移动式(橇装式)LNGLCNGCNG汽车加气站介绍.doc

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1、青岛汇森能源设备有限公司移动式（橇装式）LNG/LCNG/CNG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(CNG)汽车在我国已有迅速发展。LNG汽车技术在20世纪80年代，美国、加拿大、德国和法国等国开始研究，90年代初技术已趋成熟，并开始推广。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1/600625,小于压缩天然气(CNG)的体积；而CNG是将常温常压下的天然气压缩到2025MPa后的

2、高压天然气，其体积为常温常压下气态的1/200250,是LNG体积的2.53.0倍。因同容积LNG储罐装载天然气是CNG的2.5倍，大型LNG货车一次加气可连续行驶l0001300 km,非常适合长距离运输。公交车使用CNG和使用LNG的汽车的燃料系统各项指标的对比表如下： 各项指标压缩天然气液化天然气两者之比燃气储备量，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

3、然气液化天然气储气罐最大工作压力，MPa0.0320.00.5燃料热值，KJL31907677521368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12004004002L-CNG汽车加气站技术由于CNG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CNG汽车。目前，我国CNG汽车在四川成都、重庆、郑州、北京、开封、济南等许多城市得到了迅猛发展，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

4、能建CNG加气站等相应的基础设施。LCNG汽车加气站是将低压(00.8MPa)、低温(-162145)的LNG转变成常温、高压(2025MPa)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、CNG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(CNG)，完成由低温变成常温的过程,然后经由顺序控制盘进行储气与售气。该过

5、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。 由于城市建设用地紧张、建站成本高、对远离天然气气源的城市敷设天然气管道较困难等,影响了部分城市的CNG汽车的快速发展；为此在有LNG卫星站的城市或在有LNG资源的城市建设移动式LCNG汽车加气站便可以快速推进CNG汽车的发展。由LNG增压汽化后获得的CNG便是最常用的汽车燃料之一。3LNG汽车加气站技术 1）LNG的气源条件 国外从20世纪70年代开始大规模建设LNG工厂,总规模达到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，但发展很快。1999年

6、上海建成规模为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，随后新疆广汇天然气液化工厂，深圳大鹏湾300万t/a的LNG码头工程，福建莆田、浙江宁波、山东青岛等地的进口LNG项目也相继建成和进行之中。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)：1210424104m/d；可加气LNG汽车(公交车)台数：50100辆d；加气时间：510 min/辆；加气机加气压力：1.2 MPa；加气机计量精度：1.0。深冷储罐，储存温度为-176.4。低温离心泵将储罐内LNG经加气机加到车辆上。泵工作压力为0.2

7、8 - O.62 MPa，排量为114 Lmin。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槽车内 LNC卸至LNG储罐。 加气流程：储罐内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低温泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止气化。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行三挡变频调速，以实现低速循环、

8、加气及储罐上进液功能。4移动式LNG/LCNG/CNG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1620m3)，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结构。设计工作压力取决于内层罐的工作压力，一般为0.81.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LCNG站将LNG转变成CNG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安全

9、，一般均使用国外进口的5GPM20GPM(191761/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，要求耐温范围广(-16250)，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行设计：一般气化能力选择101.5104Nm3/d，在空温式气化器的气化工程中，基本不需要其他能量,系统的稳定强，运行成本低。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行的设备。给高压储气瓶(井)充气的顺序是从高压到低压。在对外无售

10、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/CNG汽车进行加气、计量的设备。5、经济分析与市场前景发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1.01.5104Nm3国产设备的移动式LNG/LCNG/CNG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，管理成本低,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个部分，分别为储存、电气自控和加气机。可以整体装在汽车托

11、盘上作为移动站使用，也可以放在地上作为橇装站使用。国内某型LNG橇装站国外某型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内的加油站合建，为了在城区加油站内找到合适的场地，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。 国内规范中关于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。城镇燃气设计规范(GB 500282006)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

12、用水量应按水枪用水量计算。在此规模的情况下，城镇燃气设计规范(GB 500282006)中规定的水枪用水量为20L/s。建筑设计防火规范(GB 500162006)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。 为了体现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1.0104m3/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。建设1座

