LNG加注站建设方案设计工作探究

[摘 要]LNG加注站通过采取一定的低温处理措施，使LNG形成可对外销售的产品，随着现代经济社会的不断发展以及对天然气资源需求量的不断加大，LNG加注站建设的必要性大大增强，但LNG加注站因储存和加工大量的天然气资源，存在较大的危险性，需要对其建设方案进行科学设计，本文就是对LNG加注站建设方案设计工作进行的探究。

[关键词]LNG加注站；建设方案；设计工作

中图分类号：TF76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0093-01

LNG汽车等交通工具具有环保、经济、方便的特点，LNG产品应用范围也日益广泛，是天然气汽车未来的发展方向，应用LNG必须建设相应的LNG加注站，特别是LNG加注站因储存和加工介质的特殊性，使其建设方案设计工作显得尤为重要，关系到后期LNG加注站的安全高效运行。

一、LNG加注站的基本工艺流程

LNG加注站是通过对LNG进行卸车、储存、气化加工，并以LNG产品形式向用户提供洁净能源的场所。一般的工艺处理流程是，通过低温槽车将LNG运送至加注站，在加注站的卸车台通过增压器对槽车储罐进行增压，再利用低温槽车与储罐之间的压差将LNG运送到储罐内。储存在加注站的LNG要进行气化处理，先对LNG增压，使其可以自由流入气化装置，经过工艺处理后发生相变，转化为气态天然气产品，通过调压计量装置对其进行计量，然后再输送到相应的加气终端装置。同时，低温槽车在卸载完LNG后，内部还存在一定的蒸发气，可通过BOG加热器将这部分气体与储罐蒸发气进行空气换热处理，将其并入管网，提高操作过程的安全性和经济性。

二、LNG加注站建设方案的优化设计工作

1、工艺设计

根据LNG加注站的基本工艺流程，可以确定其工艺设计，主要包括卸车设计、升压设计、泄压设计，一般将增压器和泵联合，将低温槽车与储罐的气相空间连通，确保在压力平衡后可以断开阀门，注意卸车完成后给槽车进行降压。升压设计，储罐压力越低越好。泄压设计是LNG储存压力大于储罐工作压力、但没有达到低压安全阀起跳压力前，确保通过设计的放空阀可以进行手动操作，进行泄压处理。

2、设备选型设计

LNG加注站关键设计是主要设备的选型，LNG撬装设备是把增压汽化器、LNG潜液泵、放空汽化器集中在一起的装置，现在一般卸车用增压汽化器汽化能力在200Nm3/h、工作压力在1.6MPa左右，多选用不锈钢材质，选择加气机要根据最大工作压力和流量来确定。LNG储罐一般采用高真空多层缠绕绝热设计，关键要设计好绝热材料、工装和保持夹层的高真空状态；通过设计烃泵，提高供气压力，加注站燃气管网需要压力较高时可以将供气压力提高到2.5MPa以上，满足实际供气需求；要设计缓冲罐，提高储罐蒸发气的回收效率，加注站供气压力较高，一般情况下在卸车完成后会有部分蒸发气残留在槽车内无法完全卸出，对此，可以设计安装BOG缓冲罐和压缩机，提高蒸发气的回收率，还可以作为卸车补充气源，加快卸车速度，一般的卸车蒸发气压力为0.1-0.7Mpa之间，在0.45-0.7Mpa范围内时，可以利用BOG加热器加热后通过调压器送入下游相应管线，还可以利用压缩机加压回收到缓冲罐。在天然气储罐进出管线设计上，进液管和出液管之间要设置连通阀进行连接，确保卸车进液过程中连通阀全部关闭，卸车完成后保持敞开状态，有助于储罐发生故障、无法正常进行供气时，通过连通阀可以打开槽车管道向管网供气，确保供气的连续性，同时常开连通阀还有助于维持进液管的低温状态，因此在卸车时无需进行管道预冷操作，简化了卸车操作流程。在管线设计上，管线阀门要确保满足运送LNG要求的压力和流量，并可耐受零下200摄氏度的低温，要合理设计管线管径和阀门数量，在满足需要前提下尽量选用小管径、小阀门和小管件，管线法兰在温度变化下可能引起泄漏，在可以固定的地方要进行焊接处理，但是为了便于后期的检修维护，需要在必要区域设置法兰，便于后期的隔离、断开、置换和吹扫等作业。在卸车区设计上，为避免出现暴晒和雨淋等危害，可以设置遮阳棚。

3、加注站平面布局设计

加注站总体布局首先要满足工艺实施需要，并确保人流、物流运输通畅，最好面向进、出口道路一侧敞开设计，要保证加注站内双向车道最小宽度在6米以上，站内路面进行混凝土设计，一般坡度保持在0.5%左右，可向加注站外找坡。根据实际工艺需要，设计储存区、加气区和站房等不同的功能区，储存区要合理设计LNG泵、LNG储罐、卸车增压器等装置的位置，加气区要合理设计加气机和加气罩棚位置，站房要设计办公室、控制室等，不同功能区要有针对性的进行安全防护设计。

4、工程土建项目设计

加注站的土建工程主要包括站房、罩棚、设备基础等项目，要以砌体结构进行站房建设，一般设计为天然地基、条形基础、塑料门窗和防火门。罩棚基础要设计为钢筋混凝土独立柱结构，并用钢柱、钢网架等进行建设。管沟和装置基础要设计为钢筋混凝土基础或素混凝土基础，管沟盖板要设计为钢筋混凝土盖板。

5、电气安全设计

加注站电气设计主要是动力用电、照明用电、防雷防静电设计等工作，在设计中要确保符合规范要求的负荷。在排水设计上，要确保利用排水管道排出围堰内的水，并在站外设计水封井，防止LNG流入下水道引发危险，消防设计要按照《汽车加油加气站设计与施工规范》等标准设计消防器材和用水。同时要做好安全设计，设置可燃气体报警系统、LNG充装自动化系统、生产监控系统等，在关键输气和处理装置附近安装可燃气体探测器，监测加注站运行环境。

三、结论

综上所述，随着LNG产品应用增多，在城市设置LNG加注站具有相当大的必要性，要做好LNG加注站建设方案的设计工作，在掌握其基本工艺操作流程的基础上，通过布局、工艺、土建和安全防护等设计，提高加注站整体建设设计水平，确保加注站建成后可以安全稳定运行。

参考文献：

[1]邢云，刘淼儿.中国液化天然气产业现状及前景分析[J].天然气工业，2009（01）.

[2]周春.LNG汽车加气站的消防设计方案[J].煤气与热力，2010（1）.

[3]种永刚，汤彦峰，杨小伟.液化天然气站场消防给水设计[J].科技资讯，2011（22）.

[4]朱凯敏，王晋曦.LNG加气站设计若干问题的探讨[J].煤气与热力，2013（06）.