LNG加气站卸车方式的实用性能分析

沈益，吴志燕，顾枫，钱力，韦志文，谭军

LNG加气站卸车方式的实用性能分析

沈益，吴志燕，顾枫，钱力，韦志文，谭军

（张家港中集圣达因低温装备有限公司， 江苏 张家港 215632）

近年来，随着我国LNG工业的快速发展，到2018年底，全国已建成2000多个LNG加气站，并已成功投产。面对市场庞大的需求量，LNG槽车的卸车工序尤其重要，如何能安全卸车、降低安全风险、缩短卸车时间、减少运行成本、提高设备的使用寿命等问题，成为客户的主要关注点。本文针对不同卸车方式的差异进行详细分析对比，现场可根据实际情况进行择优选择卸车方式。

LNG 卸车方式；操作性；经济性；安全注意

随着经济的发展，以及政府政策的大力推动，LNG加气站已经初步进入了一个成熟阶段，然而在国内许多LNG加气站上，大多数LNG操作人员未经过系统培训，无法掌握LNG卸车的理念，存在很多不合理的卸车操作，导致了很多事故的发生，因此能安全而且高效的完成卸车工序，这对于每一个加气站运营者都应引起极度重视，本文将针对这些问题详细分析探讨。

1 LNG卸车的理念

液化天然气的卸载过程是将LNG槽车的液化天然气以某种方式转移到LNG加气站的储罐内的操作。

2 LNG的卸车方式

目前市场上共有两种卸载方式：

① 潜液泵卸车；

② 差压式卸车。

（1）液泵卸车

该卸车方式是通过LNG加气站内的潜液泵将LNG从槽车内倒入到LNG储罐中。主要设备包括LNG槽车、潜液泵、LNG储罐， LNG液体通过LNG槽车卸车液相口顺着管路流进潜液泵内，潜液泵通过叶轮旋转将LNG增压至一定压力后流入LNG储罐。与此同时，需要将LNG槽车的气相口与储罐的气相口进行连接，以此来解决LNG槽车中液体减少引起的压力波动。同时在另一方面，保证了LNG储罐中压力的稳定，不会因为压力的急剧升高，而开启排放阀，对储罐进行压力排放，整个过程可直接作业，无需进行额外操作。

（2）差压式卸车

该卸车方式是通过槽车内LNG流入站内增压器液相口，通过空气对流增压后将NG从增压器气相口回流到LNG槽车，然后再通过槽车卸车液相口进行卸液进入储罐的操作。此卸车模式需要用到主要设备是LNG增压器。在进行卸车前，可先对LNG槽车和LNG储罐进行平压操作，先提高LNG槽车的压力。此方式在卸车的过程中，需保证先降低LNG储罐的压力，确保LNG槽车和LNG贮罐一直存在一定压差，压力的差值是保证自增压卸车能够顺利进行卸车的最重要因素,。

3 LNG卸车方式的操作步骤

3.1 卸车前准备

（1）LNG槽车司机按要求将槽车停至指定位置，停车熄火，拉上手刹，下车上交槽车钥匙，并在指定位置摆放警示标志牌或工装卡住槽车轮胎。

（2）将站上静电接地夹连接LNG槽车，操作人员使用防爆工具连接三根LNG卸车软管，需注意每根金属软管是否一一对应，连接完后需进行对应复查。

（3）开启氮气吹扫阀门，对卸车软管进行氮气吹扫工作。重复操作4~5次，确保软管中无杂质和水分。

3.2 潜液泵卸车

（1）在监控的控制界面选择潜液泵流程为“潜液泵卸车模式”。

（2）优先考虑开启储罐顶部进液阀，尤其是首次进液时，必须采用顶部进液方式，确保储罐均匀冷却、罐内压力稳定。

3.3 自增压卸车

（1）在监控的控制界面选择潜液泵流程为“自增压卸车模式”。

（2）在卸车过程中，保持对液位的实时观察，当发现储罐压力低于0.3 MPa或更低时，需进行切换操作，此时可以开启储罐下进液口的阀门，让上下进液管路同时进行进液，当液位显示为50%时，应关闭下进液阀，当充装至容积的85%时，按操作柱“停止按钮”停止充装3 min，静静等待，让储罐内液面得以稳定后，然后再次通过上进液的管路继续进行卸车。

3.4 卸车注意事项

（1）在充装到槽车剩余1吨左右时，此时槽车输送的液体可能存在气液混合状态，如果直接从上进液，将会导致储罐压力升高，为防止此种情况，先打开下进液，再关闭上进液，适当调节槽车出液阀门大小，这样能保证槽车内压力的稳定，因为此时在槽车内部由于LNG的流出越来越少，槽车的气相空间已越来越大，所以将槽车中最后剩余的气液混合物，通过储罐下管路的进液口进入储罐，直至将槽车中的液体全部充装至储罐内，且保证此时槽车内的压力与储罐内的压力基本一致。

4 LNG卸车方式的操作性对比

（1）潜液泵卸车的优点：当储罐使用压力较高时，只需通过LNG槽车和LNG储罐简单的平压操作或稍微降低一点储罐的压力，即可开启潜液泵采用上管路进液的操作模式，对储罐进行卸液，使储罐内的压力得以降低。此卸车模式对贮罐要求较低，能覆盖的操作工况较多，在有双泵撬的情况下，1台泵可持续加液，储罐压力维持在0.4～0.8 MPa的压力，另外1台泵不受影响，仍可继续卸车，通过泵卸车，根据储罐工作压力，调节泵后压力，基本不受储罐压力大小限制。

