福乐斯保冷材料在LNG加气站上试用及建议（共5篇）

第一篇：福乐斯保冷材料在LNG加气站上试用及建议

福乐斯保冷材料在LNG加气站上试用及建议

摘要： 通过试用福乐斯保冷材料，对比常规材料在LNG加气站项目使用情况，客观小结出福乐斯保冷材料在LNG保冷方面的性能优势和施工优势，同时提出该材料在撬装加气站方面需要与现场浇注材料配合使用的建议。

Abstract： Through the tryout of Armaflex cold insulation material in LNG gas station and the comparison with the using condition of regular material，this article summarizes the performance and construction advantages of Armaflex cold insulation material objectively and puts forward that this material should be used together with on-site pouring material in skid-mounted gas station.关键词： LNG加气站；福乐斯；保冷材料

Key words： LNG stations；Armaflex；cold insulation materials

中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）15-0075-02

0 引言

2014年2月，国家能源局印发了《油气管网设施公平开放监管办法（试行）》，标志着我国天然气管网设施开发政策开始试水，同时也意味着我国将有意大幅提高天然气在一次能源的比重，尤其是进入21世纪以来，我国雾霾现象不减反增，媒体和居民更加关注环保，并于14年底就开始在京津冀提出“煤改气”以降低首都的雾霾影响，故对清洁能源、对天然气的需求日益增大，然而我国大部分地区，尤其是南方，多属丘陵地带，管网代价非常之高，天然气终端用户还是需要有管网之外的方式输送天然气，LNG就能在难以敷设管网的地方满足天然气使用要求，即使是在北方，也有很多地方敷设管网的代价比较大，甚至是在有管网的地方，由于季节变化而导致天然气使用规律性波动变化的需求，也需要调峰功能的设施[1]，早在2003年，就有文献从运输技术、储存技术方面以及经济、安全方面全面的阐述液化天然气在城市燃气的应用[2]，这也是我国江苏如东、辽宁大连LNG设备陆续投放，福建莆田、唐山LNG、海南LNG、天津LNG接收站纷纷开工建设直接原因。

LNG 是一种深冷液体，会不断吸收外界热量而产生蒸发天然气（行业称为BOG），故在其生产、运输、储存和终端使用时，不断释放冷量，如果不采用有效的保冷隔热措施，将会造成冷能的浪费、LNG的浪费、造成低温泵的汽蚀损伤、影响LNG的运输，甚至会造成操作人员的冷烫伤，皮肤直接接触LNG时，皮肤表面的潮气会瞬间凝结，并粘在低温物体表面，甚至皮下组织也被冻结，很容易撕裂并留下伤口[3]。为了安全合理高效使用LNG，业内人员从工艺管道设计优化[4]、到LNG储运过程中的保冷失效原因分析，再到对比国内外保冷层厚度计算的标准[5]，对LNG低温管道预冷过程进行数值模拟[6]，对LNG管道周边的温度场进行数值模拟[7]，从经济方面和保冷效果方面计算管道保冷层厚度并进行优化[8，9]，从保冷材料的优选到保冷施工的摸索[10，11]，甚至对比出直埋管道和管沟敷设管道的特点并建议采用管沟敷设管道[12]。LNG常用保冷方式的对比

至今，基于前辈的研究和经验积累，LNG保冷材料主要优选有真空管保冷、聚苯乙烯-EPS，硬质聚氨酯PUR、PIR和橡塑NBR五种[8]，得出LNG真空管保冷效果好，但是费用高，维修不方便的特点，PUR材料保冷效果满足规范GB50264的要求，经济实惠，施工效果好等特点，PIR材料保冷效果与PUR一样，切阻燃性能优于PUR，不过其费用介于PUR和真空管之间，具体见表1。

福乐斯低温弹性保冷材料导热系数低，且长期稳定，与聚氨脂泡沫导热系数比，在-180℃时，福乐斯低温弹性保冷材料导热系数长期稳定在0.013W/（m.K），详细参数如表1。福乐斯泡沫橡塑绝热材料优点

福乐斯泡沫橡塑绝热材料（以下简称福乐斯）是低温保冷系统主要为低温弹性体发泡材料，属于多层复合结构。系统内层采用低温弹性体发泡材料，以确保系统深冷低温下优化的机械性能，同时外层采用低温NBR丁腈橡胶聚合物发泡的弹性体材料，以确保系统卓越的绝热性能及经济合理的造价。在船舶工业领域率先应用[13]，并逐渐在LNG生产、储运、使用领域使用；

2.1 福乐斯保冷材料结构

福乐斯低温弹性保冷材料具备抗冲击的内在特性，其低温弹性材料可以吸收外界机械撞击和振动的能量以保护系统结构。来自外界部位的冲击力能有效被弹性体材料广泛地分散和衰减，从而避免因应力集中存在开裂的风险。

2.2 福乐斯保冷材料施工

①福乐斯低温弹性保冷材料无需安装防潮层。

因其闭泡结构，该材料包含着成千上万个独立泡孔，每个独立泡孔都具备单独抵抗水汽渗透的能力。这种发泡材料能够使产品在厚度方向上具备抵抗水渗透的能力。从而使整个保冷绝热系统大幅延长使用寿命，降低了绝热层下管道腐蚀的风险。

