文章來(lái)源：泰山燃氣 

隨著(zhù)山東省十三五天然氣發(fā)展規劃，LNG汽車(chē)加氣站在我們的生活中日益發(fā)揮著(zhù)重要作用，在其設計施工過(guò)程中，必須深入分析和探究每一個(gè)環(huán)節，大力推廣并引入新材料、新工藝和新技術(shù)，精細化設計，保證LNG加氣站運行的安全性與經(jīng)濟性。

1.LNG 加氣站日加氣能力

LNG 加氣站的日加氣能力和儲存規模設計應綜合考慮服務(wù)車(chē)輛的特性、用地紅線(xiàn)以及站外環(huán)境等因素。目前，LNG加氣站服務(wù)對象主要為長(cháng)途客貨車(chē)、公交車(chē)、環(huán)衛車(chē)等，未來(lái)隨著(zhù)LNG 技術(shù)的發(fā)展和加氣網(wǎng)點(diǎn)逐漸成熟，服務(wù)對象也將延伸至出租車(chē)甚至小轎車(chē)。根據設計經(jīng)驗及相關(guān)統計數據，各類(lèi)LNG車(chē)輛的日加氣量可根據各類(lèi)車(chē)型日行駛里程的統計數據進(jìn)行估算，并應根據加氣站的設計使用年限預留一定的發(fā)展空間；每輛車(chē)加氣時(shí)間按3～5 min 計算較合適。

2.總圖布置

加氣站總圖布置需因地制宜，實(shí)現交通組織和工藝布置的最優(yōu)。

首先是交通組織，由于加氣車(chē)輛進(jìn)入加氣位比離開(kāi)加氣位要費時(shí)費力得多，而且加氣高峰期容易形成排隊等候的現象，因此總圖布置應優(yōu)先確保入口處車(chē)輛有足夠的轉彎半徑和排隊等候的空間。

其次是工藝布置，根據生產(chǎn)工藝和運營(yíng)管理的需要，LNG 加氣站站區一般由生產(chǎn)區( 儲存區、加氣區) 和輔助區( 站房、衛生間等) 組成。儲存區主要有防護堤、LNG 儲罐和潛液泵橇，加氣區則由罩棚及加氣機組成；站房根據運營(yíng)管理的需要可設置營(yíng)業(yè)室、辦公室、值班室、配電間、控制間等。

根據LNG 加氣站設計及現場(chǎng)運營(yíng)的經(jīng)驗，當生產(chǎn)區( 儲存區、加氣區) 和輔助區( 站房、衛生間等) 分開(kāi)布置時(shí)，總圖布置應考慮：（1）生產(chǎn)區宜整體靠近出口側，以保證足夠的入口空間并實(shí)現與輔助區站房的分離；（2）儲存區和加氣區應相互靠近以減少工藝管道的長(cháng)度，LNG 泵與加氣機之間的低溫管不宜超過(guò)40 m；（3）宜于儲存區近出口側設置槽車(chē)，且車(chē)頭朝向出口，以合理布置LNG 槽車(chē)的車(chē)流組織便于槽車(chē)在事故狀態(tài)迅速撤離現場(chǎng)；（4）當加氣站用地緊張，沒(méi)有條件建設獨立的加氣區時(shí)，加氣機可布置于儲存區的邊緣，這時(shí)加氣機宜平行布置于儲存區靠近出口的兩側，為后面的車(chē)輛留出一定的停車(chē)等候的空間。

3.工藝設計

LNG 加氣站工藝管道主要分為卸車(chē)工藝管道、儲罐與潛液泵橇之間工藝管道、潛液泵橇與加氣機之間工藝管道三部分。工藝布置很大一部分是低溫工藝管道的設計，工藝設備布置應在服從總圖布置的前提下，力求管線(xiàn)最短，以減少流體水頭損失，也可減少吸熱量。

以?xún)夼cLNG 泵池之間的低溫液相管與回氣管( 均為D57×3.5不銹鋼無(wú)縫鋼管) 為例，LNG 加氣站設計中液相工藝管道和氣相工藝管道設計分析如下：

（1）工藝管道中，液相管道主要用以輸送LNG 物料，氣相管則用于有效排除系統產(chǎn)生的BOG(蒸發(fā)氣) 及平衡壓力，前者應注重降低阻力，后者應力求有效排除BOG。

