LNG汽車加氣站常見問題探討

LNG汽車加氣站

設(shè)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(zé)任公司

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

二LNG加氣站設(shè)備選擇常見問題一LNG加氣站設(shè)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(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范LNG加氣站工藝流程的選擇設(shè)計前業(yè)主應(yīng)做的籌備工作業(yè)主熟識建站政策和標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中消防、環(huán)保、平安要求，初選站址；業(yè)主向設(shè)計單位供應(yīng)資料：站址地形圖、地勘資料、氣質(zhì)資料、氣象資料、水、電、暖等基礎(chǔ)資料；業(yè)主要確定建站級別、類型、規(guī)模，初步確定主要設(shè)備型號、規(guī)格；住建局、規(guī)劃、消防、環(huán)保等政府部門到現(xiàn)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(dāng)?shù)亟?jīng)濟、人口、交通親密聯(lián)系，與周邊環(huán)境、地質(zhì)級別、平安間距均有關(guān)，與建設(shè)投資、經(jīng)濟效益息息相關(guān)，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(biāo)準(zhǔn)的引用以《液化天然氣（LNG）汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》NB/T1001-2011行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主，參照一些地方和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)注即將頒發(fā)的《加油加氣站設(shè)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(shù)監(jiān)察規(guī)程—工業(yè)管道》有區(qū)分，前者是對設(shè)計、施工和驗收的要求，后者是用于平安技術(shù)監(jiān)察，適用于監(jiān)檢部門。格外提示：業(yè)主盼望站內(nèi)功能多樣化或預(yù)留進展空間，但任何設(shè)計單位不愿跨越規(guī)范設(shè)計，由于不同的功能須有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來做設(shè)計依據(jù)，方能順利通過審核與驗收。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范GB50156-2010《汽車加油加氣站設(shè)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(shù)規(guī)范》已于2011年7月28日發(fā)布，2011年11月1日實施。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范Situation

Causation

Measure

Result

現(xiàn)狀原因措施結(jié)果國內(nèi)規(guī)范缺乏，相關(guān)研究工作滯后產(chǎn)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(chǎn)業(yè)發(fā)展的急需多項標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)場安裝、施工周期較長，設(shè)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(yīng)用的初期,LNG汽車的數(shù)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(jīng)擁有一定數(shù)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(shè)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(nèi)土建施工、設(shè)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(shè)初期和用地有局限性的區(qū)域，其優(yōu)點設(shè)備在工廠內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)，減少了不同施工隊伍現(xiàn)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(wǎng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民中重型車用鄉(xiāng)鎮(zhèn)瓶組撬/管網(wǎng)船用乘用車及客車氣田L(fēng)NG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(diào)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(shè)備選擇常見的問題二主要設(shè)備選擇應(yīng)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(shè)計壓力不小于0.6MP、單罐容積不大于60m3，嚴(yán)格依據(jù)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(biāo)準(zhǔn)，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，人恐懼心理較小；立式罐占地面積小，當(dāng)征地費用和拆遷費用超過50萬/畝地域，應(yīng)選擇立式儲罐。儲罐內(nèi)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(nèi)LNG加氣產(chǎn)業(yè)中多數(shù)使用美國和法國的產(chǎn)品，該產(chǎn)品從我們?nèi)甓嗟氖褂们闆r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(chǎn)品明顯優(yōu)于國產(chǎn)品。但國內(nèi)一些企業(yè)也在著力開發(fā)此產(chǎn)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(zhì)量穩(wěn)定，但存在價格貴、維護費用高、配件供應(yīng)不準(zhǔn)時問題，現(xiàn)在此類產(chǎn)品已趨于國產(chǎn)化，但國內(nèi)市場競爭激烈，有些企業(yè)盲目生產(chǎn)，效仿產(chǎn)品較多，選擇時肯定要注意產(chǎn)品質(zhì)量。

