LNG汽車加氣站常見問題探討

LNG汽車加氣站

設計、施工、驗收常見問題探討

新疆廣匯液化天然氣進展有限責任公司

二0一二年七月目錄一LNG加氣站設計中常見的問題三LNG加氣站建設程序與取證四LNG加氣站施工和驗收應注意的事項

二LNG加氣站設備選擇常見問題一LNG加氣站設計中常見的問題LNG加氣站類別、規(guī)模的選擇LNG加氣站建設標準和規(guī)范LNG加氣站工藝流程的選擇設計前業(yè)主應做的籌備工作業(yè)主熟識建站政策和標準規(guī)范，在城區(qū)或交通主干道上，按靠近水、電、氣源，加氣便利，基本符合城市規(guī)劃和標準規(guī)范中消防、環(huán)保、平安要求，初選站址；業(yè)主向設計單位供應資料：站址地形圖、地勘資料、氣質資料、氣象資料、水、電、暖等基礎資料；業(yè)主要確定建站級別、類型、規(guī)模，初步確定主要設備型號、規(guī)格；住建局、規(guī)劃、消防、環(huán)保等政府部門到現場定點；規(guī)劃部門辦理規(guī)劃用地許可證；國土部門辦理土地征用手續(xù)。格外提示：加氣站的級別、類型、規(guī)模與當地經濟、人口、交通親密聯系，與周邊環(huán)境、地質級別、平安間距均有關，與建設投資、經濟效益息息相關，業(yè)主決策時要重視。LNG組分對比表組分新疆廣匯（吐哈油田氣）大鵬接收站（澳+卡）福建接收站（印尼）江蘇接收站（卡塔爾）甲烷84.2990.2396.47393.32乙烷11.287.382.4575.9丙烷3.631.790.5550.02其它0.530.470.2380.22氮0.270.130.2800.24氧(GB18047-2000≤0.5)0000二氧化碳000.0040.00高熱值MJ/m3

（20℃）42.4040.5238.2139.34GB18047-2000高熱值

：31.4MJ/m3標準的引用以《液化天然氣（LNG）汽車加氣站技術規(guī)范》NB/T1001-2011行業(yè)標準為主，參照一些地方和企業(yè)標準，關注即將頒發(fā)的《加油加氣站設計與施工規(guī)范》GB/50156-2002

修改版。GB/T20801.5-2006《壓力管道規(guī)范－工業(yè)管道》和TSGD0001《壓力管道平安技術監(jiān)察規(guī)程—工業(yè)管道》有區(qū)分，前者是對設計、施工和驗收的要求，后者是用于平安技術監(jiān)察，適用于監(jiān)檢部門。格外提示：業(yè)主盼望站內功能多樣化或預留進展空間，但任何設計單位不愿跨越規(guī)范設計，由于不同的功能須有相應的標準來做設計依據，方能順利通過審核與驗收。建設標準和規(guī)范GB50156-2010《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》已廣泛征求意見，籌備發(fā)布施行。

國家能源局行業(yè)規(guī)范NB/T1001-2011《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術規(guī)范》已于2011年7月28日發(fā)布，2011年11月1日實施。建設標準和規(guī)范Situation

Causation

Measure

Result

現狀原因措施結果國內規(guī)范缺乏，相關研究工作滯后產業(yè)發(fā)展存在消防、安全、規(guī)劃等政府審批方面的困難盡快制定規(guī)范，以滿足產業(yè)發(fā)展的急需多項標準規(guī)范相繼出臺，逐步完善建站方式的選擇占地面積較大，土地費用較高，現場安裝、施工周期較長，設備安裝費用高。但加氣規(guī)模大，方便管理，運營費用較低。若城市處于LNG應用的初期,LNG汽車的數量少,LNG消耗量小,則成本回收周期長。這種建站方式適合已經擁有一定數量LNG汽車或政府資金支持的城市。站房式加氣站建站方式的選擇設備集成在一個或多個橇塊上,占地面積小,土地費用低,施工周期短,站內土建施工、設備安裝費用少,建站整體造價低,易于成本回收。這種建站方式適合LNG加氣站建設初期和用地有局限性的區(qū)域，其優(yōu)點設備在工廠內專業(yè)生產，減少了不同施工隊伍現場安裝的盲目性。橇裝式加氣站

