LNG汽车加气站设计的研究

中图分类号：TU29 文献标识码： A 文章编号：

【摘要】本文详细介绍了液化天然气汽车（LNG汽车）的加气站设计方式、及其工艺流程，并对LNG加气站的建立方式、及选择地址等方面进行说明，LNG加气站设计的合理，就能在相对较短的时期内形成较为完善的、全面的汽车加气网络，更好地实现我国LNG汽车健康的发展。

【关键词】LNG汽车加气站；设计；健康发展

【 abstract 】 this paper introduces the liquefied natural gas (LNG car) car LPG station design, and its process flow mode, and the establishment of LNG station way, and choose address aspects of instructions, LNG station design is reasonable, can in a relatively short period of time formed complete, comprehensive car gas network, better realize the healthy development of our country LNG car.

【 key words 】 LNG station car; Design; Health development

1、引言

随着经济的发展，我国的各种资源日益紧缺，油价的普遍上涨，作为清洁能源的天然气被广泛应用于交通及运输领域，使得我国的LNG汽车迅速发展并取得较为显著的经济利益、环保效益。目前我国的LNG汽车加气站起步相对较晚，发展也比较缓慢，因此，政府应大力积极地推广并促进撬装式的LNG加气站的发展，其的设计、发展具有占地面积少、建站的周期较短、易于操作、投资小、机动灵活、易于搬迁等特点。因此，对LNG汽车加气站设计进行探讨十分有现实意义，也能更快更好地推动我国LNG汽车向成熟的方向发展[1]。

2、我国目前LNG汽车加气站的建站方式

探讨对LNG汽车加气站的研究设计，首先应对建站场地的具体情况及实际情进行分析，进而选择相对合适的LNG汽车加气站的建站方式。目前我国LNG汽车加气站主要有两种建站的方式，分别为：站房式加气站及橇装式加气站。

2、1站房式加气站

站房式建站方式是LNG汽车加气站的建站方式之一，其具有占地的费用较高、面积较大，设备的安装费用也相对较高，使得施工的周期时间长等特点。通常建这类加气站适合在政府支持或投资建设的情况下、或者是当地已经具有一定数量的LNG汽车的情况下才会建立。城镇的LNG汽车发展处于起步阶段之时，则LNG汽车的数量相对较少，消耗量也减少， 则成本回收周期长。

2、2 橇装式加气站

橇装式加气站的建站方式相对于站房式加气站来说更为便捷，因其占地面积较小，土地的使用费用较低、设备多数均集中在同一个或者多个橇块上，施工的周期也较短，其的造价费用均较低。因此，更容易收回成本，也更适合LNG加气站的初期投入建设。

3、LNG汽车加气站的工艺设计流程

LNG加气站的工艺流程可以分为4个部分，分别是：卸车流程、加气流程、调压流程及卸压流程。

3.1卸车设计流程

将汽车槽车或者是集装箱内部的LNG移动到LNG加气站的储罐内，可以利用卸车的增压器进行卸车。或者利用浸没式的加气泵进行卸车，还有就是利用增压器与泵联合进行卸车，人们普遍采用最后一种方式进行转移。

3.1.1潜液泵卸车的方式是LNG液体

LNG液体经过LNG槽车的卸液口进入到潜液泵内，潜液泵对LNG及进行增压后，再将其充入LNG的储罐。储罐的气口与LNG槽车的气口相通，这是LNG储罐内的BOG气体经气相管进入LNG槽车内，一方面有效地解决了LNG槽车中因为液体减少的原因，导致了气相压力下降的现象；以此同时，更解决了其因液体的增多引起气相压力的上升。整个卸车的过程不必对储罐泄压就可以直接进行操作，该方式具有时间短、速度快、技术较为先进、操作过程不用消耗LNG液体等特点；其的缺点是工艺流程相对复杂、消耗一定的电能，而且管道的相互连接比较繁琐。

