化器以便切换化霜。特别提示：环境温度降到零下时，要即时切换水浴气化器，否则会造成加气亏损或碳钢管线损坏。,槽车与卸车增压示意图,5.储气瓶（井）组,1.储气瓶（井）组是为了减少频繁开启LNG泵而设置的储气设施，当没有车辆加气或者LNG泵加压气化量大于加气量时，多余部分的气暂时存储于储气瓶（井）组内，等待为后续车辆加气。2.储气瓶（井）组的容积、LNG泵的气化量、日加气量三者之间有紧密关系，设计时不可随意将某一相设置偏大偏小，否则易造成大马拉小

12、车现象或者能耗增大。3.程序控制盘是保证开泵先满足高压，加气先充装中、低压，加气后车载瓶压力稳定的重要设备，设计、安装要合理选择。4.LNG加气站内的储气（井）瓶、程序控制盘、加气机选择高、中压两线制即可，无需象CNG瓶组运输车装卸而设置高、中、低三线制。特别提示：常观察加气机、储气瓶（井）上设置的压力表，保证高压与中压之间有1-2MP压差（注：正常停泵时高中压趋于平衡），出现异常要检查顺序控制盘内的顺序阀（到加气机高、中管线不得反接）。,加气机里的流量计目前使用较多的是质量流量计和文丘里容积式流量计，前者为美国艾默生产品，计量精度高；后者为查特公司新开发的产品，适合间断加气的工况。流量计对气

13、液相要求严格，尤其是LNG加气需提前进行预冷，否则会出现计量不精确，误差较大的现象。加气机应具备：现金和IC卡加气、断电数据保存、票据打印、数据存储、远传等功能。同站安装的加气机，尽可能统一数据系统和接口，否则会造成售气系统和控制系统不兼容，给管理和用户造成麻烦。特别提示：掌握气质参数，尤其是气相密度，LNG气化后与CNG热值不同，厂家生产和技术监督局效验加气机设定值不准确会造成销售误差。,6.加气机,1、引车到位 车辆进站时加气员要主动热情引导车辆进入加气位置，关键点：面带笑容、动作规范标准。2、问候顾客 车辆停稳后，加气员要面带微笑，第一时间视顾客并用“您好、欢迎光临”问候顾客，提示驾驶员

14、关闭发动机和一切电子设施；关键点：微笑说出“您好，欢迎光临”。3、吹扫枪座 征得顾客同意后，加气员帮助顾客打开车载瓶枪盖，吹、擦加气枪座。关键点：主动热情4、加注燃料 加气前，加气员穿戴必需的防护用品，双手平稳的移动加气抢，再次确定设定的加气量，启动设备加注。关键点：动作规范标准,加气八步法要领,5、计量确认 加注完后，加气员要面带笑容，主动请顾客确认本次加注的数量和金额。关键点：确认数量6、拆除枪、管 双手平稳拆除加气抢和回气管，将枪及时插回加气机枪座，盖上加气车辆枪座盖。关键点：及时拆除和插回加气抢7、结算货款 结束加气后，向顾客收取和出具钱、票时要使用双手，唱收唱付，要准确甄别钱票真伪。

15、关键点：面带笑容，声音清晰洪亮 8、引车出站 加气员要面带笑容，用规范手使引导车辆出站。关键点：使用“再见”、“一路平安”等文明用语。,加气八步法要领,流量计、加气机图示,三,LNG加气站建设程序与取证,加气站建设程序,立 项,业主向当地发改委、经贸（信）委提出建站申请；提供相应资料：立项报告、可研报告、选址定点报告；发改委批准立项。,加气站选址,业主熟悉建站政策和标准规范，在城区或交通主干道上，按靠近水、电、气源，靠近车源，加气方便，基本符合城市规划和标准规范中消防、环保、安全要求，初选建站地址；住建局、规划、消防、环保、设计到现场定点，获取选址意见书；在规划部门办理规划用地许可证。在国土部

16、门办理土地征用手续；,项目报建,总平图（含安监、消防、环保审批意见）报规划审查，进行勘测，划红线；规划办理工程规划许可证；设计文件报建设、消防审查，出据审批意见；土地局办理建设用地规划许可证；住建局办理工程施工许可证；,项目设计,向设计单位提供资料,设计单位提供设计文件,项目审查,主管部门出具 审批意见,施工图设计,项目建设,建设施工,承建LNG加气站建筑工程的施工单位应具有建筑工程相应的资质。承建LNG加气站安装工程的单位应具有压力容器及压力管道安装的相应资质和许可证书。承建加气站内地下高压储气井和生产CNG储气瓶组的单位应具有特种设备制造许可证A1级。在质检站办理质检委托书；组织施工。,工

17、艺管线选型和布置要求,LNG/L-CNG加气站的储罐除了供、回液接口外，但LNG加注必须有BOG气相和泵回流预冷两条管线回到储罐。LNG/L-CNG双合一站，同时开启LNG柱塞泵和潜液泵时，供液管线应用切断阀隔开，防止启动潜液泵后柱塞泵断流。在满足工艺要求的情况下，低温管路尽量做到简化、短距、方便维修，尽可能地减少直角弯头、垂直三通连接。管道布置应有利于消除管线冷热应力，防止对管道造成的损坏和缩短使用寿命。优先满足工艺要求，不刻意追求横平竖直。安装时特别注意防止水汽和杂质进入低温管道。特别提示：设计、安装时，严禁LNG液相管道上下排弯布置，以防LNG在管道中造成液封、气阻。,进、出LNG泵管线

