LNG加氣站氣化率較高的問題探討

馮星星，李建芳，安志強(qiáng)

LNG加氣站氣化率較高的問題探討

馮星星1，李建芳2，安志強(qiáng)1

（1. 山西壓縮天然氣集團(tuán)運(yùn)城有限公司，山西 運(yùn)城 044000； 2. 山西壓縮天然氣集團(tuán)運(yùn)城有限公司鹽湖區(qū)液化分公司，山西 運(yùn)城 044000）

LNG加氣站在運(yùn)行過程中易受各種因素影響，使得氣化率升高，影響加氣站的正常運(yùn)營和經(jīng)濟(jì)效益。本文分析了LNG加氣站在運(yùn)行過程中氣化率較高的原因，并提出了有效措施，確保了加氣站的正常運(yùn)營，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

LNG加氣站；氣化率；原因；經(jīng)濟(jì)效益

對于已建成運(yùn)行的LNG加氣站，安全是底線，在保障安全的前提條件下，確保不間斷順暢運(yùn)行是提高經(jīng)濟(jì)效益最主要的保障。但是，由于LNG特殊的低溫性質(zhì)（-162 ℃），所以易受各種因素影響而使LNG加氣站氣化率增大，造成放空量增大，汽車LNG氣瓶加不滿，影響站場的正常運(yùn)行，造成客戶的流失，這意味著LNG加氣站經(jīng)濟(jì)效益的降低。排除了客觀不可控因素，集中精力消除掉其中的可控因素，將不利因素影響降到最低，有助于場站的順暢運(yùn)行和提高場站的經(jīng)濟(jì)效益。李懷雷等[1]從多個方面分析了造成氣損的原因，并提出合理選用計(jì)量器具等措施減少液化天然氣場站的氣損。王武昌等[2]從儲罐方面進(jìn)行了專項(xiàng)論述，提出了有價值的結(jié)論。何東紅等[3]從改進(jìn)設(shè)備及工藝流程等方面提出了減少LNG加氣站氣化率的方法，為本文解決LNG加氣站實(shí)際運(yùn)行過程中氣化率高的問題提供了思路。

1 問題描述

某LNG加氣站在實(shí)際運(yùn)行過程中存在LNG液體溫升較快、LNG放空氣量較大，造成LNG氣體損耗及經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，尤其是LNG液相管道升溫快，對站場的正常運(yùn)行造成一定影響，同時導(dǎo)致貨車LNG氣瓶加液加不滿，造成貨運(yùn)里程限制等問題，很多潛在客戶流失。

2 原因剖析

經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料得知，造成LNG加氣站氣化率高的原因主要有工藝設(shè)計(jì)方面、設(shè)備方面及其他方面[4]。工藝設(shè)計(jì)方面主要是LNG加氣站有很多彎頭和法蘭等管件，導(dǎo)致LNG在流經(jīng)這些管件部位時，所受局部阻力增大，LNG液體與管件內(nèi)壁摩擦生熱，LNG液體吸熱后增加了氣化率。另外，LNG加氣站建設(shè)時期，由于征地面積大，為了充分利用征地，導(dǎo)致LNG加氣站工藝管線敷設(shè)較長，因此工藝管道交換吸熱面積就越大，也是氣化率高的一個方面；設(shè)備方面主要是由于受保溫材料及保溫技術(shù)所限，使得設(shè)備的保溫材料無法達(dá)到絕對絕熱，保溫技術(shù)也不可能做到絕對真空，因此設(shè)備與外界存在熱量交換（主要是吸收外界熱量），LNG液體吸熱后造成氣化率升高；其他方面主要是LNG加氣站受市場行情、手續(xù)辦理、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等方面影響，造成加氣站間斷運(yùn)行，且長時間停運(yùn)后設(shè)備、管道等把從外界吸收的熱量傳遞給LNG液體，造成氣化率升高；同時，一些不良商家為了賺取更大利潤，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，往往會向LNG液體中摻加過量液氮，一定程度上也會增加氣化率[5]。