3.1.2自增压卸车的方式

LNG储罐与LNG的槽车间产生的压力差，为自增压卸车提供了卸车及重组等动力。LNG槽车内的液体逐渐减少，需不断地对LNG槽车内的气相空间实施增压，倘若卸车之时，储罐内的气相空间中的压力过大的，还应进一步对其进行泄压，有助于提高LNG储罐及LNG的槽车间的压力差。让LNG槽车的增压需要消耗到部分LNG液体，自增压卸车方式的优点是：其的操作流程相对简单、管道间的连接无耗能，操作方便简单；自动化程度较低、放散的气体过多等均是自增压卸车的缺点。

3.2加气设计流程

储罐中的LNG液体是通过泵加压后，再由加气枪对汽车进行加气的，泵加压时，最大的加气压力为1. 6MPa；气枪在对车载瓶加气之前，应需要先给车载瓶进行卸压，可通过回收车载瓶中的多余体气。建议以后在对汽车进行加气时，可设置计量的装置，有利于回收及计量车载瓶中多余的气体[2]。

3.3卸压设计流程

在进行卸压设计流程时，在对储罐进行升压的过程中，由于储罐内的液体也在不断地挥发。这些挥发的气体若不及时地排出，会使储罐的压力逐渐增大，当超过设定的数值时，相关的阀门将自动打开，并释放出储罐内的气体；因此，必须降低储罐的压力，才能保证其的安全。

3.4调压设计流程

汽车上的车载瓶中所装载的液体必须是饱和的液体。在对汽车加气时，应事先对储罐中的LNG加压升温，使其成为饱和液体后，方能对汽车加气。调压设计流程的升压方式有几种：可对泵低速循环升压、对储罐的压力调节器进行升压、还可通过者两者的共同使用来进行升压，从而达到调压设计的流程要求。

4.有关 LNG加气站的选址问题

当前，LNG加气的服务对象多数为城市的公交车；发展的对象为城市的出租车及城市的区间车。关于加气站的选址问题应认真详细地规划，其的合理布点将直接对LNG汽车的进一步推广有着重要影响。例如，选择公交车为服务对象，则选址应在公交车停车场附近，有利于夜晚集中对其加气；反之，为出租车服务的，应充分考虑其加气的便捷性等。

5. LNG的管道设计绝热方式的选择

对于LNG的设计管道而言，绝热是一个十分关键的问题，在设计中，管道的绝热性能的好坏，将会对LNG的输送效率及整个系统的正常运行均产生重要的影响。LNG的设计管道绝热的方式可分为真空夹套型的结构与常规热绝缘包复型的结构两种。

5.1真空夹套型结构

真空夹套型的结构是一个具有内外两层的管道，内管是用做输送LNG，并且承受LNG输送时产生的压力；真空夹层处于内管与外管之间，外管的作用是防止外部的空气、水分进入到真空夹层内。这样看来，真空夹层就起到隔离空气中对流的传热问题，但是其的造价较高、设备的运行费用较低，仅适合站房式的LNG加气站的设计及选择。

5.2绝热材料包复型结构

在进行管道的绝热设计时，常规的绝热材料包复型结构的管道设计方式较为普遍。例如，用不锈钢作为绝热管道的材料之时，因其管道内的热涨冷缩的原理，会引起管道的收缩或者膨胀现象。因此，在对绝热的材料进行包复时，应预留一定间隔的缝隙，用以补偿管道产生的收缩问题。此外还应在管道的各接口处做好阻隔水蒸气的处理工作，采用这种绝热方式的管道造价较低、施工制作方便、快捷，适合橇装式LNG加气站使用[3]。

6.结束语

总而言之，探讨LNG汽车加气站设计的问题，是关系到我国加快经济建设、实现可持续发展目标战略的实现，同时也对改善城市的环境质量及节约能源方面具有十分重要的意义。因此，应在城市大力普及并推广LNG汽车的发展，为节约能源实现可持续发展和改变城市大气质量做出重要贡献。

【参考文献】

[1]毕伟.LNG汽车应用可行性及技术路径研究[J].上海煤气.2011(01)：6-15.

[2]周春.LNG汽车加气站的消防设计方案[J].煤气与热力.2010(01)：9-12.

[3]2010(02)陈叔平,任平,邬品芳,殷劲松.撬装式LNG汽车加气站结构设计[J].低温与超导. 2010(01)：20-28.