LNG汽车加气站技术方案

LNG汽车加气站技术方案〔撬装式1泵2机〕2023年三月目录\l“_TOC_250001“第一章工程的自然条件和设计标准说明 3工程的自然条件设计遵循的主要标准、标准\l“_TOC_250000“其次章设计说明 6设计规模设计原则流程设计概述工艺流程设计说明待机状态第三章设备选型参数 103.13.2LNG3.3LNG3.6第四章设备供货清单 20加气站标准序号 标准/标准编码标准加气站标准序号 标准/标准编码标准/标准名称工程的自然条件自然条件序号自然条件序号1工程安装地点内容户外2四周空气温度最高温度最低温度最大日温差60℃-20℃25℃3海拔高度≤3000m4污秽等级≤III级5风速不超过35m/s6地震烈度8度7环境相对湿度≤90％〔+25℃〕1NB/T1001-2023《液化自然气(LNG)汽车加注站技术标准》2NFPA57-2023《液化自然气〔LNG〕车用燃料系统标准》3GB50156-2023《汽车加油加注站设计和施工标准》4GB50028-2023《城镇燃气设计标准》5GB/T20368-2023《液化自然气〔LNG〕生产、储存和装卸标准》6GB/T19204-2023《液化自然气的一般特性》7GB17820《自然气》8GB18047《车用压缩自然气》9CJJ84-2023《汽车用燃气加注站技术标准》10SY0092-98《汽车用压缩自然气加注站设计标准》11SH/T3134-2023《承受撬装式加油装置的汽车加油站技术标准》12AQ3002-2023《阻隔防爆撬装式汽车加油〔气〕装置技术要求》13GB50016-2023《建筑设计防火标准》14GB50183-2023《石油自然气工程设计防火标准》15GB50351-2023《储罐区防火区设计标准》16GB50140-2023《建筑灭火器配置设计标准》17SY/T5225-2023《石油自然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程》18GB50052《供配电系统设计标准》19GB50058-92《爆炸和火灾危急环境电力装置设计标准》20GB50057《建筑物防雷设计标准》21GB50011-2023《建筑抗震设计标准》22GB20231-93《构筑物抗震设计标准》23SH/T3147-2023《石油化工构筑物抗震设计标准》24GB50209-2023《建筑地面工程施工及验收标准》25JB/T4780-2023《液化自然气罐式集装箱》26JB/T4783-2023《低温液体汽车罐车》27AQ3001-2023《汽车加油〔气〕站、轻质燃油和液化石油气汽车用阻隔防UnRegistered282023《特种设备安全监察条例》29GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》30GB50316《工业金属管道设计标准》31SY0007《钢制管道及储罐防腐蚀把握工程设计标准》32GBJ19-88《采暖通风与空气调整设计标准》33GBJ116-88《火灾自动报警系统设计标准》34GBJ15-88《建筑物给水排水设计标准》35GBJ16-87《中华人民共和国爆炸危急场所电气安装规程》36GB16297-96《大气污染物综合排放标准》37GB50054-95《低压配电设计标准》38GB150-1998《钢制压力容器》39GB18442-2023《低温绝热压力容器》40JB4730-94《压力容器无损检测》41《压力容器安全技术监察规格》其次章设计说明设计规模设计规模设计总容积

