上海港口能源有限公司 施 瑋

隨著時代的不斷發(fā)展，目前以 LNG為主要燃料的汽車數(shù)量不斷增加，相應的對 LNG加氣站的要求也不斷提高。為滿足實際需求，應對 LNG加氣站進行合理的建設和優(yōu)化，并對站內(nèi)施工建設工藝技術進行深化研究，不斷提升其整體水平，同時保障施工的安全性和穩(wěn)定性，提高我國對氣化天然氣的實際應用效率。

1 LNG加氣站概述

隨著能源供應緊張局勢的加強，目前汽車等燃油裝置將逐漸進行調(diào)整，發(fā)展趨勢是將燃油轉(zhuǎn)化為通過燃氣實現(xiàn)供能的裝置。燃氣汽車的不斷增加，使燃氣加氣站的數(shù)量不斷增加，其中就包括 LNG加氣站。LNG是一種環(huán)境友好型燃料，主要成分為甲烷，燃燒時的效率較高，燃燒產(chǎn)物主要為二氧化碳和水，不完全燃燒時可能產(chǎn)生少量的二氧化碳。相比以往燃燒石油的方式，LNG對環(huán)境的污染和破壞更小，因此在國家清潔能源計劃的支持下，目前LNG加氣站數(shù)量在逐漸增加。

在 LNG加氣站為汽車進行加氣時，站內(nèi)需要按照一定的流程完成相應加氣作業(yè)[1]。首先由槽車將 LNG運到標準儲存位置，相關人員使用卸車增壓器等相關設備將 LNG移動到儲罐中。其次，在使用過程中使用低溫泵進行運送，使其通過加氣機對 LNG進行運輸。最后，由加氣設備向汽車中進行加氣，完成整個加氣站的LNG運行流程。

LNG加氣站在長時間應用過程中受到不同因素的影響，可能存在相應的安全隱患，相關人員應定期進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題后及時進行整改，保障LNG加氣站的正常運行。

2 LNG加氣站工藝流程

加氣站工藝流程通常包括以下步驟：

(1) 卸車。在卸車流程中，主要將集裝箱或者槽車中的LNG轉(zhuǎn)移到站內(nèi)的儲罐內(nèi)。對LNG進行轉(zhuǎn)移時，可以使用卸車增壓器、浸沒式加氣泵或者將二者進行聯(lián)合應用。在卸車的過程中，上下液體同時進出，簡化卸車難度。

(2) 調(diào)壓。在調(diào)壓流程中，由于需要加氣的汽車中不含有壓力調(diào)整設備，但儲存中的 LNG壓力過大，為保障實際應用，需要進行壓力調(diào)節(jié)，使其成為飽和氣體。一般使用調(diào)壓器或者泵低速循環(huán)等方式進行調(diào)壓。

(3) 加氣。在加氣流程中，使用氣槍將儲罐中的LNG輸送到汽車的車載氣罐中。

(4) 卸壓。在卸壓流程中，將儲罐中氣化后的氣體排出，避免罐內(nèi)壓力過大而出現(xiàn)安全故障。

在整個工藝流程中，可能存在加氣機故障。在發(fā)現(xiàn)加氣機損壞時，應將儲罐同時進行更換，以提高安全效果[2]。同時，在對儲罐進行控制時，一般需要對安全閥進行調(diào)整，因為安全閥故障將導致儲罐無法進行調(diào)壓，進而出現(xiàn)爆炸的可能性。此外，在加氣過程中，LNG加氣站的站址范圍內(nèi)的可燃性氣體含量相對較高，應對火源等危險因素進行嚴格管控，避免產(chǎn)生重大安全事故。

3 常見故障及解決措施

3.1 加氣機故障

LNG加氣站中加氣機的使用較為頻繁，因此受到環(huán)境等方面的影響，容易發(fā)生故障。

(1) 加氣槍閥門關閉后出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。這是由于槍閥處密封效果不良，閥門球面受損，無法實現(xiàn)密閉效果。在維修過程中需要對槍閥進行更換或維修。

(2) 在槍閥和泄氣位等處發(fā)生漏氣時，可通過更換槍頭的方式進行解決和調(diào)整。

(3) 在加氣機的加氣程序結束后，不受控制出現(xiàn)漏氣情況時，主要是加氣機內(nèi)部的電磁閥門出現(xiàn)故障或者 LNG中存在較多雜質(zhì)而對整體閥門產(chǎn)生影響。在維修過程中需要對閥門及控制系統(tǒng)采取更換的方式進行處理。

(4) 在加氣過程中，加氣機主板信號燈失效或加氣時程序突然停止，或者在加氣結束后出現(xiàn)信號燈不熄滅以及信號燈亂閃的情況。該故障一般是由主板損壞造成，在實際維修過程中，應對加氣機主板進行維修或更換。

對加氣機進行更換時，需要按照標準化流程進行操作，以提高整體的安裝質(zhì)量，同時對儲罐進行更換。更換過程開始時，應先對儲罐和管道之間的對應連接管道進行調(diào)整和更換，并對其中的天然氣濃度進行檢測，確保該環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)安全施工，避免天然氣濃度過大對施工人員產(chǎn)生身體損害。對管道進行切割時，應注意避免造成管道內(nèi)部污染，以免后續(xù)使用時發(fā)生堵塞現(xiàn)象[3]。在拆除加氣機時，應避免對其他機械設備產(chǎn)生影響，確保其他設備的正常運行。在安裝加氣機時，選擇恰當?shù)目刂破?，并根?jù)控制器的使用條件，調(diào)整控制器位置后進行固定。在固定加氣機時，一般使用法蘭連接效果較為良好。安裝完畢后對加氣機系統(tǒng)進行調(diào)試，確保其能夠正常運行。