13、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行连接。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12.0m2.8m3.0m。橇装站主要利用泵进行卸车，泵启动前需要将槽车内的LNG压到泵壳内，以防止产生气蚀。配置增压器对槽车进行增压。电气自控的作用是提供动力，控制安全运行。主要包括配电、动力线

14、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范(GB 500282006)和建筑设计防火规范(GB 500162006)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范(GB 500282006)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。城镇燃气设计规范(GB

15、500282006)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范(GB 500162006)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、快速地作出反应，迅速覆盖泄漏的LNG。3.

16、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）站的安全技术 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，安全性能有保障。 通过在易泄漏点(比如阀门操作区、储罐接管处等)，设置低温报警装置和可燃气体泄漏报警装置，对易泄漏点进行检测和监控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内发现泄漏点，从而确保及时采取安全措施。 设置紧急切断装置，一旦监控到异常情况，系统将自动紧急切断，确保事故不会扩散和蔓延。 对于橇装站，一旦液体泄漏，如何控制事故的蔓延，将LN

17、G控制在最小范围内，是一个大问题。通过对LNG的特性、储罐的结构、辅助安全设施的分析，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范围内。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，国内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。 操作人员必须进行岗位培训，持证上岗。5. LNG移动（橇装）

18、站的适应性 在站址选择、建站地区土建条件、建设期等方面均具有优势。在城市建成区内，可以做到易于选址，快速安装。 橇装站可以设置在建成的加油站中，采用油气合建的形式。 移动（橇装）站可以适应绝大部分的公交车停车场、调度场、高速公路服务区等场所。 移动（橇装）站特别适用于初期加气车辆较少，建设期短，资金相对短缺而占地可以扩容的情况。在项目初期，由于加气车辆较少，考虑采用橇装站启动。一旦加气车辆达到饱和，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服务。这样可以取得更好的经济效益，更有利于项目的推广。三LNG、L-CNG、CNG加气站的比较1 加气站设备和造价1） LNG

19、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，内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。自增压器是加气站内输送LNG的关键设备，主要作用是保证LNG储罐内有足够的压力来给LNG加气机供应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35 min内加气完毕。2） LNG汽车和加气

20、站的优点 能量密度大。同样容积的LNG车用储罐装载的天然气是CNG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10001300km，非常适合长途运输的需要。 运输方便。在陆上，通常用2050m3(可储存1.21043.O104m3天然气)的汽车槽车。 排放物污染小。LNG汽车的排放效果要优于CNG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。 安全性能好。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515，气化后的密度小于空气；汽油爆炸极限为1.07.6；柴油爆炸极限为0.54.1

21、。可见，LNG汽车比汽油、柴油汽车更安全。 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 卸车流程。由加气站LNG泵将LNG运输槽车，或站内储罐的LNG卸至移动加气站LNG储罐。 加气流程。移动加气站LNG储罐内LNG由LNG泵抽出，通过LNG加气机向汽车加气。 储罐调压流程。卸车完毕后，用LNG泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化器气化且调压后进入储罐，当储罐内压力达到设定值时停止气化。 储罐卸压流程。当储罐压力大于设定值时，安全阀打开，释放储罐中

22、的气体，降低压力，以保证安全。 4） LNG汽车设备及改装费用 若采用国产件改装，中型车成本约1.5104元，重型车约2.2104元，成本回收期约1.01.4a。使用LNG作燃料与使用汽油和柴油相比，燃料费用可降低2232，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汽车的成本回收期将缩短。5） L-CNG加气站 L-CNG加气站是将LNG在站内气化后使之成为CNG，并对CNG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、CNG储气瓶组和CNG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

23、压CNG储气瓶组内，当需要时通过CNG加气机对CNG汽车进行计量加气。其中LNG储罐的作用与LNG加气站中LNG储罐的作用相同。 LNG高压泵的主要作用是将LNG储罐内的LNG输送至高压气化器进行气化。它可以保证足够的压力而不再用压缩机进行压缩。高压气化器的作用是将LNG转化为CNG。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行分配，以使其效率达到最高。根据经验，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:

