【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 切換，切換周期時(shí)間根據(jù)環(huán)境溫度和用氣量的不同而不同。當(dāng)溫度出口低于5℃時(shí)，低溫報(bào)警，自動(dòng)切換空溫式汽化器，同時(shí)除掉汽化器上的結(jié)霜，保證使用的汽化器達(dá)到換熱的最佳效果，LNG汽化后的出口溫度應(yīng)超過5℃以上出口壓力為20MPa，當(dāng)空溫式汽化器出口的溫度達(dá)不到5℃以上時(shí)，通過水浴式復(fù)熱器使其溫度達(dá)到5℃以上，經(jīng)順序控制盤進(jìn)入低、中、高三個(gè)儲(chǔ)氣瓶，CNG加氣機(jī)分別由低到高從三儲(chǔ)氣瓶中取氣給汽車加氣。當(dāng)有車輛需要加氣，而儲(chǔ)氣瓶中壓力低至無法正常加氣時(shí)，高壓泵重啟并汽化給儲(chǔ)氣瓶補(bǔ)氣加壓，并向汽車加氣。LCNG的總體工藝流程如下圖(詳見附圖K03)： 物料平衡本項(xiàng)目消耗原料天然氣用量為6000Nm3/d，年工作天數(shù)為350天。據(jù)此可核算出原料天然氣的年消耗量，核算過程及結(jié)果見下表。原料天燃?xì)猓↙NG）消耗量核定表每天體積流量（Nm3/d）每年體積流量（Nm3/a）質(zhì)量流量（萬(wàn)t/a）6000210萬(wàn)本工程為YLCNG加氣站，由于自然蒸發(fā)和系統(tǒng)外熱量帶入等因素，生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生BOG與EAG氣體，本站的物料平衡圖如下： 裝置布置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，方便加氣的車輛進(jìn)出。本項(xiàng)目LNG加氣站的工藝裝置采用LNG橇裝設(shè)備。本站設(shè)計(jì)規(guī)模為6000Nm3/d，站內(nèi)主要設(shè)備為：水容積60m3 LNG低溫臥式儲(chǔ)罐1臺(tái)；500Nm3/h卸車增壓器1臺(tái)；500L/h柱塞泵2臺(tái)；1200Nm3/h高壓氣化器為2臺(tái)；200Nm3/h BOG氣化器1臺(tái)；水容積6m3CNG儲(chǔ)氣瓶一組； 設(shè)備選型 （1）LNG儲(chǔ)罐LNG儲(chǔ)罐按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱方式分類，大致有以下2種：① 真空粉末隔熱隔熱方式為夾層抽真空，填充珠光砂粉末(膨脹珍珠巖)，常見于小型LNG儲(chǔ)罐。真空粉末絕熱儲(chǔ)罐由于其生產(chǎn)技術(shù)與液氧、液氮等儲(chǔ)罐基本一樣，因而目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的制造技術(shù)也很成熟，由于其運(yùn)行維護(hù)相對(duì)方便、靈活，目前氣化站使用較多。②高真空多層絕熱。采用高真空多層纏繞絕熱，多用于槽罐和LNG加氣站儲(chǔ)罐。應(yīng)用高真空多層絕熱技術(shù)的關(guān)鍵在于絕熱材料的選取與工裝以及夾層高真空的獲得和保持。LNG 儲(chǔ)罐的絕熱材料一般有20 層到50 層不等，多層材料在內(nèi)容器外面的包裝方式目前國(guó)際上有兩種: 以美國(guó)為代表的機(jī)器多層纏繞和以俄羅斯為代表的多層絕熱被。多層纏繞是利用專門的機(jī)器對(duì)內(nèi)容器進(jìn)行旋轉(zhuǎn), 其缺點(diǎn)是不同類型的容器需要不同的纏繞設(shè)備, 尤其是大型容器旋轉(zhuǎn)纏繞費(fèi)時(shí)費(fèi)力。多層絕熱被是將反射材料和隔熱材料先加工成一定尺寸和層數(shù)(一般為10 的倍數(shù)) 的棉被狀半成品, 然后根據(jù)內(nèi)容器的需要裁減成合適的尺寸固定包扎在容器外。通過以上論述，結(jié)合本站的LNG儲(chǔ)存量及經(jīng)濟(jì)性，本站選用60m3的臥式真空粉末隔熱。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：低溫儲(chǔ)罐的有效容積為60m3臥式儲(chǔ)罐；LNG儲(chǔ)罐的絕熱方式為高真空多層纏繞；，設(shè)計(jì)溫度為196℃，％。