【正文】 。用LNG低溫泵卸車時(shí)需保護(hù)LNG槽車與LNG儲(chǔ)罐的氣相連通，以平衡壓力。③增壓器和泵聯(lián)合卸車LNG槽車與LNG儲(chǔ)罐壓力平衡后斷開閥門，然后利用LNG低溫泵將LNG打入儲(chǔ)罐，同時(shí)增壓氣化器為槽車增壓，卸車完畢后將槽車泄壓。第①種卸車方式的優(yōu)點(diǎn)是不用產(chǎn)生放空氣體，工藝流程簡單，缺點(diǎn)是產(chǎn)生較多的放空氣體，卸車時(shí)間較長；第②種卸車方式的優(yōu)點(diǎn)是不用產(chǎn)生放空氣體，工藝流程簡單，缺點(diǎn)是耗電能；第③種卸車方式優(yōu)點(diǎn)是卸車時(shí)間較短，耗電量小于第②種，缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜。綜合考慮節(jié)約時(shí)間和節(jié)約電能，本設(shè)計(jì)采用第③種方式卸車。（2）升壓流程LNG的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要車載氣瓶內(nèi)飽和液體壓力較高，～ Mpa,而運(yùn)輸和儲(chǔ)存需要LNG飽和液體壓力越低越好，所以在給汽車加氣之前須對儲(chǔ)罐中的LNG進(jìn)行升壓升溫。LNG加氣站儲(chǔ)罐升誇的目的是到一定壓力的飽和液休，在升壓的同時(shí)飽和溫度相應(yīng)升高。加氣站的升壓采用下進(jìn)氣方式，升壓方式有兩種:一種是通過增壓器升壓，另一種是通過增壓器與泵聯(lián)合使用進(jìn)行升壓。第一種方式優(yōu)點(diǎn)是不耗電能，缺點(diǎn)是升壓時(shí)間長，理論需要五個(gè)多小時(shí)。第二種方式優(yōu)點(diǎn)是升壓時(shí)間短，減少放空損失，缺點(diǎn)是需要電耗。本設(shè)計(jì)采用第二種方式，并且加大增壓器的傳熱面積，大大縮短升壓時(shí)間，需要一個(gè)多小時(shí)，從而確保加氣時(shí)間。LCNG低溫高壓柱賽泵是將LNG轉(zhuǎn)變成CNG加氣站的必要設(shè)備，其可靠性可求非常高，既要能夠耐低溫（162176。C），又要求能夠升壓且承受高壓（ Mpa）。CNG的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要載氣瓶內(nèi)氣體壓很高，一般在25 Mpa，所以在給汽車加氣之前須對儲(chǔ)罐中的LNG進(jìn)行升壓升溫。利用LNG低溫高壓柱賽泵將低壓（0～）、低溫（162176。C）的LNG轉(zhuǎn)變成低溫、高壓（20～25Mpa）LNG，低溫高壓的LNG在經(jīng)過空溫式氣化器轉(zhuǎn)變成常溫、高壓天然氣。（3）加氣流程CNG汽車是儲(chǔ)罐中的飽和液體LNG通過泵加壓后進(jìn)入空溫式氣化器，變成氣體儲(chǔ)存在CNG儲(chǔ)氣瓶組內(nèi)，通過CNG加氣機(jī)給CNG汽車加氣。（4）卸壓流程卸壓流程主要是指當(dāng)LNG儲(chǔ)存壓力超過儲(chǔ)罐最高工作壓力時(shí)，在沒有達(dá)到低壓安全閥起跳壓力之前，通過手動(dòng)或程控閥來現(xiàn)泄的過程，如果沒能實(shí)現(xiàn)正常的超壓而使儲(chǔ)罐壓力進(jìn)一步升高，當(dāng)達(dá)到儲(chǔ)罐壓力限定值時(shí)，低壓甚至高壓安全閥起跳完成泄壓的過程。通過對目前國內(nèi)外先進(jìn)工藝的LNG加氣站的調(diào)查了解，正常工作狀態(tài)下，系統(tǒng)的放空與操作過程和流程設(shè)計(jì)有很大關(guān)系。操作和設(shè)計(jì)過程中盡量減少使用增壓器，設(shè)計(jì)中由于系統(tǒng)漏所帶進(jìn)系統(tǒng)的熱量，選通過給LNG加氣站儲(chǔ)罐內(nèi)的液體升溫，充分利用自然產(chǎn)生的熱量，減少人為產(chǎn)生的熱量，從而減少放空氣體的量。操作過程中如果需要給儲(chǔ)罐增壓時(shí)，應(yīng)該在泵啟動(dòng)后，根據(jù)儲(chǔ)罐液體溫度、壓力情況進(jìn)行增壓。