LNG加注站設計及管理相關規范和標準LNG加注站設計及管理相關規范和標準LNG加注站設計及管理相關規范和標準資料僅供參考文件編號：2022年4月LNG加注站設計及管理相關規范和標準版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發布日期：LNG加注站設計及管理相關規范和標準—LNG加氣站的規范選用及設計張美摘要天然氣作為一種替代石油和煤的新能源，已探明儲量遠超過石油，另外由于其高效清潔的特點，研究和利用等到各國政府的大力扶持，發展速度極快，已在世界范圍大力推廣應用。LNG汽車和LNG加氣站在國外特別是美國，已經得到了長足發展，而在我國的發展時間尚未超過20年。還處于發展初期。本文主要研究LNG加氣站的規范選用及設計。關鍵詞LNG加氣站選用設計Abstractnaturalgasasanewenergyalternativetooilandcoal,provenreservesofmorethanoil,becauseofitscharacteristicsofhighefficiencyandclean,studyanduseuntilthevigorouslysupportthegovernments,developmentspeed,hasbeenintheworld,vigorouslypromotetheuseof.LNGcarandLNGfillingstationinforeigncountriesespeciallytheUnitedStates,hasobtainedtheconsiderabledevelopment,andinthedevelopmentofourtimeandnotmorethan20years.Alsointheearlystagesofdevelopment.ThispapermainlystudiestheLNGfillingstationcodeselectionanddesign.KeywordsLNGFillingstationSelectionDesign1安全經驗分享中石油江蘇LNG儲備罐坍塌事故事故經過2009年6月16日7程1號儲罐區的重大安全事故，1號儲備罐基本報廢，截至16日22時已造成8人死亡，14人受傷，其中3人重傷，預計損失過億。事故發生時，現場有施工人員一百一十人，其中九十九人安全撤離，受傷的九名人員已被送往如東人民醫院及如東中醫院搶救。事故系上海電力建筑工程公司承建的LNG接收站一號儲罐區發生模板滑落所致。事故原因分析安全事故原因初步查明，系操作塔吊的工人操作失誤，導致塔吊的吊臂碰觸到已裝在拱頂上的模板，正在施工的罐體第九層鋼筋籠失衡傾覆，牽拉施工平臺倒塌從而引起坍塌事故。從中應吸取的教訓對于現場的安全管理現狀進行分析我們發現存在以下方面的缺陷：①企業安全生產主體責任仍未真正落實。企業片面追求經濟效益，對安全生產存在僥幸心理，安全生產還沒有真正成為企業的自覺行動。②安全生產存在被動抓的狀況，促一促，抓一抓，安全發展理念尚未真正樹立。③部分行業監管主管部門存在“缺位”現象，安全監管工作不積極、不主動，怕擔責任。④安全生產監管工作還得不到有效保障，普遍存在編制不確定、經費不保障、裝備不落實、人員不固定等問題，難以實現有效監管。事故發生后，我們發現事故主要是由于存在工程項目未獲行政許可擅自開工，在建工程不報建，逃避相關部門安全監管，施工單位安全投入不足，盲目趕工期，對職工的安全培訓教育流于形式。同時，施工作業人員安全防護知識缺乏，自我保護意識不強，違規違章操作的現象比較普遍。要加強對現場的安全管理措施，這樣才能保障工程順利的進行，避免事故的發生。2術語液化天然氣（LNG）LiquefiedNaturalGas一種在液態狀況下的無色流體，主要由甲烷組成，組分可能含有少量的乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然氣中的其他組分。壓縮天然氣（CNG）Compressednaturalgas主要成份為甲烷的壓縮氣體燃料。LNG加氣站LNGFuelingStation為LNG汽車儲瓶充裝LNG燃料的專門場所。由LNG轉化為CNG，為CNG汽車儲瓶充裝CNG燃料的專門場所。LNG/L-CNG加氣站LNG/L-CNGFuelingStationLNG加氣站與L-CNG加氣站聯建的統稱。