設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)表表51指標(biāo)名稱指標(biāo)內(nèi)容或數(shù)據(jù)介質(zhì)LNG介質(zhì)密度(kg/m3)426絕熱方式真空纏繞日蒸發(fā)率≤%封結(jié)真空度≤3Pa真空夾層漏放氣速率（Pam3/s）≤6106外形尺寸(mm)（參考）長(zhǎng)14500mm直徑3000mm　內(nèi)容器外殼工作壓力(MPa)設(shè)計(jì)壓力(MPa)設(shè)計(jì)溫度（℃）19660工作溫度（℃）162環(huán)境溫度內(nèi)容器有效容積(m3)60/主體材料封頭0Cr18Ni9Q345R筒體0Cr18Ni9Q345R壁厚（以實(shí)際計(jì)算為準(zhǔn)）封頭≥10mm≥8mm筒體≥8mm≥6mm焊接接頭系數(shù)1安全閥開啟壓力（MPa）/（2）低溫高壓柱塞泵生產(chǎn)廠家： 美國(guó)ACD低溫高壓柱塞泵型號(hào)： 1X9, 介質(zhì)： LNG設(shè)計(jì)流量： 1500 L/H進(jìn)口壓力： MPa（G）出口壓力： MPa（G） 所需進(jìn)口凈正壓頭： 5 PSI（ kg/ cm2）設(shè)定轉(zhuǎn)速： 427 RPM電機(jī)功率： 40 HP電源： 3相，380V，50Hz（3）卸車增壓器 增壓器是完成卸車設(shè)備之一，選用空溫式換熱器。增壓器借助于列管外的空氣給熱，使管內(nèi)LNG升高溫度來實(shí)現(xiàn)，空溫式換熱器使用空氣作為熱源，節(jié)約能源，運(yùn)行費(fèi)用低。根據(jù)公式 —吸收總熱負(fù)荷；—預(yù)熱熱負(fù)荷，；—升溫?zé)釤嶝?fù)荷，；—工作壓力下LNG的氣化溫度與進(jìn)口LNG溫度差(K) ；CP1 —表示在工作壓力下LNG的平均定壓比熱容（kJ/（））； —表示外界環(huán)境溫度溫度與氣體出口溫度差(K) ；CP2 —表示在工作壓力下NG的定壓比熱容（kJ/（））；M—表示質(zhì)量流量（kg/h）；u—進(jìn)口LNG的流速（m/s），根據(jù)《石油化工工藝管道設(shè)計(jì)與安裝》，可查??；—進(jìn)口LNG的密度（kg/m3）；d—?dú)饣鲹Q熱管內(nèi)襯管道內(nèi)徑(m)；根據(jù)以上公式可確定總熱負(fù)荷 Q總,再根據(jù)換熱面積公式，如下：—加權(quán)平均溫度(K) K—()通過上式計(jì)算，本設(shè)計(jì)選用處理量為500Nm3/h的卸車增壓器1臺(tái)。其主要工藝參數(shù)如下：?jiǎn)闻_(tái)處理量： 500Nm3/h進(jìn)口介質(zhì)： LNG出口介質(zhì)： NG/LNG進(jìn)口溫度： 高于或等于162℃出口溫度： ＞146℃最高工作壓力： 設(shè)計(jì)壓力： 設(shè)計(jì)溫度： 196℃（4）EAG加熱器EAG加熱器用于儲(chǔ)罐和管道系統(tǒng)放散時(shí)加熱天然氣，選用空溫式換熱器，實(shí)現(xiàn)EAG的安全放散。空溫式氣化器使用空氣作為熱源，節(jié)約能源，運(yùn)行費(fèi)用低。根據(jù)儲(chǔ)罐及管道安全閥總泄放量對(duì)EAG加熱器進(jìn)行選型。具體如下：安全閥在排放氣體時(shí)，氣體流速都處于臨界狀態(tài)。安全閥的排放量即可按臨界流量公式計(jì)算，即：臨界條件式中，－安全閥的理論排放能力（kg/h）（理論排放量Wtg=實(shí)際排放量/排放系數(shù)）； C－實(shí)際特性系數(shù)。 Pd—實(shí)際排放壓力（絕壓），MPa；P0—安全閥的出口側(cè)壓力（絕壓），MPa；M—?dú)怏w摩爾質(zhì)量，kg/mol；T—?dú)怏w的溫度，K；Z—?dú)怏w在操作溫度下的壓縮系數(shù)；K—?dú)怏w的絕熱指數(shù)（理想氣體而言k=Cp/Cv）；A—安全閥的流道面積mm2；儲(chǔ)罐與管道安全閥泄放的氣體與理想氣體的差異不大，可取壓縮系數(shù)Z=1， k為氣體絕熱系數(shù)k=Cp/Cv；K — 排放系數(shù)，與安全閥結(jié)構(gòu)有關(guān)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，全起式安全閥 K=~；Pd— 安全閥的排放壓力（絕壓），Pd =+，（MPa）；其中PS為安全閥的整定壓力，（MPa）；全起式安全閥流道面積計(jì)算公式如下:微啟式安全閥流道面積計(jì)算公式如下:A=πd0h。