撬裝式LNG加氣站工藝技術方案一、概述LNG(液化天然氣)汽車是以LNG氣汽車，其突出優點是LNG能量密度大（約為CNG的3倍）,氣液體積比為625/1，汽車續駛里程長（可達400Km以上），建站投資少，占地少，無大型動力設備，運行成本低，加氣站無噪音，LNG可用專用槽車運輸，建站不受天然氣管網制約，因此便于規模化推廣。國內LNG汽車的發展只有幾年時間，但隨著國內LNG產業的快速發展，推廣LNG汽汽車加氣站系統，包括撬裝系列、常規LNG站系列和LNG/LCNG組合系列，適于各種加氣規模。一般分為一罐一泵一機（日加氣量10000Nm3/d）或一罐一泵二機（15000-20000Nm3/d）等形式。撬裝式LNG汽車加氣站由加氣主撬和控制輔撬組成，主要包括真空儲罐、LNG低溫泵、LNG售氣機、工藝管閥、儀電系統和撬體結構等設備。針對早期推廣和小規模客戶開發的撬裝式LNG汽車加氣站具有如下特點：高度集成、一體化設計，占地面積小；占地面積從500平方—1000平方不等。工廠預組裝，嚴格試驗，現場安裝工作量小，投入使用快；類似集裝箱設計，便于運輸和轉移，具有良好機動性；流程先進，不需預冷，加氣速度快；關鍵部件采用進口原裝件，電儀系統采用本安或防爆設計，安全可靠；高真空多層纏繞絕熱儲罐，保冷效果好，LNG無損儲存時間長；PLC二、主要設計規范NFPA57《汽車用液化天然氣（LNG）供氣系統標準》GB/T20386-2006《液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝卸標準》GB50028-2006《城鎮燃氣設計規范》GBT19204《液化天然氣的一般特性》GBJ19-88《采暖通風與空氣調節設計規范》GBJ116-88《火災自動報警系統設計規范》GBJ15-88《建筑物給水排水設計規范》GBJ16-87《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安裝規程》GBJ16-87《建筑設計防火規范》GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB16297-96《大氣污染物綜合排放標準》GB50054-95《低壓配電設計規范》GB50052-95《供配電系統設計規范》GB150-1998《鋼制壓力容器》GB18442-2001《低溫絕熱壓力容器》JB4730-94《壓力容器無損檢測》《壓力容器安全技術監察規格》三、工藝流程流程概述LNG撬裝站的工藝流程是結合國外著名公司的先進工藝和富瑞公司的實踐經驗和獨創的一體化技術而開發的成熟流程,生產過程為密閉流程，總體貫徹了最小漏熱量設計理念，既保障了生產安全,又能做到最小的天然氣損耗，具有保護環境和提高經濟效益的雙重作用。加氣站流程采用可調飽和壓力技術路線，符合當前國際上LNG汽車和汽車加氣站的發展主流技術，與國內已經投入使用的LNG汽車和汽車加氣站相匹配。同時，我們將加氣站作為LNG汽車技術的一個部分，一個子系統，而把LNG運輸、卸車、儲存、裝卸、加氣及加氣回流等作為一個大系統來設計，避免了LNG運輸、加氣站和車用系統的不匹配問題，流程原理見下圖：工藝流程說明LNG加氣站工藝主要分為卸車、調壓和加氣三種基本流程和一種待機狀態，各流程又有多種狀態。工藝流程見下圖：LNG加氣站流程簡圖待機狀態：在正常待機狀態下，系統處于關閉狀態，具備隨時加氣的條件。