裝置布置的原則是按照工藝流程的順序布置設(shè)備，盡量縮短管線，方便操作維修，方更加氣的汽車進(jìn)出。本站的工藝裝置（主要包括—50m3立式LNG低溫儲(chǔ)罐，一套LNG低溫泵及LCNG低溫高壓柱賽泵撬，一臺(tái)EAG加熱器、兩套空溫式氣化器撬等）布置在攔蓄區(qū)內(nèi)，CNG儲(chǔ)氣瓶組布置在攔蓄區(qū)外南側(cè)，加氣機(jī)、加油機(jī)（原有）布置在加油加氣區(qū)。本站工藝設(shè)備均成撬布置，包括LNG儲(chǔ)罐撬、LNG低溫泵及LCNG低溫高壓柱賽泵撬、空溫式氣化器撬、CNG儲(chǔ)氣瓶組撬、加氣機(jī)、控制系統(tǒng)（成撬）、安保系統(tǒng)等。LNG低溫泵及LCNG低溫高壓柱賽泵撬上布置了LNG低溫泵、LCNG低溫高壓柱賽泵、儲(chǔ)罐增壓器、EAG加熱器、配套的閥門及儀表；空溫氣化器撬等設(shè)置在儲(chǔ)罐的攔蓄區(qū)內(nèi)；控制系統(tǒng)包括配電、PLC控制、上位機(jī)等待。加氣機(jī)位于加氣島上獨(dú)立布置。LNG加氣機(jī)是給LNG汽車上的LNG氣瓶加氣和計(jì)量的設(shè)備，主要包括流量計(jì)和加氣槍兩大部件。流量計(jì)是計(jì)量設(shè)備，采用質(zhì)量流量計(jì)，具有溫度補(bǔ)償功能；加氣槍是給車載LNG氣瓶加氣的快速接頭。本站主要加氣對象為出租車及公交車等，:LNG加氣機(jī)主要參數(shù)表 序號(hào)參數(shù)數(shù)值備注1最大工作壓力 Mpa2流量0150L/min(液態(tài))3計(jì)量精度177。%4工作介質(zhì)LNG5工作溫度—146176。C6設(shè)計(jì)溫度—196176。CCNG加氣機(jī)是對CNG汽車進(jìn)行加氣、計(jì)量的設(shè)備。序號(hào)參數(shù)數(shù)值備注1最大工作壓力25 Mpa2流量130Nm3/ min3額定工作壓力20 Mpa4計(jì)量精度177。%5工作介質(zhì)CNG根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力，并考慮其經(jīng)濟(jì)性，（內(nèi)筒/外筒）。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：型式：立式、低溫真空、絕熱儲(chǔ)罐有效容積：50m3充裝率：95%內(nèi)/外罐的設(shè)計(jì)溫度：196176。C/50176。C內(nèi)/外罐的材質(zhì)：OCr18Ni9/Q345R設(shè)計(jì)壓力： Mpa（內(nèi)筒/外筒）最高允許工作壓力： Mpa蒸發(fā)率：%/d由于目前國內(nèi)LNG/LCNG加氣站的設(shè)備技術(shù)還未成熟，國內(nèi)已建成的加氣站投入使用的LNG低溫泵均采用國外進(jìn)口泵。（1） 根據(jù)目前市場產(chǎn)品進(jìn)行選擇，LNG低溫泵的流量根據(jù)加氣站的設(shè)計(jì)規(guī)模及加氣機(jī)的流量選定。LNG低溫泵的主要參數(shù)見表 序號(hào)參數(shù)數(shù)值備注1介質(zhì)LNG2工作溫度—1623設(shè)計(jì)溫度—196176。C4設(shè)計(jì)壓力 Mpa5設(shè)計(jì)流量8340 L/min6進(jìn)口凈正壓頭7電機(jī)功率11KW8電源3相，380V，50HZ（2） 4最高工作壓力25MPa5設(shè)計(jì)壓力28MPa6設(shè)計(jì)溫度196176。C（3）空溫式汽化器氣化器是將液化天然氣氣化成氣態(tài)天然氣的設(shè)備，要求耐溫范圍廣（162176。C50176。C），耐高壓（ Mpa），氣化器采用空溫式，通過吸收周圍大氣中的熱量來完成LNG的氣化過程。為增大與周圍大氣環(huán)境的換熱效率，其主體采用耐低溫的鋁合金縱向翅片管，其氣化量根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，在空溫式氣化器的氣化過程中，基本不需要其他能量。系統(tǒng)的穩(wěn)定性強(qiáng)，運(yùn)行成本低。