摘要:LNG(liquefied natural gas)作为清洁、高效的能源,逐步被作代用汽车燃料使用,伴随中LNG车辆的产生,配套的LNG加气站也应运而生,近年更是在成指数曲线式发展,其发展速度远超LNG车辆生产和交付速度,势必导致部分LNG加气站远低于设计量运行,据统计全国超过30%LNG加气站日均销量不足设计三分之一,加气站的损耗量相当严重,有单站最高达到50%多,给加气站的经营造成重大的影响。如何解决损耗问题已成为公司节约成本、提高效益关键问题之一。
关键词:气损;原因;控制
一、导致气损产生原因分析
综合分析正在运行LNG加气站气损原因,1、主观原因:工艺设计不合理,设备绝热不达标;2、主观原因:销量不足、卸车不彻底、加气机直冲等;3、其他方式气损。
1、气损主观原因分析
1.1工艺设计不合理
加气站在前期设计时,由于场地限制等原因,导致储罐与泵池之间的进液和回气管路弯头过多、影响储罐液体顺利流入泵池,设备运行时,会因潜液泵瞬时将泵池底部液体抽走而泵池进液不畅,导致潜液泵空载而报警停机。为了确保设备正常运行和正常加气,加气站操作人员需要人为排放泵池中的气体来降低泵池压力,使储罐与泵池产生压差有利于LNG顺利流入泵池,从而实现正常的启泵。以增加加气站的能源损耗为代价换来的暂时正常加气。因此,加气站加气间隔时间越长,排放时间就会越长,排放次数就会越多,加气站的损耗就会越大。
1.2储液罐、泵池和管线绝热效果不达标
现有LNG加气站储罐、真空泵池、管道多采用真空或保温材料进行绝热处理,虽然目前的绝热材料性能大大提升, 绝热技术也相当成熟, 但由于长时间使用,必然存在真空度降低,保温材料传热系数较小等情况 由于无法达到绝对绝热, 同时保温材料也无法绝对保冷, 仍与外界存在热交换, 造成气损。
2、气损客观原因分析
2.1日销量远低于设计
日销量低,加气车辆较少且加气车辆不集中, 每次重新加气作业时都需要预冷,使得大量BOG通过回气管线进入储罐中;长时间不运行,泵池中的LNG气化需放空, 管线中的LNG逐步气化,都会导致BOG通过回气管线进入储罐,导致储罐压力升高至安全阀整定压力,需放空, 造成气损。
日销量低,储罐无法及时装入冷液,从车辆气瓶来的高温、高压回气进入储罐顶部,导致储罐温度上升,导致出现如上《1.1工艺设计不合理》情况,需要人为排放泵池中的气体来启动潜液泵,造成气损。
2.2卸车不彻底
卸车前对管线的置换吹扫、卸车后的管线放空都会造成气损,但用气量有限,不在赘述。平压操作,即储罐顶部与槽车顶部连接平压和储罐顶部与槽车底部连接平压。不管采取哪种方式平压, 都会造成储罐气损。但如果采取后者平压, 储罐顶部高压气体会冲击槽车底部液体使其剧烈翻滚, 存在液体蒸发速度加快的可能, 不仅造成气损, 且操作不当, 甚至会引发安全事故。
卸车完成后,此时槽车温度较低,残余液体无法完全气化,此时由于槽车内部结构设计预计残余LNG量达到200公斤。残余LNG很难被卸出,造成气损。
2.3加气机直冲
长时间运行,加气机冷箱1号阀门(进气气动阀)密封存在磨损关不严情况,大多标准站采用一泵两机的模式,加入一台潜液泵泵连接A、B两台加液机,当A机在加气时,潜液泵泵启动,此时B加气机1号阀门阀前压力和泵出口一直,此时加气机与气瓶相连,存在直冲现象,造成气损。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、其他方式气损
加气站在运行过程中, 由于对设备维护保养不及时、不到位, 导致阀门、法兰及加液枪存在跑、冒、滴、漏现象, 虽然跑、冒、滴、漏现象本身所造成的气损不大, 但其带来严重的安全隐患, 往往需立即进行处理。在维修、更换配件时, 为保证安全, 需放空余气泄压及排空残液, 而这一过程就会造成较大的气损。
二、输差减少和控制办法
LNG加气站气损的控制,凛然已经已成公司管理水平高低的体现,谁能控制住气损谁就能在即将到来LNG行业的寒冬中生存。
2.1工艺设计不合理导致气损的问题,对于正在运行LNG加气站整改难度较大,花费较多,不在赘述。
2.2 LNG储罐、真空泵池等设备问题
由于目前的真空设备制造技术条件,设备无法达到绝对真空状态,只有尽量的采取措施来控制,设备尽量采用绝热效果好的设备,如用真空缠绕储罐代替珠光砂填充;定期检验储罐真空设备及真空管道的真空度,不合格时重新抽真空,使设备处于最佳工作状态。
2.3卸车不彻底问题
卸车时必须平压,而且平压操作时,必须使储罐气相与槽车液相连接平衡压力,气体进入槽车时可以液化平压完成后,储罐会稳定在在一个较低压力值上;卸车后期,在槽车内LNG卸完时,通过倒阀门,储罐进液方式由上进液改为下进液,把槽车内的BOG卸至储罐,此方法可以使槽车的压力降至0.3mpa上下,可以减少卸车损耗约50kg;卸车完成后,待槽车在站区静止2小时以上,槽车内参与液体得到充足气化,待压力升高至0.4MPa时,连接储罐下进液,槽车内的BOG卸至储罐底部,此方法可以可以减少卸车损耗约50kg。
2.4车辆气瓶内高温、高压BOG问题
大量车辆气瓶内高温、高压BOG进入储罐势必导致储罐内压力升高,放空导致气损,可通过改造加气机回气管线,使气瓶内高温、高压BOG经回气枪、放空管、放空汽化器设备进入放散塔放空,避免高温、高压BOG进入储罐造成气损。
结束语
综上分析LNG加气站在运行过程中产生气损的原因十分明了,作为生产经营单位, 在设计之初能优化工艺流程,花费最小,效果最明显;在站场建设中合理布置工艺管线及设备,花费次之,效果较好;万一以上两点均不能很好控制,只能在站场运行中不断优化操作流程, 加强现场管理, 合理改造工艺,不断减少各个环节中的气体损耗, 就可在整体上降低LNG加气站的气体损耗, 最大程度增加站场LNG销售量, 达到经济收益最大化。
参考文献
[1]刘强.LNG加气站气损和解决措施[J].化工管理, 2015 (10) :103-105.
[2]王武昌, 李玉星, 孙法峰, 等.大型LNG储罐内压力及蒸发率的影响因素分析[J].天然气工业, 2010, 30 (7) :87-92.
[3]何东红, 盛磷, 刘俊德, 等.减少LNG加气站BOG放散量的措施[J].煤气与热力, 2014, 34 (11) :16-19.
[4]冯星星, 李建芳.LNG加气站经济收益最大化方法探讨[J].城市燃气, 2015 (9) :39-41.
[5]严铭卿, 宓亢琪, 黎光华.天然气输配技术[M].北京:化工工业出版社, 2009:282.
[6]王小尚, 王萍, 曹学文等.大型LNG储罐安全存储影响因素分析[J].石油工程建设, 2015, 41 (5) :5-11.
论文作者:黄文,吴洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
标签:储罐论文; 槽车论文; 管线论文; 压力论文; 设备论文; 原因论文; 就会论文; 《基层建设》2018年第28期论文;