②同时福乐斯低温弹性保冷材料无需采用纤维类材料作为膨胀伸缩缝的填充物。因其具备弹性是该保冷系统区别与传统硬质泡沫材料的明显优势之一。

由于既不需要防潮层也不需要纤维材料做伸缩缝，该保冷系统采用更少的材料和层数即可完成施工，缩短了施工时间。

福乐斯低温弹性保冷材料具备的柔性和适应性，使该产品相比瓦块状的硬质泡沫在安装时简单。该材料可以直接包裹在管道和弯头上，并且能容易地贴附在复杂形状的设备和管件上。材料可在现场随意切割，施工时不用电不动火，不会产生纤维和粉尘颗粒。

福乐斯低温弹性保冷材料采用大幅卷材或板材的形式供应，这对管道保冷施工特别有利。材料重量轻使施工过程中运输搬运非常容易，特别是一些施工位置困难的场所。此外，大幅的板材可以轻易整片粘贴在弧形表面上，无需许多瓦块进行拼接，大量减少了材料接缝。由于福乐斯低温弹性保冷材料能显著减少每段管道上的保冷接缝数量，使这一保冷系统比传统硬质泡沫具备可靠的气密安全性能。福乐斯泡沫橡塑绝热材料改善建议

作为新型的保冷材料，能快速在船舶和低温LNG产品的生产、储运等领域得以成功应用，必然有其由于目前常用保冷材料之处，在试用过程中，也发现如下几点需要完善：

3.1 保护层硬度 由于福乐斯保冷材料为柔软材料，在施工时或者后续运营过程中，不可避免的会发生一些碰撞，如果保护层硬度不够的情况下，很容易产生变形而降低局部保冷效果，也影响美观，所以该材料的保冷层一定要严格按照规范要求的保冷层厚度，甚至适当超过规范要求厚度；

3.2 阀门等不规则处保冷 为直管和大面积设备保冷时，其施工过程简便且施工质量容易控制，但是在阀门、法兰等不规则处，其已经工厂成型并具有厚度的材料难以很粘帖被隔热件，如拼接不严，可能会造成露冷点，需要采用填充法或现场浇注等保冷方法配合使用才能更大的体现其性能；

3.3 端口、开口处的封堵 保冷层在拼接处和端口处是开放形式的，以及安装支管处，需要用优质的低温胶水胶粘，但是其胶粘贴合度难以控制，尤其在不需要拼接的端口处，难以做到很好的密封，如密封不好，会在端面此处的管道和保冷材料间出现一层薄冰，大致有20cm长，在使用过程中可能会，所以在这些地方同样需要现场浇注法配合。具体为将保冷层适度加长，将保冷层当作浇注料的模型，或者在支管伸出保冷层处，通过浇注PIR或者PUR密封端面。结论

福乐斯泡沫橡塑绝热材料从材料性能方面具备和现有PUR和PIR同样甚至更优的保冷效果，在长管和大型设备表面施工简单，维护方便，是一种很好的新型保冷材料，但在管路系统高度集成的撬装设备上使用，需要考虑不规则处的贴合及端口、开口处的密封，配合PUR现场浇注的保冷施工方法，会更好的扬长避短。

参考文献：

[1]罗晓东.国际液化天然气贸易新发展及应对策略[J].煤气与热力，2007（2）：46-50.[2]江金华.液化天然气在城市燃气的应用[J].煤气与热力，2003，1.[3]黄志强，王灿洪.对lng气化站的低温系统探讨[J].大科技，2011（3）：473-475.[4]徐舒.浅谈LNG汽车加气站工艺管道设计需注意的问题[J].广州化工，2014，42（13）.[5]付现桥，徐敬，刘志田，等.国内外关于LNG管道保冷层厚度设计相关标准分析[J].当代化工，2014，143（3）.[6]严俊伟，李兆慈，赵多.LNG低温管道预冷过程数值模拟[J].低温技术，2014，142（9）.[7]包臣，海元.对LNG管道周边的温度场进行数值模拟[J].2013，142（11）.[8]尤海英，马国光，黄孟，吴华丽.LNG场距离管道输送保冷层厚度的计算方法[J].管道技术与设备，2008（1）.[9]尹少慰，杨洋.曾从滔LNG管输保冷层厚度优化与设计[J].管道技术与设备，2011（1）.[10]朱永东.LNG加气站保冷材料的选用与施工[J].设备产品，2014（3）.[11]韩帅，沈孝风，徐超，赵亚宁.LNG工程保冷层施工[J].管道技术与设备，2013（6）.[12]张威，吴明.直埋LNG管道周围土壤冻融相变数值研究[J].当代化工，2011，40（2）.[13]石云胜，王颖.（福乐斯）泡沫橡塑绝热材料在船舶工业领域的应用.

