潘季榮，聶廷哲，熊偉，解東來，梁金祿

1.深圳中燃哈工大燃氣技術(shù)研究院有限公司（深圳 518033）

2.中國燃氣控股有限公司（深圳518033）

3.欽州學院石油與化工學院（廣西 欽州 535000）

LPG小型儲罐供氣是指在住宅、酒店、工廠等建筑物附近安置小型LPG儲罐，通過專用罐車對小型儲罐進行定期配送的供氣方式[1]，其核心設(shè)備為LPG小儲罐和LPG帶泵罐車。該方式具有靈活高效、安全便捷、經(jīng)濟可靠、運轉(zhuǎn)周期長等優(yōu)勢，在部分發(fā)達國家已經(jīng)普及。例如：歐美國家由于經(jīng)濟便利，在地廣人稀的遠郊地區(qū)使用小型儲罐供氣替代長輸管線供氣；日本采用小型儲罐供氣應(yīng)對安全性差、勞力缺乏及地震頻發(fā)等問題。然而在我國，LPG盡管仍是消費人口最多、普及性最廣的氣源[2]，但現(xiàn)有的LPG存儲及供應(yīng)模式與國外早期一致，仍以場站固定儲罐存儲方式為主，通過鋼瓶供氣配送到千家萬戶。這種模式存在安全隱患大、周轉(zhuǎn)成本高、監(jiān)管不規(guī)范等諸多問題[3-5]。因此，極有必要借鑒歐美、日本等國先進經(jīng)驗，結(jié)合我國國情，開發(fā)一套符合我國國情的LPG小型儲罐供應(yīng)模式，以解決我國LPG存儲及配送過程中存在的問題，確保我國LPG供應(yīng)行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展。

1 國外LPG小型儲罐供氣技術(shù)

1.1 歐美LPG小型儲罐供氣方式應(yīng)用情況

LPG小型儲罐供氣技術(shù)在歐美發(fā)達國家經(jīng)過近40年的發(fā)展，技術(shù)標準日臻完善。該供氣方式具有安全可靠、靈活便捷、運轉(zhuǎn)周期長等優(yōu)勢，符合歐美地廣人稀的地理特征，憑借良好的經(jīng)濟性得到了歐美發(fā)達國家的普遍認可，并逐漸成為市場的主要供應(yīng)方式。

1）1932年，美國國家防火協(xié)會通過了第一個關(guān)于液化石油氣的NFPA標準。1940年與其他幾項標準合并為NFPA 58《Liquefied Petroleum Gas Code》，后續(xù)又歷經(jīng)多次修正完善。NFPA 58對液化石油氣儲罐進行了7個級別分類，其中10 m3以下的小型儲罐有4個級別分類，分別為：0～0.5 m3、0.5～1.0 m3、1.0～1.9 m3、1.9～7.6 m34個級別，并對其應(yīng)用提出了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范與要求。其中2011年出版的NFPA 58有若干項重大變化，提出地下LPG儲罐的安裝需要增加陰極保護系統(tǒng)與檢測，取消了“減壓閥必須從閥門垂直向上需2.13 m長”的要求，鐵路槽車儲罐不再作為永久性儲存容器，并在附件中增加了培訓建議。2014年的最新版NFPA 58對不同LPG儲存工廠的儲存量作了統(tǒng)一要求，為車輛的路障保護賦予了新的定義[6]。

2）歐洲由于國家較多，各國相關(guān)規(guī)范有所不同，但關(guān)于液化石油氣的標準規(guī)范都是以WLPGA（世界液化石油氣協(xié)會）出版的《Guide to Good Industry Practices for Bulk LPGas Installations》行業(yè)標準作為指南。該報告參照美國標準，同樣將10 m3以下的小型儲罐設(shè)置為4個級別，其要求與NFPA58—2014保持一致[7]。

3）在大洋洲地區(qū)，液化石油氣的規(guī)范主要執(zhí)行的是澳大利亞和新西蘭的標準AS/NZS1596—2014《The Storage and Handling of LPGas》，將LPG儲罐進行12個級別設(shè)置。對10 m3以下的小型儲罐設(shè)置更為詳細，分別設(shè)置為0.5 m3、1 m3、2 m3、5 m3、8 m3、10 m3等6個級別[8]。

上述規(guī)范標準對小型儲罐的儲存、安裝位置、充裝等均做了具體要求。截至2012年，美國、德國、英國、法國采用這種小儲罐供氣的LPG用戶比例分別達到95%、90%、76%、69%，除上述國家外，東歐、南美等地也已逐漸普及[9]。歐洲、美國小型民用LPG儲罐如圖1所示。

