LNG瓶组气化站设计时应注意的问题与解决措施

LNG瓶组气化站设计时应注意的问题与解决措施

李博义

新地能源工程技术有限公司

摘要：LNG瓶组气化站是用LNG钢瓶将LNG运至供气站，经气化、调压、加臭后向用户供气的一种工艺。LNG瓶组站投资少、占地面积小、建设周期短、操作简单、运行安全可靠。近年来伴着经济的飞速发展，LNG瓶组站逐渐增多。但因瓶组站规模小，有些地方一味求快图省，在建站过程中仍存在诸多问题，对气化站的安全可靠运行产生种种不利影响，本文主要对设计中要注意的问题进行简要分析，并提出应对措施。

关键词：LNG瓶组气化站；设计问题；应对措施

一、LNG瓶组气化站工艺简介

瓶装液化天然气在瓶组站内通过管路与气化器连接，瓶组内的液化天然气自然进入空温式气化器，在气化器中，液态天然气经过与空气换热，发生相变，变成气体，温度升高，夏季可达到5℃以上，经过调压器调至用户需要的压力，然后经计量、加臭后进入用户管网。

工艺流程：

二、LNG瓶组气化站设计中存在的问题与解决措施

1站区布置时存在的问题与解决措施

1.1瓶组气化站人员值守的问题和优化措施

瓶组气化站的规模小，工艺相对简单，因此在站区总图布置时，值班室的位置一般安排得比较随意。更有甚者，有些地区为方便管理，将值班室设置在在瓶组站工艺区内。虽然方便设备操作和钢瓶更换，但是为工作人员的人身安全和瓶组站的安全运行埋下了巨大的隐患。

建议设计时，严格执行工艺区和生活辅助区分开布置的原则，在值班室和瓶组工艺区之间设置隔离措施。

可采用无人值守方式，站内不设固定的运行、维护、值班人员，相关设备的运行参数、报警信号和视频监控信号通过数据远传系统传到控制中心，主要设备的控制由远方控制端进行，并派专人对站内设备定期巡视维护。

1.2瓶组气化站工艺管道布置

瓶组气化站的工艺管道布置问题，主要指气化器以前的在低温工况下运行的管道设计时应注意的问题。气化器前的低温管道均采用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-2012），材质为奥氏体不锈钢，钢号为06Cr19Ni10（S30408）；在低温管道布置时应合理设计管道走向，适当增加L型、Z型、π型布置，改变管道约束形式。在满足工艺要求的情况下，管道尽量简化，尽可能地缩短管道长度，减少BOG产生量。

2主要设备选型时存在的问题

2.1钢瓶选择及确定瓶组规模时应注意的问题

LNG钢瓶是一种专门储存LNG的小型容器。钢瓶采用内、外双层结构，不锈钢材料制作，内外层之间填充绝热材料，最大限度的降低传热蒸发。

LNG钢瓶选择时应根据供气规模合理确定钢瓶个数，气瓶组储气容积以1.5d的用气量为宜，且不应大于4m³，单个气瓶容积宜采用175L钢瓶，最大容积不应大于410L，灌装量不应大于其容积的90%。

由于钢瓶吸热导致瓶内液态天然气气化，两个液相切断阀门之间必须设置安全阀，钢瓶放散装置、管道放散应集中放散。

瓶组气化站一般是有天然气需求的居民区、学校、酒店等用户群在城市管网建设前的过渡气源，规范规定LNG瓶组总容积不应大于4m³，因此供气规模不宜过大。LNG瓶组气化站供气规模一般不宜大于2000户，在LNG灌装站附近的供气规模可到2500户。

LNG瓶组气化站供气规模与瓶组设置概览

2.2气化器的选型时应注意的问题及解决措施

LNG瓶组气化站因供气规模小，一般采用空温式气化器。这种气化器受环境因素影响较大。如果气化器与与其它设备设置在集成撬上，撬体本身的通风性更差。当气化器选型不合理时，运行过程中极易积霜，进而导致气化能力不足，直接影响管网的运行安全和用户的正常使用。

