LNG加气站可行性研究报告.doc

第一章、总 论1.1项目概况1.1.1项目名称：某东观LNG加气站1.1.2建设规模：本站为新建工程，根据晋中市岩兴汽贸有限公司计划新购置100辆LNG重卡的发展规模，需要LNG加气量约20000Nm3/日（重卡每百公里按35kgLNG，日行350Km计算），根据本站场地面积和实际情况，本站设计规模为20000Nm3/d，站内设置1台LNG储罐、一台LNG泵撬（含泵池）和2台LNG加气机。1.1.3建设单位：阳泉华润燃气有限公司阳泉华润燃气有限公司（以下简称公司）成立于2007年9月25日，由香港华润燃气投资有限公司和山西天然气股份有限公司按75%：25%出资建设的合资企业。 阳泉市燃气输配工程项目总投资9352万元，注册资金5000万元。公司经营项目为天然气、煤层气、煤制气管道安装输送，供应，调压站建设、危险货物运输、CNG开发利用，汽车CNG的开发利用、工商业用气供应，天然气的进一步加工等。2008年公司获得阳泉市政府授予为期三十年的阳泉市天然气特许经营权。 自2008年3月开始建设、6月16日通气投产，至今已建成了1座门站、1座CNG压缩母站、2座标准站、5座CNG汽车加气子站、一座在建标准站、60多家个工、商业用户专用CNG调压站（柜）.铺设中压管网150多公里。2009年CNG母站扩容成功以后，压缩能力已达5000万立方米/年，成为山西省目前已投产最大的天然气压缩母站，可满足阳泉及晋东地区公交、出租汽车及部分工商业用户用气。公司现累计签订工业用户合同近60余家，年合同用气量达1.6亿立方米。现已有52家工商业用户正式点火通气。CNG双燃料车1875辆，2010年天然气销售9367万立方米，其中CNG销售2714万立方米，目前日用气量2532万立方米。供气范围涵盖了工业用户、居民用户、商业和公共福利用户以及公交出租车等，市场以阳泉市郊区、开发区、平定县部分区域为主，去年开发阳泉煤业集团内部的矿山，公交、机械制造行业等市场。对大型气改卡车取得突破性进展。并开始拓展上游煤层气利用开发市场，经营规模和范围不断扩大。 阳泉华润燃气在树立行业典范的同时，着力提升企业的美誉度。多次评为“十强企业”、“纳税大户”、“全国A级纳税企业”、“山西省经济效益先进外商投资企业”、“山西省履行社会责任先进外商投资企业”等多项殊荣。 公司成立三年来实现了“一年一个台阶、三年两个翻番”的奋斗目标，实现了三年再造一个阳泉华润的业绩。2010年底，总资产1.3亿元。 1.2编制依据和编制原则1.2.1编制依据（1）阳泉华润燃气有限公司委托张家港富瑞特种装备股份有限公司编制某东观LNG加气站可行性研究报告的委托书。（2）建设单位提供的其他相关资料。（3）国家和行业相关现行标准和规范。1.2.2编制原则（1）符合当地政府规划部门的要求，作到合理规划，合理布局，统筹兼顾。（2）严格执行国家现行设计规范，贯彻国家有关消防、环境保护、劳动安全及工业卫生的有关法规。（3）积极采用国内外成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料，借鉴已建成LNG汽车加气站的成功经验，保证工程工艺技术的先进性、可靠性、安全性、经济性，使工程整体建设达到目前国内先进水平。（4）设计中尽一切努力节能降耗，在工艺流程和设备方面，采用先进的节能降耗工艺和设备，减少对水、电等的消耗，以达到国家有关节能减排的要求。（5）美化环境，创建良好的工作环境。1.2编制遵循的主要规范、规定和标准本工程统一执行现行的国家和行业有关规范和标准，除非另有规定，执行的规范和标准应为最新版。参照执行国际上的标准，所应用的法律、法规、规范与标准有以下的优先执行中国的法律、法规、规范与标准；本工程编制遵循的现行国家主要规范、规定和标准如下：液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范NB/T1001-2011汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002（2006年版）汽车用燃气加气站技术规范CJJ84-2000建筑设计防火规范GB50016-2006石油天然气工程设计防火规范GB50183-2004建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005砌体结构设计规范GB/T50003-2001(2002年局部修订条文)建筑抗震设防分类标准GB50223-2008建筑抗震设计规范GB50011-2010工业企业总平面设计规范GB50187-93爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92建筑物防雷设计规范GB50057-2010石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH3063-1999供配电系统设计规范GB50052-2009电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-2008低压配电设计规范GB50054-95污水综合排放标准GB8978-1996输送流体用无缝钢管GB/T8163-2008流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T14976-2002声环境质量标准GB3096-2008工业企业设计卫生标准GBZ1-20101.3编制范围和编制内容1.3.1编制范围以符合国家有关政策法令、技术成熟可靠、经济投资合理为宏观指导思想，本可行性研究报告的编制范围为该工程的所有站内工程及其配套的工艺系统。