（2）潜液泵卸车的缺点：潜液泵卸车需提前对潜液泵进行预冷操作，对操作人员的熟练度有一定的要求，而且若是卸车前未对管道进行严格吹扫或未对泵池进行充分预冷，一旦杂质或水分进入泵池，将会对潜液泵的叶轮产生超工作的负荷，导致磨损，降低泵的使用寿命。

（3）压差卸车的优点：整个操作流程相对比较简单，只需控制少数阀门即可进行卸车，整个卸车过程中，无需切换卸车模式。

（4）压差卸车的缺点：当卸车时遇到储罐压力很高的情况，则需要进行另外一种操作，可以通过卸车橇内气液联通管路，将LNG储罐气相口连接槽车液相口进行平压操作，使气体经过槽车下进液管路，从而降低LNG储罐内的压力，然而此方式存在的不利之处是会导致槽车内的LNG液体的温度升高3～10 ℃。同时在自增压卸车的过程中我们需要保证增压一直是开启着的，至少保证槽车内压力大于0.5 MPa，对槽车内LNG有一定量的损耗，如果在卸车时储罐内压力进行了升高,我们需及时开启储罐气相口放散阀门，降低储罐内的压力, 以此确保LNG槽车和LNG储罐之间的压力差值是恒定存在的，否则无法让卸车顺利进行。

5 LNG卸车方式的经济性对比

潜液泵卸车时需启动潜液泵，整个过程中需持续消耗电能。而且潜液泵的每一次使用，都是对潜液泵的寿命在进行消耗。（潜液泵维修一次费用约：40 000元，使用时间约4 000～6 000 h，即每小时泵的平均费用约为：10元左右），卸车大概3 h，即使用一次泵卸车，费用约30元，若存在对泵的不恰当使用，且卸车次数较频繁，此费用会持续往上增加。

自增压卸车相较于潜液泵卸车，对设备使用维修费用较低，但是在卸车过程中，若存在有持续的循环预冷、加液操作，储罐压力会进行升高，，从而影响自增压卸车的速度甚至导致无法卸车。同时对比自增压卸车与潜液泵卸车，正常情况下，自增压卸车的时间会多出近1 h。通过对比，在一般常规LNG加气站，考虑到节约资源，保证利润的最大化,建议优先选择自增压卸车方式，若车流量很大而且站上拥有双泵的情况下，也可用潜液泵卸车。

6 LNG卸车安全注意事项

（1）LNG槽车开车进站后需控制行车速度，不宜过快，并根据站内指示，按要求将方位停车并进行熄火，同时需要设置车辆防滑溜设施，连接两者之间的静电连接线，设立“正在卸车请勿靠近”的警示牌。

（2）LNG运营者必须充分了解LNG槽车上的性能、一级各种阀门和仪表在设备上的性能，掌握操作规程、安全管理系统，了解LNG的性能和危害，接受技术培训和安全培训。

（3）卸车过程中，需保证LNG 槽车内压力平稳，在卸车过程中，LNG运营者和槽车司机不得同时离开卸车场地，并严格按照操作规程操作，时刻观察压力变化情况，避免因各种疏漏而导致的事故发生。卸车结束后，槽车司机在需确认金属软管是否已脱离LNG槽车，不能有任何挂靠物在槽车上，方可启动车辆。

（4）LNG站内操作人员在进行工作室必须佩戴好各种防护工具，不可存在侥幸心理，时刻保护好自己，避免低温烫伤。

（5）LNG站内操作人员必须熟悉使用灭火装置的方式，对紧急事故进行灭火处理。

7 结 语

短期内，LNG行业必将还会有迅猛的发展，建立一个良好的卸车体系，规范和正确的进行卸车操作，对每一个LNG加气站运营者都是重中之重的事情。目前在中国政府的大力支持下，LNG行业必将进入一个更好的未来。

［1］汤蒙菲，徐炀. 危险与可操作性分析在LNG加气站的应用[J]. 煤气与热力，2019，39 (9): 36-40.

Analysis on Practical Performance of LNG Tank Car Unloading Mode in LNG Gas Stations

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（Zhangjiagang CIMC Sanctum Cryogenic Equipment Co., Ltd., Jiangsu Zhangjiagang 215632, China）

In recent years, with the rapid development of China's LNG industry, by the end of 2018, more than 2,000 LNG gas refueling stations had been built nationwide and successfully put into production. Facing the huge demand of the market, the unloading process of the LNG tank car is particularly important. How to safely unload the car, reduce safety risks, shorten the unloading time, reduce operating costs, and improve the service life of the equipment has become the main focus of customers. In this paper, the difference of unloading mode was analyzed and compared in detail, and it was pointed that suitable unloading mode should be selected according to the actual situation.

LNG unloading method; operability; economical efficiency; safety

2019-10-17

沈益，男，工程师，从事LNG加气站的研发和运营工作。

TQ022.12+5

A

1004-0935（2020）01-0070-03