加油加氣合建站oilandgasFuelingStation汽車加油站與天然氣汽車加氣站合建的統稱。地下LNG儲罐buriedLNGtank安裝在罐池中，且罐頂低于周圍4m范圍內地面標高0.2m半地下LNG儲罐undergroundLNGtank安裝在罐池中，且一半以上罐體安裝在周圍4m范圍內地面以下的LNG儲罐。防護堤dike用設計壓力designPressure儲罐、設備或管道設計中，用于確定最小允許厚度或其部件物理特性的壓力。確定任何特殊部件厚度的設計壓力包括靜壓頭。設計壓力的確定為包括靜壓頭。工作壓力operatingpressure壓力容器、管路系統等在正常工作情況下，可能達到的最高壓力。LNG卸車口pointoftransfer接卸LNG運輸車輛所載LNG的固定接頭處。站房stationhouse用于加油加氣站管理和經營的建筑物。加氣島fuelingisland用于安裝加氣機的平臺。LNG（CNG）加氣機LNG（CNG）dispenser給LNG（CNG）汽車儲氣瓶充裝LNG（CNG），并帶有計量、計價裝置的專用設備。加氣切斷裝置shutoffdevice加氣軟管在一定外力作用下，加氣系統具有自切斷功能的安全裝置。加氣槍fuelingConnector附屬加氣機與加氣軟管連接，向LNG（CNG）儲氣瓶充裝LNG（CNG）的專用設備。3站址選擇①站址選擇應符合城市規劃、交通規劃、環境保護和消防安全的要求，并應選在交通便利的地方。②城市建成區內的加氣站，宜靠近城市道路，與道路交叉路口的距離應符合交通主管部門的要求。③加氣站的LNG儲罐、放散管管口、LNG卸車口與站外建、構筑物的防火間距，不應小于表的規定。4站內平面布置圍墻①m時，相鄰一側應設置高度不低于2.2②站內工藝設施與站外建、構筑物之間的距離大于25m③面向加氣站進、出口道路的一側宜設置非實體圍墻或開敞。道路①車輛入口和出口應分開設置。LNG槽車單車道不應小于4.5m，其他單車道寬度不應小于4m，雙車道寬度不應小于④站內道路不應采用瀝青路面.防護堤①LNG儲罐四周應設置防護堤，防護堤的設置應符合下列規定：a．應采用非燃燒實體材料。b.防護堤內的有效容量不應小于單個最大LNG儲罐的容量。c.防護堤高于堤內地面不宜小于0.6m②防護堤內LNG儲罐之間的凈距不應小于相鄰較大罐的1/2直徑，且不應小于2m③防護堤內不應設置其他可燃液體儲罐、CNG高壓瓶組或儲氣井。④防護堤內宜設置排水設施，但不應直接排入市政排水管道。加氣島及罩棚的設置①加氣島應高出加氣區地坪～0.20m；寬度不應小于1.2②罩棚的設計應符合下列規定：a.加氣島宜設置非燃燒材料的罩棚，罩棚凈高不應小于5m；罩棚邊緣與加氣機的平面距離不宜小于2.0b.罩棚支柱距加氣島端部不應小于0.6mc.加氣區應設照明燈，照度不得小于100。③加氣機附近應設置防撞柱（欄），防撞柱（欄）高度不應小于0.5m。防火間距①加氣站的儲罐、工藝裝置宜露天布置，加氣區應敞開布置。②加氣站內設施之間的防火間距不應小于表的規定。③按本規范附錄B劃分的爆炸危險區域不應超出圍墻和可用地界線。5LNG加氣站的總圖①功能分區根據LNG加氣站的實際情況和生產工藝需求，站區可分為儲存區、加氣區和站房。儲存區的主要設備包括LNG儲罐、LNG泵、卸車增壓器、調飽和器等。加氣區由加氣機和加氣罩棚組成。站房通常由值班室、綜合營業廳、儀表配電間、空壓機房、辦公室等組成。②總圖布置a．根據GB50156--2002(2006年版)的規定，站區工藝設施一側應設置高2.b．LNG儲罐、LNG泵、卸車增壓器、調飽和器等設備布置在高度為1.c．儲存區、加氣區、站房均獨立布置，布置時應注意LNG泵與LNG加氣機的距離要盡可能短，不宜大于15m。原因是國內LNG汽車的車輛供氣系統未設置氣瓶增壓器，為了保證供氣壓力的穩定性，使之能滿足發動機的用氣壓力要求，給車輛加注的LNG必須為飽和液體。若LNG泵與LNG加氣機的距離過長，無車輛加氣時，管道內剩余的飽和LNG較多，容易氣化，會影響加氣并排放大量的氣體，造成浪費。d．LNG加氣站的工藝設施與站外建、構筑物之間的防火距離按GB50028--2006中LNG氣化站相關的防火間距執行。工藝設施與站內建、構筑物之間的防火距離加氣站相關的防火間距執行。6LNG加氣站的工藝設計工藝流程①卸車流程將LNG由槽車轉移至LNG儲罐中，主要有卸車增壓器卸車、LNG泵卸車及兩者聯合卸車等3種方式HJ。