文章來源：泰山燃氣 

隨著山東省十三五天然氣發展規劃，LNG汽車加氣站在我們的生活中日益發揮著重要作用，在其設計施工過程中，必須深入分析和探究每一個環節，大力推廣并引入新材料、新工藝和新技術，精細化設計，保證LNG加氣站運行的安全性與經濟性。

1.LNG 加氣站日加氣能力

LNG 加氣站的日加氣能力和儲存規模設計應綜合考慮服務車輛的特性、用地紅線以及站外環境等因素。目前，LNG加氣站服務對象主要為長途客貨車、公交車、環衛車等，未來隨著LNG 技術的發展和加氣網點逐漸成熟，服務對象也將延伸至出租車甚至小轎車。根據設計經驗及相關統計數據，各類LNG車輛的日加氣量可根據各類車型日行駛里程的統計數據進行估算，并應根據加氣站的設計使用年限預留一定的發展空間；每輛車加氣時間按3～5 min 計算較合適。

2.總圖布置

加氣站總圖布置需因地制宜，實現交通組織和工藝布置的最優。

首先是交通組織，由于加氣車輛進入加氣位比離開加氣位要費時費力得多，而且加氣高峰期容易形成排隊等候的現象，因此總圖布置應優先確保入口處車輛有足夠的轉彎半徑和排隊等候的空間。

其次是工藝布置，根據生產工藝和運營管理的需要，LNG 加氣站站區一般由生產區( 儲存區、加氣區) 和輔助區( 站房、衛生間等) 組成。儲存區主要有防護堤、LNG 儲罐和潛液泵橇，加氣區則由罩棚及加氣機組成；站房根據運營管理的需要可設置營業室、辦公室、值班室、配電間、控制間等。

根據LNG 加氣站設計及現場運營的經驗，當生產區( 儲存區、加氣區) 和輔助區( 站房、衛生間等) 分開布置時，總圖布置應考慮：（1）生產區宜整體靠近出口側，以保證足夠的入口空間并實現與輔助區站房的分離；（2）儲存區和加氣區應相互靠近以減少工藝管道的長度，LNG 泵與加氣機之間的低溫管不宜超過40 m；（3）宜于儲存區近出口側設置槽車，且車頭朝向出口，以合理布置LNG 槽車的車流組織便于槽車在事故狀態迅速撤離現場；（4）當加氣站用地緊張，沒有條件建設獨立的加氣區時，加氣機可布置于儲存區的邊緣，這時加氣機宜平行布置于儲存區靠近出口的兩側，為后面的車輛留出一定的停車等候的空間。

3.工藝設計

LNG 加氣站工藝管道主要分為卸車工藝管道、儲罐與潛液泵橇之間工藝管道、潛液泵橇與加氣機之間工藝管道三部分。工藝布置很大一部分是低溫工藝管道的設計，工藝設備布置應在服從總圖布置的前提下，力求管線最短，以減少流體水頭損失，也可減少吸熱量。

以儲罐與LNG 泵池之間的低溫液相管與回氣管( 均為D57×3.5不銹鋼無縫鋼管) 為例，LNG 加氣站設計中液相工藝管道和氣相工藝管道設計分析如下：

（1）工藝管道中，液相管道主要用以輸送LNG 物料，氣相管則用于有效排除系統產生的BOG(蒸發氣) 及平衡壓力，前者應注重降低阻力，后者應力求有效排除BOG。

（2）LNG 加氣站所用的低溫輸送泵為潛液泵，即泵和電機整體浸沒在LNG 中運行，LNG 對活動件進行潤滑并對電機進行冷卻。LNG 從LNG 儲罐經液相管自流到泵池中，再通過潛液泵加壓后向外輸送，而泵池產生的BOG 則通過氣相管引回儲罐氣相空間。為保證LNG 可自流到泵池中以及潛液泵所需的氣蝕余量，泵池需位于儲罐的低位，因泵池結構及流體力學性質，穩態時儲罐、泵池及其之間工藝管道的物料物態等因，其中儲罐氣相空間和泵池氣相空間壓力分別為p和p+pgh。當泵池BOG 大量產生時，泵池氣相空間的壓力將升高并導致泵池液位下降，當液位降至回氣管管口高度后BOG 從回氣管排至儲罐氣相空間。

（3）液相管的阻力。LNG 的粘度很小，110 K時飽和LNG 的粘度為121.34×10－6 Pa·s( 20 ℃水的粘度為1.005×10－3Pa·s)；LNG 的粘度隨壓力的上升略有升高，當110K 的LNG 壓力增至1.0MPa時，其粘度為122.77 ×10－6 Pa·s。按潛液泵340 L/min 的流量由柯列勃洛克公式可算得D57 × 3.5不銹鋼無縫鋼管的沿程阻力系數λ為0.0199，則單位管長的沿程阻力( 比摩阻) 為715 Pa /m。

（4）在儲罐與潛液泵橇的布置中，可將兩者軸線呈L 型布置，此時不在同一高度的兩個接口之間的工藝管道，均可通過兩個彎頭進行連接，從而最大限度地減少彎頭的數量以降低阻力。

由以上分析可知，在工藝管道設計時，對可能出現氣液兩相流的管道及重力自流管道應給予優先考慮。

4.消防設計

LNG加氣站的儲存區、加氣區屬甲類火災危險性區域， LNG 具有低溫、易燃、易爆、易蒸發、易擴散、易產生靜電的物性，應根據LNG 加氣站等級和儲存規模設置滅火器、泡沫發生系統、消防給水系統等，消防系統按滅火劑進行劃分主要有干粉、泡沫及消防水等類型。

（1）干粉滅火劑

干粉滅火劑適用于撲滅固體物質、油類、可燃性氣體、電氣設備等物品的初起火災，是撲滅高壓力、大流量天然氣火災的最有效措施。干粉滅火劑多用于移動式滅火器，其放置位置應考慮射程及取用方便，8kg干粉滅火器噴射時間為14～18s，射程為4.5 m; 50 kg 干粉滅火器噴射時間為50～55 s，射程為6～8 m。

（2）泡沫滅火劑

泡沫滅火劑是撲滅可燃、易燃液體的有效滅火劑，它主要是在液體表面生成凝聚的泡沫漂浮層，起窒息和冷卻作用，適用于撲救油脂類、石油產品等初起火災，不適用于撲救忌水化學品和電氣火災。10L的泡沫滅火器噴射時間為60s，射程為8 m；65 L的泡沫滅火器噴射時間為170 s，射程為13.5 m。另一方面，當LNG 發生泄漏時，高倍數泡沫滅火系統可噴射出大量泡沫覆蓋在泄漏的LNG上面，以減少來自空氣的熱量，有效降低LNG 蒸發的效率，營造可控的安全氣化環境，從而降低地面可燃氣體濃度，降低起火燃燒、爆炸的可能性。

（3）消防水

LNG與水之間有非常高的傳熱系數，因此當泄漏的LNG接觸到水時，LNG 將激烈地吸熱沸騰，并伴隨大的響聲、水霧噴出和LNG 蒸氣爆炸，即“LNG冷爆炸”。另一方面，LNG受到水的沖擊時，將增加LNG 與空氣的接觸面積，使危險性增加。

LNG加氣站的消防水并不用于撲滅明火，而主要用于降溫——吸收和控制火災產生的熱量，減輕熱輻射對儲罐和設備的影響，避免儲罐及設備因受熱超壓引發更大災害。