第二篇：LNG加气站卸车操作规程

LNG加气站卸车操作规程

2.1职责

卸车台至罐区的各项操作由站内值班人员操作，槽车的操作由司机与押运人员操作。

2.2卸车条件

2.2.1站内设施和槽车没有泄露；

2.2.2储罐液位计、压力表、安全附件、供电设施运行正常，消防器材完备；

2.2.3操作人员不少于两名；

2.2.4站内无施工、动火、无雷电天气；

2.2.5操作人员引导槽车驶入装卸台，确认司机关闭发动机、拉紧制动器，保管槽车点火开关钥匙，准确连接槽车接地；

2.3卸车准备

2.3.1 LNG槽车就位，将接地线接到槽车上。

2.3.2确认槽车司机连接气、液相连接软管准确。正确操作置换软管，管道、阀门无泄漏。2.3.3确定卸车方案。（例如：首先吹扫卸车管道，采取上进液卸车，对储罐内部喷淋降压。当储罐压力为0.3MPa左右时，开启下进液，加快卸车速度。）

2.4卸车操作

2.4.1开启槽车气相卸车阀，吹扫卸车软管中的空气5秒种后，关闭阀门。

2.4.2逐次打开液相卸车管道阀门，开启LNG卸车台的放散阀门（第一道放散阀），对卸车管道进行吹扫（避免卸车管道中存在空气）。该放散阀出现结霜现象后，关闭放散阀、槽车气相卸车阀。

2.4.3启动LNG槽车增压器，将槽车压力增到高于储罐压力0.2Mpa以上。开启槽车液相卸车阀，进行上进液冷却、降压卸车。储罐降低到要求的压力后，进行下进液操作。

2.4.4观察卸车软管结霜并有流液声表示卸车正常。若接头泄露或有不正常情况立即停止卸车，排除泄漏现象。

2.4.5卸车完毕后，关闭储罐底部充装阀（下进液阀），开启顶部充装阀（上进液阀）。同时打开槽车气相阀，将卸车软管及管道内的LNG吹扫至LNG储罐内。

2.5收尾工作

2.5.1关闭顶部充装阀（上进液阀）、卸车液相管道阀门及LNG槽车卸车阀。释放尾气至放散管，降低卸车软管内的压力，卸下软管。最后卸下接地线，卸车工作完成。

2.5.2打开阀门放散液相卸车管中残余气体后关闭。观察卸车口压力表，若卸车管道内出现压力回升现象，需再次放散，直至压力表读数为零。

2.5.3观察LNG罐压力是否正常。

2.5.4确认上述工作完成后，引导槽车驶离装卸台。

2.5.5记录LNG卸车记录表。

2.6液化天然气卸车紧急情况处理

2.6.1液体泄露时的处理

1）法兰连接处出现少量泄露，应立即停止卸车，开气相阀关闭液相阀，将液相顶入罐内，进行维修作业。

2）连接部位发生大量泄露时，立即关闭槽车出口和液化天然气储罐入口紧急切断阀；同时设立警戒区，对现场进行警戒，杜绝出现火种，待气体散发完后，让槽车移至安全区域。然后进行维修。

2.6.2液化天然气泄露着火处理

1）着火时立即切断储罐入口紧急切断阀。

2）火势减小时关闭阀门，用灭火器灭火。为防止火灾扩大，应及时报警。

第三篇：浅谈LNG汽车加气站运行安全管理

浅谈LNG汽车加气站安全运行管理

刘卫国

[中国石化贵州石油分公司安全处，贵州贵阳 550002] 摘 要：结合贵阳LNG汽车加气站的安全运行管理情况，分析LNG汽车加气站的安全运行管理要求。目前国内无国家标准、设计技术规范、安全规章制度的情况下，参考探讨了LNG汽车加气站安全运行管理，进行有效地分析，提出了加气站安全运行管理中存在的问题及建议。

关键词：LNG加气站 运行安全

LNG作为一种清洁、高效优质的能源，成为能源供应增长速度最快的领域，在城市公交巴士、重卡等代用燃料，具有广阔前景。贵阳LNG加气站，是中石化第一座LNG加气站，因为其更洁净，运输方便，投资占地少（相比CNG），一次充装行驶里程更长（与汽油相近）。分析了LNG在运输和储存中的各种潜在的危害及预防措施，更好地做好LNG安全运行管理。LNG加气站安全运行问题 1.1运输储存的安全防护

LNG的存储是天然气开发利用的关键技术之一，存储的安全性是很重要的。由于

天然气是多组分的混合物，随产地的不同它的组分也是有差异的，LNG低温充注和储存在槽罐内，因密度差会形成分层。从储槽护壁渗入的热量可能会引起液体层之间的混合，并进而发生流体的涡旋，促使LNG存储失去稳定，大量蒸发，既造成了经济上的损失又会对LNG储槽的安全使用产生威胁。

在考虑LNG储运安全性时，应充分考虑到贮存和装卸时，若LNG意外泄漏或溢出,LNG急速气化、扩散，并与空气混合形成易燃、易爆的混合气体，泄露扩散后的可燃气，达到可燃浓度界限时，在一定温度下，或遇到明火会形成轰燃，继而形成难以控制的火灾。

1.2贮罐压力的安全防护

LNG贮罐的内部压力需控制在允许的范围之内，罐内压力过高或出现负压对贮罐都是潜在的危险。影响贮罐压力的因素很多，诸如热量进入引起液体的蒸发、充注期间液体的闪蒸、大气压下降或错误操作，都可能引起罐内压力上升。另外，在非常快的速度进行排液或抽气、充注的液体温度较低时，有可能使罐内形成负压。贮罐还必须有压力安全阀和真空安全阀，真空安全阀能感受当地的大气压，以判断罐内是否出现真空。前者防止贮罐超压，后者预防贮罐出现负压。LNG贮罐的压力安全阀和真空安全阀与罐体之间还需设置有一个手动开关的截止阀，以便安全阀的检修，安全排气装置还应充分考虑在火灾情况下如何进行安全排放。1.3低温冻伤的安全防护