工程60m3加气机

单枪 2 台

备注 单流量计，不带回气计量储罐最大工作压力设计温度蒸发率噪音无故障工作时间应用技术主要功能

1.2MPa-196℃～+60℃≤0.2%≤55dB≥5000h符合相关美国和国内标准要求低温泄漏、爆燃、消防、生产保护等安全监控、报警系统和应急保护系统设计原则我们的设计参考NB/T1001-2023液化自然气〔LNG〕汽车加气站技术标准，并针对国内的状况进展适当提高相关要求的原则进展。并在工艺设计上以安全为首要考虑前提，工艺设计必需满足技术先进牢靠，生产工艺简捷、稳定的要求，并尽可能节约投资。现场管线依据设计院布置的总图、单线图进展分段设计、安装。流程设计概述LNG加气站的工艺流程承受成熟流程,生产过程为密闭流程，总体贯彻了最小漏热量设计理念，既保障了生产安全,又能做到最小的自然气损耗，具有保护环境和提高经济效益的双重作用。加气站流程承受的技术路线，符合当前国际上LNG汽车和汽车加液站的进展主LNGLNG汽车技术的一个局部，一个子系统，而把LNG运输、卸车、储存、装卸、加气及加气回流等作为一个大系统来设计，以避开LNG运输、加注站和车用系统的不匹配问题，流程原理见附图工艺流程设计说明卸车流程从LNG液化厂用低温运输槽车将LNG运至汽车加气站，通过加气站卸车接口、真空管道、潜液泵、流量计、阀门等将LNG灌注到加气站的低温储罐中。能实现利用卸车增压器卸车的功能，可以在LNG加气站初次使用时卸车或者为了保护泵削减泵的使用频率时使用卸车增压器卸车方式，卸车的同时可同时进展加气，能实现卸车量累计计量〔在配备卸车流量计的状况下〕、加气量累计计量功能。卸车时给汽车加气流程当卸车时系统接收到加气机上的加气信号后会马上关闭卸车气动阀，翻开加气机加气气动阀将泵从槽车抽出的液体直接供入加液流量计、加气枪、汽车钢瓶，同时开头加气计量，在此期间卸车计量连续累积。加气完毕后系统会自动开启卸车气动阀，关闭加气气动阀，加气计量停顿。泵从槽车抽出的液体经价液流量计连续进入LNG储罐，卸车计量始终持续直至卸车完毕。整个过程全部由系统自动把握完成，中途不会停泵，卸车流量计始终保持计量状态，卸车计量与加液计量分别由两套电控系统在计量显示，互不影响。(注：卸车计量需配备卸车流量计才能实现)LNG汽车加液流程给车辆加气时，先将加注管路通过专用的LNG加液枪与汽车上的LNG瓶进液接口相连接，把握储罐内的压力将LNG输送到一种专业的低温潜液泵中，通过加气机来把握泵运转输送的流量，同时用LNG流量计计量出输送的液体，在把握面板上方显示质量〔或标方数〕和价格。调饱和流程液体被加热后返回储罐，直到罐内压力到达设定的工作压力，本流程可实现了液体调饱和LNG的温度，以提高储罐的压力。泄压流程LNG储罐内气相压力高于安全阀设定压力，安全阀自动泄压。此时也可手动翻开放散阀EAG加热器升温至常温后经放散管排放至大气中。待机状态在正常待机状态下，系统处于关闭状态，具备随时加气的条件。第三章设备选型参数GB150-1998《钢制压力容器》的要求进展的，同时符合《压力容器安全技术监察规程的相关规定》，考虑到容器是固定在移动式车用LNG撬装加气站上的LNG贮存容器，因此在设计上还参考了JB/T4780-2023序号12序号1234低温储罐标准标准/标准编码GB150-1998国家质量技术监视局GB18442-2023GB/T18443.1-5-2标准/标准名称《钢制压力容器》《容规》2023版《低温绝热压力容器》《低温绝热压力容器试验方法》0015JB/T4780-2023《液化自然气罐式集装箱》〔参照〕6ISO1496-3:1995〔参照〕7IMDG-2023InternationalMaritimeDangeousGoodsCode(参照)8HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》9GB986-88《埋弧自动焊焊缝坡口的根本形式及尺寸》10GB8923-88《涂装前钢板外表锈蚀等级和除锈等级》11GB4237-92《不锈钢热轧钢板》12JB4708-2023《钢制压力容器焊接工艺评定》13JB4709-2023《钢制压力容器焊接工艺规程》14JB4728-2023《压力容器用不锈钢锻件》15JB/T4730-2023《承压设备无损检测》16GB6654－1996《压力容器用钢板》17GB/T14976-94《流体输送用不锈钢无缝钢管》18Q/DSJ-266-2023《-196℃专用低温绝热环氧玻璃钢管材料》LNG管线依据本工程的特点，LNG加气站配管设计主要内容包括以下几个方面：1、工艺管线设计；包括低温下的各种工艺管道、管件及阀门。2、安全泄压、吹扫管线设计；包括氮气吹扫系统、安全放空系统。3、一次仪表安装及管道设计；包括测量压力、温度、流量等参数的一次仪表安装。4、管道支吊架设计。5、保冷〔保温〕设计。工艺管线设计本工程都依据低温工艺管线设计，设计温度-196度。10Crl8Ni9，符合GB/T14976GB8163或SH3405〔SCH10s〕；2、管件材质为奥氏体不锈钢，钢号为0Crl8Ni9，符合GB/12459标准的对焊无缝管件〔冲压〕；3、法兰材质为奥氏体不锈钢，钢号为0Crl8Ni9，符合HG20592标准的公制凸面钢制法兰；与法兰相应的紧固件承受专用级双头螺栓螺母〔0Cr18Ni9〕，应经过冷加工硬化；4、密封垫片承受C型不锈钢金属缠绕垫片，金属材料为0Crl8Ni9，非金属材料为PTFE。