论证某东关LNG加气站项目的实施具有可行性。1.3.2编制内容本可行性研究报告编制的内容是该工程建设的必要性和可行性论述，技术方案的选择确定，包括总图、工艺、建筑、电气、消防、自控等相关专业；对该工程的总投资做出估算；对工程做出经济、社会效益评价、对环境的影响等做出简要评价；提出该工程项目的总评价和建议。1.4项目建设的必要性（1）建设LNG加气站推广清洁燃料是治理机动车排放污染，改善环境质量，打造绿色城市的需要。根据有关资料统计，城市大气环境污染60%来自机动车辆的尾气排放。公路路网的大气环境污染100%来自机动车辆。由机动车尾气而导致的大气污染已严重影响居民健康并制约经济持续快速的发展。建设天然气汽车加气站发展天然气汽车是治理机动车辆排放污染，改善大气环境质量的有效举措；是落实我国政府建立资源节约型，环境友好型城市的重要举措。要全面彻底的治理汽车排放污染，必须治理交通干道的汽车排放污染。发展天然气清洁汽车，打造绿色物流，是治理交通干线及沿线区域大气污染的根本途径。通过重型卡车使用LNG燃料，汽车尾气综合排放与燃油车辆相比可下降80%。这可使城市区域的大气环境得到明显的改善，为建设山川秀丽、蓝天碧水的新城区做出很大贡献。（2）建设天然气加气站是发展天然气能源产业，是调整能源结构和实现能源战略安全的重要举措。长期以来，各类车辆均以燃油为燃料，在世界性的石油紧张、价格一路飙升的严峻现实下，发展LNG汽车、CNG汽车，减少对燃油的依赖，实现能源多元化，有利于我国的能源安全，有利于我国国民经济的可持续发展。（3）建设天然气加气站发展天然气能源产业符合国家产业政策。天然气汽车发展迅猛，根据国家规划，将在“十二五”期间重点发展清洁能源汽车。由于LNG车用燃料有效载量大，单次加气行驶距离长，与以柴油为燃料的客货车相比，LNG汽车可节约20%30%的燃料费用。而且天然气作为汽车燃料比汽油、柴油的综合排放降低约85%，无铅、笨等致癌物质，基本不含硫化物，环保性好。同时，发展天然气产业的经济效益显著。随着LNG汽车、CNG汽车、加气站站的运行，将带动与天然气汽车相关的机械制造、汽车、低温贮运，电子电器、仪器仪表、新工艺、新材料、试验检测以及教育培训业等行业的发展，创造上万个就业机会，促进社会经济的发展。（4）建设天然气加气站发展天然气汽车是运输业经济效益最大化的途径之一。LNG作为汽车燃料，比燃油费用节约37%左右，以气代油的经济效益较为可观；同时天然气是一种高辛烷值燃料，辛烷值是评定燃料性能的一项重要指标，高辛烷值对延长发动机的寿命是十分有益的。（5）项目示范效应LNG加气站的技术和建设在我国处于发展阶段。通过本项目建设过程，积累工程建设的经验，为山西省液化天然气汽车技术的推广与应用、全面发展清洁汽车创出一条健康之路，为全面治理重卡车辆的排放污染，加快汽化山西的进程。1.5项目建设的可行性1.5.1加气站建设条件本站建设拟选址在山西某东观镇，可用场地面积适宜，能够与周围建构筑物保持充足的安全间距，同时站址交通便利。1.5.2气源条件根据阳泉华润燃气有限公司提供的信息， LNG加气站气源由华润燃气LNG营运中心统一调度，华润华润燃气LNG营运中心与中石油、中海油、中石化的战略合作关系，保证了华润燃气的LNG业务将高效、低价、强竞争力的发展。根据华润燃气LNG营运中心提供的资料，本工程利用的天然气气源的性质如下：（1）天然气组分：天然气组分表(体积百分比)表1.4-1序 号项目数值备注一组 分含 量(mol)1甲烷95.3972乙烷3.7653丙烷0.4264异丁烷0.0225正丁烷0.0136异戊烷0.0017正戊烷0.0008氮气0.3769二氧化碳0.000二特性数 值1体积高位发热值(MJ/m3 )38.9915，101.325KPa2体积低位发热值(MJ/m3 )35.1515，101.325KPa3气相密度(kg/m3)0.6978293.15K，101.325KPa4液态密度(kg/m3)437.88288.15K，101.325KPa5汽化体积（m3/1000kg）1433.07293.15K，101.325KPa（2）平均分子量：17.00（3）互换性指标华白数（0293.15K，101.325KPa）：W=54.13MJ；（4）爆炸极限爆炸上限：14.54%；爆炸下限：4.54%。该天然气气质满足天然气GB17820中二类气质标准，满足城镇燃气设计规范对天然气质量的要求。以上天然气气质符合液化天然气的一般特性（GB/T19204）及车用压缩天然气（GB18047）的规定。