低温包括LNG液体表面、LNG低温管线及设备等，如果与这些低温表面接触的皮肤区域没有得到充分的保护，就会导致低温冻伤。如果皮肤的表面潮湿，与低温物体接触后，皮肤就会粘在低温物体的表面，就会将这部分皮肤撕裂，因此，可通过加热的方式将粘结的皮肤从低温表面挪开。对于接触低温的操作人员，一定要穿上特殊的劳保服，防止皮肤与低温液体直接接触。LNG加气操作工人特殊的劳保包括：配带防护面罩、安全帽保护暴露在外的眼睛及脸部；必须戴上低温手套，穿长裤、长袖的工装及高筒靴，这些衣物都要求由专门的合成纤维或纤维棉制成，且要尺寸宽大，便于有低温液体溅落到上面时，快速脱下。

对于低温设备，包括低温管线及阀门，设计上都考虑到了操作工的安全，对它们都要求进行保冷、防护，这样就可避免操作工直接与低温金属表面相接触。对于其它表面及结构，例如支撑物或其它组件，由于LNG或低温气体的排放，它们就可能变成低温。这时操作工除了可能与低温表面接触造成伤害外，还会面临由于材料自身特点发生变化而造成意外伤害。因此，操作人员应熟悉与低温接触的这部分构件的性质，避免产生意外伤害。

1.4 窒息危害的安全防护

呼吸低温蒸气有损健康，在短时间内，将导致呼吸困难，时间一长，就会导致严重的疾病。所有的LNG蒸气并没有毒，但它们会降低氧气的含量，导致窒息。如果吸纯LNG蒸气，很快就会失去知觉，几分钟后便死亡。当空气中氧含量逐渐降低，操作工人可能并不会意识到。等最后意识到时，已经太迟。要预防低温气体对人体产生窒息危害，则需配备可燃气体探测器，在封闭房间内，应安装固定的可燃气体探测器，在室外，应配备便携式可燃气体探测器，随时探测低温气体浓度，一旦低温气体浓度达到报警值，探测器就会发出报警，避免低温气体对人员造成伤害。泄漏检测仪表选用催化燃烧式可燃气体报警装置，设置高、低限报警，并能自动启动ESD 系统。

1.5放空气体的安全保护

停止工作流程，安全阀起跳、维修放散等操作产生的EAG（放空气体），可能会因为来不及汽化而直接以液态的形式排放至大气中，如果有人员在附件，就易发生人身伤害事故。为确保EAG放散安全，EAG放散进入大气前增加管道阻火器，防止放空气燃烧回流，避免产生危险；在EAG放散管道上配置EAG加热器，确保将LNG液体汽化后才能排放，防止冷液伤人。1.6紧急停车系统(ESD)保护

当操作人员在操作、巡检、值班时发现系统偏离设定的运行条件，如系统超压、液位超限、温度过高以及出现LNG泄漏，火灾报警事故时，能自动或手动在设备现场或控制室远距离快速停车，快速切断 2 危险区域及安全防护措施

2.1 防爆区划分：加气站生产区：罐区、卸车区、加气区属气体Ⅱ区爆炸危险场所。站区内其余环境为正常环境。爆炸危险环境场所用电设备及照明灯具均采用隔爆型电器设备，规格为dⅡBT4。做好防火防爆措施，配置灭火器，设置有地上LNG储罐，三

级LNG加气站可不设消防给水系统。消防给水应利用城市或企业已建的消防给水系统。当无消防给水系统可依托时，应自建消防给水系统。LNG设施的消防给水管道可与站内的生产、生活给水管道合并设置，消防水量应按固定式冷却水量和移动水量之和计算了，设置有地上LNG储罐的各类LNG加气站及油气合建站的消防给水设计应符合用水量的要求，连续给水时间不应小于3h。

2.2 防雷区域划分：加气站罐区、加气罩棚属第二类防雷建筑物。

（1）防直击雷：根据《建筑物防雷设计规范》及《石油化工企业设计防火规范》。储罐等设备壁厚大于4 mm，可利用设备本体兼作接闪器，不专设避雷针，但应保证设备本体有良好的电气性能与工艺装置区接地网连接即可。

（2）防雷电感应：站内所有设备、管道、构架、平台、电缆金属外皮等金属物均接到接地装置上。

（3）防雷电波侵入：低压电缆埋地敷设，电缆金属外皮均接到接地装置上，所有管道在进出建筑物时与接地装置相连，管道每隔25m接地一次。

（3）防雷击电磁脉冲：低压电磁脉冲主要侵害对象为计算机信息系统，站房的控制室等建筑物屋面装设避雷针网格，网格不大于10×10m。供配电系统，配电线路首末端均装设电涌保护器。

2.3防静电措施：在生产过程中，因液体、气体在设备、管道中高速流动而产生静电，静电电荷有可能高达数千伏，有可能产生静电放电火花，引燃泄漏的可燃气体，防止静电火花最根本的方法是设备管道作良好的接地，设备每台两处接地，管道每隔25m接地一次，法兰、阀门之间作电气跨接。槽车装卸作业，应采用接地夹与装卸设备实行等电位连接。2.4接地系统：

