張志玲 太原天然氣有限公司

1 前言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人口數(shù)量的大幅增加以及生活水平的提升，促使天然氣的需求量逐年增加。根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)預(yù)測，截至到2020年我國天然氣在一次能源消費(fèi)中的占比達(dá)到了10%，消費(fèi)量達(dá)到3000×108m3/a，2030年消費(fèi)量達(dá)到6000×108m3/a。在剛剛過去的兩個(gè)冬季供暖季，北方城市出現(xiàn)了燃?xì)夤┡蛔愕那闆r，還存在部分工商業(yè)用氣甚至居民用氣受限等情況，對生產(chǎn)、生活造成了較大影響。冬季用氣量增大，使得調(diào)峰儲(chǔ)氣需求量越來越大，增加LNG儲(chǔ)氣設(shè)施是有效解決冬季供氣緊張的措施之一。

2 LNG儲(chǔ)配站的建設(shè)過程

項(xiàng)目建設(shè)過程分為三個(gè)階段：前期決策階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段。

其中LNG儲(chǔ)配站建設(shè)的前期決策階段，對整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量具有較大的影響。因此需要相關(guān)人員重點(diǎn)把握這一環(huán)節(jié)，而結(jié)合以往實(shí)踐，LNG儲(chǔ)配站前期決策的主要工作內(nèi)容，包括有合理編制項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告等等，用于確定LNG儲(chǔ)配站建設(shè)地點(diǎn)、建設(shè)規(guī)模、主要工藝、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等等，為后續(xù)建設(shè)工程的開展提供指導(dǎo)和依據(jù)。

設(shè)計(jì)階段的主要工作內(nèi)容是在前期工作的成果基礎(chǔ)上，科學(xué)對儲(chǔ)配站的格局、內(nèi)部構(gòu)造、功能等進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體實(shí)施過程有結(jié)合項(xiàng)目所在地的實(shí)際情況開展初步勘察，編制相應(yīng)的勘查報(bào)告；開展初步設(shè)計(jì)工作，按照建設(shè)需求可設(shè)計(jì)多種方案，便于后期開展論證比選，保證設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化；確定設(shè)計(jì)方案后對施工圖紙進(jìn)行規(guī)劃和會(huì)審，確保建設(shè)內(nèi)容符合預(yù)期效果及相關(guān)技術(shù)文件。

施工階段的主要工作內(nèi)容是依據(jù)設(shè)計(jì)成果，通過合理的施工方法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，即是將儲(chǔ)配站從圖紙轉(zhuǎn)為實(shí)物。按照LNG儲(chǔ)配站的建設(shè)實(shí)際，一般情況下，在建設(shè)過程中，其主要包括土建工程施工及安裝工程施工兩大分項(xiàng)作業(yè)。

3 LNG儲(chǔ)配站的建設(shè)要點(diǎn)分析

3.1 前期決策階段

該階段的建設(shè)要點(diǎn)是確定建設(shè)地點(diǎn)和規(guī)模，也就是項(xiàng)目的站址選擇及規(guī)模的確定。

3.1.1 站址選擇

對于LNG儲(chǔ)配站的選址，應(yīng)當(dāng)遵循以下要點(diǎn)，保證建設(shè)過程的有序性，并具有良好的業(yè)務(wù)便利性，高效向城市輸送燃?xì)?，提高?chǔ)配站建設(shè)實(shí)效。

（1）符合城市總體規(guī)劃及燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃，兼顧出站管道便于連接市政干管；

（2）根據(jù)前期勘察結(jié)果，盡量選擇平坦有利的地形，并保障工程地質(zhì)條件良好，避免不良地質(zhì)區(qū)域，以防出現(xiàn)地層構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致天然氣儲(chǔ)配站運(yùn)行受到影響，最大限度保障選址安全性；

（3）社會(huì)依托條件好，供電、給排水、生活及交通便利；

（4）不占用基本農(nóng)田，少占用農(nóng)田，節(jié)約用地；

（5）綜合考慮LNG儲(chǔ)配站的特殊性質(zhì)，對站內(nèi)儲(chǔ)氣設(shè)施等與站外建筑物、構(gòu)筑物等之間需保持一定的間距，嚴(yán)格按照我國消防安全規(guī)范留設(shè)出足夠的防火距離。

（6）盡量減小土石方工程量、降低建設(shè)和管理費(fèi)用。

3.1.2 建設(shè)規(guī)模確定

（1）需求量預(yù)測：采用用戶用氣量指標(biāo)法和用氣項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)法相結(jié)合的方式預(yù)測用氣需求量，將用戶用氣量指標(biāo)法對城鎮(zhèn)天然氣用戶預(yù)測的優(yōu)勢和用氣項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)法對工商業(yè)燃料等用氣項(xiàng)目預(yù)測的優(yōu)勢相結(jié)合，揚(yáng)長避短，以盡可能客觀的反映目標(biāo)市場的天然氣需求；