1.5.3项目建设的意义（1）经济性重卡使用天然气作燃料，每年的燃料费可节约20-30%，以气代油的经济效益较为可观。对于LNG加气站来说，利用LNG的物性特点，无需再加工，LNG加注部分只是低温泵简单加压灌注，运行成本较低；相比较而言一次性投资稍大，由于使用空温式高压气化，从能耗角度降低了成本。（2）安全性天然气的燃点约为650，比汽、柴油、液化石油气（LPG）的燃点高，点火性能高于汽、柴油和LPG。天然气的爆炸极限为4.614.57%，且密度很低，约为空气的一半左右，稍有泄漏即挥发向上扩散。LPG的爆炸极限为2.49.5%，燃点为466，且气化后密度大于空气，泄漏后不易挥发；汽油爆炸极限为1.07.6%，燃点为427；柴油爆炸极限为0.54.1%，燃点为260。由此可见， 在某种程度上天然气比汽油、柴油、LPG更安全。（3）环保性天然气本身属清洁能源，本工程的原料（LNG）为液化后的天然气，天然气在液化过程中，由于工艺及设备管道的要求，一些有害物质如：水、硫、汞等脱除的更为纯净，所以LNG比管输气态天然气更为洁净。通过加气站供给受气车辆的天然气不用经过任何再加工，只是经过简单物理变化，无任何“三废”物质。正常时介质在密闭的系统内运行，不产生任何污染物。与燃油车相比，天然气汽车的尾气排放中二氧化碳的量大大减少，有害物质排放量降低约80%，被称为真正的环保汽车。综上所述，2011年11月1日LNG加气站行业规范已经出台，加气站的建设条件已经成熟；加上国内有成熟的设备生产厂家和加气技术的逐渐成熟，本项目加气站的建设是可行的。第二章、城市概况2.1区域位置某位于山西省中部，太岳山北麓，太原盆地南部，汾河东岸。东与太谷县相邻，西与平遥县接壤，南与武乡县交界，北与清徐县毗连，东南与榆社县峰峦相依，西北与文水县隔河相望。隶属于山西省晋中市。因古时有昭馀祁泽薮而得名。全县辖6镇2乡（昭余镇、东观镇、古县镇、贾令镇、城赵镇、来远镇、西六支乡、峪口乡），160个村民委员会，289个自然村。境域面积854平方公里。2004年人口26.1万人。2.2交通状况某地当通衢，历来是山西省交通枢纽之一。古时有两条驿路通过。一条是秦陇等地北上必经之路，另一条是由晋中通往晋东南的孔道。子洪口，东有板山，西有白寺岭，海拔均在1100以上，沟宽500米，长20公里，双峰对峙，形成天然关隘，是进出上党之门户，历来为兵家必争之地。现今，交通更加方便。南同蒲铁路东西向横贯县境，长20公里，设某、东观2个车站。祁临高速、国道108线、208线及大运公路纵横贯穿县境，乡村公路网络交叉。县境内公路通车里程204公里。2.3地理气候某属温暖带大陆性气候。四季变化分明，春季干旱多风，夏季湿热多雨，秋季晴朗，日照充足，冬季寒冷少雪。年平均气温9.9C，年平均日照时数2675小时，年平均降水量441.8毫米，无霜期171.2天。往往会出现不同程度的旱、涝、风、雹、霜等自然灾害，以干旱现象最为普遍。2.4经济发展2009年底，全县实现地区生产总值35.5亿元，财政收入3.11亿元，固定资产投资总额17.5亿元，社会消费品零售总额17.48亿元，规模以上工业增加值完成5.98亿元，农民人均纯收入达到6302元，城镇居民人均可支配收入达到14704元。第三章、市场需求3.1用户概况本项目主要为晋中市岩兴汽贸有限公司的重卡提供清洁燃料LNG。3.2市场预测随着经济和社会的发展，我国已成为能源消费大国，从1993年起我国已成为石油净进口国，能源短缺也威胁到国家的战略安全。由市场供需矛盾而引发油品短缺及价格波动，特别是近几年，随着市场需求量大规模的增加，这种矛盾更加突出。近年来，某重卡保有量增长迅速。机动车尾气含有多种化学物质，如一氧化碳、氮氧化合物和碳黑等，都会对空气造成严重污染。随着经济的发展和重卡保有量的高速增长，某面临汽车能源需求和环境保护的双重压力。因此，将LNG加气站纳入某推广汽车新能源计划，减轻对油品的依赖是调整能源结构、美化环境的战略需要。使用LNG作为车用燃料具有以下优势：（1） 符合国家节能减排政策，属于国家扶持的朝阳产业。（2） 能充分利用华润燃气LNG营运中心协调及华润集团技术管理优势，为项目提供持续、可靠、充足的清洁能源供应。（3） LNG作为车用燃料还具有一定的价格优势。结合番某LNG加气站的发展现状，现某还没有LNG加气站，可知某及山西天然气车用燃气市场前景广阔。项目投产运行后将会促进天然气燃料车辆的大力发展，对市场发展十分有利。本项目建成后是对某能源结构的优化，不占用当地用气指标，对其他燃料不会产生冲击。3.3车用天然气优势分析3.3.1车用燃料价格分析近期时讯：国家发改委出台新规，2011年4月7日零时起，我国汽、柴油价格每吨分别提高500元和400元，且近来我国部分城市又开始闹起油荒；目前国产陆上天然气出厂基准价格每千立方米1155元。 （1）油价尽管当前物价形势较为严峻，但国家仍然坚持按照当前价格形成机制提高成品油价格，可见后期国际原油价格将继续走高，不排除主营单位将联手推高油价。