18、问题示意图,左图中连接储罐的管线90度弯头太多,右图中柱塞泵回气管管径太细,进、出LNG泵管线改造示意图,上图中用大于90度弯头连接,上图中三通倾斜焊接,图中进、出泵池管线带坡度,图中进、出泵管线带坡度,低温管道保温形式的选择,低温管道的保温形式很多，如真空绝热管道、聚氨酯发泡、岩棉、玻璃棉型材保温等传统保温形式，也有进口的福乐斯、福利凯等新型保温材料。这些形式各有优缺点，从实际应用上看，真空绝热管保温效果好，在管道重要部位，应推荐使用，但存在：国家无标准，真空度不统一；定尺、定量生产，造价较高；现场变更安装尺寸难度较大；远距离运输或现场安装易造成真空度丧失等问题。低温管道的设计和施工质量对加

19、气站的稳定、安全运行影响很大，应该引起设计和施工人员的高度重视。,低温管道保温图示,加气站建设前期取证目录,发改委、经信委关于同意项目立项建设的复函 规划用地选址意见书工程施工图设计文件审查合格书 施工图消防设计审核意见书 安全预评价审核意见书建设项目环境影响审查批复 建设工程规划许可证建设工程用地许可证,四,LNG加气站施工和验收过程重点应注意的问题,加气站建设过程取证目录,建设工程施工许可证 勘察报告书压力容器验收合格证压力表、安全阀、泄漏报警器检测报告加气机监检，合格证书质量评估报告防雷接地验收合格证 建筑工程消防验收意见书竣工安全验收报告书 竣工环境保护验收决定书工程竣工验收报告 如果

20、是加油加气合建站，还需办理项目危化品经营许可证书-国家安监总局第8号令：危险化学品管理条例,加气站运营取证目录,燃气经营许可证 气瓶（压力容器）充装许可证 营业执照如果是加油加气合建，还需办理：危险化学品经营许可证。按照国务院危险化学品管理条例和国家质检总局8号令的要求，天然气储存不按危险化学品管理，加气站无需办理危险化学品经营许可。,加气站人员取证目录,运行操作人员-特种设备（压力容器,分固定和移动）操作证；加气作业人员-气瓶充装证；安全管理人员-负责人安全管理证；消防人员-消防培训合格证；加油加气合建站还应办理：主要负责人安全资格证；安全管理人员证；作业人员安全培训合格证。,设备吊装常见的

21、问题,立罐应采用一吊一送两台吊车吊装,储罐吊装前应按要求仔细检查,LNG管道的压力试验,1.常规压力试验应以液体为试验介质，当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，也可采用气体为试验介质，但应采取有效的安全措施，脆性材料严禁使用气体进行强度试验。2.当现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验时，经建设单位同意，可同时采用下列方法代替：(1)承插焊缝用液体渗透法或磁粉法进行检验。(2)对接焊缝用100%射线照相进行检验。特别提示：低温管道压力试验不应采用水压或易凝固的液体试验，压力低于0.6MP的，用气压代替水压试验也符合规范，设计或安装单位要意识到低温管道做水压试验的危害性，否则会给业主带来

22、隐患。,支架与接地的正确安装,LNG加气站，由于管道内LNG不是处于一种常态，其工作温度不断变化，使得管道产生的应力也在不断变化，而支架就是承受这些变化应力的支点，除连接设备的管线端点采用固定支架外，其余支架根据管线走向可设置为滑动支架。不合理的支架结构，甚至固定形式也会严重影响管道的安全运行。施工人员应该根据现场的具体情况，及时修正管道预冷中出现的不足，有效地避免事故的发生。加气站内安装的设备除低温储罐和加气雨棚接地连接点不少于两点外，其他设备均需单点可靠接地，如LNG泵、汽化器、储气瓶（井）组、加气机等；法连连接处需用金属（铜线、铜皮、铜板）可靠跨接。,切实做好系统吹扫,管道系统吹扫工作应

23、符合下列规定：a)焊接在管道上的阀门和仪表应采取保护措施;b)不参与吹扫的设备应隔离;c)吹扫压力不得超过设备和管道系统的设计压力，吹扫气体的流速不得小于20m/s;d)排气口应设白色油漆靶检查，5min内靶上无铁锈、尘土、水分及其他杂物为合格。经吹扫合格的管道，应及时恢复原状。,预冷重点注意事项,预冷目的就是检验设备、管线、管件生产和安装质量好坏，一般用液氮预冷。液氮在密闭空间内因吸收外部热量将会导致压力急剧上升，因此在操作中要注意阀门关闭顺序，严禁出现低温液体在未装设安全阀的管道中被阀门封闭的状况。注意检查金属软管连接处有无泄漏，一般情况下非操作人员应远离此处。预冷过程中，应通知储罐、橇装设备厂家派驻现场人员，如出现异常情况，共同协商解决。预冷结束后，应密切注意各储罐内压力变化情况，若有不正常应及时采取措施处理。预冷过程中，一旦发生管道泄漏，应停止预冷，排放残液，关闭相应管段阀门，人员应迅速撤离泄露点3米之外，以防冻伤。,热应力造成管道损坏图片,主要设备的选择,LNG重卡图示,LNG城际、公交车图示,加气站产业尚处在起步阶段，现阶段许多能人志士积极参与此行业，必将为加气站的设计、施工、验收等工作带来宝贵的建议，本内容是广汇LNG产业发展中的一点收获，仅供各位参考！,谢谢各位！,