圖1 歐美小型LPG儲罐

1.2 日本LPG小型儲罐供氣方式應(yīng)用情況

在亞洲鄰國日本，早期也推廣LPG鋼瓶供氣，但小鋼瓶在使用過程中暴露的安全性差、成本高等問題，使得日本LPG從主流能源供應(yīng)渠道中被逐步邊緣化。因此，1997年日本修改了LPG法，將LPG小型儲罐與傳統(tǒng)大型儲罐分離，單獨進行定義，使得LPG小型儲罐使用合法化，至今已有20多年的應(yīng)用歷史[1]。

日本的儲罐罐體生產(chǎn)制造屬于《高壓氣體保安法特定設(shè)備規(guī)則》管理，其中：①對儲罐罐體按照貯存能力分級，將小型貯罐分為1 t（對應(yīng)容積2.487 m3）以下、1～3 t（對應(yīng)容積為7.05 m3）和3 t以上3個級別。而對于貯存量1 t以下的根據(jù)不同的情況，有著更加詳細的要求。②閥門及附件歸屬《液化石油氣法》管理，日本高壓氣體保安協(xié)會的協(xié)會標準《KHKS0745（2015）》規(guī)定小型儲罐20年不檢，之后是每5年一檢。③相關(guān)的法律對小型儲罐的設(shè)置安裝、液化氣的充裝、設(shè)備的安全維護及人員管理均作了具體的規(guī)定[1]。日本為小型儲罐灌裝配備了專用的罐車（圖2），罐車一般采用3 t以下的小型槽罐，并配置了先進的控制系統(tǒng)與裝置，以確保充裝過程的安全可靠。

圖2 日本LPG專用罐車給LPG小儲罐充裝

截至2012年，日本在用的小型LPG儲罐22萬臺，專用LPG配送罐車1 747臺[1]。LPG小型儲罐的推廣，使得日本LPG事故率大幅降低。2008年日本全年LPG死亡事故只有1宗，死亡人數(shù)僅有1人，遠低于天然氣死亡73人的事故記錄[10]。由于日本處于地震頻發(fā)地帶，而且LPG便于長期存儲，日本政府已立法將LPG納入國家戰(zhàn)略儲備資源，以應(yīng)對自然災(zāi)害。

2 我國LPG小型儲罐供氣技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國的LPG行業(yè)同樣面臨著當年歐美、日本等國發(fā)展轉(zhuǎn)型期的問題，以瓶裝為主的LPG消費方式安全事故頻發(fā)、消費形象低端、物流服務(wù)成本急劇上升，嚴重制約了LPG的發(fā)展[11-12]。因此，有必要學習歐美、日本的先進技術(shù)及經(jīng)驗，建立符合中國LPG產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用的LPG小型儲罐供氣模式。

2.1 政策及規(guī)劃推進情況

從20世紀90年代起，我國陸續(xù)有企業(yè)和機構(gòu)開展LPG小型儲罐供氣模式研究，直至近幾年，方有相關(guān)研究成果顯現(xiàn)。①2010年，中國城市燃氣協(xié)會LPG委員會在上海召開了“LPG小型儲罐設(shè)置研究”的會議，詳細探討了我國LPG行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題[13]。②2011年，中國城市燃氣協(xié)會液化石油氣委員會承擔了國家《液化石油氣小型儲罐設(shè)置》課題研究任務(wù)[14]。③2012年5月完成《小型液化石油氣儲罐供氣技術(shù)研究報告》，提出小型液化石油氣儲罐供氣技術(shù)標準推薦條文，初步確定了小儲罐的規(guī)格、設(shè)置場所、安全間距、安全附件、配送與充裝等內(nèi)容。同年，住建部將發(fā)展小型液化石油氣儲罐供氣技術(shù)列入《城鎮(zhèn)燃氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃》（建城〔2012〕100號），包括“探索液化石油氣小型儲罐供氣等氣源的利用”、“加強燃氣標識、檢測、快速搶修、液化石油氣小型儲罐”等技術(shù)研究。④2014年5月9日，中國城市燃氣協(xié)會發(fā)布《關(guān)于支持開展小型液化石油氣儲罐供氣示范工程建設(shè)的函》（中燃協(xié)秘字〔2014〕第045號），將“小型液化石油氣儲罐供氣示范工程建設(shè)”列為一項重要工作，鼓勵各地具備條件的單位開展示范工程建設(shè)，并為有關(guān)單位示范項目論證、技術(shù)咨詢提供幫助。⑤為指導小型LPG儲罐供氣系統(tǒng)建設(shè)，2016年11月中國城市燃氣協(xié)會立項啟動編制團體標準《小型丙烷儲罐供氣技術(shù)標準》，通過對國外法規(guī)、標準的調(diào)研，結(jié)合我國的實際情況，對LPG小型儲罐和帶泵罐車使用環(huán)境，提出符合中國國情的管理要求，該標準送審稿已于2017年12月7日通過審查會專家組審查。該標準全面覆蓋了LPG小型儲罐供氣系統(tǒng)的建設(shè)、應(yīng)用過程，填補了國內(nèi)行業(yè)空白。

