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重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-1-长沙城投能源开发有限公司LNG/L-CNG合建汽车加气站技术方案单位：重庆耐德能源装备集成有限公司地址：重庆市北部新区黄山大道中段杨柳路6号日期：2016年3月重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-2-一、LNG/L-CNG加气站简介重庆耐德能源装备集成有限公司（原四联油气设备制造有限公司）成立于1997年,是专业生产天然气成套设备的生产商。主要生产以下几类产品：LNG加气机及LNG加注装置成套设备、L-CNG加注装置成套设备、CNG加气机及计算机管理系统、汽车用压缩氢气加气机、LNG液化装置成套设备、船用LNG加注成套设备、油田放空天然气回收系统等。1、LNG加气站简介LNG加气站是为LNG燃料车辆添加LNG燃料的终端系统设备。LNG储罐及LNG潜液泵成套设备安装在围堰区内，LNG加注机单独安装在加气站棚区内，相关自动控制系统、上位机站控管理系统以及仪表风系统安装在站房内，即一个标准固定站分为设备区、加气区和工作管理区三个区域。此类型的LNG加注站功能齐备，区域划分明确，一般规模较大，示范性强。LNG加气站平面布置示意图LNG加气机LNG泵撬站房（PLC控制系统）卸车位LNG储罐调压增压器重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-3-2、L-CNG加气站简介L-CNG加注装置是为CNG燃料车辆添加CNG燃料的终端系统设备。为满足正常运行要求，L-CNG加注装置主要包括卸车、气化、加气、调压、放散等流程功能。其工作原理是：LNG液体由真空储罐通过低温管道经高压柱塞泵增压后进入高压汽化器，气化后的CNG气体经顺序控制盘分组后进入站用储气井（储气瓶组），储气井（储气瓶组）为CNG加气机供气，经加气机计量后充装入车辆CNG气瓶；仪表风系统为自动阀门提供动力来源；在此过程中，PLC控制系统采集各控制点远传的信号，进行计算、分析、控制、处理。L-CNG加气站平面布置示意图站房（PLC控制系统）气瓶组L-CNG泵撬增压器卸车口LNG储罐高压汽化器CNG加气机重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-4-二、技术方案1、项目概述本项目主要用途在于通过一套LNG加注设备以及L-CNG加注设备组成的合建站，实现为LNG改装车辆加注LNG，并且还能够为CNG车辆加注CNG的“一站两用”功能。本次项目的设计为：60m3LNG珠光砂填充绝热卧式储罐1台、LNG双泵撬一套、LNG加气机2台、L-CNG高压柱塞双泵橇一台、高压气化器2台、顺序控制盘1台、储气瓶组3组、CNG加气机4台、仪表风系统、站控系统、安防监控系统各一套。设备组成模式为：LNG储罐采用卧式独立安装，LNG低温潜液泵及相关工艺管道阀门系统成撬安装，L-CNG高压柱塞泵及相关工艺管道阀门系统也独立成撬安装、顺序控制盘、高压EAG成撬安装，高压主汽化器、储气井单独安装，LNG加注机与CNG加气机独立安装在加气棚下。2、技术标准和规范我公司参与本次贵方所要求的LNG汽车加注站成套设备的设计、材料、制造和调试过程中遵循了下述标准NFPA57-2002《液化天然气（LNG）车用燃料系统规范》GB50156-2012《汽车加油加气站设计和施工规范》GB50028-2006《城镇燃气设计规范》GB/T20368-2006《液化天然气（LNG）生产、储存和装卸标准》GB/T19204-2003《液化天然气的一般特性》GB17820《天然气》重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-5-GB18047《车用压缩天然气》CJJ84-2000《汽车用燃气加气站技术规范》SY0092-98《汽车用压缩天然气加气站设计规范》SH/T3134-2002《采用固定式加油装置的汽车加油站技术规范》AQ3002-2005《阻隔防爆固定式汽车加油（气）装置技术要求》GB50016-2006《建筑设计防火规范》GB50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》GB50351-2005《储罐区防火区