LNG加气站的安全管理
本节主要四部分内容:
1、LNG加气站类型;
2、LNG加气站的主要设备;
3、工艺流程:卸车流程、储罐调压流程、加气流程.
4、LNG加气站的安全管理
1. LNG加气站类型〔也叫建站方式
1、1建站方式的选择
LNG汽车加气站<;以下简称加气站>的设计首先应根据建站场地的实际情况,选择合适的建站方式.目前加气站的建站方式主要有2种:
站房式、橇装式.
1.1.1站房式加气站
这种建站方式占地面积大,土地费用高,设备与基础相连,施工周期长,加气站的土建施工、设备安装费用高.若城镇处于LNG应用的初期,LNG汽车的数量少,LNG消耗量小,则成本回收周期长,这种建站方式适合已经有一定量LNG汽车或政府资金支持的城镇.
1.1.2橇装式加气站
这种建站方式占地面积小,土地费用低,设备绝大多数集成在一个或多个橇块上,施工周期短,加气站的土建施工、设备安装费用少,建站整体造价低,易于成本回收.这种建站方式适合LNG加气站建设初期.
2.LNG加气站的主要设备
LNG储罐,LNG潜液泵,LNG加气机,控制和安全系统.
2.1、LNG低温储罐
LNG低温储罐由碳钢外壳、不锈钢内胆和工艺管道组成,内外壳之间充填珠光沙隔离.内外壳严格按照国家有关规范设计、制造和焊接.经过几十道工序制造、安装,并经检验合格后,其夹层在滚动中充填珠光沙并抽真空制成.
1〕储罐的结构
①低温储罐管道的连接有以下几条:
上部的连接为内胆顶部.分别有上进液管、气相管、上部进液管、储罐上部取压管、溢流管等,
下部的连接为内胆下部.分别是下进液管、出液管和液相仪表口等.这些管道分别独立从储罐的下部引出.
②储罐设有夹层抽真空管1个,测真空管1个〔两者均位于储罐底部〕;在储罐顶部设置有爆破口0〔以上3个接口不得随意撬开〕.
③内胆固定于外壳内侧,
顶部采用十字架角铁,底部采用槽钢支架固定.内胆于外壳间距为250毫米.储罐用地脚螺栓固定在地面上.
④储罐外壁设有消防喷淋管、防雷避雷针、防静电接地线.
⑤储罐设有压力表和压差液位计,他们分别配有二次表作为自控
数据的采集传送终端.
2〕低温储罐的故障与维护
lng汽车①内外夹层间真空度的测定〔周期一年〕
②日常检查储罐设备的配套设施.
③储罐基础观察.
④安全阀频繁打开,疑为BOG气体压力过高.
⑤储罐外侧冒汗,疑为储罐所用的绝热珠光沙下沉所致.
⑥正常储存液位上限为95%,下限为15%,不得低于3米〔低温泵的要求〕
⑦低温阀门使用一段时间后,会出现漏液现象.若发现上压盖有微漏,应压紧填料压盖.若阀芯不能关闭,应更换阀芯,低温阀门严禁加油和水清洗.
3工艺流程
LNG加气站工艺流程的选择与LNG加气站的建站方式有关,目前LNG加气站的工艺主要包括3部分流程:卸车流程、储罐调压流程、加气流程.
3.1卸车流程
LNG的卸车工艺是将集装箱或槽车内的LNG转移至LNG储罐内的操作,LNG的卸车流程主要有两种方式可供选择:潜液泵卸车方式、自增压卸车方式.
3. 1.1潜液泵卸车方式
该方式是通过系统中的潜液泵将LNG从槽车转移到LNG储罐中,目前用于LNG加气站的潜液泵主要是美国的TC34型潜液泵,该泵最大流量为340L/min,最大扬程为488m.潜液泵卸车方式是LNG液体经LNG槽车卸液口进入潜液泵,潜液泵将LNG增压后充入LNG储罐.LNG槽车气相口与储罐的气相管连通,LNG储罐中的BOG气体通过气相管充入LNG
槽车,一方面解决LNG槽车因液体减少造成的气相压力降低,另一方面解决LNG储罐因液体增多造成的气相压力升高,整个卸车过程不需要对储罐泄压,可以直接进行卸车操作.该方式的优点是速度快,时间短,自动化程度高,无需对站内储罐泄压,不消耗LNG液体;缺点是工艺流程复杂,管道连接繁琐,需要消耗电能.
3.1.2自增压卸车方式
自增压卸车方式,LNG液体通过LNG槽车增压口进入增压气化器,气化后返回LNG槽车,提高LNG槽车
的气相压力.将LNG储罐的压力降至0.4MPa后,LNG液体经过LNG槽车的卸液口充入到LNG储罐.自增压卸车的动力源是LNG槽车与LNG储罐之间的压力差,由于LNG槽车的设计压力为0.8MPa,储罐的气相操作压力不能低于0.4MPa,故最大压力差仅有0.4MPa.如果自增压卸车与潜液泵卸车采用相同内径的管道,自增压卸车方式的流速要低于潜液泵卸车方式,卸车时间长.随着LNG 槽车内液体的减少,要不断对LNG槽车气相空间进行增压,如果卸车时储罐气相空间压力较高,还需要对储罐进行泄压,以增大LNG槽车与LNG储罐之间的压力差.给LNG槽车增压需要消耗一定量的LNG液体.
自增压卸车方式与潜液泵卸车方式相比,优点是流程简单,管道连接简单,无能耗;缺点是自动化程度低,放散气体多,随着LNG储罐内液体不断增多需要不断泄压,以保持足够的压力差.在站房式的LNG 加气站中两种方式可以任选其一,也可以同时采用,一般由于空间足够建议同时选择两种方式.对于橇装式LNG加气站,由于空间的限制、
电力系统的配置限制,建议选择自增压卸车方式,可以简化管道,降低成本,节省空间,便于设备整体成橇.
3.2储罐调压流程
储罐调压流程是给LNG汽车加气前需要调整储罐内LNG的饱和蒸气压的操作,该操作流程有潜液泵调压流程和自增压调压流程两种.
3.2.1潜液泵调压流程
LNG液体气化后经LNG储罐的气相管返回到LNG储罐的气相空间,为LNG储罐调压.采用潜液泵为储罐调压时,增压气化器的入口压力为潜液泵的出口压力,一般将泵出口压力设置为  1.2MPa,增压气化器的出口压力为储罐气相压力,约为0.6MPa.增压气化器的入口压力远高于其出口压力,所以使用潜液泵调压速度快、调压时间短、压力高. 3.2.2自增压调压流程
LNG液体由LNG储罐的出液口直接进入增压气化器气化,气化后的气体经LNG储罐的气相管返回LNG储罐的气相空间,为LNG储罐调压.采用这种调压方式时,增压气化器的入口压力为LNG储罐未调压前的气相压力与罐内液体所产生的液柱静压力之和,出口压力为LNG储罐的气相压力,所以自增压调压流程调压速度慢、压力低.
3.3加气流程
LNG液体由LNG储罐的出液口进入低温潜液泵通过潜液泵出来的液体经过流量计和加进入汽车车载瓶.潜液泵的加气速度快、压力高、充装时间短.
4、LNG加气站的安全管理