所有LCNG低溫設(shè)備進(jìn)出口專用高壓管件、換熱管及泵相關(guān)元件均能夠耐162176。C。進(jìn)口介質(zhì)LCNG，出口介質(zhì)LCNG，設(shè)計(jì)壓力32Mpa，出口溫度不低于環(huán)境溫度10176。C，進(jìn)口連接方式選用專用高壓球面絲口管件（或法蘭）。本項(xiàng)目推薦選用黑色空溫式氣化器，可加強(qiáng)換熱效果，提高換熱效率?？諟貧饣鞴に噮?shù)表序號(hào)參數(shù)數(shù)值備用1單臺(tái)處理量1000Nm3/h2進(jìn)口介質(zhì)LNG3出口介質(zhì)LNG4進(jìn)口溫度196176。C5出口溫度大于15176。C6設(shè)計(jì)壓力32MPa閥門是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開閉、系統(tǒng)自動(dòng)化控制和安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。這些閥門應(yīng)具備耐低溫性能，儲(chǔ)罐根部閥及氣動(dòng)閥應(yīng)選用進(jìn)口產(chǎn)品，其余閥門選用中外合資的高品質(zhì)產(chǎn)品。站內(nèi)工藝系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)截止閥、球閥、氣動(dòng)閥、安全放散閥、止回閥等。LNG儲(chǔ)罐的進(jìn)、出液管道上設(shè)有氣動(dòng)閥緊急切斷閥：為鄰實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，LNG低溫泵的進(jìn)出口均設(shè)有氣動(dòng)閥：增壓器的出口設(shè)有氣動(dòng)閥：液相管道上兩個(gè)截止閥之間均設(shè)置安全閥。本設(shè)計(jì)中在需要緊急切斷或需要實(shí)現(xiàn)自控均設(shè)有氣動(dòng)閥，儀表風(fēng)系統(tǒng)就是為氣動(dòng)閥提供符合要求的控制氣源，本設(shè)計(jì)中主控制氣源為壓縮空氣。出口氣質(zhì)滿足《工業(yè)自動(dòng)化儀表氣源壓力范圍和質(zhì)量》的要求。儀表風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表 型號(hào)排氣量(m3/min)最大工作壓力（MPa）功率（KW）儲(chǔ)氣罐容積（L）LUD2MINI12200系統(tǒng)中的管徑根據(jù)以下公式確定：D=√式中：d—管道的內(nèi)徑（mm）：u—工作狀態(tài)的流量（m3/h）:v工作狀態(tài)的流速（m/s）：管道布置原則：合理、緊湊、整齊、美觀，方便維修和操作。低溫管道管材選用Ocr18N19不銹鋼真空管道。4 自控設(shè)計(jì) 自控儀表設(shè)計(jì)的原則及范圍（1）自控儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循在確保設(shè)備及人身安全的前提下，保證系統(tǒng)安全、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)性原則。（2）在滿足使用功能的前提下，盡量在于先進(jìn)技術(shù)，集成化設(shè)計(jì)，達(dá)到國內(nèi)目前先進(jìn)水平。（3）系統(tǒng)配置應(yīng)滿足安全可靠、運(yùn)行操作靈活和便于檢修、維護(hù)的要求。加氣站自動(dòng)控制系統(tǒng)包括兩個(gè)部分，一部分是加氣機(jī)控制系統(tǒng)（LNG\CNG），另一部分是站控系統(tǒng)，這兩個(gè)部分有各自不同的控制功能，相互獨(dú)立又是相互緊密聯(lián)系，缺一不可。 自控系統(tǒng)描述自控設(shè)計(jì)必須保證系統(tǒng)在安全、可靠及設(shè)定的條件下運(yùn)行。本站采用以微處理器為基礎(chǔ)的可編程序控制器（PLC）進(jìn)行程序控制，程控邏輯設(shè)計(jì)符合工藝系統(tǒng)的控制要求。