(1)配电系统采用TN-S接地形式，引入低压电源进线在 控制室重复接地，接地电阻不大于4欧姆。

(2)电气设备的金属外壳均作保护接地，防止人身触电，接地电阻不大于10欧姆。(3)防雷接地：接地电阻不大于10欧姆。

(4)防静电接地：接地电阻不大于100欧姆。

(5)自控仪表等系信息统接地：接地电阻不大于1欧姆

所有接地系统如防雷接地、电气系统接地、防静电接地、信息系统共用接地装置，接地电阻不大于1欧姆。3 作业现场的安全要求

LNG加气站应建立健全特种设备安全管理制度和岗位操作规程，严格落实安全生产责任制，操作人员严格按照操作规程作业，应对站内设备进行巡回检查，做到沟见底、轴见光、设备见本色，并做好设备的巡回检查记录；充装人员在加气时机动车辆必须熄火，驾乘人员必须离车并在安全区域等候；在加气作业时站内严禁从事检修车辆、敲击铁器等易产生火花的作业，非加气站工作人员不得进行加气卸气作业；对新入站人员应进行不少于30个课时的三级安全教育培训，经考试合格后，持压力容器操作或气瓶充装证上岗；组织员工进行应急预案演练，进行安全及岗位操作规程、制度的学习、考试；对进站车辆的气瓶检查必须严格执行，在气瓶检查中必须做好气瓶充装检查的记录，严格执行气瓶“七不充装”规定。

LNG在兼备CNG的特点外，更具安全、高效、环保、经济等多方面的优势。LNG的燃点为650℃，比汽、柴油的燃点高；LNG的爆炸极限为5％～15％，-106.7℃以上的LNG蒸气比空气轻，稍有泄露立即挥发飞散，很难形成遇火燃烧爆炸的浓度。因此，无论LNG，还是它的蒸气都不会在一个不封闭的环境下爆炸。LNG的储存压力一般小于1.6 MPa，远低于CNG的储存压力，这样就避免了CNG因采用高压容器所带来的潜在危险，同时也大大减轻了容器自身的重量。4 结论

尽管LNG被认为是一种非常危险的燃料。但是，从LNG产业几十年的发展历史来看,LNG产业具有良好的安全记录。但这并非说LNG就不危险，关键是能不能够掌握LNG的特性和危险来源，是否按标准和规范去设计、施工、运行及管理。鉴于我国的LNG产业正在处于起步阶段，对LNG某些深层次的技术问题研究不深，LNG安全检查标准没有制定，本文从LNG的物理特性出发，阐述了LNG的特点、安全连锁保护，如何解决运输

和储存中的安全问题和低温带来的冻伤、窒息伤害问题等来自LNG潜在的危险，希望在今后的LNG运行中不会出现类似的危害。

参考文献 郭建新.加油（气）站安全技术与管理.北京：中国石化出版社，2009.4 2 中国石化销售企业加气站管理与技术高级研修班教材课件.2011.4 3 《汽车加油加气站设计与施工规范》.[S].GB50156-2002 2006

年版

第四篇：LNG汽车加气站技术的发展与应用

LNG汽车加气站技术的发展与应用

引言

以天然气代替汽油和柴油作为汽车燃料，可降低尾气污染物的排放，是解决城市大气污染的有效措施。压缩天然气(CNG)汽车在我国已开始发展，现有CNG汽车6000多辆，已建成加气站60多座[1-3]。LNG汽车技术在20世纪80年代，美国、加拿大、德国和法国等国开始研究，加世纪90年代初技术已趋成熟，并开始小规模推广，目前全世界约有4000辆LNG汽车在运行，数十个加气站已投入使。下面主要对LNG汽车加气站技术的发展与应作初步探讨。

2、LNG汽车加气站技术

2.1 LNG的气源条件

国外从20世纪70年代开始大规模建设LNG工厂,总规模达到7000万t/a，占世界天然气销售量的20％。且以每年7％的速度增长[4]。我国LNG工业起步较晚。1999年上海建成规模为2万m3/d的LNG调峰站。2001年中原油田建成液化能力为30万m3/d的天然气液化工厂，新疆吐哈油田正在建设天然气液化工厂。同时，深圳大鹏湾将建接收300万t/a的LNG码头工程．将于2006年投入运行。福建莆田、浙江宁波、山东青岛等地的进口LNG项目也在进行之中[5,6]。可见，LNG气源是稳定的。2.2 LNG汽车加气站工艺与设备(1)工艺流程

美国休斯敦LNG加气站的工艺流程：规模为日加气量120辆车。站内有42m3的深冷储罐2座，储存温度为-176.4℃。低温离心泵将储罐内LNG经加气机加到车辆上。泵工作压力为0.28-O.62 MPa，排量为114 L／min。加气机使用一部38.1 mn质量流量计，用于计量由储罐至加气车辆的气量，另一部12.7 mm质量漉量计计量从汽车返回储罐的气态天然气量。

国内LNG加气站工艺见图1。

图1 LNG加气站工艺流程

①卸车流程：由LNG低温泵将LNG槽车内 LNC卸至LNG储罐。

②加气流程：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向汽车加气。

③调压漉程：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止气化。

LNG加气站的主要技术指标：加气能力(气态)：1．2×104～2．4×104m/d；可加气LNG汽车(公交车)台数：50～100辆／d；加气时间：5～10 min/辆；加气机加气压力：1.2 MPa；加气机计量精度：±1.0％。

加气站能实现从槽车卸液，低温储罐上下进液；储罐有液位保护系统、防泄漏系统和自动调压系统；加气机能实现计量加气和定量加气功能；自动控制系统对泵可进行三挡变频调速，以实现低速循环、加气及储罐上进液功能。

