固定式LNG加气站与箱式LNG撬装加气站应用对比

上海港口能源有限公司 于嘉懿

固定式LNG加气站与箱式LNG撬装加气站应用对比

上海港口能源有限公司 于嘉懿

固定式LNG加气站和箱式LNG撬装站都是LNG加气站的模式，文章立足于港区的角度，从多方面分析两种加气站模式的优劣，得出港区加气站更适合采用固定式加气站模式的结论。

港区 固定式加气站 箱式撬装站 优劣对比

根据《上海市清洁空气行动计划》和《上海绿色港口三年行动计划》，上港集团在洋山、外高桥等港区投入使用以液化天然气为动力的港口牵引车及港口机械，并与申能集团合作，成立上海港口能源公司，全面负责港区LNG和其他新能源的应用。目前，港口能源公司共运营7座LNG加气站，其中1座固定式LNG加气站，6座箱式LNG撬装加气站。本文从两种模式的加气站在投资建设、运营保障等方面的特点入手，立足港区这个特定区域浅析两者的优劣。

1 两种模式的简要介绍

1.1 固定式LNG加气站

通过多年的研究和示范试点，《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB 50156—2012)于2012年6月28日发布新版本，其中增加了关于LNG加气站的内容。至此，固定式LNG加气站有规可依，加气站的建设步入正轨。固定式LNG加气站，即标准站房式LNG加气站，一般分为LNG储罐区，包括LNG储罐、储罐池（围堰）、加气潜液泵、卸车泵组、卸车气化器、卸车阀组撬、饱和气化器、EAG加热器和放散管等设备；LNG加气区，包括加气机、罩棚等；站房，包括控制室、空压机房、配电室和休息室等。

1.2 箱式LNG撬装加气站

《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB 50156—2012)在2014年修订版中增加了箱式LNG撬装加气站内容，所以箱式撬装站在规范上是认可的，可以建设使用。箱式LNG撬装加气站，储罐、卸车设备、加气设备、增压设备和放散系统置于同一集装箱内，高度集成，同时站房亦可使用集装箱改造而成，内设控制设施、空压机房和休息室。

2 投资建设对比

固定式LNG加气站与箱式LNG撬装加气站在投资、审批、建设方面有比较大的差异，主要因为固定站涉及土建施工和设备安装，箱式站严格意义上讲是一种设备，放置于集装箱内，高度集成。所以两者在项目建设方面有所不同。

2.1 投资

固定站相当于一般基建项目，需要进行设备采购、土建施工安装(或改造，如加油站合建或者改建)，包括围堰、站房、罩棚、加气岛、工艺管沟新建或改造，工艺设备、站控系统安装，电气自控给排水消防等公用工程施工等，另有其他项目建设费。一般建设一座储量120 m3的二级站，LNG设备购置市面主流设备，投资大概在900～1100元万之间。

箱式撬装站工艺设备、站控设备放置于集装箱内，在工厂组装完毕，现场无需进行工艺设备安装，但需进行避雷电气自控消防等公用工程施工，另有其他项目建设费。一般建设一座储量60 m3的三级站，箱式设备购置市面主流设备，投资大概在250～350万元之间。

从上述分析可以得出，同等规模下箱式撬装站的投资小于固定站，如两座60 m3的箱式设备组成的二级站(或站外站)的投资小于二级固定站。此外，如果考虑用地成本，固定站的占地面积比箱式站大，用地成本也会高。

2.2 审批

港区LNG固定站按照港口危险货物基建项目进行建设，审批手续一般如表1所示(参照上海市)。

表1 LNG加气站建设政府审批流程

箱式撬装站的审批并没有严格定义，在取得主管部门的讨论同意后，可以参照港口设施进行建设，因其不涉及房建，因此不涉及办理规划事宜，但同样需要进行立项、消防审批、各类检测、专业验收、压力容器使用登记、充装许可证办理等手续。

从审批手续来看，箱式撬装站的审批流程较固定站有所简化，审批周期较短。

2.3 建设

固定站的建设包括土建施工和设备安装两大块。土建施工主要有围堰施工、设备基础施工、站房新建或改造、加气岛施工、加气罩棚施工、工艺管沟施工、围墙施工、电气、给排水和暖通等；设备安装主要有储罐撬安装、卸车设施安装、工艺管道焊接、拍片、加气机安装和站控系统安装等，同时还有相关配套工程，如消防设备、监控系统、路灯、车道和标识标牌等。施工周期一般为4～6个月。

箱式撬装站工艺设备在厂房安装完毕，现场无需进行工艺设备安装；站房如采用集装箱，无需进行房建施工；现场需要进行电气安装、站控系统安装、标示标牌和加气区域雨棚(如需)等施工。施工周期一般为1个月左右。