（2）气价国家发改委发出通知，自2010年6月1日零时起改进天然气价格管理办法，取消价格“双轨制”，为理顺车用天然气与成品油之间的比价关系，要求各地原则上天然气与汽油最高零售价格不低于0.75:1的比价关系，理顺车用天然气价格，保持车用气的合理比价。发改委相关负责人表示，我国天然气资源匮乏，适当上调天然气价格，对于合理有效配置天然气资源，保证天然气供应，十分必要且紧迫3.3.2 LNG燃料经济性分析 太原市2011.5月油价如下 表3.3-1名称0#柴油-10#柴油-20#柴油价格（元/升）7.47.818.16根据热值等价的原则，可以推算出，在热值相等的情况下， 1L柴油相当于1.1Nm3天然气。综合上述内容，并参考新规出台后山西油气市场价格变动情况等因素，本项目参考周边市场售价确定LNG按照4.1元/Nm3的价格计算，对重卡使用两种燃料进行比较和分析。详见下表：公交车燃油燃气消耗比较表表3.3-2项目燃料燃料单价每辆车百公里燃料耗量百公里费用合计柴油7.4元/L42.42L313.908元天然气4.1元/Nm346Nm3188.6元根据当地实际情况，以每辆LNG重卡耗气量为35KG/百公里，柴油天然气消耗比按1:1.1；则每辆重卡使用0#柴油作为燃料后，与天然气相比，每百公里可节约125.308元，每车每天行驶里程按300公里计算，则每车每天可节省燃料费用375.92元；综上可以看出：相对于柴油，重卡用天然气作为燃料，具有明显的价格优势。第四章、总图运输4.1站址4.1.1建站条件某为加快应用清洁能源、改善空气质量、加强环境保护，决定在重卡行业推广使用LNG（液化天然气）作为燃料，今年晋中市岩兴汽贸有限公司一期一次性投入44辆LNG重卡，二期再投入56辆。本项目拟选站址位于山西省某东观镇，G108国道北侧，G208G国道东侧，优越的地理位置、良好的自然条件、便利的陆地交通网络都为阳泉华润燃气有限公司LNG加气站的建设创造了良好的基础条件。4.1.2站址选择原则（1）站址的选择和分布应符合城市总体规划和城市燃气专项规划。（2）严格遵守液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范NB/T1001-2011、汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002（2006年版）、建筑设计防火规范GB50016-2006等国家相关规范的要求和规定，确保本站相关设备与站内、外建、构筑物的安全间距满足要求。（3）站址应具有适宜的交通、水电、给水排水、通信及工程地质条件。4.1.3站址情况本加气站的加气对象主要为晋中市岩兴汽贸有限公司LNG重卡，本站选址于东观镇G108国道北侧重卡修理厂区东北角。该地块场地宽敞、远离居住密集区、交通方便，60米以内无重要建筑物，本站与站外建构筑物安全间距均满足规范要求，符合建站条件。本站所需土地、水、电等条件在此皆可以得到解决，初步选址符合LNG汽车加气站的建设要求。4.2总平面布置4.2.1设计原则（1）本站按火灾危险性分类属于甲类场所，属于火灾、爆炸危险场所。故站区平面布局严格按液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范NB/T1001-2011的有关规定布置。在满足规范要求的最小防火间距以及进出车辆的回车场地的前提下，作到布局合理，布置紧凑，节约用地。（2）认真贯彻执行国家基本建设的方针、政策和规定。（3）在有限的用地范围内做到满足工艺流程，节约用地，营造优美环境。4.2.2总平面布置（1）总图布局根据站区的实际情况和生产工艺的需求，本站分为储罐区、卸车区、加气区和生产辅助区等。LNG储罐为地上式，1台LNG低温储罐，1台LNG泵橇，1台卸车/储罐增压器（储罐撬集成）和1台EAG加热器（储罐撬集成）均设置于防护提内；加气区设置有2台加气机，加气机与泵橇集成，辅助生产用房由控制室、配电室、空压机室及办公室等附属用房等组成。汽车加气站工艺设施与站内外建、构筑物的防火间距见表4-2-1。表4-2-1 汽车加气站工艺设施与站内建、构筑物的防火距离（2）绿化绿化是改善区域气候，改善生存空间，营造健康氛围的重要手段。所以，本站区内设有足够的绿地面积。利用空地种植草地和难燃树种，借助站内原有地势，结合绿地的平面和空间造型，美化场站景观。（3）竖向设计根据竖向设计的基本原则，结合站区地形，同时考虑到站区的排水，站内设计标高以站区进出站口地面标高为0.000。整个站区的竖向设计由加气岛区坡向四周，坡度为0.3。站内雨水流出本站后，进入市政雨水排水系统。（4）道路及出入口为使加气车辆进出通畅，加气区最小转弯应满足重卡车辆转弯要求；站区加气车辆出口和入口分开设置。（5）围护设施加气站属于易燃易爆性生产场所，为了加气站的安全管理，应作适当封闭。站内设备区与站外采用非燃烧实体围墙隔离，高度2.2米。