周世華

中國石化銷售有限公司四川石油分公司，四川 成都 610041

近年來LNG/LCNG加氣站建設(shè)步伐較快，整體經(jīng)營規(guī)模呈日漸擴大趨勢，能夠滿足清潔能源汽車使用要求。但在加氣站運營中，相關(guān)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，大多加氣站以定額損耗為標(biāo)準(zhǔn)，實際損耗率將超出5%～10%，甚至更多，而這種損耗來源主要以正常損耗、異常損耗為主，前者表現(xiàn)為系統(tǒng)正常放空排放損耗，而后者體現(xiàn)在氣源溫度高、銷量小以及工藝設(shè)計不合理等方面，極大程度上影響加氣站整體效益的提高。因此，本文對LNG/LCNG加氣站損耗控制相關(guān)研究，具有十分重要的意義。

1 LNG/LCNG加氣要點分析

關(guān)于LNG加氣站，主要指為LNG汽車儲瓶充裝LNG燃料的專門場所。LCNG加氣站，指由LNG轉(zhuǎn)化為CNG，為CNG汽車儲瓶充裝CNG燃料的專門場所。LNG加氣站共包括三種類型，分別為固定式加氣站、撬裝式加氣站[全撬裝站（移動式、非移動式）、半撬裝站、合建站等。從加氣站的功能看，表現(xiàn)為：①增壓功能，主要用于調(diào)節(jié)儲罐內(nèi)LNG的飽和狀態(tài)，向汽化器中注入部分LNG，后轉(zhuǎn)化為BOG，回到儲罐的頂部，直至儲罐壓力上升到額定壓力停止注入；②卸車功能，一是對槽車中LNG利用低溫泵向LNG儲罐中抽送；二是采用自增壓卸車工藝，槽車內(nèi)的液體自流進入卸車汽化器中，利用導(dǎo)熱翅片與外界環(huán)境換熱，由液態(tài)天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)天然氣，然后回到槽車的氣相，從而增加槽車自身壓力，利用壓差使槽車中的LNG灌入儲罐中；③加氣功能，借助低溫泵抽取儲罐內(nèi)LNG并進行增壓，為汽車加液；或?qū)NG經(jīng)過低溫高壓泵增壓，由空溫式汽化器轉(zhuǎn)化為CNG,對CNG車輛加氣；④調(diào)溫功能，利用增溫器對抽取的液體存儲，直至溫度達到額定溫度要求。通過上述功能也可發(fā)現(xiàn)，LNG加氣站在構(gòu)成上包括加液機、EAG加熱器、卸車汽化器、儲罐增壓汽化器、泵撬及潛液泵以及LNG儲罐等[1]。

2 LNG損耗原因分析

LNG/LCNG站的建設(shè)與投運為現(xiàn)代清潔能源汽車提供保證，值得注意的是，加氣站運營中面臨的損耗問題日趨嚴(yán)重，極大程度上影響加氣站整體效益的提高。具體剖析損耗問題產(chǎn)生的原因，體現(xiàn)在工藝設(shè)計、人員與外部因素方面。

2.1 工藝設(shè)計與設(shè)備相關(guān)因素

工藝設(shè)計水平是影響加氣站損耗情況的主要原因，具體表現(xiàn)為：第一，加氣站中法蘭、彎頭與閥門較多，且工藝管路長，這便導(dǎo)致管路中的LNG流動可能遇到較大阻力，有熱量產(chǎn)生。第二，潛液泵池、LNG柱塞泵頭進液需充分，但運行中可能因進液口、出液口壓力較大，導(dǎo)致進液不足情況發(fā)生，嚴(yán)重時將引起泵跳停情況，若出現(xiàn)跳停，受氣相壓力影響，需做泵池氣相排放處理，由此帶來損耗問題。第三，絕熱材料使用問題。加氣站工藝設(shè)計中對絕熱材料的使用要求較高，但大多加氣站設(shè)計選用材料中往往注意保溫，對保冷問題忽視，導(dǎo)致絕熱材料使用周期較短，效果不理想。另外，從設(shè)備使用方面看，真空管道、真空泵池、真空絕熱儲罐等在使用中，很難滿足真空絕熱要求，若使用中有熱交換現(xiàn)象出現(xiàn)，便會導(dǎo)致BOG氣體形成，同時，質(zhì)量流量計在加氣站中的使用，存在檢定誤差，以及存在零點漂移情況，由此產(chǎn)生隱形損耗問題[2]。

2.2 人員因素

LNG/LCNG加氣站運行中，人員操作能力極為關(guān)鍵，其也是導(dǎo)致?lián)p耗問題產(chǎn)生的原因。如部分人員在卸車操作上不規(guī)范，一般卸車中需以儲罐壓力為標(biāo)準(zhǔn)，確保槽車壓力相對較高，然而需注意，儲罐運行中可能超出0.8MPa以上壓力，此時槽車壓力僅為0.2MPa左右，若人員在操作中，采取槽車卸車方式，可能增大儲罐排放量?；蛟谛盾嚭笈欧挪圮噳毫?，可能引起卸車損失問題。同時，人員操作中，若加液結(jié)束后未能及時將管道、泵池內(nèi)的殘留液體清除，可能在汽化后進入儲罐空間內(nèi)，提高加液壓力，一旦有安全閥啟跳情況出現(xiàn)，會引起氣損。另外，儲罐壓力高需手動放空時，防控監(jiān)管不力，未能監(jiān)控儲罐壓力的排放，達到正常壓力值時，未將放空閥關(guān)閉，因此出現(xiàn)浪費問題[3]。