设计规范》GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》SY/T5225-2005《石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程》GB50052《供配电系统设计规范》GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50057《建筑物防雷设计规范》GB50011-2001《建筑抗震设计规范》GB20191-93《构筑物抗震设计规范》SH/T3147-2004《石油化工构筑物抗震设计规范》GB50209-2002《建筑地面工程施工及验收规范》GB150《钢制压力容器》GB/T18442《低温绝热压力容器》JB/T4780-2002《液化天然气罐式集装箱》JB/T4783-2007《低温液体汽车罐车》AQ3001-2005《汽车加油(气)站、轻质燃油和液化石油气汽车用阻隔防爆储罐技术要求》重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-6-1999《压力容器安全技术监察规程》2003《特种设备安全监察条例》GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB50316《工业金属管道设计标准》SY0007《钢制管道及储罐防腐蚀控制工程设计规范》3、技术方案1）、工艺流程描述LNG汽车加注站能够实现自卸车、泵卸车、自增压、泵增压、待机、LNG加注（卸车、加液PLC自动控制同时进行）、安全泄压等自动控制的主要功能。（1）卸车流程：LNG槽车—密闭接头—卸车流量计-----LNG泵（卸车增压器）—LNG储罐从LNG液化厂用低温运输槽车将LNG运至卸车区域，通过LNG泵橇的卸车接口、卸车流量计、真空管道、潜液泵、阀门等将LNG灌注到低温储罐中。我公司的LNG加注系统在设计上充分考虑了用户的需求和突发状况的出现，能够同时实现“手动卸车”和“泵卸车”两种卸车方式：1.手动卸车——此方式能够在站区断电或LNG低温泵出现故障时使用；2.泵卸车——此方式是利用LNG低温泵来实现卸车功能，卸车速度较快。可实现卸车的同时进行加液，加液完毕后系统会自动开启卸车气动阀，关闭加液气动阀，加液计量停止。泵从槽车抽出的液体继续进入LNG储罐直至卸车完毕。整个过程全部由系统自动控制完成，中途不会停泵。潜液泵卸液的同时可对外加气，独立显示各自的流量参数，与加气计量互不影响。（2）储罐调压流程：LNG储罐—LNG泵—LNG储罐增压器—LNG储罐（液相）重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-7-卸车后，用LNG低压泵将储罐中的部分LNG输送到汽化器，液体被加热后返回储罐，直到罐内压力达到设定的工作压力，本流程实现了液体调饱和的功能，可以增加LNG的温度，以提高储罐的压力。（3）BOG回收流程：a.LNG泵—LNG低温储罐；b.LNG车载气瓶—LNG低温储罐c.LNG低温储罐BOG---BOG汽化器-----大缓冲罐---调压阀---小缓冲罐----BOG压缩机LNG潜液泵泵池预冷过程中，LNG储罐中LNG进入LNG潜液泵泵池，部分LNG气化，产生的BOG通过回气管道返回LNG低温储罐，既可达到预冷潜液泵泵池的目的，又可回收BOG气体和对储罐进行压力调节；给车辆加气时，将回气管路通过专用的回气接头与汽车上的LNG瓶回气接口相连接，通过回气管路将LNG瓶中的余气回收到LNG储罐中。BOG气体经BOG汽化器气化后，送到缓冲罐储存，然后通过双路调压阀调压，进入BOG缓冲罐缓冲，然后气体进入BOG压缩机增压到25Mpa,增压后的气体排入低压储气井。（4）待机流程：LNG储罐—LNG泵—LNG加气机当加气站处于待机模式下，除了泵池放空到储罐的阀、加气机的进液阀、加气机循环阀打开外，其余所有的气动阀均处于关闭状态。同时泄压阀开启：LNG储罐—安全阀（泄压），LNG储罐内气相压力高于安全阀设定压力，安全阀自动泄压。此时也可手动打开放散阀放空卸压。（5）LNG加液流程：LNG储罐—LNG泵—LNG加气机—LNG车载气瓶给车辆加气时，先将专用的LNG加液枪与汽车上的LNG瓶进液接口相连接，经过重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-8-LNG潜液泵加压后将LNG输送到加气机中，通过加气计量后加注到LNG车载气瓶，在加气机面板上显示质量（或标方数）和价格。