（2）高峰小時(shí)流量的確定：多數(shù)天然氣用戶的用氣量通常會(huì)隨著氣候的變化而出現(xiàn)一定變化，主要呈現(xiàn)年度周期性特點(diǎn)。在月份高峰流量的確定中，其會(huì)受工作日和節(jié)假日的影響，比如正常工作日的流量相對較小，節(jié)假日流量相對較大。而確定一天中的高峰小時(shí)流量，通常是受工作和生活作息時(shí)間的影響，會(huì)產(chǎn)生一定的規(guī)律性，呈現(xiàn)小時(shí)周期性變化特征。比如早晚用氣量較大、中午則相對較少。用氣不均勻性對管網(wǎng)管徑、儲(chǔ)氣調(diào)峰都有很大的影響。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)確定各類用戶的不均勻系數(shù)，根據(jù)計(jì)算月平均小時(shí)用氣量，結(jié)合各類用戶用氣的日、小時(shí)不均勻系數(shù)，計(jì)算出高峰小時(shí)流量；

（3）儲(chǔ)配站儲(chǔ)存規(guī)模的確定：按照我國對LNG儲(chǔ)配站的相關(guān)規(guī)定，對其儲(chǔ)存規(guī)模進(jìn)行了嚴(yán)格的限定。比如城鎮(zhèn)地區(qū)的燃?xì)馄髽I(yè)儲(chǔ)備燃?xì)?，?yīng)當(dāng)不低于年用氣量的5%。如果該儲(chǔ)備站僅作為臨時(shí)性過渡設(shè)施，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)針對儲(chǔ)氣規(guī)模和能力不足的區(qū)域，與用戶簽訂中斷供氣合同，向可中斷的用戶購買調(diào)峰能力，因此實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)供氣，良好履行社會(huì)責(zé)任。從經(jīng)濟(jì)合理性方面考慮，建議按照保障不可中斷用戶考慮，可中斷供氣用戶簽訂可中斷供氣合同。其中不可中斷用戶的保障用氣天數(shù)建議按照3天左右考慮，不足部分由整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的儲(chǔ)存設(shè)施統(tǒng)一解決；

（4）儲(chǔ)配站氣化規(guī)模的確定：根據(jù)中壓管網(wǎng)水力計(jì)算的結(jié)果，結(jié)合高峰小時(shí)用氣量、現(xiàn)有場站供氣能力、城市輸配管網(wǎng)配氣能力綜合確定儲(chǔ)配站的氣化能力，并考慮市場發(fā)展分期建設(shè)。

3.2 設(shè)計(jì)階段

該階段的建設(shè)要點(diǎn)主要是確定工藝流程及總圖布置。

3.2.1 工藝流程選擇

（1）LNG儲(chǔ)存方案的選擇：一般可選用真空粉末絕熱儲(chǔ)罐或子母罐儲(chǔ)存，真空罐方案投資略低，運(yùn)行可靠性高，可以分期實(shí)施，便于企業(yè)控制經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，提高投資收益率，方便項(xiàng)目業(yè)主生產(chǎn)管理，建議使用真空罐方案。

（2）氣化方案的選擇：可采用的氣化工藝有空溫式氣化器+復(fù)熱器氣化、水浴式氣化器氣化兩種。在設(shè)備投資方面，兩個(gè)方案主要設(shè)備投資相差不大；在用地面積方面，空溫式氣化器雖然比水浴式氣化用地面積大，但其可以沿儲(chǔ)罐區(qū)圍堰外側(cè)附近布置，相當(dāng)于充分利用了儲(chǔ)罐的防火間距空間布置，沒有額外占用很多土地資源；在運(yùn)行費(fèi)用方面，水浴式氣化器方案較高。建議結(jié)合南方北方地域差異，充分利用自然溫度的基礎(chǔ)上，合理選擇氣化方案。南方高溫地區(qū)推薦選用空溫式氣化器方案，北方寒冷地區(qū)推薦選用水浴式氣化器方案。

（3）常規(guī)工藝流程：液化天然氣（LNG）由槽車運(yùn)至站內(nèi)，然后采用先進(jìn)的卸車增壓器設(shè)施，對槽車的壓力進(jìn)行升高，保障燃?xì)饽軌蝽樌M(jìn)入到儲(chǔ)罐內(nèi)。同時(shí)對于儲(chǔ)罐內(nèi)的燃?xì)鈩t可通過自身壓力，或者運(yùn)用自增壓氣化器等，將其壓力提升到符合規(guī)范的工作壓力。一般是保持在0.5～0.7MPa之間。經(jīng)過這一處理后，可借助壓力的作用，將燃?xì)庥行л斔偷娇諟厥綒饣髦校⒃谄渲羞M(jìn)行合理氣化。最后將壓力調(diào)整到0.36MPa，經(jīng)過計(jì)量和加臭處理裝置后，進(jìn)入到城市管網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)為用戶提供所需燃?xì)?。?chǔ)備配站內(nèi)設(shè)置裝瓶工藝，LNG從儲(chǔ)罐出來后，經(jīng)過裝瓶工藝向LNG杜瓦瓶裝LNG。