从建设角度看，箱式撬装站因为不需要进行工艺设备施工和房建工程，施工周期较固定站短。

3 运营保障对比

港区LNG加气站和社会加气站最大的不同，就是在运营保障方面要求更高，因为港区加气站服务于港区牵引车和相关机械，这些用气单位是港区正常运行重要组成部分，上港集团全面推进港区牵引车油改气，使用柴油的集卡越来越少，一旦LNG牵引车无法加气，柴油集卡车不能满足港区繁忙的运营需求，再者港区牵引车为内部运行车辆，没有社会车牌，不可能到港区外加气站加气。如果加气站出现故障导致用气单位无法及时加气，势必会影响到港区的正常运行，造成严重后果。所以港区加气站的运营保障要求非常高。下面简要分析固定站和箱式撬装站在运营保障方面的优劣对比。

3.1 设备故障率

LNG加气站工艺设备一旦出现故障，势必会影响加气站的正常运行。设备都有耐久度和满负荷设计工况，当设备长期不间断使用，甚至长期处在满负荷工况下，虽然可以正常运行，但是设备的耐用度会下降，出故障的概率会增高。

固定站在设计时会根据港区LNG牵引车数量，考虑较大的余量，即便港区集卡更新换代增加LNG牵引车数量，余量设计也能使加气站不会满负荷运行，同时固定站储罐、潜液泵、加气机都可以设计两套或多套系统独立运行，随时切换，保证了每套系统不会长时间运行，降低了负担，设备故障率会下降。箱式撬装站严格来讲是一种集成设备，规格固定，一套箱式加气设备所能承担的LNG牵引车数量有限，一旦将来LNG牵引车数量增加，容易造成加气站满负荷运行，此外箱式撬装站难以做到多套独立系统，某些箱式设备加气枪一用一备，或者双泵双枪，在实际运行中更多的是应急使用，而非用于规律性切换，客观上造成了设备不间断使用，增大了出故障的概率。

从上述分析可以得出，固定站设备出故障的概率要小于箱式撬装站。

3.2 加气站容错率

加气站的容错率是指当加气站中某些设备出了故障，加气站是否还能继续运行，或者需要检修，检修是否方便，是否可以迅速检修完毕恢复供气。容错率高，加气站的运营保障能力就强。

前文已经说到，固定站可以做到多套系统独立运行，比如二级站，设计两座60 m3储罐，每个储罐配置四个LNG潜液泵，分别对应四台加气机。这样无论是储罐、潜液泵还是加气机故障，都至少有一套系统还能正常运行，可以设置检修时间和加气时间，互不干扰，不会影响加气站正常运行，容错率很高。同时，固定站储罐区、卸液区、加气区区分清晰，空间很大，方便检修的同时保障检修安全。箱式撬装站受限于空间，难以做到多套系统的独立并联使用，一旦某一设备出现故障，极有可能造成加气站停止运行。此外，箱式撬装设备高度集成在集装箱内，检修空间狭小、现场检修安全性差，遇到复杂故障只能返厂检修，造成加气站停产，容错率比较低。

从上述分析可以看出，固定站的容错率高于箱式撬装站。

3.3 人的因素

LNG加气站的运营保障能力除了取决于设备因素外，加气站工作人员同样相当重要。固定站在对站员工作生活的保障上，要明显优于箱式撬装站。主要体现在，固定站的站房为房屋，控制室、休息室和更衣室一应俱全，空间宽敞明亮，而箱式撬装站的站房一般用集装箱代替，空间比较拥挤，很难创造出舒适的工作环境，会对员工工作积极性造成一定影响。此外，固定站工艺设备分隔清晰，一目了然，常规检修直观方便，容易掌握，而箱式撬装站设备高度集成，比较复杂，不容易掌握检修技巧，同时箱内检修空间非常狭小，视线不好，加气站检修人员无论在问题判断还是进行检修时都不方便，容易失误。

LNG加气站的运营保障最终还是要依靠站员，固定站无论在工作环境还是检修环境上，都明显优于箱式撬装站，会使站员工作积极性更高，检修能力更强，也更安全。

4 结语

固定式LNG加气站和箱式LNG加气站，都有各自的优势和不足。固定站投资大，审批较为复杂，建设周期长，但在运营保障上更可靠安全，而箱式撬装站投资少、建设周期短，但容错率低、设备故障率偏高，运营保障可靠性低。

两种加气站模式各具特色，但是我们立足港区内加气站的角度，考虑到加气站服务港区LNG牵引车和机械，是港区正常运行的重要保障，固定站在运营保障方面的可靠，显得更加重要，再者固定站的投资虽然大，但在港区内服务对象固定，LNG销售有保障，投资风险比社会站小得多。所以固定站是港区LNG加气站的最优模式，箱式撬装模式可以作为临时加气站，先期投入在亟需加气的港区，待固定站按流程建设完毕后，箱式撬装站再拆除运走。

综上所述，建设港区LNG加气站最优模式是可靠、安全和美观的固定式加气站。

Comparison of Fixed and Skid-mounted LNG Filling Station Used in Port Area

Shanghai Port Energy Co., Ltd. Yu Jiayi

Fixed LNG filling station and skid-mounted LNG filling station are two kinds of LNG filling station models. This paper analyzes the advantages and disadvantages of these two stations in many ways, and comes to the conclusion that fixed LNG filling station is more suitable for the application in port area.

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