廣匯LNG運營模式LNG工廠

LNG/LCNG站縣市居民LNG運輸、配送車輛LNG一級配送LNG配送中心氣化站/管網鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民中重型車用鄉(xiāng)鎮(zhèn)瓶組撬/管網船用乘用車及客車氣田LNG二級配送LNG二級配送LNG灌裝煤制氣海氣工藝流程LNG加氣站一泵一機工藝（調飽和）一泵雙機工藝流程圖（自增壓）LNG加氣站二泵四機工藝流程（自增壓）二LNG加氣站設備選擇常見的問題二主要設備選擇應注意的問題儲罐的選擇低溫LNG泵及泵池選擇卸車方式的選擇一、低溫儲罐1、設計壓力不小于0.6MP、單罐容積不大于60m3，嚴格依據GB18442-2001《低溫絕熱壓力容器》對儲罐進行檢驗和驗收，靜態(tài)蒸發(fā)率，真空夾層漏放氣速率及真空度的測定必須符合國家標準，否則后患無窮。2、臥房和立式罐型各有利弊，臥式罐易安裝，造價低，人恐懼心理較??；立式罐占地面積小，當征地費用和拆遷費用超過50萬/畝地域，應選擇立式儲罐。儲罐內膽及夾層管線示意圖二、低溫泵

1.橇裝LNG加氣站一般采納一臺低溫潛液泵，目前國內LNG加氣產業(yè)中多數使用美國和法國的產品，該產品從我們三年多的使用情況看，運行正常，沒有消滅過泵體故障。業(yè)界認為：良好的進口產品明顯優(yōu)于國產品。但國內一些企業(yè)也在著力開發(fā)此產品，也有嘗試用柱塞泵即可氣化加壓又可大流量加液，一泵多能。2.L-CNG加氣站一般采納柱塞泵，原國外進口泵雖質量穩(wěn)定，但存在價格貴、維護費用高、配件供應不準時問題，現在此類產品已趨于國產化，但國內市場競爭激烈，有些企業(yè)盲目生產，效仿產品較多，選擇時肯定要注意產品質量。

3.設計、安裝時要合理設置泵與儲罐液位差和LNG泵上的氣、液相閥門。低溫泵

4.無論潛液泵還是柱塞泵實際運行時均和儲罐形成了一個閉合體（見泵池結構圖），其進出液管線的壓差取決于罐內液位“儲罐靜壓”---液面與液底高差；因LNG的密度尚不到水的一半，若管線設置不合理，會使“儲罐靜壓”無法克服管阻，造成開泵困難或者在對外“零壓”排放情況下才能開泵，雖儲罐內壓力對開啟L-CNG泵影響不大，但開啟LNG泵加氣儲罐內壓力不得小于0.35MP，否則會造成泵壓克服管阻后小于車載瓶壓不能加氣。5.移動式罐箱和槽車作為加氣站儲罐時，因進、出液管上設置了U型彎，液位低于1/4要準時補液，否則會無法正常啟泵。格外提示：進出潛液泵池的管位和閥門必須引起設計和生產的重視，尤其要關注泵池頂蓋的保冷方式，既要達到保冷效果，又要便利維修；柱塞泵進、回液管徑要趨于全都，否則易造成液封、氣阻現象。目前，各制造廠產品效果差距較大，選擇不當會造成啟泵時氣化量大，甚至嚴重影響泵的正常運行。泵體示意圖泵池示意圖潛液泵池內部結構示意圖3、卸車增壓氣化器

1.卸車有自增壓卸車、潛液泵卸車或兩種聯合卸車方式，飽和液用潛液泵卸車較好，深冷液采納哪種都可，盡可能用自增壓卸車，因潛液泵開啟有：穩(wěn)定電源、設備正常等條件限制，格外是在液位剩余1/4時有故障時，造成LNG無法卸盡，且潛液泵長期卸液會影響泵壽命，且每小時電耗15-20kW（此筆費用累計也不少）。