（6）主要技术经济指标l 加气站占地面积：2658.62m2（约合3.99亩）l 改建筑物面积：35m2（原有房改造）l 新建构筑物面积：234.65m2l 场地道路面积：2053.37m2l 绿化面积：335.6m2l 绿化率：12.62%第五章、工艺方案5.1系统主要设计参数（1） 设计LNG总储存容积60m3,设1台60m3卧式储罐；（2） LNG储罐设计压力1.26MPa；（3） LNG储罐及管路系统设计温度-196+60；（4） LNG储罐静态蒸发率0.14%/d（液氮）；（5） 系统噪音55dB；（6） 系统无故障工作时间5000h；（7） 加气系统计量误差1.0%。5.2工艺流程工艺流程细分为四个环节：卸车流程、LNG加气流程、卸压流程、BOG回收等。（一）卸车流程：把LNG槽车内的LNG卸至LNG加气站储罐内。采用增压器或增压器与潜液泵联合的卸车流程。LNG槽车到站后，利用泵橇上的空温式增压气化器对槽车储罐进行升压，使槽车与LNG储罐之间形成一定的压差后，开启车、罐之间的卸液管道将槽车中的LNG卸入站内的低温储罐内。也可选择启动潜液泵，将槽车中的LNG卸入站内的低温储罐内进行储存。（二）加气流程：LNG储罐LNG潜液泵售气机LNG车载气瓶。储罐中的饱和LNG通过潜液泵加压、加液机计量后通过加液枪给汽车加液，加液压力1.6MPa。在给车辆加液时，先将加注、回气管路通过专用的LNG加液、回气接软管与汽车上的LNG瓶进液、回气接口相连接，通过回气口回收车载瓶中余气以降低LNG贮罐内的压力。将低温储罐内的LNG输送到低温潜液泵中，通过加液机来控制泵运转输送的流量，同时用LNG流量计计量出输送的液体，再在面板上显示出加液量及价格。（三）泄压流程：LNG储罐、低温管路安全阀（泄压）LNG贮罐内气相压力高于安全阀设定压力，安全阀自动泄压。在给储罐调压过程中，储罐中的液体同时在不断的蒸发和气化，这部分气化了的气体如不及时排出，储罐压力会越来越大，当储罐压力大于设定值时，相关阀门打开，释放储罐中的气体，降低压力，保证储罐安全。（四）BOG回收：BOG的来源主要有两部分：LNG泵LNG低温储罐；LNG车载气瓶LNG低温储罐。LNG潜液泵泵池预冷过程中，LNG储罐中LNG进入LNG潜液泵泵池，部分LNG气化，产生的BOG通过回气管道返回LNG低温储罐，既可达到预冷潜液泵泵池的目的，又可回收BOG气体和对储罐进行压力调节。5.3主要工艺设备本站主要设备有1套LNG储罐橇（包括LNG储罐、增压器、EAG加热器）、1套LNG泵撬（含泵池）、LNG加气机2台等。5.3.1储罐部分（1）LNG储罐LNG储存常用的小型储罐按围护结构的隔热方式分类，大致有以下2种：1）真空粉末隔热隔热方式为夹层抽真空，填充粉末（珠光砂）。真空粉末绝热储罐由于其生产技术与液氧、液氮等储罐基本一样，因而目前国内生产厂家的制造技术也很成熟，由于其运行维护相对方便、灵活，目前LNG加注站、气化站使用较多。2）高真空多层缠绕绝热采用高真空多层缠绕绝热，多用于LNG槽车和LNG车载气瓶。应用高真空多层绝热技术的关键在于绝热材料的选取与工装以及夹层高真空的获得和保持。LNG储罐的绝热材料一般有20层到50层不等，多层材料在内容器外面的包装方式目前国际上有两种：以美国为代表的机器多层缠绕和以俄罗斯为代表的多层绝热被。多层缠绕是利用专门的机器对内容器进行旋转，其缺点是不同类型的容器需要不同的缠绕设备，尤其是大型容器旋转缠绕费时费力。多层绝热被是将反射材料和隔热材料先加工成一定尺寸和层数（一般为10的倍数）的棉被状半成品，然后根据内容器的需要裁减成合适的尺寸固定包扎在容器外。本站选用全容积为60m3真空粉末隔热卧式储罐1台。根据系统的工作压力，并考虑其经济性，确定储罐的设计压力为1.26/-0.1 Mpa（内容器/外壳）。储罐设计参数如下：主要受压元件材料：SA240-304/Q345R（内容器/外壳）最高工作压力：1.20MPa；设计压力：1.26/-0.1MPa（内容器/外壳）；最低工作温度：-162/环境温度设计温度：-196/50充装系数：95%静态蒸发率：0.14%/d（液氮）（2）LNG潜液泵（含泵池）一台LNG潜液泵（含泵池）的流量根据加注站的设计规模及加气机的流量，本项目选择一台LNG潜液泵（含泵池），流量为0340L/min。LNG潜液泵（含泵池）包括泵体和泵池两部分，泵体为浸没式两级离心泵，整体浸入泵池中，无密封件，所有运动部件由低温液体冷却和润滑。LNG潜液泵（含泵池）由一台变频器控制。根据LNG泵的性能曲线对LNG潜液泵（含泵池）进行选型，所选LNG潜液泵（含泵池）的主要参数如下：介质：LNG最低工作 ：-162设计温度：-196设计流量：8-340L/min（液态）设计扬程：15-488m转速范围：1500-6000RPM所需进口净压头：1-4m电机功率：11.7KW电源：3相，380V，50HZ（3）储罐/卸车增压器增压器是完成加气系统升压升温的设备之一，选用环境式换热器。增压器选用空温式加热器，增压借助于列管外的空气给热，使管内LNG升高温度来实现，空温式换热器使用空气作为热源，节约能源，运行费用低。本设计选用单台处理量为200Nm3/h的增压器1台。其主要工艺参数如下：单台处理量： 200Nm3/h进口介质： LNG出口介质： NG/LNG进口温度： 高于或等于-162出口温度： -146最高工作压力： 0.80Mpa设计压力： 1.6Mpa设计温度： 196（4）EAG加热器两台EAG加热器是LNG系统安全放散的设备，选用空温式换热器。