全站設(shè)置一臺(tái)21″LCD作為上位機(jī)操作員站，完成對整個(gè)工藝系統(tǒng)集中監(jiān)視、管理和自動(dòng)程序控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方手操。并能夠計(jì)算所需的技術(shù)參數(shù)，繪制所需的曲線、圖形，也可以完成各種報(bào)表及事故報(bào)警記錄的打印。 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的主要功能是通過各種傳感器對現(xiàn)場LNG儲(chǔ)罐、LNG低溫泵、LCNG低溫高壓柱塞泵、泵池、增壓器、氣化器、CNG儲(chǔ)氣瓶組以及售氣機(jī)等設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和對相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警并切斷系統(tǒng)。LNG低溫泵、LCNG低溫高壓柱塞泵控制系統(tǒng)采用微處理器為基礎(chǔ)的可編程序控制器（ＰＬＣ）、RVS軟啟動(dòng)、變頻調(diào)速等控制技術(shù)，這種方式可靠性高，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全自動(dòng)化操作，也可遠(yuǎn)傳到值班室實(shí)現(xiàn)無人值守，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 工藝設(shè)備的壓力、溫度、液位、流量等參數(shù)經(jīng)傳感器送至PLC控制柜，經(jīng)編程控制器計(jì)算后存入PLC中的CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，由程序?qū)崟r(shí)調(diào)用。這些信號(hào)送至監(jiān)控系統(tǒng)，顯示工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確保系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。 LNG加氣機(jī)控制系統(tǒng)主要任務(wù)是完成對車載氣瓶的加氣，在加氣過程中完成對管路、流量計(jì)中的殘存氣體的排空和預(yù)冷控制，發(fā)出對LNG低溫泵的啟停、調(diào)壓的控制的命令信號(hào)：完成對加氣量和回氣量的準(zhǔn)確計(jì)量、顯示、結(jié)算：完成對各種參數(shù)的采集、顯示、控制，同時(shí)具有對加氣量、計(jì)算方式等的設(shè)定及與站控系統(tǒng)的通訊等功能。CNG加氣站控制系統(tǒng)在控制過程中，主要是監(jiān)控氣化器出口CNG的溫度和壓力，然后再有PLC控制來控制LNG低溫泵的起機(jī)和停機(jī)、報(bào)警以及LNG儲(chǔ)罐出口ESD緊急關(guān)斷閥的啟動(dòng)等等。 主要連鎖控制過程如下：（1）儲(chǔ)罐壓力、液位超限時(shí)控制室聲光報(bào)警，同時(shí)緊急切斷閥切斷進(jìn)液管或出液管。（2）故障狀況下，如工藝區(qū)燃?xì)庑孤秷?bào)警等，控制室采用聲光報(bào)警，同時(shí)可自動(dòng)或手動(dòng)關(guān)閉各個(gè)儲(chǔ)罐的進(jìn)出液氣動(dòng)緊急切斷閥，或根據(jù)故障情況進(jìn)行總切斷。（ESD）本站設(shè)有緊急停車系統(tǒng)（ESD），當(dāng)操作或值班人員在操作、巡視、值班時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)偏離設(shè)定的運(yùn)行條件，如系統(tǒng)超壓、液位超限、溫度過高以及出現(xiàn)LND、CND泄露，火災(zāi)報(bào)警事故時(shí)，能自動(dòng)或手動(dòng)在設(shè)備現(xiàn)場或控制室遠(yuǎn)距離快速停車，快速切斷危險(xiǎn)源，使系統(tǒng)停運(yùn)在安全位置上。