式中：h—安全閥的開啟高度（mm）； d0—安全閥座喉徑（mm）；根據(jù)本系統(tǒng)中安全閥的公稱直徑、數(shù)量及開啟釋放時(shí)間，可計(jì)算出系統(tǒng)總泄放量M。換熱面積計(jì)算方法同增壓器計(jì)算類似，故選200Nm3/h的EAG加熱器。單臺(tái)處理量： 200Nm3/h進(jìn)口介質(zhì)： NG出口介質(zhì)： NG進(jìn)口溫度： 高于或等于162℃出口溫度： ＞20℃最高工作壓力： 設(shè)計(jì)壓力： 設(shè)計(jì)溫度： 196℃（5）高壓氣化器高壓氣化器為一臺(tái)強(qiáng)制空溫式氣化器，流量為1200Nm3/h。數(shù)量2臺(tái)，設(shè)計(jì)壓力28MPa。為了防止冬季空溫室氣化器出口溫度低，容易使管道內(nèi)結(jié)冰造成堵塞，損壞后續(xù)管道，通常在空溫式汽化器的出口端串接一臺(tái)高壓水浴化氣化器在必要時(shí)對(duì)管內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行加熱，經(jīng)復(fù)熱后的CNG溫度可達(dá)到510℃。（6）BOG處理設(shè)備氣化站BOG氣化器采用空溫式氣化器，設(shè)計(jì)流量為200Nm3/h。（7）CNG高壓儲(chǔ)氣瓶設(shè)計(jì)水容積6m3，設(shè)計(jì)壓力25MPa，分高、中、低三組共3個(gè)瓶。（8）CNG加氣機(jī)加氣機(jī)選用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的CNG加氣機(jī)，加氣機(jī)采用三線雙槍雙流量計(jì)計(jì)量，流量計(jì)選用羅斯蒙特的高壓質(zhì)量流量計(jì)，選用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)接口加氣槍。加氣機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)表52序號(hào)指標(biāo)名稱指標(biāo)內(nèi)容或數(shù)據(jù)1適用介質(zhì)壓縮天然氣（CNG）2流量范圍2～40Nm3/min3計(jì)量準(zhǔn)確度177。%4額定工作壓力20MPa5最大工作壓力25MPa6環(huán)境溫度30℃～＋55℃8計(jì)量單位Kg、Nm39讀數(shù)最小分度值 Kg、（）10單次計(jì)量范圍0～ Kg（Nm3）11累計(jì)計(jì)量范圍0～ Kg（Nm3）12加氣軟管1/2英寸高壓天然氣軟管 6m13工作電源220V AC 5A14防爆等級(jí)整機(jī)防爆 Ex dibemⅡAT4（6）閥門閥門是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開閉、系統(tǒng)自動(dòng)化控制和系統(tǒng)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、調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)切斷閥、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)緊急切斷閥；為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，LNG柱塞泵的進(jìn)出口均設(shè)有氣動(dòng)閥和調(diào)節(jié)閥；增壓器的出口設(shè)有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥；液相管道上兩個(gè)截止閥之間設(shè)置安全閥。LNG設(shè)備上的閥門在制造廠家成橇?xí)r已經(jīng)安裝完成，現(xiàn)場(chǎng)無需安裝閥門。站內(nèi)安全放散閥選用全啟式安全閥。根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：式中，－壓力容器安全泄放量，（kg/h）； q－在泄放壓力下液化氣體的汽化潛熱，（kJ/kg）。 －保溫層厚度,（m）； －常溫下絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù),（kJ/(m178。