利用储罐压力给LNG槽车增压的BOG卸车工艺

1 概述

随着国家发改委、国家能源局联合印发《关于加快储气设施建设和完善储气调峰辅助服务市场机制的意见》，各地LNG接收站开始大量开工建设，截至2021年5月，中国已建成运行22座LNG接收站(含转运站、储备库)，总接收能力9 230×10

t/a。LNG接收站增多，LNG槽车运输市场也随之变大，LNG作为管输天然气的重要补充，对于天然气管网未覆盖区域，通过槽车运输将LNG供给工厂、民用或调峰用户，非常便捷。

LNG槽车传统卸车工艺耗时过长，是制约LNG气源站运行效率的关键因素。本文结合实际工程项目，提出一种利用LNG真空罐压力给LNG槽车增压的BOG卸车工艺(以下简称BOG卸车工艺)。该工艺流程简单，可大幅缩短卸车时间，提高LNG气源站运行能力，同时节省卸车橇的占地面积，解决LNG应急气源站卸车能力与外输能力不匹配的问题。

本文将卸车过程分为均压、卸液、收尾3个阶段。

2 传统卸车工艺

LNG槽车传统卸车工艺流程见图1(图1～3中蓝色流程线为LNG管路，红色流程线为天然气管路)。将卸车台卸车增压器的增压软管接到槽车增压口，槽车LNG 经卸车增压器气化为低温天然气(在本文中，气化得到的低温天然气也称为BOG)，通过BOG管路返回至槽车储罐气相空间，逐步增大槽车储罐与接收LNG储罐(真空罐或常压罐)之间的压差。开启出液阀和进液总阀可将LNG从槽车储罐压送至接收LNG储罐。传统卸车工艺流程简单、无能耗，但卸车耗时长、设施占地面积大。

3 BOG卸车工艺

为了维持LNG槽车向常压罐的卸车过程稳定，增压气必须满足以下要求：压力足以维持槽车储罐和常压罐之间的压差；增压气不会额外造成LNG蒸发，其温度维持饱和温度；增压气不能是加臭之后的天然气。真空罐内BOG能满足以上条件。

于治疗前后分别采用目测类比评分法（visual analogue scale，VAS）评定患者疼痛程度；采用Lequesne膝关节功能评分法评定患者膝关节功能。

以某市西部LNG应急气源站(下称西部站)为例，BOG卸车工艺流程见图2。西部站共设4个卸车台(图中只显示2个)。卸车台增压阀、出液阀对应槽车储罐的BOG增压入口和LNG出口，开启增压阀利用LNG真空罐BOG压力对槽车储罐增压，当真空罐和槽车储罐均压后，通过开启出液阀、常压罐进液总阀，即可对LNG常压罐进液。

4 BOG卸液工艺计算

计算开始时，设定真空罐与槽车已完成均压。将卸液时间分为若干个时间间隔Δ

，进行叠加计算。

① 工艺计算条件

不考虑槽车储罐BOG与LNG的传热、LNG管道LNG与环境的传热。不考虑LNG的蒸发。LNG槽车储罐容积为50 m

，槽车储罐内直径3.5 m，卸液开始时刻LNG体积为45 m

。环境压力取0.101 MPa。真空罐设有压力调节装置，在卸液阶段能够始终保持BOG绝对压力稳定在0.345 MPa。常压罐也设有压力调节装置，绝对压力稳定在0.116 MPa。槽车LNG温度为-150 ℃。卸液过程中，槽车储罐压力、槽车液位均随时间发生变化。

通过实践，当槽车储罐液位计显示低于200 mm时，逐渐关小出液阀至1/4开度，当液位计显示低于100 mm时，出液阀关至1/12开度，直至槽车储罐液位计显示为0，关闭增压阀。根据接收储罐压力情况，对槽车储罐均压，直至槽车储罐压力降至与接收储罐压力平衡，关闭出液阀，吹扫卸车软管，结束卸车。