卸車流程：分為泵卸車和槽車壓力卸車兩種方式，常規情況下利用LNG加氣站的低溫泵進在停電狀態或加氣站發生故障的情況下可以利用此方式卸車。泵卸車方式：正常情況下采用站上的LNG泵進行卸車，當槽車卸完或站內儲罐裝滿時系統會自動停機。卸車流程原理見下圖。.槽車壓力卸車在停電狀態或者系統故障時可以采用手動模式進行卸車。調壓流程：加氣站和車用儲罐系統采用“飽和壓力”技術路線，因此在卸車結束后，當儲罐內液體飽和壓力不能達到設計壓力時，需要進行飽和壓力調節。具體操作方式是通過控制盤將系統調到“調壓模式”，系統自動進行飽和壓力調節，達到設定值時，系統自動停止。但是車用瓶的結構采用自增壓模式，加氣站可不設計調飽和功能。目前國內LNG氣源壓力不一致，一些工廠生產的LNG出廠壓力較高，卸入LNG儲罐內后飽和壓力已經可以滿足設定值，這時可以不進行飽和壓力調節。加氣流程：在加氣模式下，只需按下加氣按鈕即可對車輛加氣，并在加滿時自動停止。如車載儲罐壓力異常，可以利用售氣機的回氣管進行釋壓后再加氣。加氣流程見下圖：四顯示功能控制盤上顯示的參數應有：儲罐壓力儲罐內液體溫度儲罐液位罐內LNG泵池溫度泵的出口壓力泵的轉速泵的運行時間售氣機溫度五、LNG加氣站技術文件主要設備技術參數低溫儲罐本項目使用的儲存容器LNG力為1.2MPa，設計溫度為-196℃，日蒸發率小于0.2％。低溫罐設計制造遵循的標準規范容器的設計和計算，制造檢驗要求是按GB150-1998《鋼制壓力容器》的要求進行的，同時符合《壓力容器安全技術監察規程的相關規定》，考慮到容器是固定在移動式車用LNG撬裝加氣站上的LNG貯存容器，因此在設計上還參考了JB/T4780-2002《液化天然氣罐式集裝箱》和IMDG-2006的相關技術要求。本設備的設計、制造、檢驗及試驗（參照）執行下列規范：GB150-1998 《鋼制壓力容器》國家質量技術監督局 《容規》1999版GB18442-2001 《低溫絕熱壓力容器》GB/T18443.1-5-2001 《低溫絕熱壓力容器試驗方法》JB/T4780-2002ISO1496-3:1995IMDG-2006

《液化天然氣罐式集裝箱》（參照）(參照)InternationalMaritimeDangeousGoodsCode(參照)HG20584-1998 《鋼制化工容器制造技術要求》GB986-88 《埋弧自動焊焊縫坡口的基本形式及尺寸》GB8923-88 《涂裝前鋼板表面銹蝕等級和除銹等級》GB4237-92 《不銹鋼熱軋鋼板》JB4708-2000 《鋼制壓力容器焊接工藝評定》JB4709-2000 《鋼制壓力容器焊接工藝規程》JB4728-2000 《壓力容器用不銹鋼鍛件》JB/T4730-2005 《承壓設備無損檢測》GB6654－1996 《壓力容器用鋼板》GB/T14976-94 《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》技術參數防腐漆類型內 筒夾技術參數防腐漆類型內 筒夾套備注進口“JOTUN”油漆絕熱方式高真空多層纏繞絕熱充裝系數(%)容器類別95%三類/設計壓力(MPa)1.26-0.1工作壓力(MPa)1.2真空強化壓力(MPa)2.04/設計溫度(℃)-19650工作溫度(℃)-162環境溫度焊縫系數1.00.85日蒸發率（液氮）日蒸發率（液氮）≤0.14%/d主體材料筒體SA240-304Q345R封頭SA240-304Q345R低溫烴泵（含泵池及配套裝置）制造商CRYOSTAR19661978，CRYOSTARBOC("TheBOCGroup")集團的一員。