【正文】 站屬于易燃易爆性生產(chǎn)場所，為了加氣站的安全管理，應(yīng)作適當(dāng)封閉。 排水及豎向設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目擬建場地自然坡度較為平緩，故本工程豎向設(shè)計(jì)采用平坡式設(shè)計(jì)，整體坡向站外道路。圍堰內(nèi)設(shè)有集液池，集液池內(nèi)設(shè)有防爆潛水泵，收集后的雨水經(jīng)過潛水泵排出圍堰。在天然氣加氣站中，液化——壓縮天然氣（LCNG)加氣站以其占地小、投資省、能耗低、噪音小、充裝速度快、不依賴管網(wǎng)等優(yōu)勢而成為一種備受歡、具備良好發(fā)展前景的加氣站類型?！?. CNG子母站CNG子母站是近幾年針對管網(wǎng)、征地、安全等條件限制而發(fā)展起來的一種無管網(wǎng)輸配技術(shù)，可以建在輸配管網(wǎng)尚未敷設(shè)的區(qū)域，遠(yuǎn)離主城區(qū)。母站一般建設(shè)在城市管網(wǎng)接收門站、調(diào)壓站或天然氣主干管附近，一個(gè)母站通常配置4~6個(gè)子站。因此，LNG的充裝速度快（100~180L/min），大型車輛的充裝時(shí)間也不過4~6min。LNG加氣站設(shè)備 主要包括LNG槽車、LNG儲(chǔ)罐、低溫閥門、氣化器、LNG低溫泵、加氣機(jī)及LNG 車載系統(tǒng) 。它以液相、低溫的天然氣進(jìn)站，通過液相泵加壓、氣化后實(shí)現(xiàn)對汽車加氣，無需高耗電量和噪音大的氣體壓縮機(jī)，站內(nèi)用能較少，因而加壓效率高，運(yùn)行費(fèi)用低。具有設(shè)備少、工藝簡單、噪聲低、占地面積少、投資省、一站多用、運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，是國內(nèi)外近期比較流行的工藝方式。 技術(shù)參數(shù)（1）設(shè)計(jì)規(guī)模①本項(xiàng)目擬建站址位于青海省海北州門源縣青石嘴鎮(zhèn)青石嘴大橋北側(cè)（中石化加油站對面）。本加氣站設(shè)計(jì)考慮到CNG作為汽車燃料的優(yōu)越性和市場發(fā)展情況，以及為了匹配LNG槽車以方便卸車和結(jié)算，本站設(shè)計(jì)規(guī)模為6000Nm3/d，符合實(shí)際情況。本項(xiàng)目源由LNG運(yùn)輸槽車將LNG從西寧運(yùn)輸至本站。經(jīng)計(jì)算，本站LNG儲(chǔ)存容積為V=（6000Nm3/d）3/(380)=。（2）設(shè)計(jì)壓力 。 工藝流程LCNG汽車加氣站是將低壓(0～)、低溫(162℃～145℃)的LNG轉(zhuǎn)變成常溫、高壓(20～25MPa)天然氣的汽車加氣站。LCNG加氣站的工藝流程，分為卸車流程、調(diào)壓流程以及加氣流程等三部分。首先，通過卸車增壓器，將LNG從糟車內(nèi)轉(zhuǎn)移至加氣站的LNG低溫儲(chǔ)罐中；其次，儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG通過低溫高壓泵把LNG送到高壓空溫式汽化器。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。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。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t/a）6000210萬本工程為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。②高真空多層絕熱。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。多層纏繞是利用專門的機(jī)器對內(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。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。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℃，％。m3/s）≤6106外形尺寸(mm)（參考）長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。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》，可查取；—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)?？諟厥綒饣魇褂每諝庾鳛闊嵩矗?jié)約能源，運(yùn)行費(fèi)用低。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)。 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。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。數(shù)量2臺(tái)，設(shè)計(jì)壓力28MPa。（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。（8）CNG加氣機(jī)加氣機(jī)選用國內(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)，選用國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)接口加氣槍。%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。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)場無需安裝閥門。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）。℃)） 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）。）；全起式安全閥，即h≥188。本項(xiàng)目確定采用的控制氣源為壓縮空氣。根據(jù)氣動(dòng)閥的儀表風(fēng)壓力和用量，對儀表風(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。