上海港口能源有限公司 于嘉懿

固定式LNG加氣站與箱式LNG撬裝加氣站應用對比

上海港口能源有限公司 于嘉懿

固定式LNG加氣站和箱式LNG撬裝站都是LNG加氣站的模式，文章立足于港區(qū)的角度，從多方面分析兩種加氣站模式的優(yōu)劣，得出港區(qū)加氣站更適合采用固定式加氣站模式的結論。

港區(qū) 固定式加氣站 箱式撬裝站 優(yōu)劣對比

根據《上海市清潔空氣行動計劃》和《上海綠色港口三年行動計劃》，上港集團在洋山、外高橋等港區(qū)投入使用以液化天然氣為動力的港口牽引車及港口機械，并與申能集團合作，成立上海港口能源公司，全面負責港區(qū)LNG和其他新能源的應用。目前，港口能源公司共運營7座LNG加氣站，其中1座固定式LNG加氣站，6座箱式LNG撬裝加氣站。本文從兩種模式的加氣站在投資建設、運營保障等方面的特點入手，立足港區(qū)這個特定區(qū)域淺析兩者的優(yōu)劣。

1 兩種模式的簡要介紹

1.1 固定式LNG加氣站

通過多年的研究和示范試點，《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》(GB 50156—2012)于2012年6月28日發(fā)布新版本，其中增加了關于LNG加氣站的內容。至此，固定式LNG加氣站有規(guī)可依，加氣站的建設步入正軌。固定式LNG加氣站，即標準站房式LNG加氣站，一般分為LNG儲罐區(qū)，包括LNG儲罐、儲罐池（圍堰）、加氣潛液泵、卸車泵組、卸車氣化器、卸車閥組撬、飽和氣化器、EAG加熱器和放散管等設備；LNG加氣區(qū)，包括加氣機、罩棚等；站房，包括控制室、空壓機房、配電室和休息室等。

1.2 箱式LNG撬裝加氣站

《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》(GB 50156—2012)在2014年修訂版中增加了箱式LNG撬裝加氣站內容，所以箱式撬裝站在規(guī)范上是認可的，可以建設使用。箱式LNG撬裝加氣站，儲罐、卸車設備、加氣設備、增壓設備和放散系統置于同一集裝箱內，高度集成，同時站房亦可使用集裝箱改造而成，內設控制設施、空壓機房和休息室。

2 投資建設對比

固定式LNG加氣站與箱式LNG撬裝加氣站在投資、審批、建設方面有比較大的差異，主要因為固定站涉及土建施工和設備安裝，箱式站嚴格意義上講是一種設備，放置于集裝箱內，高度集成。所以兩者在項目建設方面有所不同。

2.1 投資

固定站相當于一般基建項目，需要進行設備采購、土建施工安裝(或改造，如加油站合建或者改建)，包括圍堰、站房、罩棚、加氣島、工藝管溝新建或改造，工藝設備、站控系統安裝，電氣自控給排水消防等公用工程施工等，另有其他項目建設費。一般建設一座儲量120 m3的二級站，LNG設備購置市面主流設備，投資大概在900～1100元萬之間。

箱式撬裝站工藝設備、站控設備放置于集裝箱內，在工廠組裝完畢，現場無需進行工藝設備安裝，但需進行避雷電氣自控消防等公用工程施工，另有其他項目建設費。一般建設一座儲量60 m3的三級站，箱式設備購置市面主流設備，投資大概在250～350萬元之間。

從上述分析可以得出，同等規(guī)模下箱式撬裝站的投資小于固定站，如兩座60 m3的箱式設備組成的二級站(或站外站)的投資小于二級固定站。此外，如果考慮用地成本，固定站的占地面積比箱式站大，用地成本也會高。

2.2 審批

港區(qū)LNG固定站按照港口危險貨物基建項目進行建設，審批手續(xù)一般如表1所示(參照上海市)。

表1 LNG加氣站建設政府審批流程

箱式撬裝站的審批并沒有嚴格定義，在取得主管部門的討論同意后，可以參照港口設施進行建設，因其不涉及房建，因此不涉及辦理規(guī)劃事宜，但同樣需要進行立項、消防審批、各類檢測、專業(yè)驗收、壓力容器使用登記、充裝許可證辦理等手續(xù)。

從審批手續(xù)來看，箱式撬裝站的審批流程較固定站有所簡化，審批周期較短。

2.3 建設

固定站的建設包括土建施工和設備安裝兩大塊。土建施工主要有圍堰施工、設備基礎施工、站房新建或改造、加氣島施工、加氣罩棚施工、工藝管溝施工、圍墻施工、電氣、給排水和暖通等；設備安裝主要有儲罐撬安裝、卸車設施安裝、工藝管道焊接、拍片、加氣機安裝和站控系統安裝等，同時還有相關配套工程，如消防設備、監(jiān)控系統、路燈、車道和標識標牌等。施工周期一般為4～6個月。

箱式撬裝站工藝設備在廠房安裝完畢，現場無需進行工藝設備安裝；站房如采用集裝箱，無需進行房建施工；現場需要進行電氣安裝、站控系統安裝、標示標牌和加氣區(qū)域雨棚(如需)等施工。施工周期一般為1個月左右。

