周世華

中國石化銷售有限公司四川石油分公司，四川 成都 610041

近年來LNG/LCNG加氣站建設(shè)步伐較快，整體經(jīng)營規(guī)模呈日漸擴(kuò)大趨勢，能夠滿足清潔能源汽車使用要求。但在加氣站運(yùn)營中，相關(guān)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，大多加氣站以定額損耗為標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際損耗率將超出5%～10%，甚至更多，而這種損耗來源主要以正常損耗、異常損耗為主，前者表現(xiàn)為系統(tǒng)正常放空排放損耗，而后者體現(xiàn)在氣源溫度高、銷量小以及工藝設(shè)計(jì)不合理等方面，極大程度上影響加氣站整體效益的提高。因此，本文對(duì)LNG/LCNG加氣站損耗控制相關(guān)研究，具有十分重要的意義。

1 LNG/LCNG加氣要點(diǎn)分析

關(guān)于LNG加氣站，主要指為LNG汽車儲(chǔ)瓶充裝LNG燃料的專門場所。LCNG加氣站，指由LNG轉(zhuǎn)化為CNG，為CNG汽車儲(chǔ)瓶充裝CNG燃料的專門場所。LNG加氣站共包括三種類型，分別為固定式加氣站、撬裝式加氣站[全撬裝站（移動(dòng)式、非移動(dòng)式）、半撬裝站、合建站等。從加氣站的功能看，表現(xiàn)為：①增壓功能，主要用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐內(nèi)LNG的飽和狀態(tài)，向汽化器中注入部分LNG，后轉(zhuǎn)化為BOG，回到儲(chǔ)罐的頂部，直至儲(chǔ)罐壓力上升到額定壓力停止注入；②卸車功能，一是對(duì)槽車中LNG利用低溫泵向LNG儲(chǔ)罐中抽送；二是采用自增壓卸車工藝，槽車內(nèi)的液體自流進(jìn)入卸車汽化器中，利用導(dǎo)熱翅片與外界環(huán)境換熱，由液態(tài)天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)天然氣，然后回到槽車的氣相，從而增加槽車自身壓力，利用壓差使槽車中的LNG灌入儲(chǔ)罐中；③加氣功能，借助低溫泵抽取儲(chǔ)罐內(nèi)LNG并進(jìn)行增壓，為汽車加液；或?qū)NG經(jīng)過低溫高壓泵增壓，由空溫式汽化器轉(zhuǎn)化為CNG,對(duì)CNG車輛加氣；④調(diào)溫功能，利用增溫器對(duì)抽取的液體存儲(chǔ)，直至溫度達(dá)到額定溫度要求。通過上述功能也可發(fā)現(xiàn)，LNG加氣站在構(gòu)成上包括加液機(jī)、EAG加熱器、卸車汽化器、儲(chǔ)罐增壓汽化器、泵撬及潛液泵以及LNG儲(chǔ)罐等[1]。

2 LNG損耗原因分析

LNG/LCNG站的建設(shè)與投運(yùn)為現(xiàn)代清潔能源汽車提供保證，值得注意的是，加氣站運(yùn)營中面臨的損耗問題日趨嚴(yán)重，極大程度上影響加氣站整體效益的提高。具體剖析損耗問題產(chǎn)生的原因，體現(xiàn)在工藝設(shè)計(jì)、人員與外部因素方面。

2.1 工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備相關(guān)因素

工藝設(shè)計(jì)水平是影響加氣站損耗情況的主要原因，具體表現(xiàn)為：第一，加氣站中法蘭、彎頭與閥門較多，且工藝管路長，這便導(dǎo)致管路中的LNG流動(dòng)可能遇到較大阻力，有熱量產(chǎn)生。第二，潛液泵池、LNG柱塞泵頭進(jìn)液需充分，但運(yùn)行中可能因進(jìn)液口、出液口壓力較大，導(dǎo)致進(jìn)液不足情況發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)將引起泵跳停情況，若出現(xiàn)跳停，受氣相壓力影響，需做泵池氣相排放處理，由此帶來損耗問題。第三，絕熱材料使用問題。加氣站工藝設(shè)計(jì)中對(duì)絕熱材料的使用要求較高，但大多加氣站設(shè)計(jì)選用材料中往往注意保溫，對(duì)保冷問題忽視，導(dǎo)致絕熱材料使用周期較短，效果不理想。另外，從設(shè)備使用方面看，真空管道、真空泵池、真空絕熱儲(chǔ)罐等在使用中，很難滿足真空絕熱要求，若使用中有熱交換現(xiàn)象出現(xiàn)，便會(huì)導(dǎo)致BOG氣體形成，同時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)在加氣站中的使用，存在檢定誤差，以及存在零點(diǎn)漂移情況，由此產(chǎn)生隱形損耗問題[2]。

2.2 人員因素

LNG/LCNG加氣站運(yùn)行中，人員操作能力極為關(guān)鍵，其也是導(dǎo)致?lián)p耗問題產(chǎn)生的原因。如部分人員在卸車操作上不規(guī)范，一般卸車中需以儲(chǔ)罐壓力為標(biāo)準(zhǔn)，確保槽車壓力相對(duì)較高，然而需注意，儲(chǔ)罐運(yùn)行中可能超出0.8MPa以上壓力，此時(shí)槽車壓力僅為0.2MPa左右，若人員在操作中，采取槽車卸車方式，可能增大儲(chǔ)罐排放量?；蛟谛盾嚭笈欧挪圮噳毫Γ赡芤鹦盾嚀p失問題。同時(shí)，人員操作中，若加液結(jié)束后未能及時(shí)將管道、泵池內(nèi)的殘留液體清除，可能在汽化后進(jìn)入儲(chǔ)罐空間內(nèi)，提高加液壓力，一旦有安全閥啟跳情況出現(xiàn)，會(huì)引起氣損。另外，儲(chǔ)罐壓力高需手動(dòng)放空時(shí)，防控監(jiān)管不力，未能監(jiān)控儲(chǔ)罐壓力的排放，達(dá)到正常壓力值時(shí)，未將放空閥關(guān)閉，因此出現(xiàn)浪費(fèi)問題[3]。