24、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、低压的顺序进行；当储气瓶组向汽车加气时，则相反，应按低、中、高压的顺序进行。这些工作都是通过顺序控制盘来完成的。1104 m3/d LNG/LCNG/CNG移动式（橇装）加气站设备和造价加气站类型项目单价数量合计/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-CNG加气站储罐30元/台130LNG高压泵5.0万元/台15CNG加气机16万元/台116

25、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225CNG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-CNG加气站内对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，

26、其增加的造价约30万元。因此在LNG和CNG用户均存在的情况下可以建立LNG和L-CNG联合加气站。几种移动式天然气加气站的设备比较：系统组成 LNG加气站 LNG+LCNG加气站 LCNG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 CNG储气瓶 ASME标准专用CNG瓶 CNG售气机 质量流量计 控制系统 PLC可燃气体及火焰 报警器 四 青岛汇森石油天然气有限公司专利产品-移动式CNG加气站的介绍1 原则流程图（汽车液压

27、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CNG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CNG加气站的构成 1） 集装箱车头和拖盘2）加气站橇体由三个部分组合而成20英尺贮气槽集装箱：瓶组式（国产）内装有144只CNG气瓶，可贮20Mpa压力CNG气体，充装气体总量3000NM3，集装箱外形尺寸605824382591mm（长宽高）。197224382591mm，装有程序控制系统和气体增压器。197224382591mm，装有一台双枪CNG加气机。以及拉出式斜梯。3）工作原理CNG移动式加气站首先在CNG母站充满3000m3的天然气，贮气槽车内装

28、有充气柱接口和压力控制系统。CNG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，设置好安全警示，便可以开始为用户服务。当加气机和需加气汽车连通后，三组高压瓶组中的一组开始依靠自身贮气压力为汽车快速充气，充气时间约35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，充气压力不足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始工作，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

29、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3000 NM3气体能够最大限度的加入需充气的汽车。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，只是相同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

30、。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行调度； 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，当车辆停止加气时，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 CNG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

31、项目天然气回收设备CNG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应作为移动加气站的应用五LNG/LCNG/CNG加气站运行费用比较在建站规模相同的情况下(均为1104 m3/d)，3种加气站的造价差别很大。LNG加气站造价最低，仅为CNG加气站的30左右。L-CNG加气站的造价也仅为CNG加气站的48%左右。1 运行费用由于LCNG加气站比LNG加气站增加了部分设备，从而使其工艺流程较为复杂，增加了动力设备及

32、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。CNG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较困难，其运行成本将有较大增加。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1104 m3/d的LNG,LCNG和CNG加气站的年运行成本概算(原料气除外)见下表。1104 m3/d天然气加气站年运行成本概算(原料气除外)加气站类型 项目 单价 数量 合计/(万元/年)LNGLCNG CNG电 0.62 元/(kWh)1.6104 kWh1维修 2管理 3折旧 15工资及福利 4万元/(人/年)5

33、人 20合计 41电 0.62 元/(kWh)5.8104 kWh3.6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/(kWh)7.2104 kWh5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330 d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

34、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 安全性天然气是易燃易爆的物质。因此加气站的安全性将是建站所必须考虑的重要问题之一。决定加气站安全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。为了保证加气站的安全运行，每一种加气站的建设方案在其主要设备上都采取了严密的安全措施。3种加气站的不安全因素及采用的主要安全措施比较见表3。表3 3种加气站的不安全因素及安全措施加气站类型LNG加气站L-CNG加气站CNG加气站高压管道无高压管道高压管道较少，有安全隐患。高压管道多，安全隐患较大。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

35、设备有高压储气设备，有安全隐患。有高压储气设备，有安全隐患。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安全措施LNG储罐设有充满指示口、液位计、安全阀等安全装置。在主要管道上都装有防超压的安全阀。在管道的每个独立段都装有紧急切断阀。LNG储罐设有充满指示口、液位计、安全阀等安全装置。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切断阀及安全阀。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安全措施还有：采用防爆电气设备，加气机必须具有紧急切断、过流切断、拉断切断等安全装置，设置安全放散系统。通过这些安全措施的实施，使得加气