（6）CNG加注流程：LNG储罐—LNG高压柱塞泵—空温式高压汽化—CNG储气井—CNG加气机—CNG车载气瓶LNG低温液体利用压差从储罐里流入LNG高压柱塞泵的泵腔内，通过高压柱塞泵泵头活塞杆的高速往复运动，把低压（0.3-1.0Mpa）的LNG液体逐渐增压，进入高压汽化器内，高压汽化器由于吸取周围环境空气中的热量，使LNG气化转变成CNG；CNG通过顺序控制盘的调控，按顺序进入CNG储气井，CNG加气机从CNG储气井内取气，完成对汽车的加气工作。整个流程由PLC自动控制系统控制，当系统储气井压力达到指定上限时，自动停机，以保护系统安全；当储气井的压力低于指定下限时，系统自动启动，实现自动充气功能。（7）放散流程：LNG储罐/管路—安全阀—放散管—EAG加热器—放散系统压力高于安全阀设定的整定压力时，安全阀自动开启，BOG气体通过管路输出到EAG加热器加热后放散。2）站控系统本系统的作用为撬装加气站提供动力，控制撬装站的安全运行。主要包括变频柜、控制柜、变频器、UPS电源、动力线路、及IC卡加气收费系统（包括收费电脑）等设备，系统采用西门子S7-1224系列PLC，西门子MM430系列变频器等国内外知名厂家设备。控制系统部分设置在控制室和操作室内，IC卡收费管理系统设置在开票时内，IC卡管理系统和控制系统相互之间以总线的形式进行交互。系统主要对储罐、低温泵、站内工艺阀门以及加气机的监控和管理，完成卸车、储存、调压、加气等各种工艺过程的采集、控制、显示、报警等监控功能，又具有参数查询、历史记录查询及报表打印等管理功能，同时要完成对气站的安全状态进行监测，通重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-9-过泄漏报警仪等监测设备及时发现泄漏等隐患，并予报警并关闭紧急切断阀。加气站LNG加气计量、PLC控制系统、IC卡系统等均采用国际标准接口形式，能实现工艺运行参数数据和加气经营数据的实时远程传输。重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-10-附图：LNG和L-CNG合建站流程图重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-11-附图：控制系统的结构图重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-12-三、主要设备性能参数1、低温储罐1）执行标准GB150.1～4《固定式钢制压力容器》TSGR0004《固定式压力容器安全技术监察规程》GB18442《低温绝热压力容器》GB/T18443.1～5《低温绝热压力容器试验方法》HG20584《钢制化工容器制造技术要求》GB986《埋弧自动焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》GB/T8923《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》GB/T4237《不锈钢热轧钢板和钢带》GB6654《压力容器用钢板》GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》2）主要技术参数、性能：指标名称项数据技术参数介质LNG内罐全容积60m3充装率90%绝热方式珠光砂填充日蒸发率在最大设计压力下和外罐设计温度下，≤0.3%固定方式卧式内罐外壳设计压力(MPa)1.44-0.1最高工作压力(MPa)1.2真空设计温度（℃）-19660工作温度（℃）-162环境温度主体材质06Cr19Ni10Q345R重庆耐德能源装备集成有限公司技术方案-13-容器主体射线检测比例100%RTⅡ级20％RTIII级腐蚀裕量01焊缝系数1.00.85储罐表面油干膜厚度不小于200um；产品封结真空度：优于GB18442要求，真空度质保期≥36个月；储罐内筒使用寿命不低于20年，罐内管线安全使用期不少于20年,外筒使用寿命不低于20年。3）产品特点（1）真空储罐具备长久的真空寿命和良好的绝热性能；储罐的日蒸发率指标均优于国家标准；储罐采用氦质谱检漏仪进行检漏。（2）主体焊缝采用自动焊，单条焊缝的漏率可达1×10-9Pa.m3/s，整台容器的漏率可达1×10-8Pa.m3/s，均超过国家标准2个数量级；管道和接头采用气体保护焊，