2.3 其他外部因素

除上述因素外，LNG/LCNG加氣站運(yùn)行中，損耗問題的產(chǎn)生也有較多其他因素。如部分加氣站投入運(yùn)行初期，銷售量較少，加氣量與設(shè)計(jì)規(guī)模不符，致使LNG長時(shí)間存儲(chǔ)，若加氣中有較長的間隔時(shí)間，長時(shí)間的液體存儲(chǔ)將導(dǎo)致吸熱過多，加氣后循環(huán)的熱量極易提升儲(chǔ)罐的溫度，壓力因此提升，所以排放問題較為突出。另外，運(yùn)輸中的損耗部分較為嚴(yán)重，如槽車LNG充裝計(jì)量前涉及加水，到站稱重前放水，以及地磅秤的精度誤差等問題，可能使卸車數(shù)據(jù)受到影響，最終引起加氣站損耗[4]。

3 LNG/LCNG加氣站損耗問題控制策略

3.1 工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化與設(shè)備因素控制

針對(duì)工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備相關(guān)因素，實(shí)際解決中，應(yīng)從多方面工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化策略上著手，第一，工藝方案合理布置。設(shè)計(jì)中需以規(guī)范安全距離為依據(jù)，使泵入口、儲(chǔ)罐管線保持較短，且加液機(jī)、泵間管線長度應(yīng)保持低于30m。第二，對(duì)管線阻力控制。如在管線、管件選用方面合理，且注意潛液泵、儲(chǔ)罐間的管線走向合理布置，切忌有管線上翻或下翻問題，導(dǎo)致低洼處出現(xiàn)，影響回氣。第三，對(duì)潛液泵進(jìn)液壓差控制。工業(yè)設(shè)計(jì)中，可考慮將儲(chǔ)罐的標(biāo)高抬高，確保其與儲(chǔ)罐出液口控制在1.2m以上高差。第四，保冷形式合理選擇。近年來大多加氣站設(shè)計(jì)中，逐漸引入PIR材料，保冷效果較好，價(jià)格低廉，可被推廣應(yīng)用。對(duì)于設(shè)備方面，受技術(shù)因素限制，大多設(shè)備很難符合真空設(shè)計(jì)要求，需配合有效的改進(jìn)措施，如定期檢查真空度，對(duì)不合格情況，采取抽真空處理方法，保證設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)最佳。第五，加強(qiáng)巡檢維護(hù)，防止LNG儲(chǔ)罐、法蘭、閥門、焊口等部位的泄漏，氣相管路的泄漏等（冒汗、白霧、結(jié)霜，阻止液體流向汽化器）。第六，加氣機(jī)每半年需定期檢定，確保計(jì)量精準(zhǔn)，避免零漂現(xiàn)象。

3.2 人員操作水平提升

人員操作水平的提升是控制加氣站損耗問題的關(guān)鍵。除要求人員對(duì)具體的操作規(guī)程充分掌握外，還需在專業(yè)操作理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)方面強(qiáng)化。如卸車操作，在卸車前，儲(chǔ)罐的液體飽和壓力是遠(yuǎn)高于槽車的壓力，我們利用高壓的儲(chǔ)罐壓力對(duì)槽車增壓（平壓），這樣既降低了儲(chǔ)罐壓力，又增加了槽車壓力，同時(shí)也降低了冷損。在卸車過程中，槽車的較低飽和溫度的液體通過泵進(jìn)入儲(chǔ)罐氣相空間，使儲(chǔ)罐的部分氣體再次液化，也就降低了儲(chǔ)罐的壓力。這也確保了卸車過程的無排放。注意以下進(jìn)液改為上進(jìn)液，降低槽車壓力，使卸車損耗問題得到控制。此外，若出現(xiàn)儲(chǔ)罐壓力高、液溫低情況，可采取打循環(huán)操作即“液 - 泵 - 上進(jìn)液”方式，液體經(jīng)過頂部噴淋，降低氣相空間部分氣體溫度，最后液化，以此實(shí)現(xiàn)控制儲(chǔ)罐壓力的目的[5]。

3.3 外部因素控制

為解決外部因素引起的損耗問題，實(shí)際控制中應(yīng)考慮在加氣站銷量上增加，可通過多種宣傳方式，并在服務(wù)質(zhì)量上改進(jìn)，確保汽車用戶了解加氣站，促進(jìn)銷量增加。另外，在卸車中，需在監(jiān)控工作上加強(qiáng)，對(duì)卸車數(shù)據(jù)（充裝前的重量、充裝后的重量，同一稱重秤）相關(guān)影響因素嚴(yán)格控制，或直接通過影像存留，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

損耗問題是目前LNG加氣站運(yùn)營中需考慮的主要問題。在實(shí)際控制損耗問題中，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)LNG加氣站基本運(yùn)營情況，立足于加氣站損耗問題產(chǎn)生的原因，采取有效的降耗控制策略，如在工藝設(shè)計(jì)上優(yōu)化、控制設(shè)備因素與外部因素，并注意人員操作水平的提升，以此使損耗問題得到控制，對(duì)提高加氣站整體效益有積極作用。