(2)加气站设备

LNG加气站设备主要包括LNG槽车、LNC储罐、调压气化器、LNG低温泵、加气机及LNG车载系统。LNG槽车目前单台最大容积为37m3，槽车设计压力0.8 MPa，运行压力0．3 Mpa[6]。LNC储罐由内、外壳组成，采用真空粉末绝热技术，目前可做到200m3，大多为100m3以下。调压气化器是空温式气化器。LNG车载瓶目前国内可生产3种规格，45L，300 L和410 L，分别用于轿车、中型车和公交车。LNG储罐内层材质为不锈钢，外层为碳钢，而车载瓶内外层均为不锈钢。

2.3 LNG汽车特点

因同容积LNG储罐装载天然气是CNG的2.5倍，国外大型LNG货车一次加气可连续行驶l000～1300 km,非常适合长距离运输。LNG加气站占地少，一座加气150辆/d的加气站占地仅几百平方米。由于LNG是液态，便于运输，建LNG汽车加气站不受天然气管网的制约。

LNG的燃点为650℃,比汽柴油、LPG的燃点高，点火能也高于汽柴油、LPG，所以比汽柴油、LPG更难点燃。LNG的爆炸极限为5％～15％，且气化后密度很低，因而稍有泄漏即挥发扩散；而LPG燃点为466℃，爆炸极限为2.4％～9.5％，且气化后密度大于空气，泄漏后不易挥发；汽油燃点为427℃，爆炸极限为1.0％～7.6％；柴油燃点为260℃，爆炸极限为0.5％～4.1％。由此可见。LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。从经济性角度来说，1 m3的天然气行驶里程等效于1.14 L燃油[2]。目前汽柴油价格为2.75～3.00元，按汽油平均2.85元/L计算，天然气按2.5元/m3计算，使用LNG作燃料比燃油便宜27％。按年运行6万km计算，中型车耗油约13200 L，大型车约20400 L，则使用LNG可分别节约10157元和15699元，汽车行驶里程越长，则越节约燃料费用。LNG汽车改装费用如采用国产储罐改装件．中型车投资约1.5万元，重型车约2.2万元．则约需1.5年即可收回投资。

3、结语

LNG汽车具有经济、安全、环保、机动等优势，是天然气汽车的又一发展方向。LNC汽车技术在我国正处于起步阶段，关键技术有待研发，相关标准规范有待制定。为推广和发展LNG汽车奠定基础

第五篇：城际间LPG汽车加气站CNG汽车加气站LNG汽车加气站的选择

城际间LPG汽车加气站CNG汽车加气站LNG汽车加气站的选择

：燃气汽车区域化运行及大面积应用推广是国家“节能与新能源汽车”重大项目，而城际间燃气汽车加气站是制约燃气汽车区域化运行的瓶颈。为此，分析了燃气汽车及燃气汽车加气站发展现状与趋势，研究了城市燃气汽车加气站及城际间燃气汽车加气站的服务对象和加气行为规律，从城际燃气汽车加气站的需求和可能性分析入手，以城际间燃气汽车流量、加气站服务半径、加气站经济性为重点，结合高速公路设施设计的有关标准及客观实际，得出了城际燃气汽车加气站选址布局的一般原则及关键要素，所得结论对城际间燃气汽车加气站选址布局具有较强的指导意义。

关键词：节能环保；燃气汽车；城际间加气站；选址布局；需求性分析；可能性分析

随着代用燃料汽车区域化运行及大面积应用推广，其巨大的能源效益、环境效益、社会效益和经济效益迅速凸显。代用燃料汽车区域化运行的推广，主要受技术水平、基础设施、市场运作的制约。基础设施尤其是燃料加注站的建设和发展，对代用燃料汽车区域化运行起着决定性的作用。为此，探讨了城际间燃气汽车加气站网络化建设的基础问题，寻求其选址布局的一般规律，从而为燃气汽车的区域化运行提供一定的借鉴作用。燃气汽车LPG加气站、CNG汽车加气站及LNG汽车加气站区域化发展现状与趋势

LPG是我国在1997年开始实行的汽车用燃气，是最早引进技术设备的，在我国应用技术也很成熟，他的普及率很高、在中国遍及各地，广州市、上海市、是最早应用的，占地小，也可大，根据具体情况，来定位，适合中小城市乡镇，天然气气源相对来说远，LPG汽车加气站在全国各地分布最多的，在东北地区几乎都形成网络系统，到那一个城市、县都能加上气，是个很好的选择，适合个人、家庭、朋友，独资、合资只挣不陪（现在看）的好项目，投资是CNH、LNG的五分～三十分之一。

1999年实施“空气净化工程-清洁汽车行动”以来，燃气汽车和加气站发展迅速。“十五”期间，国家确定了19个城市(地区)作为燃气汽车应用推广示范城市，“十一五”期间又扩大到22个。随着“西气东输”工程的投运，CNG汽车加气站保有量急速增加。据不完全统计，2003～2007年间，燃气汽车从17.5481万辆增加到31.3837万辆，加气站由293座增加到537座。2008～2011年大中城市CNG汽车几乎增加了近一半，城际间区域化运行已经具备相当基础。