（2）LNG 加氣站所用的低溫輸送泵為潛液泵，即泵和電機整體浸沒(méi)在LNG 中運行，LNG 對活動(dòng)件進(jìn)行潤滑并對電機進(jìn)行冷卻。LNG 從LNG 儲罐經(jīng)液相管自流到泵池中，再通過(guò)潛液泵加壓后向外輸送，而泵池產(chǎn)生的BOG 則通過(guò)氣相管引回儲罐氣相空間。為保證LNG 可自流到泵池中以及潛液泵所需的氣蝕余量，泵池需位于儲罐的低位，因泵池結構及流體力學(xué)性質(zhì)，穩態(tài)時(shí)儲罐、泵池及其之間工藝管道的物料物態(tài)等因，其中儲罐氣相空間和泵池氣相空間壓力分別為p和p+pgh。當泵池BOG 大量產(chǎn)生時(shí)，泵池氣相空間的壓力將升高并導致泵池液位下降，當液位降至回氣管管口高度后BOG 從回氣管排至儲罐氣相空間。

（3）液相管的阻力。LNG 的粘度很小，110 K時(shí)飽和LNG 的粘度為121.34×10－6 Pa·s( 20 ℃水的粘度為1.005×10－3Pa·s)；LNG 的粘度隨壓力的上升略有升高，當110K 的LNG 壓力增至1.0MPa時(shí)，其粘度為122.77 ×10－6 Pa·s。按潛液泵340 L/min 的流量由柯列勃洛克公式可算得D57 × 3.5不銹鋼無(wú)縫鋼管的沿程阻力系數λ為0.0199，則單位管長(cháng)的沿程阻力( 比摩阻) 為715 Pa /m。

（4）在儲罐與潛液泵橇的布置中，可將兩者軸線(xiàn)呈L 型布置，此時(shí)不在同一高度的兩個(gè)接口之間的工藝管道，均可通過(guò)兩個(gè)彎頭進(jìn)行連接，從而最大限度地減少彎頭的數量以降低阻力。

由以上分析可知，在工藝管道設計時(shí)，對可能出現氣液兩相流的管道及重力自流管道應給予優(yōu)先考慮。

4.消防設計

LNG加氣站的儲存區、加氣區屬甲類(lèi)火災危險性區域， LNG 具有低溫、易燃、易爆、易蒸發(fā)、易擴散、易產(chǎn)生靜電的物性，應根據LNG 加氣站等級和儲存規模設置滅火器、泡沫發(fā)生系統、消防給水系統等，消防系統按滅火劑進(jìn)行劃分主要有干粉、泡沫及消防水等類(lèi)型。

（1）干粉滅火劑

干粉滅火劑適用于撲滅固體物質(zhì)、油類(lèi)、可燃性氣體、電氣設備等物品的初起火災，是撲滅高壓力、大流量天然氣火災的最有效措施。干粉滅火劑多用于移動(dòng)式滅火器，其放置位置應考慮射程及取用方便，8kg干粉滅火器噴射時(shí)間為14～18s，射程為4.5 m; 50 kg 干粉滅火器噴射時(shí)間為50～55 s，射程為6～8 m。

（2）泡沫滅火劑

泡沫滅火劑是撲滅可燃、易燃液體的有效滅火劑，它主要是在液體表面生成凝聚的泡沫漂浮層，起窒息和冷卻作用，適用于撲救油脂類(lèi)、石油產(chǎn)品等初起火災，不適用于撲救忌水化學(xué)品和電氣火災。10L的泡沫滅火器噴射時(shí)間為60s，射程為8 m；65 L的泡沫滅火器噴射時(shí)間為170 s，射程為13.5 m。另一方面，當LNG 發(fā)生泄漏時(shí)，高倍數泡沫滅火系統可噴射出大量泡沫覆蓋在泄漏的LNG上面，以減少來(lái)自空氣的熱量，有效降低LNG 蒸發(fā)的效率，營(yíng)造可控的安全氣化環(huán)境，從而降低地面可燃氣體濃度，降低起火燃燒、爆炸的可能性。

（3）消防水

LNG與水之間有非常高的傳熱系數，因此當泄漏的LNG接觸到水時(shí)，LNG 將激烈地吸熱沸騰，并伴隨大的響聲、水霧噴出和LNG 蒸氣爆炸，即“LNG冷爆炸”。另一方面，LNG受到水的沖擊時(shí)，將增加LNG 與空氣的接觸面積，使危險性增加。

LNG加氣站的消防水并不用于撲滅明火，而主要用于降溫——吸收和控制火災產(chǎn)生的熱量，減輕熱輻射對儲罐和設備的影響，避免儲罐及設備因受熱超壓引發(fā)更大災害。