LNG卸車問題及解決方法探究

江流財（廈門華潤燃氣有限公司，福建廈門361008）

LNG卸車問題及解決方法探究

江流財（廈門華潤燃氣有限公司，福建廈門361008）

隨著國家對環(huán)境保護的重視程度加深，天然氣取代石油作為汽車的主要動力能源已成趨勢。而由于液化天然氣（LNG）較之壓縮天然氣（CNG）具有更強的續(xù)航能力，LNG越來越受廣大用戶青睞。LNG加氣站也日益增多。本文在此現(xiàn)狀下分析和探討LNG加氣站在卸車過程中的常見問題及解決辦法，并論述LNG加氣站卸銷差成因及控制措施。

LNG加氣站；卸車；卸銷差

液化天然氣（簡稱LNG）是將天然氣凈化處理后，經超低溫（～162℃）常壓液化而形成，是天然氣的另一種存在形態(tài)，具有易燃易爆、易蒸發(fā)、易泄漏、易擴散、易產生靜電、超低溫等特性。這些特性給LNG的儲存和裝卸帶來了難題。對LNG卸車過程中的常見問題及LNG加氣站卸銷差成因進行研究，有利于降低發(fā)生事故的風險，避免出現(xiàn)人員傷亡事故；同時也可降低加氣站卸銷差，從而降低加氣站運營成本。

1　LNG卸車作業(yè)常見問題及解決辦法

由于LNG加氣站建站位置、站內工藝設計、設備選型等因素影響，LNG卸車時常會遇到以下問題：

1.1槽車需分卸

LNG加氣站較為常用的是水容積為60m3的立式或臥式儲罐。以60m3的立式儲罐為例，完全充滿時可充裝23噸的LNG。但由于充裝系數(shù)（一般為0.85～0.9）及儲罐最低液位（為了確保儲罐處于安全狀態(tài)，會人為設置最低液位，當儲罐內的液位達到最低液位時，潛液泵無法再從儲罐取液，最低液位值一般為儲罐總容積的10%）的影響，在用的LNG儲罐一次性最多只能充裝20噸。然而市場上最常用的槽車裝載量都在21噸以上。因此槽車到站后需要分兩次甚至多次卸液。此做法操作麻煩，耗時久，并且容易導致卸車完成后槽車內殘液過多。

解決此問題的方法如下：一是在儲罐選型時考慮水容積更大的儲罐；二是與LNG供應商協(xié)商，指定使用裝載量在20噸以下的槽車運送天然氣；三是與供應商協(xié)商按實卸量結算；四是與一定范圍內的兄弟站點共卸一車。

1.2卸車作業(yè)耗時久

就目前技術而言，卸車作業(yè)有兩種方式：潛液泵卸車和自增壓卸車。由于潛液泵卸車存在如下兩個問題：①產生能耗；②部分站點為單泵運行設計，潛液泵在卸車時無法進行加液操作。故大多數(shù)站點選擇自增壓卸車：

自增壓卸車操作需主要進行以下幾個環(huán)節(jié)：接管→儲罐降壓→槽車升壓→進液→槽車降壓→拆管。儲罐降壓和槽車升壓的目的是使槽車與儲罐之間形成0.2MPa的順壓差，利用壓差將液體從槽車壓入儲罐。進液完成后給槽車降壓的目的是減少浪費或將提單量與實卸量的誤差控制在允許范圍內（如加氣站與供應商按提單量結算，給槽車降壓可減少加氣站損失；如按實卸量結算，則可將提單量和實卸量的誤差控制在允許范圍內）。經測算，卸車總耗時一般在5h以上。

縮短卸車時間可以從“儲罐降壓”、“進液”和“槽車降壓”這三個環(huán)節(jié)著手。由于LNG的易蒸發(fā)性，儲罐內的液體存放時間超過3天后，儲罐壓力會達到0.7MPa以上，而槽車上的安全閥起跳壓力一般在0.65MPa～0.75MPa。為使槽車壓高于儲罐壓，必須先對儲罐進行降壓操作。節(jié)約“儲罐降壓”環(huán)節(jié)的耗時，是指在槽車到站之前，提前將儲罐壓力降低至最低水平。采用直接排空法進行提前降壓顯然不可行，那就只能在設計時提前考慮裝設BOG回收裝置，利用BOG氣化器和小型壓縮機，將儲罐內的氣相引入市政管網。此方法同樣可縮短“槽車降壓”環(huán)節(jié)的用時。而縮短“進液”環(huán)節(jié)的時間，則是將槽車與儲罐的壓差增大。經測算，壓差從0.2MPa增大至0.3MPa，進液時間可縮短0.5h左右。但由于壓差越大則液體流速越大，越容易產生靜電，故壓差不允許無限大，一般控制在0.3MPa以內較為安全。