2.卸車時要判別運輸的是深冷液還是“飽和液”-LNG蒸汽壓趨于沸點，先將槽車和儲罐壓力平衡，盡可能削減氣化量，仔細區(qū)分儲罐壓力高、低，采納的卸車方法不當，易造成卸車困難，儲罐壓力上升或對外排放。3.卸車增壓器的有效容量建議選擇300-400m3/h，有些廠家虛報增壓器容量，會造成卸車困難，驗貨時不能光看銘牌，要計算散熱面積和換熱量。建議：將卸車增壓器、儲罐增壓器，調壓（調飽和）增壓器三體合一，另在卸車增壓器出口1/3處設置一個DN25的法蘭，預留站內自用氣接口，這樣優(yōu)化管路布置后，即節(jié)省設備占用的空間，又提高設備利用率。

4.高壓氣化器

1.L-CNG加氣站內高壓氣化器有強制通風式和自然空溫式兩種，強制通風式需防爆電機送風，投資較高、耗能大和需穩(wěn)定電源保障，已逐步淘汰；自然通風式又有本色和黑色（發(fā)藍或烤漆）兩種，由于黑色吸熱效果大于本色，常規(guī)應選用黑色的。

2.L-CNG加氣站內高壓空溫式氣化器和水浴式汽化器連接方式有串聯、并聯和串并聯三種。串聯不便于故障維修，但水浴式汽化器可選擇小容量的，燃氣爐或電加熱等供熱設備也可選小，運行能耗低；并聯雖故障可分開維護，但空溫和水浴式汽化器氣化量需同等匹配；常規(guī)選用串并聯形式連接較合理，兼顧了兩者的優(yōu)缺點。3.L-CNG汽車加氣站屬間歇式供氣性質，高壓氣化器設計時應和加氣站加氣量相匹配，市場前期加氣車輛少時，單臺配置即可，當加氣量大于15000Nm3/日時，應設置二臺空溫式汽化器以便切換化霜。格外提示：環(huán)境溫度降到零下時，要即時切換水浴氣化器，否則會造成加氣虧損或碳鋼管線損壞。

槽車與卸車增壓示意圖5.儲氣瓶（井）組

1.儲氣瓶（井）組是為了削減頻繁開啟LNG泵而設置的儲氣設施，當沒有車輛加氣或者LNG泵加壓氣化量大于加氣量時，多余部分的氣臨時存儲于儲氣瓶（井）組內，等待為后續(xù)車輛加氣。

2.儲氣瓶（井）組的容積、LNG泵的氣化量、日加氣量三者之間有緊密關系，設計時不行任意將某一相設置偏大偏小，否則易造成大馬拉小車現象或者能耗增大。3.程序掌握盤是保證開泵先滿意高壓，加氣先充裝中、低壓，加氣后車載瓶壓力穩(wěn)定的重要設備，設計、安裝要合理選擇。

4.LNG加氣站內的儲氣（井）瓶、程序掌握盤、加氣機選擇高、中壓兩線制即可，無需象CNG瓶組運輸車裝卸而設置高、中、低三線制。格外提示：常觀察加氣機、儲氣瓶（井）上設置的壓力表，保證高壓與中壓之間有1-2MP壓差（注：正常停泵時高中壓趨于平衡），消滅特別要檢查挨次掌握盤內的挨次閥（到加氣機高、中管線不得反接）。