卸車增壓器卸車的優點是完全采用環境熱量，不耗費電能，工藝流程相對簡單；缺點是卸車速度比較慢，冬季室外溫度較低時尤為明顯。LNG泵卸車的優點是卸車時間較短，工藝流程相對簡單；缺點是耗費大量電能，啟動前需要對泵進行預冷。卸車增壓器和LNG泵聯合卸車的優點是卸車時間比單獨采用卸車增壓器卸車時間短，耗費的電能比單獨采用LNG泵卸車少；缺點與單獨采用LNG泵相同。②調飽和流程我國LNG汽車的車輛供氣系統未設置氣瓶增壓器，為了保證供氣壓力的穩定性，使之能滿足發動機的用氣壓力要求，車載瓶中的LNG必須為飽和液體。因此，加氣前需要使儲罐中的LNG升溫、升壓，處于飽和狀態。調飽和有3種方式：調飽和器調飽和、LNG泵調飽和、調飽和器與LNG泵聯合調飽和MJ。這3種方式的優缺點與LNG卸車采用的3種方式的優缺點基本相同。③加氣流程LNG的加氣流程是指LNG泵將儲罐中的LNG抽出，輸送至LNG加氣機，通過LNG加氣機給汽車加氣。④卸壓流程當儲罐壓力大于設定值時，打開安全閥，釋放儲罐中的氣體，降低壓力，以保證儲罐安全，放散的氣體通過集中放散管放空。主要設備①LNG儲罐LNG加氣站采用的低溫壓力儲罐為真空粉末絕熱儲罐。儲罐分為內罐和外罐兩層，內罐材質為0Crl8Ni9，外罐材質為16MnR。內外罐之問采用真空粉末絕熱，真空隔熱層厚度為250mm。儲罐的日蒸發率小于0．25％，充裝系數為0．9。儲罐上裝有高、低液位報警設施，內罐壓力高報警設施，超壓自動排放罐頂氣體的自力式降壓調節閥以及安全閥等，以保證儲罐的安全。在儲罐進、出口的LNG管道上設有緊急切斷閥，當有緊急情況發生時，可迅速關閉閥門，以保證系統安全。目前，20m②LNG泵輸送LNG這類低溫的易燃介質，不僅要求輸送泵能承受低溫，而且對其氣密性能和電氣方面的安全性能要求很高。隨著對泵結構、材料等方面的研究有了很大的進展，一種安裝在密封容器內的潛液式電動泵在LNG系統中得到了廣泛的應用。其主要特點是將泵與電動機整體安裝在一個密封的金屬容器內，不需要軸封，也不存在軸封的泄漏問題口]。通常潛液式電動泵可分為船用泵、汽車燃料泵、LNG高壓泵(罐外泵)和大型儲罐的罐內泵。LNG加氣站中，LNG的轉運和加注采用的是汽車燃料泵，其結構緊湊，立式安裝，特別適用于汽車燃料加注和低溫槽車轉運LNG。LNG泵采用安全的潛液電動機，電動機和泵都浸沒在流體中，不需要軸封。在吸入口增加了導流器，減少流體在吸入口的阻力，防止泵氣蝕。LNG加氣站采用的LNG泵通常為兩級離心泵，由一臺變頻器控制，能適應不同的流量范圍，電氣元件安裝在具有防爆功能的接線盒及其罩殼內，流量為8—340Ifmin，揚程為15～250m。主要廠家包括美國的ACD公司、日本的Nikkiso公司、瑞士的Cryomec公司等。③LNG加氣機LNG加氣機是依據直接測量流體介質質量的原理，利用先進的傳感和微電腦測控技術，具有高精度、多功能的新型LNG加液計量裝置，主要用于計量充人LNG車載瓶的液量。同時，加氣機應用微測控技術對計量過程進行自動控制，顯示屏直接顯示被測液體的流量、單價、金額及加液量累計值，可遠程通信，實現計算機中央管理№]。目前，LNG加氣機多采用進口，其計量方式為單管計量，單槍加氣，計量精度為±％，最大質量流量為80．0kg／rain，具有溫度補償功能，配帶拉斷閥。④調飽和器和卸車增壓器LNG加氣站采用的調飽和器和卸車增壓器均為空溫式換熱器，LNG通過吸收環境熱量達到氣化升溫的目的，能耗很低。為了提高氣化速率和換熱效率，調飽和器和卸車增壓器的主體通常采用耐低溫的鋁合金縱向翅片管，且擁有很大的換熱面積。其影響因素主要為流量、工作壓力、工作周期、大氣溫度、相對濕度、風力、日照等"]。筆者建議調飽和器的流量為200m3／h，立式安裝；卸車增壓器的流量為300m3／h，臥式安裝。5LNG加氣站的公用工程設計LNG加氣站的公用工程設計主要包括土建設計、電氣設計、自控設計和給排水設計，應按照GB50156--2002(2006年版)第9—11章及GB50028—2006第9．4、9．5、9．6條的規定進行設計。土建設計主要包括站房、設備基礎、加氣島、加氣罩棚柱、圍堰、場地等內容的設計；基本要求有站房耐火等級不小于二級，門、窗向外開等。電氣設計主要包括設備的動力用電、站房及站區的照明用電、站區的防雷防靜電設計等；基本要求有加氣站的供電負荷為三級，但有條件的情況下可設計為二級，罩棚、營業