1.3槽車殘液多

正常情況下，卸液結束后槽車內只有氣相，不會殘留液相。但由于某些原因，會留有部分液體無法卸出。此時無論是將槽車壓再次增高還是采用潛液泵抽取，均無法將殘液卸出。這是造成按提單量結算的LNG加氣站卸銷差大的最主要原因。造成槽車內殘液過多的原因及解決辦法如下：

（1）地勢原因。常見的LNG槽車都是尾部卸液，出液管在槽車的尾部。為保證卸液順利，槽車設計時便有考慮將槽車頭部略高于尾部，形成“頭高尾低”的狀態(tài)。槽車進入加氣站后，如因地勢原因導致槽車處于“頭低尾高”的狀態(tài)，將導致少量LNG存留在槽車前部而無法到達出液管處，造成殘液過多。將卸車平臺設計成坡度或將槽車車頭處墊高，使槽車保持“頭高尾低”的狀態(tài)即可解決此問題。

（2）儲罐壓力過高。儲罐壓力過高將導致槽車與儲罐的順壓差達不到0.2MPa，不但影響卸車時間，還會造成槽車內液體無法全部卸出。此時只需將儲罐壓力提前通過BOG回收系統(tǒng)降低至適當值或將儲罐氣相引入槽車液相，利用冷液將氣相冷凝降壓，就可解決此問題。

（3）槽車內的液體溫度過高。液體存放時間過長、經過多次增壓卸車等原因都會導致槽車內液體溫度過高。采用上進液（頂進液）操作時，儲罐壓力降低緩慢或不降低，在進液后期順壓差不能繼續(xù)保持，最終使得槽車內殘留液體過多。目前來說，無論是采用自增壓卸車還是潛液泵卸車，均不能很好地解決該問題。故保證到站的液體為“新液”很有必要。

（4）作業(yè)人員操作失誤。卸車過程需要作業(yè)人員時刻關注槽車壓力和儲罐壓力的變化，特別是進液快結束時要確保槽車壓高于儲罐壓0.1MPa以上。如果此時因為操作失誤導致槽車壓與儲罐壓接近，剩余液體將無法卸出。解決此問題的辦法是設立專門卸車作業(yè)人員，并加強對作業(yè)人員的培訓，提升卸車技能。

2　LNG加氣站卸銷差成因及控制措施

對于LNG加氣站來說，控制卸銷差是降低加氣站運營成本的最重要手段之一。正常情況下卸銷差的成因主要有以下幾點：

（1）進液開始前的儲罐降壓、管路吹掃；

（2）進液結束后的管路排空、槽車降壓。

進液開始前，為建立順壓差，需要將儲罐壓降低。有些加氣站受卸車時間限制，會一味追求節(jié)省時間而將儲罐氣相直接排空，不僅污染環(huán)境，還造成極大浪費。據(jù)估算，儲罐液位處于最低液位時，每放散0.1MPa的壓力，相當于排放75kg的LNG。如要從根本上解決此問題，應該在加氣站建設的時候增加BOG回收系統(tǒng)，使過高的壓力通過BOG回收系統(tǒng)回收進市政管網。

進液前還需進行管路吹掃工作，防止管路中的雜物隨液相進入儲罐導致事故。吹掃工作是必須進行的，也就是說這一環(huán)節(jié)一定會產生損失。但我們可以通過采用給軟管接頭增加盲板或用帆布套套住接頭，防止雜物進入軟管，可大大減少管路吹掃時間和吹掃造成的氣相損失。

進液結束后需對槽車進行降壓處理。如果直接排空，也造成浪費，此時也可以采用BOG回收系統(tǒng)對剩余氣相進行回收。

進液結束后，各管路內，特別是液相軟管還存留著大量的液體。如果立即就進行拆管作業(yè)，不僅安全隱患大，還有較大浪費。此時可通過操作閥門切斷進液管路與儲罐的連接，使進液管路與BOG回收系統(tǒng)相通，利用槽車內的壓力將軟管內的液體壓入BOG回收系統(tǒng)內。

3　結語

隨著LNG加氣站的進一步增多以及企業(yè)的安全意識、成本意識越來越強，卸車作業(yè)是否順暢將會得到越來越廣泛的關注。能否及時有效解決卸車過程中遇到的問題，能否降低卸銷差，將直接關系到企業(yè)在車用氣行業(yè)的競爭力。因此探究相關問題解決方法極有必要。

［1］周淑慧，楊義，王占黎.加快LNG汽車推廣，促進交通運輸行業(yè)綠色低碳發(fā)展［J］.國際石油經濟.2012（06）.

［2］孫憲航，陳保東，張莉莉，劉杰，李征帛，杜義朋.液化天然氣BOG的計算方法與處理工藝［J］.油氣儲運.2012（12）.

［3］于嘉懿.LNG卸車操作流程的介紹與優(yōu)化［J］.城市燃氣.2014（12）.