結(jié)合本案例，在排除了其他方面的影響后，又對LNG儲存設(shè)備、管道的真空度進(jìn)行了測定，均符合要求，排除了設(shè)備方面的影響。集中公司技術(shù)力量查閱施工圖紙，比對運(yùn)行數(shù)據(jù)，并與設(shè)備廠家溝通，最終發(fā)現(xiàn)是由于歷史遺留問題造成LNG加氣站氣化率升高，主要問題是在潛液泵出口處存在3.6 m長的變徑管道（變徑管道已做保溫，導(dǎo)致現(xiàn)場不能直觀地發(fā)現(xiàn)是否變徑）。

3 理論分析

LNG液體從儲罐流經(jīng)潛液泵，從潛液泵出口流出后，先經(jīng)過DN40管道，然后經(jīng)過DN25管道，最后又經(jīng)過DN40管道后，供給LNG加液機(jī)。

實(shí)際流體總流的伯努利方程為：

4 效果對比

表1 改造前加氣數(shù)據(jù)

由理論分析可知，需要將變徑管道更換為同徑管道，而且經(jīng)現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)，變徑管道兩端為法蘭連接，更換較為簡單，工程量較小，且可在不影響正常營業(yè)的情況進(jìn)行。

表2 改造后加氣數(shù)據(jù)

對比表1和表2可知，改造后儲罐的升溫比改造前儲罐的升溫降低了3 ℃左右，實(shí)際加液過程中，氣化率有明顯的減少。同時，更換管道后，經(jīng)過運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，改造后到加液機(jī)LNG液體的壓力達(dá)到1.5 MPa，比改造前提高0.2~0.3 MPa，汽車加液時長減少，加不滿現(xiàn)象得到有效解決，站場日加液量有一定幅度的增長，最終成功解決了問題。

5 結(jié)束語

以問題為導(dǎo)向，追根溯源，經(jīng)過仔細(xì)查找LNG加氣站氣化率較高的原因，尋找最主要的影響因素，以理論為指導(dǎo)解決實(shí)際問題，最后成功解決了LNG加氣站氣化率較高問題。此次LNG加氣站氣化率較高問題的成功解決，不僅確保了場站順暢運(yùn)行，留住了信任客戶，維護(hù)了國企信譽(yù)，贏得了經(jīng)濟(jì)效益；同時，目前公司正處于LNG站場建設(shè)大發(fā)展時期，以此為鑒，從源頭上消除不利因素，避免在其他場站中出現(xiàn)類似現(xiàn)象，為公司新增站場建設(shè)提供最優(yōu)的技術(shù)支持。

［1］李懷雷，尚飛飛，李明，等.液化天然氣場站氣損控制分析[J].天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2018，12（4）：61-63+84.

［2］王武昌，李玉星，孫法峰，等.大型LNG儲罐內(nèi)壓力及蒸發(fā)率的影響因素分析[J].集輸工程，2010，30（7）：87-92.

［3］何東紅，盛璘，劉俊德，等.減少LNG加氣站BOG放散量的措施[J].煤氣與熱力，2014，34(11)：58-61.

［4］劉強(qiáng).LNG加氣站氣損和解決措施[J].化工管理，2015（30）：103+ 105.

［5］馮星星，李建芳，馬旭東，等.淺談降低LNG加氣站氣損的方法[J].能源與節(jié)能，2016（4）：80-81.

［6］袁恩熙.工程流體力學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008.

Discussion on the High Gasification Rate Problem of a LNG Gas Station

1,2,1

（1. Shanxi Compressed Natural Gas Group Yuncheng Co., Ltd., Shanxi Yuncheng 044000, China;2. Shanxi Compressed Natural Gas Group Yuncheng Co., Ltd.，Yanhu Liquefaction Branch, Shanxi Yuncheng 044000, China）

During the operation of LNG gas station, there are various factors to make the gasification rate increase, which affects normal operation and economic benefits of the gas station. In this paper, the reasons for the high gasification rate of a LNG gas station in the operation process were analyzed, and effective measures were put forward, in order to ensure smooth operation of the LNG gas station, and improve economic benefits.

LNG gas station; gasification rate; reason; economic benefits

2019-12-25

馮星星（1986-），男，工程師，碩士，陜西延安市人，2014年畢業(yè)于西安石油大學(xué)油氣儲運(yùn)工程，研究方向：燃?xì)廨斉浼凹託庹具\(yùn)營管理。

TE85

A

1004-0935（2020）04-0423-03