尽管我国CNG汽车产业取得了长足进步，但其综合效益远未得到充分展现。其原因在于：一是CNG汽车和加气站总量依然偏少，地区发展严重不均衡；二是CNG汽车加气站布局依然局限于大中城市及城郊结合部，城际间加气站建设和布局不能适应区域化运行的需要。可以预见，不远的将来在政府主导下，通过企业积极参与，加强市场化运作，城际间加气站保有量将急速增加，CNG汽车的区域化运行及大面积应用推广将成为必然。LNG 汽车加气站 续行是首屈一指的，但投资规模太大，在一般小城市人口少，是不可上的，难以 叫回投资的，需上千万要求也特别可刻，大城市也都有了固定的客户，一时难以有车再投入近万元改成LNG的，如投资需谨慎。2 城市及城际间LPG、CNG、LNG汽车加气站服务对象比较

城市LPG、CNG、LNG汽车加气站服务对象主要以城市出租车和公交车为主体，社会车辆为补充，其服务对象稳定，车型变化不大。而城际间加气站的服务对象比较复杂，主要以发点城市、收点城市及沿线大、中城市具有该线路运营权的交通运输企业投入的运营车辆为主，以因区域化运行需要及市场驱动而形成的庞大货运车辆及其他社会车辆为补充。3 城市及城际间LPG、CNG、LNG汽车加气行为规律比较

城市公交车辆通常在夜间或轮休时集中前往加气站充装，出租车也通常采用“不载客专程前往加气”[1]。据此可以确定：城市公交车辆加气需求的发生点为其公交线路的始末站点或收班后的停车场，城市出租车则以客流主要集散地或出租车停车场为加气需求发生地(商贸中心、文化中心、交通枢纽站场、学校、医院等)。从经济角度考虑，LPG、CNG、LNG汽车驾驶员往往选择就近加气，同等条件下选择规模大的加气站[2]。

城际间运行的LPG、CNG、LNG汽车，其加气需求点一般为发点城市、收点城市和布点距离小于LPG、CNG、LNG汽车续驶里程限制的城际间LPG、CNG、LNG汽车加气站。由于交通运输的高垄断性，在高速公路上单独建设加气站的操作性不强，城际间加气站布点往往依托现有高速公路服务区加油站或高速公路出口附近的加油加气站建设。燃油汽车在高速公路服务区的等待时间一般是20min，据此，推算出加气站距高速公路出口的距离一般以3km为宜(燃料加注及乘客须离车如厕、休息、购物等时间约12min；进出高速路口驻车交取卡约2min。往返行驶时间约6min，根据目前道路等级，在保证安全的前提下，车辆驶离高速公路加注燃料通常以平均速度60km/h行驶，因此推算出加气站距高速公路出口约3km)。从加气行为看，城际间运行的燃气汽车加气规律性较强，加气站点区域基本固定。4 城际间LPG、CNG、LNG汽车加气站选址布局原则

城际LPG、CNG、LNG汽车加气站是燃气汽车区域化运行的节点和纽带。为满足城际间区域化运行的需要，必须在城际高速公路就近加注燃料。当城际间距离超过200km时，单一燃料CNG汽车受续驶里程限制，必须在高速公路设置燃料加注站。国内目前尚未有城际间加气站选址布局的理论探讨与实践探索，课题组通过实际调研与理论分析，得出城际间汽车加气站选址布局应包括“需求”和“可能性”两个方面的问题。4.1 加气站选址需求分析

衡量加气站需求的主要指标是该线路燃气汽车的交通量与服务半径两个要素。

由于高速公路实施全封闭管理，加上其设计时已经考虑了相当的冗余度，所以在城际加气站的选址布点时一般不考虑布点后交通流量的影响。加气站需求中对线路LPG、CNG、LNG汽车交通量的统计，以城际之间所有入口单向进入该线路且通过单侧布点加气站的燃气汽车数量为准，考察的目的是为了计算LPG、CNG、LNG的供气需求及加气枪数量。根据国家有关标准规定，交通流量应按照一定的系数统一折算成货车流量。在统计时应将车型及车载气瓶水容积考虑在内。即，以交通量为核心的数据最终反映为折合车辆数量和LPG、CNG、LNG的总需求量。值得注意的是，对分析加气站需求而进行的交通流量统计，不仅要对全路段进行，更要分不同路段进行调查。因为前者反映的是总量需求，后者反映的是局部需求。

加气站布局形态，应当符合加气站的服务半径。加气站服务半径应结合高速公路沿线的交通密度确定。同等规模的加气站，交通密度越小，服务半径越大，其极限值为LPG、CNG、LNG汽车的续驶里程。加气汽车续驶里程的最低值，以高速公路运营车辆中的出租车(或轻型汽车)为准。根据目前的技术条件和实际情况，出租车的极限行驶里程（LPG）可达到 300公里（CNG）可达到200公里，一般为100～120公里。（LNG）可达到 600公里以上，如何合理确定城际间加气站的服务半径，国内没有相关办法和标准。可以确定的是，燃料汽车的续驶里程低于燃油汽车，因此加气站的服务半径不应大于加油站的服务半径，但也不能按照油、气燃料车的续驶里程之比例，同比得出加气站的服务半径。

《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80—2006)6.2.2中规定“服务区的平均间距不宜大于50km，最大间距不宜大于60km”。参照国内已经建成服务区情况，通常采用标准为50～100km。通过分析，可以得出这样的结论：假设在高速公路的起始点设置了CNG汽车加气站，则在城际之间加气站布点和加油站布局具有很大的重合性，考虑到CNG汽车行驶的安全性和便利性，CNG汽车加气站的服务半径宜为40～80km，这与目前高速公路加油站服务半径十分接近。4.2 加气站选址可能性决定因素