BOG卸液工艺计算简图见图3。

根据图3，根据理论与实际经验，整个卸液过程中BOG处于湍流状态，局部阻力取沿程阻力的0.1倍，BOG管路的水力计算见式(1)

。

(1)

进入槽车储罐的BOG管路工况流量

和LNG管路流量

相等。根据理想气体状态方程，存在：

(2)

以地面为基准计算各高度。本文取局部阻力与常压罐内LNG管道出口动压之和为沿程阻力的2倍。LNG管路按伯努利方程，可得：

(3)

由式(1)、 (2)得：

(4)

令：

(5)

则式(4)化简后得：

(6)

式中

——真空罐绝对压力,Pa，取0.345×10

Pa

姜黄素通过抑制Notch1信号通路逆转人食管癌Eca-109/VCR细胞对长春新碱的耐药性(牛树荣)(6):526

——槽车储罐绝对压力，Pa

——BOG管路长度，m，取150 m

此外，语料中的古汉语词、古越语底层词、古楚语词等，需花大量的时间和精力对本字进行甄别和考证。要做到这一点，不仅需要深厚的语言学功底和严谨的治学态度,而且需要开阔的学术视野和敏捷的思维能力。

——BOG管路不锈钢管当量绝对粗糙度，m，取2×10

m

——BOG管路内直径，m取0.075 m

——BOG标准状态(温度为273.15 K、压力为1.01×10

Pa)流量，m

/s

——BOG标准状态密度，kg/m

,取0.717 kg/m

为对照组的患者采用常规护理进行护理，主要包括三点，第一点对患者进行心理支持，积极地安慰和劝告患者，使其心态平稳。第二点对患者进行24小时的监控，监控患者的生命体征，持续注意患者的意识是否清醒，一旦患者的生命体征小时后者病情加重要做到随时展开急救。第三点碓冰人的细致护理，ICU中的患者大多无法自我活动，对于身体上的痛苦无法主动描述，医护人员需要定是对患者问询，为患者翻身，防止单侧肢体受压迫时间过长产生压疮，还要避免类似反流现象的发生，为患者减轻痛苦。

——BOG温度，K，取153.15 K

——标准状态温度，K，取273.15 K

——LNG流量，m

/s

——进入槽车储罐的BOG工况流量，m

/s

——标准状态压力，Pa，取1.01×10

Pa

——LNG密度， kg/m

，取430 kg/m

——重力加速度，m/s

,取9.8 m/s

卸液时间为若干个时间间隔之和。在第1个时间间隔，槽车储罐LNG液位高度

取卸液开始时刻的液位高度(根据卸液开始时刻LNG体积计算得出，为3.5 m)。

Δ

——LNG沿程阻力，Pa

Δ

——LNG局部阻力，Pa

在学校的角落里，肯定有很多像吴琮一样被误解、被施以偏见、被忽视的人，他们慢慢变得透明，落入孤立无援的境地。夏霖知道自己根本不是什么魔法少女，但也可以随时伸出援手。

——常压罐绝对压力，Pa

——常压罐进液高度，m,取30 m

——LNG流速，m/s

“妈，你怎么了？”徐云天慌忙放下公文包，关切地问。廉小花委屈地哭了起来：“云天，你爸在外面有了女人，他骗我离了婚，却不愿意跟我复婚了。”

——中间参数

LNG管路沿程阻力计算式为：

(7)

将式(7)代入式(3)得：

(8)

LNG摩擦阻力系数按下式计算

：

(9)

对LNG管路，存在关系：

(10)

综合式(8)～(10)可得

与

的关系式：

(11)

令：

（1）若CurrentLayerDepth 小于CurrentSampleDepth，则将CurrentLayerDepth 加上LayerDepth（即移动到下一层），将CurrentTexcoords 加上采样步长△t（即移动到下一个采样点），然后重复上述操作；

=

-

-

(12)

(13)

将式(11)化简后，可得：

=

+

(14)