气化器选型时应考虑用户类型及用气特点。如果瓶组站是为居民区供气，用户用气时间不集中，用气高峰段固定且持续时间短，可根据高峰小时用气量，采用一开一备的选型设计；如果是为以生产为主的工业用户供气，这种用户经常在用气高峰气量段持续用气，当季节气温降低时，可能造成气化能力下降，无法满足用户的正常使用要求。选型时气化能力应比高峰用气量高30%左右。

3瓶组站设计时应注意周边的公用与安全设施的设置

3.1前期站区选址时充分考虑周边道路情况

首先，对瓶组站供气地区的用户类型和用气需求进行准确的调查，考虑民用户、工业用户的分布情况，保证瓶组气化站处于供气负荷中心，且应处于常年主导风向的下风向，这样有利于气化站的安全运行，防止因通风不畅而导致的LNG聚集爆炸等问题。其次，考虑LNG瓶组气化站周围的交通情况，尽量选择靠近通畅、宽敞的道路附近区域设置，以防因交通拥堵影响LNG钢瓶的运输及险情救援。

3.2LNG瓶组气化站的水电供应问题

LNG瓶组站多为用户的自留闲置用地，在前期规划时一般不会考虑空闲地块的水电供应问题，在建站过程中，建设单位关注的多是施工进度、安全管理等问题。但是水电供应对瓶组站的正常运行至关重要，如更换钢瓶时经常选在用户不用气的夜间时段，因此在气化撬连接钢瓶的两边最少要分别配备一盏防爆路灯，路灯的亮度和高度，应保障拆装设备时所必需的能见度。现在的LNG瓶组气化站多为无人值守站，生活用水看似可有可无，但LNG气化器在运行过程中会经常结霜，除霜时需要大量用水，建议在气化器边设置接水口或尽量靠近消防设施布置。

3.3LNG瓶组气化站设计中的排水问题

LNG瓶组站的选址位置一般较为偏僻，其周边没有完善的排水设施。而瓶组站在运行的过程中，如空温式气化器积霜融化时或工作人员用水对气化器除霜的过程中会产生大量积水，因此建议设计简单可行的排水系统，在气化器等设备的承台周边设计相应的排水沟。

3.4LNG瓶组气化站消防设备设置问题

LNG瓶组站规模较小，在消防安全方面，仅《城镇燃气设计规范》GB50028-2006在9.5.6提到气瓶组小于等于4m³时，设置8kg干粉灭火器不少于2具。但在实际中，很多瓶组站往往忘记设置消防设备，因而导致在出现紧急情况时不能得到有效及时处理。在LNG瓶组气化站设计时，要注重消防设施的设置。发生紧急状况时，能对火险等问题进行及时有效处理，避免更大的利益损失。消防设施的安置，一方面可以火灾时产生的明火，另一方面可降低温度，吸收热量，最大程度的减轻站内设备的损坏。

结束语：随着环境保护力度的不断加大，天然气作为清洁能源在各个行业的应用越来越广泛。经过多年的发展和不断总结，国家在LNG瓶组站的设计、施工及质量验收方面已经有了成熟、完善的规范体系。在LNG瓶组气化站设计时，相关工作人员在满足规范要求的前提下，立足于实际情况，对可能在设计阶段出现的诸多因素充分考虑。同时考虑施工及运行中可能出现的安全隐患，提出合理有效的解决办法，保障LNG瓶组气化站的安全可靠运行。

参考文献：

[1]严铭卿.燃气工程设计手册.

[2]城镇燃气设计规范GB50028-2006.

[3]于春美.LNG气化站的选址与设计[j].燃气与热力.2013.33（8）:19-21.

[4]刘钢.LNG瓶组供气方式探讨[J].云南建筑,2009(6):95-97