液化天然氣的車運

1、液化天然氣的車運液化天然氣的公路運輸承擔了將天然氣液化工廠生產(chǎn)的LNG運送到各個使用點的任務(wù)。隨著天然氣利用的日益廣泛，除了區(qū)域供氣、 電廠、化工廠等大用戶通常采用管道氣供給外，對于中小用戶，特別 是天然氣管網(wǎng)不及的地區(qū)，往往通過公路運輸將 LNG供應(yīng)給各個用戶 （包括工廠、民用、調(diào)峰等 ） ，因此，液化天然氣的公路運輸也是液化 天然氣供應(yīng)鏈的重要部分。一、液化天然氣公路運輸特點液化天然氣的公路運輸不同于海上 運輸那樣量大、穩(wěn)定，除了運輸介質(zhì)同樣是低溫、易燃的LNG外，液化天然氣的陸上運輸要適應(yīng)點多、面廣的市場，要確保人多、路況復(fù) 雜條件下的運輸安全等。 1. 變化多天然氣的管道輸送和液化天然

2、氣的 海上運輸為天然氣的大宗供應(yīng)提供了有效的方式，解決了天然氣管道 用戶的供氣問題。但是，對于天然氣管網(wǎng)不及地區(qū)的天然氣利用，需 要穩(wěn)定的氣源供給。而對于遠離消費地的中、小規(guī)模的天然氣資源的 開發(fā)，需要穩(wěn)定的外運。LNG由于液/氣密度比大，儲存和運輸比氣態(tài) 容易，通過汽車運輸，可以將用戶和氣源連接起來。一方面為分散用 戶提供相對穩(wěn)定的氣源，另一方面為邊緣地區(qū)天然氣資源的開發(fā)提供 穩(wěn)定的用戶。從這個意義上說，液化天然氣的陸上運輸是天然氣管道 輸送和液化天然氣海上運輸?shù)难a充，更是有力地推動了分散用戶天然 氣市場的拓展。邊緣地區(qū)天然氣資源的開發(fā)和分散用戶的供氣都面臨 著點多面廣變化大的情況，這與液化

3、天然氣海上運輸量大、穩(wěn)定的情 況有很大的不同，因而液化天然氣的汽車運輸需要發(fā)揮其靈活快捷的 特點，努力適應(yīng)市場的變化和需求。逐步建立液化天然氣的公路運輸 網(wǎng)，形成穩(wěn)定、規(guī)范的LNG物流體系，使液化天然氣的汽車運輸切實 成為天然氣管網(wǎng)的補充。 2. 安全可靠液化天然氣的汽車運輸是將天然 氣液化工廠或接收站儲存的LNG載運到各地用戶，LNG的載運狀態(tài)一般 是常壓、低溫。而公路運輸又不同于海上運輸，陸上的建筑物和人流 對裝載著LNG的汽車槽車提出了更高的安全要求。為了確保安全，對 汽車槽車的隔熱、裝卸、安全設(shè)計都有專項措施。二、液化天然氣運輸槽車汽車槽車運輸 LNG這種低溫、易燃介 質(zhì)，在槽車結(jié)構(gòu)上

4、，必須滿足物料裝卸、隔熱保冷、高速行駛的要 求。20世紀70年代初，日本使用特殊的公路罐車把 LNG從接收港轉(zhuǎn)運 到衛(wèi)星基地。美國的衛(wèi)星型調(diào)峰裝置用40輛特殊罐車運輸LNG最早的罐車為底盤式，載重 6t 。1988年開始采用載重為 8.6t 的拖車型罐 車。表5-21列出了國外部分LNG汽車槽車的技術(shù)條件。表5-2LNG汽 車槽車技術(shù)條件制造單位車輛種類載質(zhì)量/t自身質(zhì)量/t容量/m3隔熱 方法設(shè)計壓力/ x 102Pa內(nèi)槽材料主要尺寸全長/m寬/m日本車輛制造 K.K 半拖車 6.013.714.2 真空隔熱 7.0 不銹鋼 11.432.48Cosmodian 公 司（美）半拖車 9.84

5、1.7 真空隔熱 2.8 不銹鋼 12.1922.438ProsessEngineering 公司（美）半拖車 8.843.9 真空隔熱 3.9鋁合金一一LOx公司（美）半拖車17.38.7 真空隔熱2.1不銹鋼 12.1922.438Mester-grashelm 公司（美）半拖車 8.8真空隔熱 4.0 不銹鋼10.83.5BOC公司（英）半拖車14.0 30.3聚氨酯7.O不銹鋼一 Fulburo ny 公司（法）半拖車 17.639.642.0 聚氨醋泡沫 7.09%鎳鋼 11.633.86（ 一兒NG槽車的裝卸LNG槽車的裝卸可以利用儲罐自身壓力 增壓或用泵增壓裝卸。1.自增壓裝卸利

6、用氣化部分LNG提高儲罐自身 壓力，使儲罐和槽車形成的壓差將儲罐中的LNG裝入槽車，這就是自增壓裝車。同樣的方法，將部分氣化的LNG提高槽車儲罐的壓力，就 可以把槽車中的LNG卸入儲罐。自增壓襄卸的優(yōu)點是設(shè)施簡單，只需 在流程上設(shè)置氣相增壓管路，操作容易。但是，這種方法的工作壓差 有限，裝卸效率低、裝卸時間長。這是因為這種方法的儲罐 （接收 LNG 的固定儲罐和槽車儲罐 ） 都是帶壓操作，而固定儲罐一般是微正壓，槽 車儲罐的設(shè)計壓力也不宜高，否則會增加槽車的空載質(zhì)量，降低運輸 效率（運輸過程都是重車往返九因而裝卸操作的壓差十分有限，流量 低，裝卸時間長。2.泵增壓裝卸采用專門配置的泵將 LNG