由式(6)、(14) 得：

历史是在事情出了差错的地方开始的；历史只和麻烦、困惑、悔恨共生。因此紧跟在“为什么”这个词之后的，就是狡猾又充满希冀的字眼“假如”。若非因为……只要……要不是……这些历史中无用的“假如”。而不断阻止、偏离、转移对“为什么”这一问题的追溯，则显出另一种形式的退步：要是我们能回到过去该多好。要是我们能重新开始。要是我们能回到……[2]90-91

篮板:① 篮球架上固定篮圈的长方形板;② 借代特指一种球类体育运动中投篮未中,从篮球板或篮圈上反弹回来的球。

(15)

式中

——LNG摩擦阻力系数

——LNG管路长度，m，取150 m

——LNG管路内直径，m，取0.15 m

——雷诺数

——LNG运动黏度，m

/s，取0.26×10

m

/s

、

——中间参数

采用二分法求解式(15)，取

的隔离区间为[0.05

，

]，误差不超过10

。

例如，计算得到第1个时间间隔

为0.316 MPa，代入式(14)得出

为262.19 m

/h。

③ 卸液时间计算

——槽车储罐LNG液位高度，m

① 安全效益

The sound field in the fiow duct is governed by the convective Helmholtz equation,as below:

以此类推，进行计算。

当槽车LNG液位高度

()

(

为时间间隔的数量)与槽车储罐内罐底高度差小于等于0.1 m时，卸液过程结束，则

Δ

即为卸液时间。例如可以计算得到第

个时间间隔LNG流量为228.98 m

/h。

5 BOG卸车工艺实践

① 两种卸车工艺比较

通过对西部站工艺流程的分析，制定了BOG卸车工艺操作规程。通过实践统计，BOG卸车工艺增压操作5 min即可实现真空罐和槽车的均压。传统卸车台一般都未设置压力远传系统，而BOG卸车工艺可以通过真空罐压力实时掌握卸车时槽车压力，有利于卸车作业的远程安全管控。传统卸车工艺与BOG卸车工艺比较如下。

a.BOG卸车工艺拆装软管4根，比传统卸车工艺少2根，缩短了软管拆装时间，同时减少了泄漏风险点，且可远程监控槽车压力。

影响卸车效率的因素主要有卸车用时、卸车压差、卸净率等。卸车压差直接影响卸车速度，压差越大，卸车用时越短。

② 两种卸车工艺卸车用时对比

从2019年5月开始推行BOG卸车工艺以来，统计分析卸车数据，按照满负荷卸车进行比较。两种卸车工艺卸车用时对比见图4。可以看出，传统卸车工艺(3辆车同时卸车)、BOG卸车工艺(4辆车同时卸车)最长卸车用时分别为294.6、150.0 min，最短卸车用时分别为144.6、100.0 min。BOG卸车工艺5 min即可完成槽车储罐均压，且不受环境温度影响，均压过程中压力稳定，增压阀门无须频繁操作，可缩短均压时间约25 min。传统卸车工艺(3辆车同时卸车)均压、卸液、收尾3个阶段总计平均用时即卸车用时199.8 min，BOG卸车工艺(4辆车同时卸车)平均用时135.9 min。由此得出，传统卸车工艺，单车卸车用时为66.6 min，BOG卸车工艺，单车卸车用时为34 min。

③ 卸车效率影响因素

b.传统卸车工艺由于收尾阶段增压困难，易造成槽车LNG剩余量较多，并且需要频繁操作增压阀门。BOG卸车工艺压力稳定，可避免此类问题。

卸净率类似于管输气的输售率，由于槽车储罐出液口径一般为DN 50 mm，出液口离槽车储罐底部有一定高差，卸车结束后槽车储罐内留有余液，以保证槽车储罐空罐时不易回温。当卸车快结束时如果出液阀仍保持原开度，会造成出液口出现漩涡，压低实际液面，造成真空罐的BOG直接进入常压罐，使卸净率偏高。