LNG儲(chǔ)罐橇上設(shè)備之間的管道連接在制造廠完成，現(xiàn)場無需安裝。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。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。 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。 LNG設(shè)備橇的自控設(shè)備及控制系統(tǒng)全部由廠家成套供貨，安裝調(diào)試等工作均由成套廠家完成。 自控水平及控制方案 自控水平站控系統(tǒng)的主要作用是連續(xù)監(jiān)視和記錄站內(nèi)所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)，并有相應(yīng)的聯(lián)鎖控制。由于場站內(nèi)介質(zhì)易燃易爆，需要有人長期監(jiān)控運(yùn)行，所以本站站控系統(tǒng)設(shè)計(jì)為有人值守站。 控制方案總體方案本工程設(shè)計(jì)以可編程邏輯控制器（PLC）和監(jiān)控計(jì)算機(jī)為核心設(shè)備，主要完成對加氣站的集中操作、監(jiān)視、系統(tǒng)功能組態(tài)；自動(dòng)化邏輯控制、ESD控制、工藝參數(shù)在線修改和設(shè)置、記錄、報(bào)表生成及打印，故障報(bào)警及打印等功能。本站自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由控制室監(jiān)控計(jì)算機(jī)、LNG設(shè)備橇控制柜；可燃?xì)怏w報(bào)警控制系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)主要設(shè)備配置如下：（1）監(jiān)控計(jì)算機(jī)：雙核工業(yè)計(jì)算機(jī)1臺(tái)。（3）可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)：由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器和可燃?xì)怏w探測器組成（4）安全隔離柵和浪涌保護(hù)器數(shù)量根據(jù)I/O點(diǎn)確定；（5）電纜及鍍鋅鋼管和儀表安裝施工材料。（1）安全聯(lián)鎖控制 LNG設(shè)備橇、加氣機(jī)設(shè)備安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)由廠家完成，根據(jù)聯(lián)鎖控制需要相關(guān)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)參與ESD控制。（3）可燃?xì)怏w報(bào)警控制系統(tǒng)系統(tǒng)由可燃?xì)怏w探測器、控制主機(jī)、聲光報(bào)警、信號(hào)輸出接口等部分組成，完成對各個(gè)區(qū)域的可燃?xì)怏w泄露量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，有超限報(bào)警以及聯(lián)鎖控制功能。實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)還包括：車輛編號(hào)、車型、本次氣量、本次金額、交易時(shí)間、加氣機(jī)編號(hào)等加氣詳細(xì)信息，并能反映當(dāng)前加氣狀態(tài)及流水賬號(hào)。保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，控制方便簡單，易于擴(kuò)展和維護(hù)。并在通訊和重要節(jié)點(diǎn)采用冗余熱備方案，確保整個(gè)系統(tǒng)的高可靠運(yùn)行。（3）安全性系統(tǒng)對用戶訪問權(quán)限進(jìn)行設(shè)置；數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件的訪問和修改權(quán)限設(shè)置限制；數(shù)據(jù)采集信號(hào)，通訊回路進(jìn)入防爆區(qū)域均采用隔爆設(shè)計(jì)措施，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 儀表選型要求工程儀表選型依據(jù)為：采用適用于天然氣介質(zhì)、爆炸一區(qū)、二區(qū)、露天使用要求的外殼材質(zhì)為鋁合金的儀器儀表。系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出和導(dǎo)入采用RS485/MODBUS串口通訊。% Q max≤Q≤ max…177。 壓力、溫度、差壓變送器設(shè)備選型要求 主要儀表信號(hào)為 4～20mA直流信號(hào)或Modbus總線信號(hào)。爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)選用與爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境等級(jí)相適應(yīng)的儀器儀表，防爆等級(jí)為Ex dIICT6，防護(hù)等級(jí)為IP65；外殼材質(zhì)為鋁合金。 自控儀表及系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施 工藝裝置區(qū)按二類防雷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；站房按三類防雷設(shè)計(jì)。在由AC220V電源供電的檢測儀表，控制室UPS的電源端加裝電源避雷器，以抑制出現(xiàn)在電力網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)浪涌電壓并吸收暫態(tài)浪涌電壓能量。當(dāng)正常供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)， UPS電源應(yīng)能為DCS系統(tǒng)連續(xù)供電30min以上。 儀表配管及電纜敷設(shè)方式 信號(hào)電纜采用鎧裝屏蔽信號(hào)電纜。 儀表風(fēng)氮?dú)庀到y(tǒng)儀表風(fēng)系統(tǒng)主要供應(yīng)氣