3.2 安全閥故障

LNG加氣站在運營管理過程中，供氣系統(tǒng)可能會出現(xiàn)超壓情況。該故障原因可能是安全閥出現(xiàn)問題，對整體供氣系統(tǒng)產(chǎn)生了影響。造成安全閥異常的原因可能為調(diào)節(jié)螺栓、閥門以及彈簧等處出現(xiàn)了故障，導致閥門出現(xiàn)漏氣情況，在使用時不能在整定壓力時順利開啟或關閉，或者直接出現(xiàn)閥門不回位的情況，對整體供氣系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。

在安全閥的維修整改過程中，先對閥門的出口端進行檢查，觀察其是否出現(xiàn)漏氣情況。若存在漏氣情況，可對安全閥進行更換以避免漏氣；發(fā)現(xiàn)安全閥閥門不能正常開啟時，應對閥門壓力表進行檢查，了解其是否開啟，并按照安全閥的規(guī)格進行更換。

如在對上海洋山港加氣站中的安全閥進行更換過程中，相關人員先對原有閥門型號進行查看，根據(jù)原有配置規(guī)格，更換新的安全閥門。在施工現(xiàn)場，可以使用軟管進行連接，或者針對原有配置預制閥門進行安裝，確保閥門符合安裝要求。在進行管道連接時，使用硬管焊接，從而提高整體管道連接的安全性和封閉效果。

3.3 卸車環(huán)節(jié)故障

造成卸車環(huán)節(jié)故障的主要原因是槽車與站點LNG氣相、液相管道中的壓力不同，存在較大的溫度差和壓力差。在正常的卸車過程中，應使槽車與儲罐之間保持0.2 MPa的順壓差，利用該壓力差實現(xiàn)天然氣的轉(zhuǎn)移。由于 LNG容易發(fā)生氣化，所以在轉(zhuǎn)移和存放的過程中，均會造成氣體增加，從而出現(xiàn)內(nèi)部壓力過大的情況，無法保持標準的順壓差，進而會影響液體的轉(zhuǎn)移。另外壓差增大容易產(chǎn)生靜電，產(chǎn)生更大的安全隱患。為解決該問題，應使用BOG回收系統(tǒng)對儲罐壓力進行調(diào)整，或者通過降低儲罐氣壓，增加槽車氣壓的方式對壓力進行調(diào)整，可以解決卸車環(huán)節(jié)的故障隱患。

在通過槽車方式進行卸車時，由于儲罐的規(guī)格一般為60 m3，最多儲存20 t LNG，但槽車的容積較大，卸車時可能需要多次卸車，導致卸車過程中產(chǎn)生大量消耗，并且危險程度較高。此外，在該方式儲存的過程中可能出現(xiàn)槽車殘留液過多的情況，嚴重影響LNG加氣站的利益。為了解決這個問題，一方面可以通過更換大容積儲罐的方式，或更換小型號的槽車進行運輸；另一方面可以將槽車的車頭部分墊高，利用高低差來避免殘液過多的情況。

4 LNG加氣站安全隱患

由于 LNG能夠直接氣化，成為甲烷氣體后具有較強的可燃性，在加氣站有限空間中大量氣體燃燒時容易產(chǎn)生爆炸。正常情況下，天然氣的爆炸極限為5%～15%，在出現(xiàn)0.28 MJ的火能量時即可將天然氣點燃，并在短時間內(nèi)擴散。在 LNG加氣站的環(huán)境中，一旦發(fā)生火災將很難進行施救。對LNG加氣站進行施工時，需要對硬管道進行焊接，但該環(huán)節(jié)會產(chǎn)生較多火花，增加其危險性。因此為降低火災隱患，在焊接時，應進行氮氣置換，在焊接環(huán)境中充入足夠的氮氣，以避免發(fā)生燃燒，從而對火災危險進行有效控制。

LNG具有低溫性，泄漏時蒸發(fā)會吸收大量熱，可能會對人體和相關設備造成不良影響。為避免設備出現(xiàn)遇冷收縮的情況，在對 LNG加氣站進行施工整改過程中，應嚴格按照標準化程序進行合理施工，避免發(fā)生天然氣泄漏的情況，避免對設備和維修人員產(chǎn)生危害，保障LNG加氣站的經(jīng)濟利益。

5 結語

綜上所述，隨著清潔能源LNG燃氣汽車的普及，LNG加氣站數(shù)量在不斷增加。在加氣站的實際運營管理過程中，應對站點運行過程中出現(xiàn)的設備故障維修進行分析，針對其中存在的安全問題進行探究，給出恰當?shù)膶Σ撸岣?LNG加氣站的安全管理。一方面，應對加氣站進行合理的整改和優(yōu)化，并對站內(nèi)施工工藝技術進行優(yōu)化，不斷提升整體技術水平，同時保障施工的安全性和穩(wěn)定性，提高LNG加氣站的實際建設安全性；另一方面應加強加氣站安全隱患的預防，避免受到火災等因素的影響而造成較大損失，促進 LNG加氣站安全性提升，保障加氣站正常運行。