19972006BOCLindenaturalgasvehiclerefuellingstation306設備在運行，狀態良好。型號：SUBTRAN2技術參數：介質： LNG最大流量：320L/min（液態）最大揚程：260m（LNG）最高轉速：5400RPM電機功率：15KW電 源：3相，380V，50H5.1.4LNG加液機PLC訊等功能。加氣機的主要特點 氣；能夠查詢當次加氣流量，累計流量。采用獨立的計量控制系統，具有溫、壓補償功能，加氣計量精度+1%。流量、低溫泵的轉速、加氣量、金額、單價等，可遠傳至控制系統上位機，實行統一的管理。滿，控制自動停泵完成加注。配置安全聯鎖系統，當加氣軟管被拉斷時可自動停機，確保液體不泄漏。預冷智能判斷功能，預冷時間短（5分鐘以內），間斷加氣再次預冷時間間隔短（4-8分鐘）的特點。額、單價等。ESD不銹鋼外殼設計，美觀大方。選用全球質量流量計第一品牌美國愛默生，加氣機選用2臺CMF-100流量計實現液體加注計量功能，回氣選用愛默生CMF-025,卸車采用CMF200流量計從而實現精確計量的目的。加氣槍選用國產產品，功能安全可靠。附帶非接觸式IC卡系統，實現IC卡加氣。LNG加氣機技術參數名稱單位技術參數工作介質LNG充液速度L/min0～150最大工作壓力MPa1.6最大充裝壓力MPa1.6流量計類型進口艾默生質量流量計、回氣計量精度±1%讀數最小分度值Kg、LNm30.01單次計數范圍Kg、L、Nm30～9999.99累計計數范圍Kg、L、Nm30～99999999.99單價設置范圍元/Kg、元/L或元/Nm30～99.99計量單位Kg、Nm3、L加氣槍加氣槍售氣軟管4m雙加液槍、接口形式：JC.carter1"不銹鋼柔性軟管LNG加氣機的主要零部件序號名稱微電腦加氣控制器數量2生產廠家富瑞特裝本安控制電源2富瑞特裝彩色狀態顯示屏2富瑞特裝不銹鋼鍵盤及顯示屏2富瑞特裝1計量顯示屏2富瑞特裝加液質量流量計CMF1002艾默生回氣質量流量計CMF0252艾默生加液槍2富瑞特裝回氣槍2富瑞特裝柜體2富瑞特裝LNG加氣槍名名稱單位技術參數工作介質LNG接口型式JC-Carter充液速度L/min200~600最大工作壓力MPa2.5充裝壓力MPa0.5~1.6口徑mmDN255.1.6增壓加熱器增壓器：一臺 EAG加熱器：一臺 調飽和加熱器：一增壓器均安裝在貯罐底部。聯體設計，充分節省空間。EAG加熱器參技術參數名稱 增壓器參數數

調飽和加熱器運行溫度>-145℃常溫>-145℃設計壓力（MPa）1.61.62.5工作壓力（MPa）1.01.01.0單臺汽化量300100200安裝形式臥式、室外臥式、室外臥式、室外材料3A213A213A21進口溫度設計溫度進口溫度設計溫度-196℃-196℃-196℃運行溫度>-162℃>-162℃>-162℃設計溫度-196℃-196℃-196℃出口溫度由空壓機、干燥機、氮氣瓶、儲氣罐等組成。配管設計根據本工程的特點，LNG工藝管線設計：包括低溫下的各種工藝管道、管件及閥門安全泄壓、吹掃管線設計：包括氮氣吹掃系統、安全放空系統一次儀表安裝及管道設計：包括測量壓力、溫度、流量等參數的一次儀表安裝管道支吊架設計保冷（保溫）設計本項目都按照低溫工藝管線設計，設計溫度-196度。