2.2 我國現(xiàn)行LPG供氣相關(guān)規(guī)范

我國現(xiàn)有液化石油氣儲存方式的主要規(guī)范標準有SY 5985—2014《液化石油氣安全規(guī)程》、GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》、GB 51142—2015《液化石油氣供應(yīng)工程設(shè)計規(guī)范》、NB/T 47001—2009《鋼制液化石油氣臥式儲罐形式及基本參數(shù)》、NB/T 47042—2014《臥式容器》等。

國外目前利用的LPG小型儲罐大多容積低于10 m3。根據(jù)對上述法規(guī)標準條款的研究解讀，并未發(fā)現(xiàn)有針對10 m3以下LPG小型儲罐供氣解決方案的專項規(guī)定，僅在GB 51142—2015《液化石油氣供應(yīng)工程設(shè)計規(guī)范》中對10 m3以下的LPG儲罐提出按照大型液化石油氣儲罐供氣工程的基本設(shè)計要求，僅作一檔設(shè)置，且設(shè)置防火間距大，不利于LPG小型儲罐供氣工程的應(yīng)用[15]。

2.3 小型儲罐供氣裝置建設(shè)情況

1）LPG小型儲罐的建設(shè)情況。由于我國缺少LPG小型儲罐供氣系統(tǒng)的行業(yè)管理標準，目前生產(chǎn)的LPG小型儲罐和帶泵罐車大多是典型示范或出口國外。①1998年起，為降低生產(chǎn)成本，日本企業(yè)已在我國合資生產(chǎn)小型LPG儲罐，上海某公司每年生產(chǎn)8 000臺LPG小型儲罐返銷日本，如圖3所示。②2008年起，某特種飛行器制造有限公司就已開始進行出口配套LPG小型儲罐的研制工作，并陸續(xù)完成了不同國家法規(guī)標準、多種規(guī)格LPG小型儲罐的研發(fā)試制及技術(shù)儲備。③2011年起，浙江某公司開始研制美國機械工程師協(xié)會（ASME）標準的LPG小型儲罐，主要產(chǎn)品規(guī)格有182 kg、247 kg、297 kg、300 kg、500 kg、1 000 kg、3 000 kg等多個規(guī)格系列，月產(chǎn)量4 000臺左右。

2）LPG帶泵罐車的建設(shè)情況。早在20世紀80年代，國內(nèi)就有企業(yè)對LPG帶泵罐車進行試點研究。①1996年，某特種飛行器制造公司與外企合作完成了2臺用于國內(nèi)使用的國產(chǎn)LPG帶泵罐車的研制，并成功交付國內(nèi)客戶投入市場運營，完成了LPG帶泵罐車的技術(shù)儲備，如圖4所示。②1999年，上海市消防局與上海市勞動和社會保障局聯(lián)合簽發(fā)了滬消（防）〔1999〕101號《關(guān)于液化石油氣汽車罐車設(shè)置管道泵安全管理規(guī)定》一文，專用于指導上海市內(nèi)的液化石油氣帶泵車的卸液安全管理工作。根據(jù)該文件，當時上海某廠共配置了6輛載重量10 t的LPG罐車并加裝卸車泵后投入使用，在上海市危險品運輸管理部門、消防部門和質(zhì)檢部門的監(jiān)督管理下，6輛罐車安全運行10多年，行駛里程均超過150×104km，期間未發(fā)生任何安全事故。