36、站的安全性有了较好的保障。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范进行，以免发生意外。4 移动式（橇装式）LNG 汽车加气站安全设计LNG 加气站建设是保证LNG 汽车正常运行的基本前提，单燃料LNG 汽车的发展更要求配套加气站与之同步发展。为加快加气站的建设和降低建站成本，国内外正大力推广建设移动（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、安全可靠、投资小、建站周期短、易操作和搬迁，机动灵活，集

37、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CNG加气站里，能在较短的时间内以较少的投资迅速形成加气网络，特别适合在城市内建设推广。但是撬装式LNG 加气站对安全具有特殊要求，所以改进其安全设计，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，若处理不当，极易发生事故。撬装式LNG 加气站的危险性主要包括： LNG 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

38、的事故； 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。若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； LNG 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； 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；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 加气站的安全问题至关重要，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

39、验对其安全性进行全面把关，从而使之达到较高的安全水平。2）移动（撬装）式LNG 加气站的安全设计站址的选择和分布应符合城市和区域道路交通规划，以及安全防火、环境保护、方便使用的要求，不应设在供电、通信线路的下方。在主城区内所建的加气站，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、散发火花地点和站内建、构筑物间的防火间距应符合规范的规定。LNG 槽车卸液设计中应注意以下几点： 必须采用密闭卸液方式； 在卸液管线的两侧均应设置切断阀，应在卸液口

40、设置液相止回阀，以防止液体回流； 应设置放空和吹扫接头，集中放散放空及吹扫气体； 在卸液过程中应关闭运输车辆发动机。5 加气站管路系统安全设计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结构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，并对支撑结构采取隔热措施，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安全阀，以防止管道超压造成事故，放散气体需要进行集中放散处理。管线泄压安全装置的设置应能最大程度地降低对管线或管件造成破

41、坏的可能性。应正确设置管线安全阀排出方向，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，安全阀起跳压力为其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 槽车卸液安全设计对于移动（撬装）式LNG 加气站而言，其气源可以依靠槽车供应，也可自己往返拉运。因此LNG 槽车卸液过程相当重要。在安全设计中应考虑以下几点: l ）为保证储罐及其连接

42、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 ）储罐内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，还要确保内筒材料的导热性能稳定。3 ）合理设计、配置安全阀等附件，除与安全阀、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切断阀。当出现火灾或接触明火、LNG 储罐泄漏时，上述紧急切断阀应能就地或在远距离处实现自动或手动关闭。4 ）为避免罐内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

43、前或停止使用内部检修后，需要进行惰化处理。5 ）应避免LNG 充注过量、液体受热膨胀造成液位超高，以及罐内压力达到安全阀启动值时液体淹没安全阀进口。6 ）分析地震、风灾、雪灾等自然灾害发生的可能性，在设计时考虑储罐抵御风雪载荷和地震载荷的能力。7 消防系统安全设计l ）对所有移动（撬装）式LNG 加气设施都应采取相应的防火措施进行保护。在选择采用何种防火措施时应考虑以下因素：应对LNG 着火、泄漏及溢出等事故的监测和控制设备的配备；使汽车、设备及其结构设施免受明火影响所需的方法；用于紧急事故关闭的工艺流程技术；启动紧急事故处理系统自动运行所需元件及其安装位置；出现紧急事故时，设备专管人员的职责和可达性、外部反应人员的可达性；事故处理人员所需防护装备和应接受的专门训练。此外，不得采用沥青敷设站内场地地坪和道路路面，宜采用不产生火花的材料敷设路面。2 ）消防水系统。单独的移动（撬装）式LNG 加气站或LNG 加气站与CNG 加气站或加油站合建时可以不设消防水系统。 3 ）灭火设施。加气站内灭火设施的设置应符合GB50183 的有关规定，对于所有可能发生的突发事件均须准备好相应的应对方案，灭火器材配置应符合下