4.2.1 消防、交通、环保的外环境设置条件与该地区的建设规划和路网规划 消防、交通、环保的外环境设置条件与该地区的建设规划和路网规划是决定加气站选址可能性的前提。据此，首先要求布点加气站与地区规划同步，使用地有保障。加气站要有足够的空间，设计、施工符合GBS0156—2002(2006年版)《汽车加油加气站设计与施工规范》，保证站内设施及站内、外建筑物之安全距离。其次，由于城际间加气站加气高峰时段受运输企业收、发班规律影响，短时集中加气现象比较突出，因此对站内、站前交通应进行合理规划，保证进、出站内的车辆视野开阔，交通顺畅，方便操作人员对加气车辆进行管理，有利于应急情况下的车辆和人员疏散。最后，加气站在生产期间，产生的废水、废气、废油及噪声污染对周围环境所造成的影响应能得到有效消除。4.2.2 政府主导下的城际间CNG汽车加气站网点分布情况

根据对高速公路不同路段加气需求分析得出的结果，反映的是总体和局部的布局需求。但是具体到加气站选址定点时还须考虑其实施条件的可能性，应结合高速公路用地及现有加油站布点，以网点总体布局规划为宏观控制依据，经过对布局网点及其周围地区(如高速公路出口3km内的区域)规划选址方案的比较，确定网点设置用地。除此之外，高速公路起点处是否设置有加气站，对城际间加气站的布点也有重要影响，因为此种情况下必须将发点到高速公路入口处的距离考虑在布点框架内。4.2.3 CNG汽车及加气站的技术经济性

CNG汽车在我国起步早，发展快，加气站技术攻关已取得重大进展，大部分设备实现了国产化，安全可靠性有较好的保障，其技术先进性已经得到有效解决。其经济性主要从以下两个方面加以考察： 4.2.3.1 CNG汽车加气成本

CNG汽车加气成本包括加气时的空驶里程、排队加气的时间损失。与城市CNG汽车相比，城际CNG汽车加气空驶里程主要是指：当高速公路服务区不能满足布点需求时，CNG汽车驶离高速公路前往就近加气站(3km内)的往返里程。根据前面分析，属于可控范围，可以忽略不计。排队加气时间损失通过合理确定加气枪数目、加强站内外交通管理等手段得到有效控制。对城际间CNG汽车加气站的经济效益分析，则是经济性分析不可忽视的重点。4.2.3.2 加气站自身的经济效益

加气站经济性主要受城际间燃气汽车的车流量、加气站的建设造价、土地价格、气源购销价差、经营成本(特别是电能消耗)、管理水平等因素影响。与城市燃气汽车加气站相比，影响城际间燃气汽车加气站的经济性的关键因素为：燃气汽车流量和土地价格。这两个因素都与政府的主导作用密切相关。燃气汽车流量足够大，燃气汽车加气站具有良好的盈利前景，投资主体才会有积极性。增加燃气汽车流量，政府可以从3个方面入手：①政策性激励，如改装费补贴，对城际间现有的客运车辆和部分货运车辆进行燃气系统改装；②政策性规定，对城际间客运公司或货运企业新增汽车，要求按照一定比例购置CNG单燃料汽车；③采取措施，如免收通行费，吸引区域化运行的社会车辆逐步向燃气单燃料汽车改型换代。城际间燃气汽车加气站建设用地，根据实际情况有城市建设用地(在高速公路的出、入口3km内)和高速公路建设用地两种。城市建设用地中，加气站建设是国家鼓励项目，其用地性质为市政公用设施用地。公路建设使用土地，按土地所有权不同有以下两类：①国有土地，采用直接划拨的方式；②农村集体所有的土地，一般采用征用方式，即先征后划拨。也有个别地区采用土地使用权流转的方式，即采用租用或以土地使用权参与合作等具体方式获得土地的使用权。采取不同方式获得土地使用权，其土地价格有很大的差异。课题组建议，政府在加气站建设用地上应发挥宏观调控职能，有效减低用地成本。在条件许可情况下，土地使用权以租赁形式较为可行。5 结论

1)城际间燃气汽车加气站建设是燃气汽车区域化运行后大面积应用推广的必然。2)城际间燃气汽车加气站选址布局与高速公路服务区具有高度重合性，其服务半径以50km以内为宜。若起始点设置加气站点，则服务半径以不超过100km为宜。

3)城际间燃气汽车加气站选址定点的核心是需求分析，需求分析的核心是交通量预测。在城际燃气汽车加气站定点时，应根据实地调查数据，以预测的第20a交通量作为基准。4)当高速公路服务区不能满足布点需求时，可就近选择高速公路出、入口3km以内的区域，进行城际间燃气汽车加气站选址布局。

5)经济性是决定城际间燃气汽车加气站选址布局可能性的关键，影响经济性的决定因素是燃气汽车流量和土地价格。通过政府主导，市场化运作，加气站经济性能得到有效保证。6）液化石油气（LPG）汽车加气站、压缩天然气（CNG）汽车加气站、液化天然气（LNG）汽车加气站参考以上几个方面，适合当地实际情况下，进行选址布局，合理运用，免在一市、县、镇建多种气源加气站。

2011.1.11于山东淄博作者：徐工