本次设计EAG空温式换热器的处理量单台取120Nm3/h，共两台，即可满足要求，具体参数如下：单台处理量：120Nm3/h进口温度：-162汽化能力出口温度：20设计温度：-196最高工作压力：1.2MPa设计压力：1.6MPa主体材质：铝翅片管5.3.2LNG加气机LNG加气机是给重卡车上的LNG气瓶加气和计量的设备，主要包括流量计和加气枪两大部件。流量计是计量设备，采用质量流量计，具有温度补偿功能；加气枪是给车载LNG气瓶加注的快装接头，根据流量，本设计选用流量为200L/min的加气枪。所选LNG加注机的主要参数如下：最小喷嘴压力：0.41MPa流量：200L/min（液态）喉管配置：单管计量计量精度：1%工作介质：LNG最低工作温度：-162设计温度：-1965.4管道及管件选择5.4.1选用要求LNG站内的所有设备和管道组成件均与天然气介质相适应，系统设计压力应比最大工作压力高10%以上，且在任何情况下不低于安全阀的定压。站区低温管道管材选用输送流体用不锈钢无缝钢管GB/T 14976-2002不锈钢无缝钢管，增压后的天然气管道选用输送流体用不锈钢无缝钢管GB/T 14976-2002不锈钢无缝钢管。5.4.2管道及元件站区工艺管道布置合理、紧凑、整齐、美观，方便维修和操作。低温管道管材选用0Cr18Ni9不锈钢无缝钢管。LNG低温管道均采取真空形式保冷。站区除管道与设备连接采用法兰连接外，其余均采用焊接。低温管道采用平面借助L型弯头补偿器，地上工艺管道采用高效隔热支吊架（管托），管架采用型钢低支架。5.5管道布置站区工艺管道布置横平竖直，走向合理、紧凑、整齐、美观，方便维修和操作。围堰内储罐至泵橇的管道采用真空软管连接。5.6阀门LNG工艺管道上设有手动截止阀、调节阀、紧急切断阀、安全放散阀、止回阀等；LNG储罐的进、出液管道上设有紧急切断阀；液相管道上两个阀门之间设有去EAG系统的安全阀等。阀门是系统实现自动化运行和安全运行管理的关键设备，低温管道上阀门应具备耐低温性能。加气枪前设置拉断装置。所有阀门选用定点生产厂家的高品质产品。主要设备如下：序号设备名称单位数量备注160m3 LNG储罐台1卧式2LNG潜液泵（含泵池）台15储罐增压器台1卸车与储罐增压共用，储罐撬集成6EAG加热器台1储罐撬集成7LNG加气机台2单枪，泵橇集成9工艺管道系统套1第六章、自控设计6.1概述根据LNG加气站工艺生产介质为易燃易爆物品的工艺特点，控制系统设计和软件设计将在满足工艺要求的前提下，既考虑技术的先进性、操作的简便性和直观性，又特别注意运行的可靠性和稳定性，并兼顾价格因素。根据LNG加气站的规模及生产过程的特点，选择以技术先进可靠、性能价格比高的可编程序控制系统（简称PLC）为主的控制方式，设置了较完善的检测、控制及必要的信号联锁保护，对加气站的生产过程进行监控。本LNG加气站不设计单独的安全仪表系统；安全联锁、紧急停车功能由可编程序控制系统（简称PLC）实现。现场设计有毒和可燃危险气体的泄漏检测器，其信号进PLC系统报警，以便操作人员及时采取相应措施保证装置及人身安全。三波段红外火焰探测器信号进火灾报警控制器，报警信号进PLC系统报警。IC卡网络管理系统完成装车计量，IC卡管理等功能。6.2控制系统（1）可编程序控制系统（简称PLC）控制系统采用可编程序控制系统（简称PLC），对加气站的各工艺参数及设备运行情况进行全方位的监视和联锁控制，并对液位、温度、压力等工艺参数实现显示、报警、控制、查询、打印等功能。 构成了监测和控制的核心。操作人员可在控制室内通过PLC 操作站对工艺过程进行监视和控制。PLC系统选用的控制站具有冗余容错技术，中央处理卡、通信卡、电源卡、接口卡、控制用AI/AO卡件及供电单元应冗余配置，所有控制回路及重要检测回路中的I/O卡件冗余配置，使PLC系统具有很高的可靠性和安全性。PLC系统的操作站具有键锁或设置密码功能，用于设置不同的操作或管理级别。PLC系统的其中一台操作站兼做工程师站，用于PLC 系统组态、调试、维护和管理。控制室设置独立的以太网（局域工厂管理网），通过防火墙与LNG卫星站控制网络连接。放置在控制室的可编程序逻辑控制器的基本功能：1）对生产变量进行数据采集、处理和实时控制。2）对生产过程进行顺序控制。3）动态显示生产流程、主要工艺参数及设备运行状态，对异常工况进行声光报警并打印记录备案、存贮有关的重要参数。4）在线设定、修改控制参数。5）显示应急关断报警信号。6）显示有毒及可燃气体和火警的探测状态，以声光形式对探测到的异常状态报警。7）显示报警一览表。8）数据计算、逻辑控制、联锁保护。9）与上位管理计算机通信。10）历史数据记录和报告打印。（2）IC卡网络管理系统IC卡网络管理系统包括加气机控制和装车预设定控制器和存取控制（数字显示和读卡器）等。IC卡网络管理系统是站级管理系统，是为加气站管理而设计开发的，含加气站数据采集、站内业务处理系统。包括：加气过程数据采集、数据查询、结算报表、数据备份、导入导出，以及系统运行参数设置。