2.3 其他外部因素

除上述因素外，LNG/LCNG加氣站運行中，損耗問題的產(chǎn)生也有較多其他因素。如部分加氣站投入運行初期，銷售量較少，加氣量與設(shè)計規(guī)模不符，致使LNG長時間存儲，若加氣中有較長的間隔時間，長時間的液體存儲將導(dǎo)致吸熱過多，加氣后循環(huán)的熱量極易提升儲罐的溫度，壓力因此提升，所以排放問題較為突出。另外，運輸中的損耗部分較為嚴(yán)重，如槽車LNG充裝計量前涉及加水，到站稱重前放水，以及地磅秤的精度誤差等問題，可能使卸車數(shù)據(jù)受到影響，最終引起加氣站損耗[4]。

3 LNG/LCNG加氣站損耗問題控制策略

3.1 工藝設(shè)計優(yōu)化與設(shè)備因素控制

針對工藝設(shè)計與設(shè)備相關(guān)因素，實際解決中，應(yīng)從多方面工藝設(shè)計優(yōu)化策略上著手，第一，工藝方案合理布置。設(shè)計中需以規(guī)范安全距離為依據(jù)，使泵入口、儲罐管線保持較短，且加液機、泵間管線長度應(yīng)保持低于30m。第二，對管線阻力控制。如在管線、管件選用方面合理，且注意潛液泵、儲罐間的管線走向合理布置，切忌有管線上翻或下翻問題，導(dǎo)致低洼處出現(xiàn)，影響回氣。第三，對潛液泵進液壓差控制。工業(yè)設(shè)計中，可考慮將儲罐的標(biāo)高抬高，確保其與儲罐出液口控制在1.2m以上高差。第四，保冷形式合理選擇。近年來大多加氣站設(shè)計中，逐漸引入PIR材料，保冷效果較好，價格低廉，可被推廣應(yīng)用。對于設(shè)備方面，受技術(shù)因素限制，大多設(shè)備很難符合真空設(shè)計要求，需配合有效的改進措施，如定期檢查真空度，對不合格情況，采取抽真空處理方法，保證設(shè)備運行狀態(tài)最佳。第五，加強巡檢維護，防止LNG儲罐、法蘭、閥門、焊口等部位的泄漏，氣相管路的泄漏等（冒汗、白霧、結(jié)霜，阻止液體流向汽化器）。第六，加氣機每半年需定期檢定，確保計量精準(zhǔn)，避免零漂現(xiàn)象。

3.2 人員操作水平提升

人員操作水平的提升是控制加氣站損耗問題的關(guān)鍵。除要求人員對具體的操作規(guī)程充分掌握外，還需在專業(yè)操作理論知識、實踐經(jīng)驗方面強化。如卸車操作，在卸車前，儲罐的液體飽和壓力是遠(yuǎn)高于槽車的壓力，我們利用高壓的儲罐壓力對槽車增壓（平壓），這樣既降低了儲罐壓力，又增加了槽車壓力，同時也降低了冷損。在卸車過程中，槽車的較低飽和溫度的液體通過泵進入儲罐氣相空間，使儲罐的部分氣體再次液化，也就降低了儲罐的壓力。這也確保了卸車過程的無排放。注意以下進液改為上進液，降低槽車壓力，使卸車損耗問題得到控制。此外，若出現(xiàn)儲罐壓力高、液溫低情況，可采取打循環(huán)操作即“液 - 泵 - 上進液”方式，液體經(jīng)過頂部噴淋，降低氣相空間部分氣體溫度，最后液化，以此實現(xiàn)控制儲罐壓力的目的[5]。

3.3 外部因素控制

為解決外部因素引起的損耗問題，實際控制中應(yīng)考慮在加氣站銷量上增加，可通過多種宣傳方式，并在服務(wù)質(zhì)量上改進，確保汽車用戶了解加氣站，促進銷量增加。另外，在卸車中，需在監(jiān)控工作上加強，對卸車數(shù)據(jù)（充裝前的重量、充裝后的重量，同一稱重秤）相關(guān)影響因素嚴(yán)格控制，或直接通過影像存留，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

損耗問題是目前LNG加氣站運營中需考慮的主要問題。在實際控制損耗問題中，應(yīng)正確認(rèn)識LNG加氣站基本運營情況，立足于加氣站損耗問題產(chǎn)生的原因，采取有效的降耗控制策略，如在工藝設(shè)計上優(yōu)化、控制設(shè)備因素與外部因素，并注意人員操作水平的提升，以此使損耗問題得到控制，對提高加氣站整體效益有積極作用。