7、增壓，進行 槽車裝卸。這種方法的輸送流量大、裝卸時間短、適應(yīng)性強而得到廣 泛應(yīng)用。對于接收站的大型儲罐，可以用罐內(nèi)潛液泵和接收站液體輸 送流程裝車。對于槽車可以利用配置在車上的低溫泵卸車。由于泵的 輸送流量、揚程可以按需要配置，流量大，裝卸時間短；揚程高，適 應(yīng)性強，可以滿足各種壓力規(guī)格的儲槽。而且，不需要消耗部分 LNG 增壓，槽車罐體的工作壓力低，槽車的裝備質(zhì)量小，質(zhì)量利用系數(shù)和 運輸效率高。正因為如此，即使整車造價比較高、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、低 溫泵操作維護比較麻煩，但泵增壓裝卸還是得到了越來越多的應(yīng)用。（二）LNG槽車的隔熱為了確保安全可靠、經(jīng)濟高效地運輸， LNG槽車的 隔熱必須經(jīng)濟有效，

8、而低溫儲罐的隔熱設(shè)計決定了儲罐的性能?？梢?采用的隔熱方式有真空粉末隔熱（CF）、真空纖維隔熱（CB）、高真空多 層隔熱（CD）等。隔熱形式的選用原則是經(jīng)濟、可靠、施工簡單。由于 真空粉末隔熱的真空度要求不高，工藝簡單，隔熱效果好，因而以往 比較多地被采用。近年來，隨著隔熱技術(shù)的發(fā)展，高真空多層隔熱工 藝逐漸成熟，LNG槽車開始采用這一技術(shù)。高真空多層隔熱的優(yōu)點是： （1）隔熱效果好，高真空多層隔熱的厚度僅需 3035mm比真空粉末隔 熱小近 10 倍4 。對于相同容量的外筒，高真空多層隔熱槽車的內(nèi)筒 容積比真空粉末隔熱槽車的內(nèi)筒面積大 27%左右。因而，相同外形尺寸 的槽車，可以提供更大的裝

9、載容積。 (2) 對于大型半掛槽車，采用高真 空多層隔熱比真空粉末隔熱的材料要少得多，從而大大減少槽車的裝 備質(zhì)量，增加了槽車的裝載質(zhì)量。如一臺 20m3的半掛槽車采用真空粉 末隔熱時，粉末的質(zhì)量將近 1.8t ，而采用高真空多層隔熱時，隔熱材 料質(zhì)量僅 200kg。 (3) 采用高真空多層隔熱可以避免因槽車行駛所產(chǎn)生 的振動而引起的隔熱材料的沉降。高真空多層隔熱比真空粉末隔熱的 施工難度大，但在制造工藝逐漸成熟適合批量生產(chǎn)后，廣泛應(yīng)用的前 景是好的。隔熱方式的技術(shù)比較見表 5-33 。表中的日蒸發(fā)率值是指 環(huán)境溫度20C，壓力為O.IMPa時的標準值。自然升壓速度為環(huán)境溫度 50C時，初始充

10、裝率為90%初始壓力為0.2MPa俵壓)升至終了壓力 為0.8MPa(表壓)條件下的平均值。表5-3隔熱方式技術(shù)比較隔熱技術(shù) 日蒸發(fā)率 /%自然升壓速度 /(kPa/d)CFCBCDC 0.35 0.3 0.28 20 17 14對于三種方法的成本比較，主要是材料、人工和抽真空費用。CB材料價格介于CF材料及CD材料之間。但CB技術(shù)是以人工包扎 進行的，因此人工費用接近 CD高于CR就低溫隔熱所需最佳真空度 而言，對獲得與維持真空度所需的成本是 CB低于CD比較接近CF。 因此，總成本是CB介于CF及CD之間。CB技術(shù)較CF所增加的費用相20023顧安對于低溫液體儲槽的總成本而言，上升不超過5

11、%這與采用CF技術(shù)，因膨脹珍珠巖粉末下沉所引起的售后服務(wù)費用相比肯定是合算的。（三兒NG槽車行駛高速化為適應(yīng)低溫儲罐的需要，LNG槽車的結(jié)構(gòu) 有一定的特殊性。如采用雙層罐體和隔熱支撐。罐體結(jié)構(gòu)相對比較復(fù) 雜，隔熱支撐又要兼顧減少熱傳遞和增大機械強度的雙重性，加上運 輸LNG的危險性，因此，對LNG槽車的行駛需要限速。按我國修改后 的JB/T68981997（低溫液體儲運設(shè)備使用安全規(guī)則規(guī)定：最高時速 在一級公路上w 60km/h,二、三級公路為3050km/h。隨著我國高速 公路網(wǎng)的形成，提高了運輸車輛韻平均速度，低溫液體槽車在高速公 路上的行駛速度也提高到7090km/h。運行速度的提高，可以提高運 輸效率，LNG氐溫槽車的高速化是必然趨勢。由此，對槽車底盤的可靠 性、整車的動力性、制動性、橫向穩(wěn)定性、隔熱支撐的強度等槽車的 結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。為了適應(yīng) LNG氐溫槽車的高速行駛的需要， 應(yīng)該選擇性能可靠的汽車底盤和牽引車，使軸載和牽引車的負荷低于 允許值；為保證改裝后整車的動力性能，半掛車的比功率宜在 5.88 6.22kW/t 之間，并盡量提高牽引車驅(qū)動橋的附著質(zhì)量；盡量降低整車 高度和重心高度，以提高槽車的橫向穩(wěn)定性；為保證槽車有良好的制 動性能，半掛槽車應(yīng)采用雙管路制動系統(tǒng)。制動時，掛車應(yīng)先于牽引 車制動，以防止列車