系统分为后台数据采集、前台应用两个子系统，两个系统无缝结合使加气站管理更加直观简洁。该系统技术先进，实用性强，便于扩充。采用IC卡和装车预设定控制器，为客户提供了方便，提高了公司管理水平。IC卡网络管理系统采用逻辑加密卡，三级加密技术。一级IC卡密码，二级信息写入加密，三级客户密码。非授权用户不得进入程序系统，用户按其权限级别执行相应操作，不得进行权限之外的操作。系统具备完整的数据备份功能，确保原始数据的安全性。IC卡网络管理系统的基本功能：1）适用多种付费方式，即定量、定额加气，IC 卡、现金结算。2）数据上传多样化，适用不同需求。3）完整的原始数据，能为各种报表提供统计计算。4）不同功能的卡片方便客户使用。有司机卡、操作工卡、管理卡。5）IC卡上存储的值不足时，自动挂机。6）IC卡挂失功能。7）打印各种凭据。8）加气机停电数据保存功能。9）采用灰色标记方式解决IC卡消费时，随意拔卡。10）采用CAN总线通讯与PLC联网，完成对整个LNG加气站的控制。6.3仪表选型仪表选型应在满足工艺过程测量和控制功能的前提下，选用技术先进、质量可靠、价格合理、售后服务和技术支持良好的仪表和自控设备。用于远传的测量仪表选用智能型仪表；电动传输的标准信号范围：4-20mA DC叠加HART协议。气动传输的标准信号范围：20-100KPa，所有测量单位采用SI标准。仪表采用故障安全型设计，所有联锁触点在正常工况时闭合，继电器和电磁阀在正常时带电（特殊要求的除外），控制阀和开关阀在电源和气源故障时，应处于安全位置。现场安装的变送器带输出信号指示。（1）温度仪表温度集中测量采用国际统一标准的Pt100 铂热电阻、红外测温仪等。就地温度指示采用100mm的抽芯式万向型双金属温度计，精度为满刻度的1.5%。（2）压力仪表压力表一般采用波登管测量元件，根据应用和材质的需要，也可使用膜片和波纹管型的元件，如果工艺条件无其他要求，元件材料都应是316SS 或等同的不锈钢。采用100mm 公称直径，带有不锈钢防风雨外壳。远传的压力变送器为智能型压力变送器，其精度优于满刻度的0.1%。（3）流量仪表LNGG加气站流量测量选用质量流量计。（4）液位仪表液位测量仪表选用差压法或静压式液位变送器、雷达液位计、超声波液位计等。（5）仪表阀门调节阀一般采用气动薄膜执行机构；联锁切断阀采用气动O型切断阀或三偏心蝶阀等。所有的仪表阀门的工艺管道连接符合工艺管道等级表的要求。（6）可燃气体检测仪表可燃气体检测仪表采用催化燃烧式探头。6.4仪表供电仪表电源采用不间断电源(UPS)供电。总用电量约2KVA。仪表用不间断电源的技术指标符合SH 3082-2003石油化工仪表供电设计规范中的规定。UPS后备供电时间30min。6.5仪表供气仪表用压缩空气质量要求符合SH 3020-2001石油化工仪表供气设计规范中的规定。总耗气量为11Nm3/h；当气源发生故障时，储气罐应能持续供气15分钟以上。6.6仪表的防爆和防护现场仪表选用全天候型，满足现场使用环境现场安装的仪表应至少满足IEC60529和GB4208标准的IP66防护等级。所有现场安装的电子式仪表应根据危险区域的等级划分，选用符合IEC60079标准或GB3836标准，具有国家防爆合格证的产品。安装在火灾或爆炸危险场合的仪表设备符合危险区域等级划分的要求，在爆炸区域内的现场仪表采用本安防爆仪表，无法满足本安要求的仪表采用隔爆型。安装在火灾或爆炸危险场合的就地仪表盘宜采用正压通风防爆措施，防爆保护等级EEx-p (IEC)。6.7仪表接地及防雷仪表及控制系统采用等电位连接，仪表控制系统侧设有工作接地、安全接地汇流排，分别与电气的接地网络相连接。仪表及控制系统的接地电阻不应大于4欧姆。仪表及控制系统的接地连接电阻不应大于1欧姆。仪表盘、仪表电缆桥架、仪表设备、仪表接线箱的仪表安全接地在现场通过框架或直接与电气接地网连接，工作接地应在仪表控制系统侧接地。本项目在电子式仪表现场侧加防雷保护器（或仪表带防雷功能）并在控制系统侧加装防雷保护器。6.8控制室LNG加气站设置1个控制室，控制室面积约12平方米。控制室负责LNG加气站的操作控制，控制室应设置在安全区域并符合防火建筑设计标准。第七章、公用工程7.1土建7.1.1建筑（1）设计原则设计遵照国家现行的建筑工程建设标准、设计规范、制图标准，贯彻执行国家和地方有关工程建设的政策和法令。贯彻“适用，安全，经济，美观”的设计原则。在满足生产使用要求和确保安全的前提下，贯彻集中化、露天化、轻型化的设计原则，尽量利用当地成熟的建筑技术和材料，推广使用新技术、新材料，尽可能节约建设资金，缩短建设周期。在满足生产要求的原则下，为施工维修和安全提供便利条件。（2）建筑设计本站的建筑物为改建站房(包括控制室，配电室)。本工程建筑设计在满足工艺流程和总平面布置的前提下，力求使建筑物简洁明快、和谐统一，满足当地规划部门的要求。 筑物为一、二级耐火等级。站内建构筑物均按建筑设计防火规范GB50016-2006和液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范NB/T1001-2011的要求进行设计。