圖1 LNG儲(chǔ)氣站流程簡圖

4 流量計(jì)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集終端及主要功能簡介

4.1 流量計(jì)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集終端

工作溫度：-20℃-60℃；

工作電壓：DC7.4V；

接口方式：RS485接口；

無線數(shù)據(jù)傳輸方式：NB-IoT或GPRS或CDMA2000-1x；

防爆形式：[Ex ia]ⅡB T4;

4.2 總圖布置

對于LNG儲(chǔ)配站建設(shè)過程中的總圖布置，應(yīng)當(dāng)充分掌握以下要點(diǎn)，從而保證其具有科學(xué)性和合理性，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)配站的功能得以良好實(shí)現(xiàn)。具體要點(diǎn)如下：

（1）對儲(chǔ)配站的平面規(guī)劃應(yīng)當(dāng)符合其運(yùn)轉(zhuǎn)的工藝流程需求，并適應(yīng)生產(chǎn)操作開展以及使用功能的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)對其總體布置及平面規(guī)劃，要嚴(yán)格按照我國消防安全中的防火防爆規(guī)范、安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)準(zhǔn)則等，有效落實(shí)各項(xiàng)法律規(guī)范。

（2）按照功能進(jìn)行總圖布置，合理劃分工藝區(qū)域，保障生產(chǎn)和輸送環(huán)節(jié)具有較好的銜接性。對于儲(chǔ)配站各個(gè)工藝裝置的布設(shè)，應(yīng)當(dāng)參考同類建筑物，實(shí)施合并布置設(shè)計(jì)，確保其具有一定的緊湊性，節(jié)約建設(shè)用地，提高空間利用效率。

（3）綜合考慮LNG儲(chǔ)配站在運(yùn)行過程中的值班管理因素，為提高相關(guān)人員操作的安全性和便捷性，應(yīng)當(dāng)合理布置值班室位置，并設(shè)置相應(yīng)的安全疏散通道，以更好的應(yīng)對突發(fā)事故，保證值班人員的人身財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)還需在儲(chǔ)配站內(nèi)布置適當(dāng)面積的綠地，目的是緩解其生產(chǎn)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的排放和噪聲污染，最大限度的保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境。

（4）根據(jù)LNG儲(chǔ)配站的廠址選擇，深入考察當(dāng)?shù)貧夂驓庀髼l件、地形地勢條件、地質(zhì)構(gòu)造和水文等，保障儲(chǔ)配站內(nèi)各項(xiàng)設(shè)施以及建筑物、構(gòu)筑物等布置在合理的方位，并按照相關(guān)工程標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化其朝向、采光以及自然通風(fēng)等條件，為各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)提供良好基礎(chǔ)。

（5）全面了解項(xiàng)目所在地的歷史降水?dāng)?shù)據(jù)和當(dāng)前演變趨勢，并在儲(chǔ)備站內(nèi)做好防洪設(shè)計(jì)及雨水排放系統(tǒng)設(shè)置。

4.3 施工階段

該階段的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，建設(shè)要點(diǎn)是質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、成本控制。

（1）結(jié)合工程業(yè)績、管理能力、經(jīng)濟(jì)狀況、行業(yè)信譽(yù)等因素綜合考慮，擇優(yōu)選擇施工單位；

（2）在簽訂合同之初就對質(zhì)量、進(jìn)度和成本進(jìn)行約定，并具有明確的可操作的違約處理措施，從的源頭上對質(zhì)量、進(jìn)度和成本等要素進(jìn)行控制；

（3）建立設(shè)備材料供應(yīng)商庫，通過集中采購實(shí)現(xiàn)成本最低化；

（4）在施工過程中委派專人對質(zhì)量、進(jìn)度和成本進(jìn)行定期對照，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際值與目標(biāo)值之間的偏差，并采取有效的糾偏措施。

5 思考及建議

根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合對天然氣行業(yè)的分析和研究，未來的城市燃?xì)馄髽I(yè)應(yīng)該更加注重天然氣儲(chǔ)存業(yè)務(wù)的開展。如何合理建設(shè)、利用儲(chǔ)氣設(shè)施，解決城市用氣不均勻問題，實(shí)現(xiàn)調(diào)峰功能，并在此過程中充分利用補(bǔ)貼政策、LNG價(jià)格波動(dòng)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，創(chuàng)造最大化的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，是值得每個(gè)城市燃?xì)馄髽I(yè)慎重思考的問題。

6 結(jié)束語

在LNG儲(chǔ)配站項(xiàng)目的建設(shè)中，應(yīng)充分體現(xiàn)儲(chǔ)存和輸配的兩大功能，以最優(yōu)的方案從建設(shè)的各個(gè)階段對建設(shè)要點(diǎn)進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品為價(jià)值服務(wù)的目標(biāo)。在建設(shè)模式上推薦采用EPC總承包的方式，進(jìn)一步節(jié)約成本并節(jié)省工期，降低風(fēng)險(xiǎn)，助力燃?xì)馄髽I(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。