（1）儀表、控制柜控制室內(nèi)安裝控制柜（包括儀表顯示和PLC控制）和一臺(tái)中央控制臺(tái)，集中顯示現(xiàn)場一次儀表的遠(yuǎn)傳信號(hào)。①儀表顯示顯示如下遠(yuǎn)傳參數(shù)：● 儲(chǔ)罐液位● 儲(chǔ)罐壓力● 儲(chǔ)罐溫度● LNG低溫泵出口溫度● LNG低溫泵出口壓力● 泵池壓力● LNG加氣機(jī)流量● CNG加氣機(jī)流量● 儀表風(fēng)壓力②PLC控制PLC控制為全站工藝系統(tǒng)控制中心，控制柜內(nèi)可編程控制器，主要功能為：一臺(tái)LNG低溫泵的軟起動(dòng)及變頻調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)、停止和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控兩臺(tái)LCNG低溫高壓柱塞泵的軟起動(dòng)機(jī)變頻速系統(tǒng)啟動(dòng)、停止和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警顯示超限緊急切斷PLC控制系統(tǒng)可采用AB、西門子、施耐德等公司產(chǎn)品。③中央控制臺(tái)中央控制臺(tái)上設(shè)置一臺(tái)工控機(jī)，監(jiān)視工藝流程及生產(chǎn)過程。④不間斷電源及電涌保護(hù)在電源進(jìn)線處設(shè)置3KVA、斷電延時(shí)30min的UPS,，在系統(tǒng)短時(shí)間停電時(shí)能為儀表控制系統(tǒng)提供電源，監(jiān)視和記錄系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為防止雷電及防止操作過電壓，在儀表及PLC柜內(nèi)電源進(jìn)線處設(shè)有電涌保護(hù)器。（2）現(xiàn)場檢測儀表檢測儀表是采集現(xiàn)場工藝運(yùn)行參數(shù)的設(shè)備，是完成加氣站自動(dòng)化控制的重要前提，現(xiàn)場儀表均安裝在站控系統(tǒng)和加氣機(jī)系統(tǒng)上。因此儀表的選型應(yīng)選用具有經(jīng)驗(yàn)成熟、信譽(yù)良好、質(zhì)量可靠的、便于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則。變送器采用智能型帶就地顯示產(chǎn)品。低溫質(zhì)量流量計(jì)帶變壓器420mA輸出。熱電阻采用雙支Pt100帶變壓器420mA輸出。橋架采用熱侵式鍍鋅鋼橋架?？刂齐娎|和計(jì)算機(jī)電纜均采用安阻燃型。根據(jù)本工程的工藝特點(diǎn)及控制系統(tǒng)要求，現(xiàn)場檢測儀表設(shè)置有：● 儲(chǔ)罐液位● 儲(chǔ)罐壓力● 儲(chǔ)罐溫度● LNG低溫泵出口溫度● LNG低溫泵出口壓力● LCNG低溫高壓柱塞泵入口溫度● LCNG低溫高壓柱塞泵出口壓力● 增壓器出口壓力● 氣化器出口溫度● 氣化器出口壓力● 儀表風(fēng)壓力● 攔蓄區(qū)設(shè)置可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器● 加油加氣區(qū)設(shè)置可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器現(xiàn)場采用本安或隔爆型儀表，各儀表均帶就地顯示及420mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出?，F(xiàn)場儀表和二次儀表之間設(shè)置間隔式安全柵，以防止危險(xiǎn)能量竄入現(xiàn)場，同時(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的可靠性。儀表電纜采用本安電纜穿鋼管沿地暗敷。（3）壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)主要供應(yīng)氣動(dòng)閥門的儀表用氣體， Mpa.（4）控制系統(tǒng)接地儀表系統(tǒng)的保護(hù)接地和工作接地接入站區(qū)電氣接地網(wǎng)，接地電阻不大于4歐姆。