加氣機里的流量計目前使用較多的是質量流量計和文丘里容積式流量計，前者為美國艾默生產品，計量精度高；后者為查特公司新開發(fā)的產品，適合間斷加氣的工況。流量計對氣液相要求嚴格，尤其是LNG加氣需提前進行預冷，否則會消滅計量不精確，誤差較大的現象。加氣機應具備：現金和IC卡加氣、斷電數據保存、票據打印、數據存儲、遠傳等功能。同站安裝的加氣機，盡可能統(tǒng)一數據系統(tǒng)和接口，否則會造成售氣系統(tǒng)和掌握系統(tǒng)不兼容，給管理和用戶造成麻煩。格外提示：掌握氣質參數，尤其是氣相密度，LNG氣化后與CNG熱值不同，廠家生產和技術監(jiān)督局效驗加氣機設定值不精準會造成銷售誤差。6.加氣機1、引車到位車輛進站時加氣員要主動熱忱引導車輛進入加氣位置，關鍵點：面帶笑容、動作規(guī)范標準。2、問候顧客車輛停穩(wěn)后，加氣員要面帶微笑，第一時間視顧客并用“您好、歡迎光臨”問候顧客，提示駕駛員關閉發(fā)動機和一切電子設施；關鍵點：微笑說出“您好，歡迎光臨”。3、吹掃槍座征得顧客同意后，加氣員幫助顧客打開車載瓶槍蓋，吹、擦加氣槍座。關鍵點：主動熱忱4、加注燃料加氣前，加氣員穿戴必需的防護用品，雙手平穩(wěn)的移動加氣搶，再次確定設定的加氣量，啟動設備加注。關鍵點：動作規(guī)范標準加氣八步法要領5、計量確認加注完后，加氣員要面帶笑容，主動請顧客確認本次加注的數量和金額。關鍵點：確認數量6、拆除槍、管雙手平穩(wěn)拆除加氣搶和回氣管，將槍準時插回加氣機槍座，蓋上加氣車輛槍座蓋。關鍵點：準時拆除和插回加氣搶7、結算貨款結束加氣后，向顧客收取和出具錢、票時要使用雙手，唱收唱付，要精準甄別錢票真?zhèn)?。關鍵點：面帶笑容，聲音清楚洪亮

8、引車出站加氣員要面帶笑容，用規(guī)范手使引導車輛出站。關鍵點：使用“再見”、“一路平安”等文明用語。加氣八步法要領流量計、加氣機圖示

三LNG加氣站建設程序與取證加氣站建設程序驗收立項站址選擇項目設計報建建設立項

業(yè)主向當地發(fā)改委、經貿（信）委提出建站申請；供應相應資料：立項報告、可研報告、選址定點報告；發(fā)改委批準立項。加氣站選址業(yè)主熟識建站政策和標準規(guī)范，在城區(qū)或交通主干道上，按靠近水、電、氣源，靠近車源，加氣便利，基本符合城市規(guī)劃和標準規(guī)范中消防、環(huán)保、平安要求，初選建站地址；住建局、規(guī)劃、消防、環(huán)保、設計到現場定點，獵取選址意見書；在規(guī)劃部門辦理規(guī)劃用地許可證。在國土部門辦理土地征用手續(xù)；項目報建

總平圖（含安監(jiān)、消防、環(huán)保審批意見）報規(guī)劃審查，進行勘測，劃紅線；規(guī)劃辦理工程規(guī)劃許可證；設計文件報建設、消防審查，出據審批意見；土地局辦理建設用地規(guī)劃許可證；住建局辦理工程施工許可證；項目設計

向設計單位供應資料設計單位供應設計文件項目審查主管部門出具審批意見施工圖設計

項目建設

辦理設備、土建、安裝、水、電、氣工程、監(jiān)理招標，簽訂合同；

在質檢、監(jiān)檢部門辦理質檢、監(jiān)檢委托手續(xù)；

組織施工。

建設施工承建LNG加氣站建筑工程的施工單位應具有建筑工程相應的資質。承建LNG加氣站安裝工程的單位應具有壓力容器及壓力管道安裝的相應資質和許可證書。承建加氣站內地下高壓儲氣井和生產CNG儲氣瓶組的單位應具有特種設備制造許可證A1級。在質檢站辦理質檢委托書；組織施工。工藝管線選型和布置要求LNG/L-CNG加氣站的儲罐除了供、回液接口外，但LNG加注必須有BOG氣相和泵回流預冷兩條管線回到儲罐。LNG/L-CNG雙合一站，同時開啟LNG柱塞泵和潛液泵時，供液管線應用切斷閥隔開，防止啟動潛液泵后柱塞泵斷流。在滿意工藝要求的情況下，低溫管路盡量做到簡化、短距、便利維修，盡可能地削減直角彎頭、垂直三通連接。管道布置應有利于消除管線冷熱應力，防止對管道造成的損壞和縮短使用壽命。優(yōu)先滿意工藝要求，不刻意追求橫平豎直。安裝時格外注意防止水汽和雜質進入低溫管道。