從建設角度看，箱式撬裝站因為不需要進行工藝設備施工和房建工程，施工周期較固定站短。

3 運營保障對比

港區(qū)LNG加氣站和社會加氣站最大的不同，就是在運營保障方面要求更高，因為港區(qū)加氣站服務于港區(qū)牽引車和相關機械，這些用氣單位是港區(qū)正常運行重要組成部分，上港集團全面推進港區(qū)牽引車油改氣，使用柴油的集卡越來越少，一旦LNG牽引車無法加氣，柴油集卡車不能滿足港區(qū)繁忙的運營需求，再者港區(qū)牽引車為內部運行車輛，沒有社會車牌，不可能到港區(qū)外加氣站加氣。如果加氣站出現故障導致用氣單位無法及時加氣，勢必會影響到港區(qū)的正常運行，造成嚴重后果。所以港區(qū)加氣站的運營保障要求非常高。下面簡要分析固定站和箱式撬裝站在運營保障方面的優(yōu)劣對比。

3.1 設備故障率

LNG加氣站工藝設備一旦出現故障，勢必會影響加氣站的正常運行。設備都有耐久度和滿負荷設計工況，當設備長期不間斷使用，甚至長期處在滿負荷工況下，雖然可以正常運行，但是設備的耐用度會下降，出故障的概率會增高。

固定站在設計時會根據港區(qū)LNG牽引車數量，考慮較大的余量，即便港區(qū)集卡更新換代增加LNG牽引車數量，余量設計也能使加氣站不會滿負荷運行，同時固定站儲罐、潛液泵、加氣機都可以設計兩套或多套系統獨立運行，隨時切換，保證了每套系統不會長時間運行，降低了負擔，設備故障率會下降。箱式撬裝站嚴格來講是一種集成設備，規(guī)格固定，一套箱式加氣設備所能承擔的LNG牽引車數量有限，一旦將來LNG牽引車數量增加，容易造成加氣站滿負荷運行，此外箱式撬裝站難以做到多套獨立系統，某些箱式設備加氣槍一用一備，或者雙泵雙槍，在實際運行中更多的是應急使用，而非用于規(guī)律性切換，客觀上造成了設備不間斷使用，增大了出故障的概率。

從上述分析可以得出，固定站設備出故障的概率要小于箱式撬裝站。

3.2 加氣站容錯率

加氣站的容錯率是指當加氣站中某些設備出了故障，加氣站是否還能繼續(xù)運行，或者需要檢修，檢修是否方便，是否可以迅速檢修完畢恢復供氣。容錯率高，加氣站的運營保障能力就強。

前文已經說到，固定站可以做到多套系統獨立運行，比如二級站，設計兩座60 m3儲罐，每個儲罐配置四個LNG潛液泵，分別對應四臺加氣機。這樣無論是儲罐、潛液泵還是加氣機故障，都至少有一套系統還能正常運行，可以設置檢修時間和加氣時間，互不干擾，不會影響加氣站正常運行，容錯率很高。同時，固定站儲罐區(qū)、卸液區(qū)、加氣區(qū)區(qū)分清晰，空間很大，方便檢修的同時保障檢修安全。箱式撬裝站受限于空間，難以做到多套系統的獨立并聯使用，一旦某一設備出現故障，極有可能造成加氣站停止運行。此外，箱式撬裝設備高度集成在集裝箱內，檢修空間狹小、現場檢修安全性差，遇到復雜故障只能返廠檢修，造成加氣站停產，容錯率比較低。

從上述分析可以看出，固定站的容錯率高于箱式撬裝站。

3.3 人的因素

LNG加氣站的運營保障能力除了取決于設備因素外，加氣站工作人員同樣相當重要。固定站在對站員工作生活的保障上，要明顯優(yōu)于箱式撬裝站。主要體現在，固定站的站房為房屋，控制室、休息室和更衣室一應俱全，空間寬敞明亮，而箱式撬裝站的站房一般用集裝箱代替，空間比較擁擠，很難創(chuàng)造出舒適的工作環(huán)境，會對員工工作積極性造成一定影響。此外，固定站工藝設備分隔清晰，一目了然，常規(guī)檢修直觀方便，容易掌握，而箱式撬裝站設備高度集成，比較復雜，不容易掌握檢修技巧，同時箱內檢修空間非常狹小，視線不好，加氣站檢修人員無論在問題判斷還是進行檢修時都不方便，容易失誤。

LNG加氣站的運營保障最終還是要依靠站員，固定站無論在工作環(huán)境還是檢修環(huán)境上，都明顯優(yōu)于箱式撬裝站，會使站員工作積極性更高，檢修能力更強，也更安全。

4 結語

固定式LNG加氣站和箱式LNG加氣站，都有各自的優(yōu)勢和不足。固定站投資大，審批較為復雜，建設周期長，但在運營保障上更可靠安全，而箱式撬裝站投資少、建設周期短，但容錯率低、設備故障率偏高，運營保障可靠性低。

兩種加氣站模式各具特色，但是我們立足港區(qū)內加氣站的角度，考慮到加氣站服務港區(qū)LNG牽引車和機械，是港區(qū)正常運行的重要保障，固定站在運營保障方面的可靠，顯得更加重要，再者固定站的投資雖然大，但在港區(qū)內服務對象固定，LNG銷售有保障，投資風險比社會站小得多。所以固定站是港區(qū)LNG加氣站的最優(yōu)模式，箱式撬裝模式可以作為臨時加氣站，先期投入在亟需加氣的港區(qū)，待固定站按流程建設完畢后，箱式撬裝站再拆除運走。

綜上所述，建設港區(qū)LNG加氣站最優(yōu)模式是可靠、安全和美觀的固定式加氣站。

Comparison of Fixed and Skid-mounted LNG Filling Station Used in Port Area

Shanghai Port Energy Co., Ltd. Yu Jiayi

Fixed LNG filling station and skid-mounted LNG filling station are two kinds of LNG filling station models. This paper analyzes the advantages and disadvantages of these two stations in many ways, and comes to the conclusion that fixed LNG filling station is more suitable for the application in port area.

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