3.設(shè)計、安裝時要合理設(shè)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(jié)構(gòu)圖），其進出液管線的壓差取決于罐內(nèi)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(shè)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(nèi)壓力對開啟L-CNG泵影響不大，但開啟LNG泵加氣儲罐內(nèi)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(shè)置了U型彎，液位低于1/4要準(zhǔn)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(shè)計和生產(chǎn)的重視，尤其要關(guān)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(xiàn)象。目前，各制造廠產(chǎn)品效果差距較大，選擇不當(dāng)會造成啟泵時氣化量大，甚至嚴(yán)重影響泵的正常運行。泵體示意圖泵池示意圖潛液泵池內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(lián)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(shè)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?shù)氖巧罾湟哼€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(dāng)，易造成卸車?yán)щy，儲罐壓力上升或?qū)ν馀欧拧?.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?yán)щy，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(diào)壓（調(diào)飽和）增壓器三體合一，另在卸車增壓器出口1/3處設(shè)置一個DN25的法蘭，預(yù)留站內(nèi)自用氣接口，這樣優(yōu)化管路布置后，即節(jié)省設(shè)備占用的空間，又提高設(shè)備利用率。

4.高壓氣化器

1.L-CNG加氣站內(nèi)高壓氣化器有強制通風(fēng)式和自然空溫式兩種，強制通風(fēng)式需防爆電機送風(fēng)，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(fēng)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(yīng)選用黑色的。

2.L-CNG加氣站內(nèi)高壓空溫式氣化器和水浴式汽化器連接方式有串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)三種。串聯(lián)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(shè)備也可選小，運行能耗低；并聯(lián)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(lián)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(zhì)，高壓氣化器設(shè)計時應(yīng)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(dāng)加氣量大于15000Nm3/日時，應(yīng)設(shè)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(shè)置的儲氣設(shè)施，當(dāng)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(nèi)，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(guān)系，設(shè)計時不行任意將某一相設(shè)置偏大偏小，否則易造成大馬拉小車現(xiàn)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(shè)備，設(shè)計、安裝要合理選擇。

4.LNG加氣站內(nèi)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(shè)置高、中、低三線制。格外提示：常觀察加氣機、儲氣瓶（井）上設(shè)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(nèi)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(zhì)量流量計和文丘里容積式流量計，前者為美國艾默生產(chǎn)品，計量精度高；后者為查特公司新開發(fā)的產(chǎn)品，適合間斷加氣的工況。流量計對氣液相要求嚴(yán)格，尤其是LNG加氣需提前進行預(yù)冷，否則會消滅計量不精確，誤差較大的現(xiàn)象。加氣機應(yīng)具備：現(xiàn)金和IC卡加氣、斷電數(shù)據(jù)保存、票據(jù)打印、數(shù)據(jù)存儲、遠傳等功能。同站安裝的加氣機，盡可能統(tǒng)一數(shù)據(jù)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(zhì)參數(shù)，尤其是氣相密度，LNG氣化后與CNG熱值不同，廠家生產(chǎn)和技術(shù)監(jiān)督局效驗加氣機設(shè)定值不精準(zhǔn)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(dǎo)車輛進入加氣位置，關(guān)鍵點：面帶笑容、動作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。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(guān)閉發(fā)動機和一切電子設(shè)施；關(guān)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(guān)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(shè)定的加氣量，啟動設(shè)備加注。關(guān)鍵點：動作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)加氣八步法要領(lǐng)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(shù)量和金額。關(guān)鍵點：確認數(shù)量6、拆除槍、管雙手平穩(wěn)拆除加氣搶和回氣管，將槍準(zhǔn)時插回加氣機槍座，蓋上加氣車輛槍座蓋。關(guān)鍵點：準(zhǔn)時拆除和插回加氣搶7、結(jié)算貨款結(jié)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(zhǔn)甄別錢票真?zhèn)?。關(guān)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(dǎo)車輛出站。關(guān)鍵點：使用“再見”、“一路平安”等文明用語。加氣八步法要領(lǐng)流量計、加氣機圖示

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

業(yè)主向當(dāng)?shù)匕l(fā)改委、經(jīng)貿(mào)（信）委提出建站申請；供應(yīng)相應(yīng)資料：立項報告、可研報告、選址定點報告；發(fā)改委批準(zhǔn)立項。加氣站選址業(yè)主熟識建站政策和標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計到現(xiàn)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(shè)計文件報建設(shè)、消防審查，出據(jù)審批意見；土地局辦理建設(shè)用地規(guī)劃許可證；住建局辦理工程施工許可證；項目設(shè)計

