清洁能源LNG加气站工艺技术与安全探究

吴 茜

（重庆燃气集团股份有限公司 重庆 400020）

1 液化天然气加气站工艺技术

液化天然气加气站主要是为了公共汽车而服务，逐渐朝着出租车和城际列车覆盖，其工艺流程主要有卸车、调压、加气以及卸压。首先，卸车流程即把槽车或者是集装箱中运送的液化天然气转移到加气站的储罐中，这是液化天然气进入加气站之前必须经历的一个流程。通常情况下，液化天然气卸车操作方式主要包括LNG增压器卸载、增压器与泵进行联合卸车以及潜液式LNG泵卸车。笔者将详细介绍增压器与低温泵的联合卸车。

当液化天然气由槽车运至加气站后，通过槽车所备的空温式汽化器给予储罐施压，使其压力升高，当槽车同其储罐间构成压差之后，则经由压差的力量，将液化天然气进行卸车，使其进入到加气站的储罐里。同时，开启潜液式LNG泵，通过泵进行液化天然气的卸车作业，使卸车速度变快。待卸车完成之后，槽车中会有残留一些气相的天然气，为了避免因这些天然气的影响而使储罐里的压力快速增高，导致卸车速度受到影响，因此需要卸车台的气相管道对气相的天然气进行回收以及排放操作。

其次，调压也是液化天气加气站工艺技术中的一个重要流程，调压即借由相关的增压装置，使储罐里的天然液化气压力上升。为了确保天然液化气储罐里的液体始终趋于饱和状态，因此汽车在加气前，应该给予实施升温和升压操作，确定液体处于饱和状态之后才能够进行加气。调压流程也可以通过三种方式实现，第一种是借由储罐里的自动增压的相关装置进行升压操作；第二种是联合使用液化天然气的储罐压力控制装置同泵进行低速的循环使用，使压力升高；第三种是借由液化天然气低温泵实现升压目标。

加气流程作为最后一个流程，即给液化天然气汽车实施加气操作的流程。指借由液化天然气泵使储罐里LNG的压力上升并处于饱和状态，再通过加气枪进行加气操作。通常情况下，加气压力的最大值可以实现1.6MPa斯卡左右，而液化天然气汽车内的液体是经由液相软管而来，残留的气相的天然气又经由气相软管进行回收处理，从而确保气瓶加气速度保持正常，且工作压力也维持正常状态。

2 液化天然气加气站工艺技术的安全性

液化天然气实质上是一种液态的混合物，其主要的组成要素是CH4、CH3CH3、C3H8，以及少量的氮气等物质。随着气源组分以及生产工艺的不断变化和发展，液化天然气的成分也出现了一些变化。正常情况下，处于常压状态之下的液化天然气密度约在425kg/cm3左右，温度大约在零下162℃左右，但是液化天然气又是处于液态下的一种深冷轻烃，因此如果在生产过程中或者是加气的过程中出现泄漏情况，在空气中正常运行的水蒸气就会因此而迅速冷凝，并且产生颜色呈现为白色的蒸汽云。在储存以及运送液化天然气的过程中，无法避免的会漏入一些热量，导致产生一些气相的天然气。

其次，液化天然气还是一种易爆和可燃的气体，在低温（零下162℃）中的燃烧范围大约占体积分数的10%左右，而且液化天然气的着火点还会因为组分发生变化而随着变化。同时，液化天然气燃烧的速度也会变低，最高值只有0.3m/s左右，因此液化天然气同蒸汽通常不会在室外燃烧，也不会引起爆炸事故。

而为了提升LNG加气站的安全性，防止出现爆炸以及火宅等安全事故，除了定期的检查站内的相关通风系统与报警系统，定时测量可燃气体的含量，还应该根据实际情况安装避雷装置，在设备的阀门、安全附件以及法兰等部件的选择上，其质量必须要严格把关，并定期的检查设备密封情况。同时，LNG加气站内还必须要严格的控制火源，根据相关规章制度的具体要求，站内严令禁止吸烟、进驻使用任何不具防爆功能的电器以及使用手机等。站内工作人员在开始工作之前，也应穿戴具有防静电功效的工作服，尽量避免铁制工具出现碰撞，而如果机动车需要经常的进入到站区，还需针对排气管中的火星而加设灭火装置。

3 液化天然气加气站工艺技术的经济性

液化天然气加气站在建设初期的投资量非常的大，主要是设备投资，即购买设备、站房建设、安装设备等方面所需的资金额。其中，设备主要有储罐、加气机、管路、加热器、低温泵以及阀门、自增压汽化器等。在进行设备投资的估算工作时，还需考虑其使用年限。而站房建设即加气站周围所必须的工作间等建设费用，设备买回之后，还需进行安装和调试，在此环节也需投入一定的资金。此外，液化天然气加气站的运行成本又包括蒸汽费用、制冷剂购买金、人工费、设备的日常维修检查费用以及电费、循环水运行费用等。因此，在正式建站之前，必须充分考虑到各个环节所需的费用，通过科学的估算之后，力求从源头上节省开支。

4 结语

截至目前，2013版本《气体燃料动力船舶检验规范》已经正式出台，海事局相关规范文件也于同一时间对外发布。这标志着船用液化天然气市场即将进入实质启动阶段，助力低迷的航运业转型升级。另外，国内首个船用LNG（液化天然气）加注站也于2013年9月投运，为国内第一座建成投产的水上加气站。因此，在今后的工作学习中，要进一步加强对LNG加气站工艺技术与安全的研究。

[1]罗东晓.移动式LNG加注技术[J].化工学报,2009(S1).