h℃)） t－泄放壓力下的飽和溫度，（℃）； Ar－容器受熱面積，（m178。）。 臥式壓力容器； －壓力容器外徑；－壓力容器內(nèi)最高液位，（m）。儲(chǔ)罐安全閥的選擇： 由于 時(shí)，有：其中：C — 氣體特性系數(shù)， ， k為氣體絕熱系數(shù)k=Cp/CvK — 排放系數(shù)，與安全閥結(jié)構(gòu)有關(guān)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，全起式安全閥 K=~；Pd— 安全閥的排放壓力（絕壓），Pd =+，（MPa）；其中PS為安全閥的整定壓力，（MPa）；M —?dú)怏w摩爾質(zhì)量，（kg/kmol）；T—?dú)怏w的溫度，（K）；Z—?dú)怏w在操作溫度壓力下的壓縮系數(shù)；A —安全閥最小排氣截面積，（mm178。）；全起式安全閥，即h≥188。d1時(shí)，式中：h—安全閥的開啟高度，（mm）； d1—安全閥最小流道直徑，（閥座喉徑），（mm）；所以，有：（7） 儀表風(fēng)系統(tǒng)LCNG加氣站工藝系統(tǒng)中，在需要緊急切斷或需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的部位均設(shè)置氣動(dòng)閥，儀表風(fēng)系統(tǒng)就是為氣動(dòng)閥提供符合要求的動(dòng)力控制氣源。本項(xiàng)目確定采用的控制氣源為壓縮空氣。儀表風(fēng)系統(tǒng)主要設(shè)備為無油空壓機(jī)、冷干機(jī)、氮?dú)馄俊毫ψ兯推鞯?，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。根據(jù)氣動(dòng)閥的儀表風(fēng)壓力和用量，對(duì)儀表風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行如下選型：設(shè)備名稱： 全無油空氣壓縮機(jī)規(guī)格型號(hào)： (AW30)尺寸（mm）： 1340520975排氣量： 最高排氣壓力： ～機(jī)體轉(zhuǎn)速： 400轉(zhuǎn)/min電機(jī)功率： （8） 管道設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的管徑根據(jù)以下公式確定：式中： d－管道的內(nèi)徑（mm）； u－工作狀態(tài)的流量（m3/h）ν－工作狀態(tài)的流速（m/s）站區(qū)工藝管道布置合理、緊湊、整齊、美觀，方便維修和操作。低溫管道管材選用06Cr19Ni10不銹鋼管道。LNG儲(chǔ)罐橇上設(shè)備之間的管道連接在制造廠完成，現(xiàn)場(chǎng)無需安裝。站區(qū)除管道與設(shè)備連接采用法蘭連接外，其余均采用焊接。地上工藝管道采用高效隔熱支吊架（管托），管架采用型鋼低支架。CNG加氣機(jī)的管道采用管溝敷設(shè)方式。主要設(shè)備材料表表53序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格型號(hào)數(shù)量1立式LNG低溫儲(chǔ)罐60m3，1臺(tái)2卸車增壓器500Nm3/h，1臺(tái)3儲(chǔ)罐增壓器300Nm3/h，1臺(tái)4EAG加熱器200Nm3/h，1臺(tái)5BOG加熱器200Nm3/h，1臺(tái)6LNG低溫高壓泵[雙缸]1500L/h，25MPa2臺(tái)8POC泵電氣控制柜二合一1臺(tái)10LNG高壓空溫式氣化器1200Nm3/h，32MPa2臺(tái)11LNG電加熱復(fù)熱器1200Nm3/h，32MPa1臺(tái)12CNG高壓罐6m3113CNG加氣機(jī)雙槍2臺(tái)14加氣站站控115安裝費(fèi)116高壓閥門［成都川力］6017順序控制盤1臺(tái)18運(yùn)費(fèi)6自控及儀表 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，盡量采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備、可靠的控制系統(tǒng)，以達(dá)到國(guó)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