圖3 出口日本的LPG小型丙烷儲罐

然而，我國1999年版的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中明確禁止液化氣體罐車上裝設(shè)充裝泵[16]。2011年發(fā)布實施的TSGR0005—2011《移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對液化氣體罐車仍然明令禁止裝設(shè)充裝泵[17]。2012年，石家莊某公司向國家質(zhì)量檢驗檢疫總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局申請制造LPG帶泵罐車，國家質(zhì)檢總局特設(shè)局委托移動式壓力容器分技術(shù)委員會于2012年12月2日在上海組織相關(guān)專家召開了LPG帶泵罐車專題認證會，以確保LPG帶泵罐車的安全使用及運行。直至2013年，我國國家質(zhì)檢總局特設(shè)局開展了利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段對移動式壓力容器進行定點卸液監(jiān)控，才允許充裝氧、氮、氬、二氧化碳及LNG等介質(zhì)的移動式壓力容器裝設(shè)卸液泵，但對于LPG帶泵罐車仍未開放使用。

由于國內(nèi)缺乏相應(yīng)的技術(shù)標準，LPG帶泵罐車在國內(nèi)無法大規(guī)模推廣使用。但國內(nèi)移動容器制造企業(yè)也從未停止LPG帶泵罐車的制造研發(fā)，主要針對國外客戶需求，每年都有出口訂單履行。例如某特種飛行器制造公司自2008年起陸續(xù)參考《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、TSGR0005—2011《移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、NFPA 58—2014等國內(nèi)外法規(guī)標準研制出口LPG帶泵罐車，與其他國家競爭對手產(chǎn)品相比，其結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，安全運行近10年，獲得了國外客戶的一致好評，如圖5所示。

圖5 某特種飛行器制造公司出口國外的LPG帶泵罐車

3 LPG小型儲罐供氣技術(shù)的實施建議

我國發(fā)展LPG小型儲罐供氣技術(shù)，是改善現(xiàn)有LPG鋼瓶供氣問題的重要方式，也是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型、緩解天然氣供應(yīng)緊張局面的有效途徑。但目前我國LPG小型儲罐供氣仍存在進展緩慢、實施落后等問題。鑒于此，為推進我國LPG小型儲罐供氣技術(shù)的發(fā)展，提出以下幾點建議。

1）研制LPG小型儲罐和帶泵罐車系列產(chǎn)品。制定符合國內(nèi)產(chǎn)品建設(shè)要求的《LPG小型儲罐》和《LPG帶泵罐車》產(chǎn)品標準及技術(shù)文件，對產(chǎn)品的整體設(shè)計、制造、改造、維修及使用管理做出明確的技術(shù)要求。根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)文件，進行新產(chǎn)品的試制。并將相關(guān)設(shè)計研究及試驗的依據(jù)、數(shù)據(jù)、結(jié)果、檢驗報告等技術(shù)資料報國家質(zhì)檢總局，并由國家質(zhì)檢總局委托有關(guān)組織或機構(gòu)進行技術(shù)評審。

2）開發(fā)建立“LPG帶泵罐車和小型儲罐地理位置信息采集公共服務(wù)平臺”。對LPG帶泵罐車和小型儲罐的地理位置信息進行遠程實時監(jiān)測、控制和報警，并委托第三方機構(gòu)對平臺進行綜合管理，對數(shù)據(jù)進行匯總、分析，并及時將違規(guī)信息反饋給政府部門，切實解決LPG帶泵罐車隨意向氣瓶充裝的安全風險。

3）制定出臺《LPG小型儲罐》和《LPG帶泵罐車》社會團體標準。根據(jù)LPG小型儲罐和帶泵罐車的使用情況，由危化品儲運裝備技術(shù)與信息化工作委員會牽頭制定《LPG小型儲罐》和《LPG帶泵罐車》社會團體標準，理順管理體制，消除發(fā)展的制度性障礙，更好地促進我國LPG新型配送模式的持續(xù)發(fā)展。

4）積極開展LPG小型儲罐供氣方式的試點研究。根據(jù)LPG小型儲罐供氣特征，選擇合適的項目地點，采用符合標準要求的LPG小型儲罐、帶泵罐車產(chǎn)品及信息采集平臺，進行試點項目的建設(shè)。收集并總結(jié)項目運行過程中用戶使用時間、充裝次數(shù)、運行費用、風險因素等參數(shù)，進一步優(yōu)化LPG小型儲罐供氣系統(tǒng)。

5）出臺推廣使用LPG小型儲罐供氣的政策，促進該行業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。LPG小型儲罐供氣較為適合燃氣管網(wǎng)供應(yīng)不發(fā)達的偏遠地區(qū)，通常該類地區(qū)整體收入較低，無法承擔高昂的清潔能源使用費。因此，建議從國家層面出臺有利于LPG產(chǎn)業(yè)發(fā)展的公共政策，積極推廣使用LPG小型儲罐供氣技術(shù)，促進新型清潔能源的推廣，實現(xiàn)國家打通清潔能源利用“最后一公里”的重要目標。