LNG加气站常见气损原因及解决建议

LNG加气站常见气损原因及解决建议

岳云鹏

承德市建投天然气有限责任公司067000

摘要：LNG汽车突出的环保性和经济性使其近年得以大力推广，据统计，截止2016年，全国已运营的LNG加气站已达到2460座。LNG加气站投产初期，由于各种原因会到导致大量气损，有的甚至高达70%，气损程度已成为影响LNG加气站经济效益的一个重要因素，本文结合自身工作经验并参考相关文献资料，对气损原因进行简要分析并提出解决建议。

关键词：LNG加气站；气损；管道；措施

LNG加气站气损的形成是多方面的，原因的形成会涉及到设计、制造、施工、运营的各个环节，简要分析如下。

一、设计阶段

1、总图方案设计不合理。在LNG加气站施工图设计阶段，设计单位会综合占地面积、场地形状、行车路线等因素进行总图方案布置，更多的是考虑国家规范、行业要求和美观性，往往忽视其实用性和经济性，储罐、泵撬、加气机位置摆放和间距虽然满足规范要求，但不够合理，运营过程中会产生大量的BOG。

2、工艺设计不合理。工艺设计存在管线长、弯头多、法兰或阀门多等情况，导致LNG流动过程中阻力变大，热量增多。

3、设计中管道和绝热材料选择不合理。

二、设备采购阶段

1、我们目前所使用的LNG储罐、LNG真空管道在现有的生产工艺条件下无法达到绝对的真空，使用过程中随着设备内外部热量交换及真空度的不断下降，设备内部均会产生BOG，加之各生产厂家制造工艺及质量参差不齐，采购的设备可能出现真空度保持时间短或泄漏率不稳定情况；

2、加气机采购时未明确其品牌，使用中质量流量计精度低、零漂严重。

三、施工阶段

1、真空管道和保冷材料在运输和施工过程中未得到有效防护，出现磕碰、损坏的情况；

2、真空管道和保冷材料施工环境和施工质量不达标；

3、施工不严谨，导致管道内存在水汽和杂质。

四、运营阶段

1、加气站投运初期，加气车辆少，导致LNG储存时间长，加气间隔长，管道内LNG滞留时间长，吸热多，下一次加液时，这部分热量回流至储罐，造成储罐压力升高快进行BOG排放。

2、LNG槽车卸液后通常剩余0.4MPa-0.6MPa余压，司机为下次充液做准备，会将车内余液排放（放散至低于0.05MPa），形成气损。

3、操作人员技术水平参差不齐，加液及卸车前后操作不当，会导致储罐压力高而进行安全阀起跳从而造成气损。

4、LNG槽车卸车前称重监管不严，司机使用违规手段影响卸车数据，给加气站造成气量损失。

针对上述气损形成的原因，提出对应的解决建议如下。

一、设计阶段

1、建设单位对设计图纸要进行严格把关，尤其总图作为设计文件的核心，更要做到反复推敲选择最优方案，建议LNG储罐至潜液泵管口不超过3米，潜液泵管口至加气机不超过30米，条件允许的情况下进一步缩短上述间距，以减少间断加气管线预冷造成气体损失及能量损失。

2、工艺设计时保证潜液泵的进液压差，控制设备标高，储罐出口与潜液泵进液口的高差不小于1.2米，1.5米为宜。合理布置管道走向，储罐与潜液泵之间应保证潜液泵进液管设置一定的坡度，潜液泵池和加液机到储罐的回气管线，禁止上翻下翻，避免形成低洼处，造成回气不畅。

3、合理选择保冷形式，除泵撬内管线以外现场安装的管线保冷，根据运行经验，真空管道制造质量难以保证，使用寿命低，不仅成本和后期维护费用高，不适用于LNG加气站，建议使用PIR材料，价格低，保冷效果好。

二、设备采购阶段

选择信誉度高、产品质量好的真空储罐及真空管道制造厂家，全方位了解产品性能，择优购置。设备使用期间定期检验设备真空度，不合格时及时处理，使设备处于最佳工作状态。

加气机中流量计也是值得探讨的问题，若采用艾默生质量流量计还是无法避免反复的预冷，产生一定量的BOG，建议选择德国FC3000文丘里管流量计，可以有效避免预冷，不会产生BOG。

三、施工阶段

对施工过程要严格把关，尤其是真空管道焊接及保冷材料施工过程及隐蔽性工程要重点监管，设备和材料运输及存放过程中要做好防护。

四、运营阶段

1、LNG加气站运营期间储罐、卸车、加气等环节都会有BOG产生，每日最高可达储气总量的10%，大量BOG如直接进行放散不仅存在环境危害，更对企业造成巨大的经济损失，所以，应在设计阶段通过经济性分析选择BOG的处理方式。

储气设备漏热及各种操作引起BOG的产生，为了生产安全，BOG达到一定量后必须采取相应措施进行处理，目前有以下几种处理方式：

（1）通过站内放空管道放散。由于放散的损耗和环境影响大，适用于环境影响范围小且周转率高的LNG加气站。

（2）将BOG气化后经调压计量输入城市管网。需要增加加热器和调压计量撬，适用于附近有城市中压管网或LNG加气站与储配站合建的站场，虽然前期需要投入一部分资金，但长远经济效果理想。

（3）将BOG通过压缩转换成CNG输出。适用于附近没有城市燃气管网和燃气需求的LNG/L-CNG合建站。

（4）将BOG通过再液化装置转换成LNG输出。再液化工艺前期投资大，运转耗电和维护费用较高，适用于市场稳定、BOG生成量大的LNG加气站。

2、加气站在制定操作规程时不能一蹴而就，要通过实践不断优化细节，减少各操作环节气损的产生，同时加强人员培训，提高操作人员的技能水平；外部要加强LNG槽车称重环节监管力度，避免槽车司机通过称重前后加减水箱水量、撬磅、压磅、装卸备胎等手段给加气站造成气量损失。

综上所述，建设单位首先要严把设计关口，尽可能优化设计方案和工艺，重视设备采购环节，加强施工管理，提高站场操作人员综合技能和责任心，通过上述手段可有效降低LNG加气站的气损，减少经济损失，增加企业的经济效益。