② 每个时间间隔管路压力和流量计算

6 BOG卸车工艺效益分析

经过第1个时间间隔(持续时间记为Δ

)计算，得到了第1个时间间隔的LNG流量

，根据

、Δ

可得到第1个时间间隔结束时刻(即第2个时间间隔开始时刻)的LNG体积，进而得到第1个时间间隔结束时刻的LNG液位高度

。

LNG槽车卸车过程中，拆装软管不仅耗时，且要进行吹扫、查漏等。BOG卸车工艺拆装软管数量少，降低了燃气泄漏概率。BOG卸车工艺将BOG压力稳定控制在合适值，减少压力波动，降低燃气泄漏的风险。现场和中控室操作人员可实时掌握现场卸车压力，提高了操作的可靠性和安全性。

根据《中国可持续发展水资源战略研究报告》，随着人口增长、城市化发展和经济发展，到2030年，国民经济需水量将达到7 100亿m3；农村生活需水量达到310亿m3。全国正在探索建立城乡集约化供水新体制，目标是在有条件的地区率先实行城乡集约化供水，并逐步推广到全国，让全国农村居民喝到优质安全的好水，消除城乡供水差异。

② 经济效益

传统卸车工艺产生BOG量多，压力波动较大，最多只能3辆槽车同时卸车。BOG卸车工艺可以从3辆增加到4辆，由于操作简单方便，卸车台无需增加操作人员，节约操作人工费用约10×10

元/a。

BOG卸车工艺在拆卸软管和增压时间上都体现出优势，同时增加了卸车的连续性，单车卸车用时从传统卸车工艺的66.6 min降至BOG卸车工艺的34 min，卸车效率提高了48.9%。

槽车卸车电力消耗主要是BOG压缩机能耗。在BOG卸车收尾阶段，BOG进入常压罐后，经过压缩机加压输送出站。传统卸车工艺(3辆车同时卸车)收尾阶段，BOG压缩机需运行1.5 h。BOG卸车工艺(4辆车同时卸车)收尾阶段，BOG压缩机需运行1.0 h。西部站满负荷卸车时压缩机功率为430 kW，按照每年卸500车计算，电费按1.2 元/(kW·h)计，可节约电费64 500 元/a。

当然，换在以前，穿帮的只是公开发表的文稿，而那些数量更多的内部使用或仅用于存档备查的文案，则几乎无人关注，即使偶尔露出马脚，人们也只是一笑了之，后果严重不到哪里去。也正是因为如此，偷懒的人继续偷懒，偷文的人照偷不误，各类奇葩新闻时时曝光，为丰富多彩的生活平添若干生动素材。

当前，落实最严格水资源管理制度是水资源管理工作的重中之重。“实行最严格水资源管理制度是一项极为复杂的系统工程，是对传统增长方式的革命性变革，需要全社会共同努力。”陈雷部长对实行最严格水资源管理制度提出具体要求：

③ 其他效益

在卸车现场，操作工不用频繁操作卸车橇增压阀和出液阀，减轻操作工的劳动强度。

7 结论

① BOG卸车工艺单车卸车用时大幅缩短，卸车效率提高了48.9%。

② BOG卸车工艺受环境温度影响小，可省略卸车增压器。

③ BOG卸车工艺槽车储罐压力控制更稳定,员工操作简单,卸车风险低。

④ 按每年卸500车计算，应用BOG卸车工艺，每年节约操作人工费用约10×10

元/a，节约电费64 500 元/a。

⑤ BOG卸车工艺节省卸车时间，提升LNG厂站运行效率，减少卸车橇占地面积，降低投资。

[1] 段常贵. 燃气输配[M]. 5版. 北京：中国建筑工业出版社，2015:92-93.

[2] 顾安忠,鲁雪生,汪荣顺,等． 液化天然气技术[M]. 北京：机械工业出版社，2003:252-253.