格外提示：設計、安裝時，嚴禁LNG液相管道上下排彎布置，以防LNG在管道中造成液封、氣阻。進、出LNG泵管線問題示意圖

左圖中連接儲罐的管線90度彎頭太多右圖中柱塞泵回氣管管徑太細進、出LNG泵管線改造示意圖

上圖中用大于90度彎頭連接上圖中三通傾斜焊接圖中進、出泵池管線帶坡度圖中進、出泵管線帶坡度低溫管道保溫形式的選擇低溫管道的保溫形式很多，如真空絕熱管道、聚氨酯發(fā)泡、巖棉、玻璃棉型材保溫等傳統(tǒng)保溫形式，也有進口的福樂斯、福利凱等新型保溫材料。這些形式各有優(yōu)缺點，從實際應用上看，真空絕熱管保溫效果好，在管道重要部位，應推舉使用，但存在：國家無標準，真空度不統(tǒng)一；定尺、定量生產，造價較高；現場變更安裝尺寸難度較大；遠距離運輸或現場安裝易造成真空度丟失等問題。低溫管道的設計和施工質量對加氣站的穩(wěn)定、平安運行影響很大，應該引起設計和施工人員的高度重視。低溫管道保溫圖示加氣站建設前期取證名目發(fā)改委、經信委關于同意項目立項建設的復函規(guī)劃用地選址意見書工程施工圖設計文件審查合格書施工圖消防設計審核意見書平安預評價審核意見書建設項目環(huán)境影響審查批復建設工程規(guī)劃許可證建設工程用地許可證

四LNG加氣站施工和驗收過程重點應注意的問題加氣站建設過程取證名目建設工程施工許可證勘察報告書壓力容器驗收合格證壓力表、平安閥、泄漏報警器檢測報告加氣機監(jiān)檢，合格證書質量評估報告防雷接地驗收合格證建筑工程消防驗收意見書竣工平安驗收報告書

竣工環(huán)境保護驗收決定書工程竣工驗收報告如果是加油加氣合建站，還需辦理項目?；方洜I許可證書---國家安監(jiān)總局第8號令：《危險化學品管理條例》加氣站運營取證名目燃氣經營許可證氣瓶（壓力容器）充裝許可證營業(yè)執(zhí)照如果是加油加氣合建，還需辦理：危險化學品經營許可證。依據國務院《危險化學品管理條例》和國家質檢總局8號令的要求，天然氣儲存不按危險化學品管理，加氣站無需辦理危險化學品經營許可。加氣站人員取證名目運行操作人員---特種設備（壓力容器,分固定和移動）操作證；加氣作業(yè)人員---氣瓶充裝證；平安管理人員---負責人平安管理證；消防人員---消防培訓合格證；加油加氣合建站還應辦理：主要負責人平安資格證；平安管理人員證；作業(yè)人員平安培訓合格證。設備吊裝常見的問題立罐應采納一吊一送兩臺吊車吊裝儲罐吊裝前應按要求仔細檢查LNG管道的壓力試驗

1.常規(guī)壓力試驗應以液體為試驗介質，當管道的設計壓力小于或等于0.6MPa時，也可采納氣體為試驗介質，但應實行有效的平安措施，脆性材料嚴禁使用氣體進行強度試驗。2.當現場條件不允許使用液體或氣體進行壓力試驗時，經建設單位同意，可同時采納下列方法代替：

(1)承插焊縫用液體滲透法或磁粉法進行檢驗。

(2)對接焊縫用100%射線照相進行檢驗。

格外提示：低溫管道壓力試驗不應采納水壓或易凝固的液體試驗，壓力低于0.6MP的，用氣壓代替水壓試驗也符合規(guī)范，設計或安裝單位要意識到低溫管道做水壓試驗的危害性，否則會給業(yè)主帶來隱患。支架與接地的正確安裝LNG加氣站，由于管道內LNG不是處于一種常態(tài)，其工作溫度不斷變化，使得管道產生的應力也在不斷變化，