向設(shè)計單位供應(yīng)資料設(shè)計單位供應(yīng)設(shè)計文件項目審查主管部門出具審批意見施工圖設(shè)計

項目建設(shè)

辦理設(shè)備、土建、安裝、水、電、氣工程、監(jiān)理招標(biāo)，簽訂合同；

在質(zhì)檢、監(jiān)檢部門辦理質(zhì)檢、監(jiān)檢委托手續(xù)；

組織施工。

建設(shè)施工承建LNG加氣站建筑工程的施工單位應(yīng)具有建筑工程相應(yīng)的資質(zhì)。承建LNG加氣站安裝工程的單位應(yīng)具有壓力容器及壓力管道安裝的相應(yīng)資質(zhì)和許可證書。承建加氣站內(nèi)地下高壓儲氣井和生產(chǎn)CNG儲氣瓶組的單位應(yīng)具有特種設(shè)備制造許可證A1級。在質(zhì)檢站辦理質(zhì)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(yù)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(yīng)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(yīng)有利于消除管線冷熱應(yīng)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(zhì)進入低溫管道。

格外提示：設(shè)計、安裝時，嚴(yán)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(yīng)用上看，真空絕熱管保溫效果好，在管道重要部位，應(yīng)推舉使用，但存在：國家無標(biāo)準(zhǔn)，真空度不統(tǒng)一；定尺、定量生產(chǎn)，造價較高；現(xiàn)場變更安裝尺寸難度較大；遠距離運輸或現(xiàn)場安裝易造成真空度丟失等問題。低溫管道的設(shè)計和施工質(zhì)量對加氣站的穩(wěn)定、平安運行影響很大，應(yīng)該引起設(shè)計和施工人員的高度重視。低溫管道保溫圖示加氣站建設(shè)前期取證名目發(fā)改委、經(jīng)信委關(guān)于同意項目立項建設(shè)的復(fù)函規(guī)劃用地選址意見書工程施工圖設(shè)計文件審查合格書施工圖消防設(shè)計審核意見書平安預(yù)評價審核意見書建設(shè)項目環(huán)境影響審查批復(fù)建設(shè)工程規(guī)劃許可證建設(shè)工程用地許可證

四LNG加氣站施工和驗收過程重點應(yīng)注意的問題加氣站建設(shè)過程取證名目建設(shè)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(zhì)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?jīng)營許可證書---國家安監(jiān)總局第8號令：《危險化學(xué)品管理條例》加氣站運營取證名目燃氣經(jīng)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(xué)品經(jīng)營許可證。依據(jù)國務(wù)院《危險化學(xué)品管理條例》和國家質(zhì)檢總局8號令的要求，天然氣儲存不按危險化學(xué)品管理，加氣站無需辦理危險化學(xué)品經(jīng)營許可。加氣站人員取證名目運行操作人員---特種設(shè)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(zé)人平安管理證；消防人員---消防培訓(xùn)合格證；加油加氣合建站還應(yīng)辦理：主要負責(zé)人平安資格證；平安管理人員證；作業(yè)人員平安培訓(xùn)合格證。設(shè)備吊裝常見的問題立罐應(yīng)采納一吊一送兩臺吊車吊裝儲罐吊裝前應(yīng)按要求仔細檢查LNG管道的壓力試驗

1.常規(guī)壓力試驗應(yīng)以液體為試驗介質(zhì)，當(dāng)管道的設(shè)計壓力小于或等于0.6MPa時，也可采納氣體為試驗介質(zhì)，但應(yīng)實行有效的平安措施，脆性材料嚴(yán)禁使用氣體進行強度試驗。2.當(dāng)現(xiàn)場條件不允許使用液體或氣體進行壓力試驗時，經(jīng)建設(shè)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(yīng)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(shè)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(nèi)LNG不是處于一種常態(tài)，其工作溫度不斷變化，使得管道產(chǎn)生的應(yīng)力也在不斷變化，