建筑设计力求平面布局合理，建筑造型简洁明快，满足当地规划部门和建设单位的要求。内外檐装修标准拟采用中档标准，所有建筑物外檐均采用高级建筑外檐涂料粉刷，铝合金门窗。内檐为一般常规做法：中级抹灰，水泥及地砖地面，屋面采用刚性防水的平屋面，建筑物结构形式均为砖混结构。设计时采用国标和当地的标准图集，并充分尊重当地工程习惯做法。7.1.2结构（1）设计依据及设计原则设计依据： 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）； 建筑结构荷载规范（GB50009-2006）； 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）； 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；砌体结构设计规范（GB50003-2001）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；设计原则：依据工艺要求及特点，遵循国家基本建设方针、政策，按照现行颁布的有关规范、规定及标准进行设计。力争做到工程技术先进，安全可靠，经济适用。（2）设计参数取值结构的设计使用年限依据建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）第1.0.5条，结构的设计使用年限定为50年。建、构筑物的安全等级依据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）第3.2.1条，所有建构筑物的安全等级定为二级，结构重要性系数r0=1.0。结构抗震依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）附录A，我国主要城镇抗震设防烈度，设计基本地震加速度和设计地震分组，某抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g。设计地震分组为第一分组。依据建筑抗震设防分类标准（GB50023-1995）第6.0.4条，生产建（构）筑物抗震设防类别为丙类。混凝土结构耐久性依据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）第3.4.1条，混凝土结构的环境类别为二a。（3）材料钢材、板材及型材为Q235钢，钢筋采用HPB235级和HRB335级钢筋。砌体采用MU20毛料石，M5砂浆。水泥品种一般采用普通硅酸盐水泥，并根据建、构筑物的特点和所处的环境条件合理选用添加剂，混凝土采用C15、C20、C25、C30混凝土。砌体采用粘土多孔砖。道路、回车场采用240mm厚C30素混凝土地面。表7-1 建构筑物特征一览表序号名称层数面积m2耐火等级结构形式1站房135二级砖混结构2加气罩棚191二级网架结构7.2电气7.2.1设计范围本工程包括站内建构筑物电力、照明、防雷、接地及其相关的供配电系统和总平面图的设计。7.2.2设计依据及规范（1）供配电系统设计规范GB50052-2009；（2）低压配电设计规范GB50054-95；（3）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50028-92；（4）电力工程电缆设计规范GB50217-2007；（5）建筑物防雷设计规范(2000年版) GB50057-94（2000）；（6）通用用电设备配电设计规范GB50055-93；（7）化工企业静电接地设计规程HG/T 20675-1990；（8）石油天然气工程设计防火规范GB50183-2004。7.2.3供电系统根据工艺生产设备对供电可靠性的要求，站内动力、照明负荷按“三类”用电负荷设计；本站小时最大用电负荷约为22KW。站内供电电压等级380V。7.2.4电力与照明（1）站内加气机等爆炸危险环境区域，按国标GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的要求设计，电气设备选用隔爆型dIIBT4级防爆电器，照明导线穿钢管敷设。其它环境按一般建筑物设计。进入防爆区域的各类电缆采用防火性能较高的阻燃电缆。站内配电采用放射式配电方式，室外电缆直埋或电缆沟敷设，直埋埋深-1.0m,过路及穿墙穿钢管保护。（2）其他非防爆和火灾危险环境的电力及照明设备按其所在环境选用防护型或一般型电气设备。（3）本工程各建筑物的照度标准按工业企业照明设计标准GB50034-92进行设计。灯具形式视其环境不同采用防爆、防水、防尘或普通型。控制室、配电间等重要场所设置平时/应急照明两用灯具，应急时间不少于30分钟。7.2.5 防雷及接地（1）站内防雷接地设计符合国标建筑物防雷设计规范及工业与民用电力装置的接地设计规范。（2）站内“二区”爆炸危险场所的建构筑物按“第二类”工业建筑物防雷要求设计,接地电阻不大于10欧。（3）站区内电力装置采用接零保护,接地方式为TN-S系统。（4）站区