管道0Crl8Ni9，GB/T14976-94《流體輸送用不銹GB8163SH3405（SCH10s）；管件材質為奧氏體不銹鋼，鋼號為0Crl8Ni9，符合GB/12459-90標準的對焊無縫管件（沖壓）；法蘭0Crl8Ni9，HG20592-97冷加工硬化；密封墊片C0Crl8Ni9，PTFE5）閥門采用專用低溫閥門，應滿足輸送LNG（壓力級別PN1.0Mpa）、流量要求，且具備耐低溫性能(-196安全閥、止回閥等等，另外還包括氣動低溫閥門：緊急切斷閥、升壓調節閥、減壓調節閥及管道壓力控制閥等。API焊接型式連接（DN40，DN50）或法蘭連接型式。安全泄壓、放空系統設計安全泄壓系統主要由安全閥、安全閥出口支管、各手動放空支管、放空總匯集管、EAG一、安全閥及爆破片根據泄放介質及泄放量的不同，本加氣站可分為三種不同的安全閥，依次為低溫彈簧封閉全啟式安全閥、低溫彈簧封閉微啟式安全閥和常溫彈簧封閉全啟式安全閥。在LNG貯槽的內槽及外槽和緩沖罐上設置爆破片。二、放空系統設計放空系統包括低溫放散系統和常溫放散系統，主要由各手動放空支管、安全閥出口支管、匯集管、EAG加熱器、阻火器、放散管組成。阻火器內裝耐高溫陶瓷環，安裝在放空系統匯集管的末端上，當放空口管處出現著火時可以防止火焰回竄，起到阻隔火焰作用，保證設備安全。一次儀表安裝壓力表接管壓力表必須垂直安裝，測量液態天然氣時，儀表需與測量點保持同一高度，引出DN15DN40DN40DN15并需做補強。管道支吊架設計根據所要支撐的管道溫度的不同，可以分為常溫支吊架和低溫管托。根據作用的不同，可分為導向支架、固定支架、限位支架等。4URHABLXaURHDURGD保冷設計LNGBOGLNGLNG真空管道技術參數:設計壓力：0~4.0Mpa：-196~+60℃適用介質：液化天然氣等低溫液體冷損量：0.5W/m漏放氣率：2×10-9Pa.m3/s夾層真空度:2×10-3Pa自控儀表設計撬裝式加氣站控制系統包括兩部分，其中一部分是由采用微電腦技術，通過RS485MODBUSRTUARMLNG、CNGPLC密聯系，缺一不可。加氣機控制系統加氣機控制系統主要任務是完成對車載氣瓶的加氣，在加氣過程中完成對管路、流量計中的殘存氣體的排空和預冷控制；發出對低溫泵的啟停、調壓的控制的命令信號；完成對加氣量和回氣量的準確計量、顯示、結算；完成對各種運行參數的采集、顯示、控制，同時具有對加氣量、計量方式等的設定及與站控系統的通訊等功能。站控系統站控系統主要承擔的任務是對儲罐、低溫泵、站內工藝閥門以及加氣機的監控和管理，完成卸車、儲存、調壓、加氣等各種工藝過程的采集、控制、顯示、報警等監控功能，又具有參數查詢、歷史記錄查詢及報表打印等管理功能，同時要完成對氣站的安全狀態進行監測，通過泄漏報警儀等監測設備及時發現泄漏等隱患，并予報警并關閉緊急切斷閥。站控系統由傳感器、變送器、電磁閥、PLC、工控機等設備組成。站控系統主要功能有：控制功能控制系統狀態模式的設計加氣站的工藝分為卸車、調壓、加氣和待機等運行模式，控制系統針對這幾種不同的工藝運行模式分別自動進行切換和控制。泵的運行控制控制系統針對不同的工藝運行模式，對低溫泵進行啟停和調速控制，以保證各種運行模式下所需的速度和壓力，保證在安全高效下運行。流程閥門的自動控制控制系統針對不同的工藝運行模式各工藝閥門的開閉進行自動控制。數據采集顯示功能儲罐壓力儲罐液位LNG泵池溫度泵的轉速售氣機溫度卸車流量售氣流量累積報警和故障診斷功能可燃氣體超限報警儲罐液位超限報警儲罐液位壓力報警系統安保提示報警LNG泵抽空報警LNG泵超壓報警停電報警控制柜超溫報警控制閥故障報警數據查詢和報表打