5、阀门承受专用低温阀门，应满足输送LNG压力〔压力级别PN1.6Mpa〕、流量要求，且具备耐低温性能(-196℃)另外还包括气动低温阀门：紧急迫断阀、升压调整阀、减压调整阀及管道压力把握阀等。保温管段承受长轴式，不保温管段承受短轴。阀门与管道间的连接可承受焊接型式连接〔DN50及以下为承插焊，DN50以上为对接焊〕或法兰连接型式。安全泄压、放空系统设计安全泄压系统主要由安全阀、安全阀出口支管、各手动放空支管、放空总集合管、EAG加热器、阻火器、放散管组成。安全阀及爆破片；依据泄放介质及泄放量的不同，本加气站可分为三种不同的安全阀，依次为低温弹簧封闭全启式安全阀、低温弹簧封闭微启式安全阀和常温弹簧封闭全启式安全阀。在LNG贮槽的内槽及外槽和缓冲罐上设置爆破片。放空系统设计；放空系统包括低温放散系统和常温放散系统，主要由各手动放空支管、安全阀出口支管、集合管、EAG加热器、阻火器、消音器、放散管组成。阻火器内装耐高温陶瓷环，安装在放空系统集合管的末端上，当放空口管处消灭着火时可以防止火焰回窜，起到阻隔火焰作用，保证设备安全。一次仪表安装压力表接收；压力表必需垂直安装，压力表的引出管都为DN08小管径管嘴，对于管径小于等于DN25DN25的管道，承受在管道上钻孔，引出DN15压力表管嘴，管嘴与管道承受环形焊，并需做补强。3.2.4管道支吊架设计依据所要支撑的管道温度的不同，可以分为常温支吊架和低温管托。依据作用的不同，可分为导向支架、固定支架、限位支架等低温管托选用硬性聚氨脂材料的成型管托，保冷性能与聚乙烯保冷材料相当。3.2.5保冷设计输送LNG低温液体及BOGLNG保冷方式包括有：1、真空保温我公司承受最耐用最牢靠的发泡保温方式，确保加气站运行少排放。2、PIR保冷PIR保冷构造；保冷层〔PUR瓦块〕+防潮层+不锈钢保护层保冷说明：a、保冷示意图保冷构造示意图b、保冷厚度序号保冷厚度参数表管径保冷厚度1<DN2580mm2DN25~DN50100mm3DN65~DN80120mmc、各保温层接缝必需内外错开，每层用胶带包扎。d、纵横切口须用胶水涂满，胶水必需承受耐低温胶水，防潮层同时施工。保冷材料要求；(1、〕材料参数(2、〕防潮层材料：玛蹄脂，每层0.6mm,2~3c层，玻璃布增加。(3、〕不锈钢钢板保护层材料：不0.5mm.LNG泵撬LNG潜液泵选用美国ACD公司制造，型号为TC341X2X6-2VSL,全浸润型低温泵或者法国低温之星，型号Subtran2*1*7/c-2ABB的变频器潜液泵主要技术参数表低温泵的出液口管径为DN40，进口压力小，具有防气蚀功能、稳定性好、安全性能节能效果显检修维护简便。潜液泵主要技术参数表序号名称单位TC341X2X6-2VSL技术参数Subtran2*1*7/c-2技术参数1工作介质LNG2最大设计流量L/min3403403进口压力MPa0.3~0.50.3~0.54设计扬程m2362685最高转速rpm600054006所需进口净正压头m0.9m0.9m7入口口径inch228出口口径inch1-1/21-1/29电机功率kw111510电源3相，380V，50HZ3相，380V，50HZ11设计寿命20年低温泵池参数表序号 名称几何容积工作介质工作压力参数低温泵池参数表序号 名称几何容积工作介质工作压力参数73LLNG1.2MPa/-0.1MPa1.3MPa/-0.1MPa1.61MPa8910名称工作温度设计温度焊缝系数参数-162℃/常温-196℃/50℃1.0/0.854设计压力11固定方式立式、室外56气压试验压力气密性试验压力安全阀开启压力-1213进液口出液口DN50DN4071.3MPa14回气口DN25LNG泵整体安装在一个真空绝热泵池中，正常工作过程中始终处于冷态，确保能够随时启动；LNG24小时内低温液体蒸发≤50％；泵池可快速拆开进展修理，其四周空间无修理工具死角；泵池设有温度检测装置，并能远传到把握柜，实现对泵的运行把握；泵的出口压力同时可显示。LNG用气化器卸车增压器具备卸车及储罐自增压调饱和压力用。增压器联体设计，充分节约空间。汽化器序号设备名称数量单位1卸车增压器1台223EAG加热器调饱和加热器11台台汽化器设计、制造、检验标准序号序号13标准/标准编码Q/20687865-2.2-2009JB/T4730.1-6-2005JB/T4734-2002JB/TQ711-88汽化器设计、制造、检验标准标准/标准名称《空浴式汽化器》2《承压设备无损检测》《铝制焊接容器》4《空气分别设备用有色金属压力容器设计规定》5B/T6896-1993《空气分别设备外表清洁度》质量流量计本方案选用德国E+H的质量流量计。德国Endress+Hauser〔恩德斯豪斯简称E+H公司〕83F25流量计E+H质量流量计技术参数E+H质量流量计技术参数计83F251工作介质LNG2最大流量L/h27200L/h3最大工作压力MPa1.64设计压力MPa2.55充装压力Mpa0.5~1.26精度Kg±1%7安装位置加气机内E+H进液流量序号 工程单位LNG加注机安装位置：加气岛E+H进液流量序号 工程单位加注机把握系统主要任务是：1、完成对LNG车载气瓶的加液，在加液前实现对加液枪、加液管路、流量计预冷，以满足加液要求；2、完成对加液量的准确计量，显示加液量、金额、单价、压力及质量流量计的工作参数等，这些数据可以通过通讯接口传送给把握系统的上位机，进而实现数据的远程采集和治理；3、完成与站控系统PLC的通讯，实现加液时对低温潜液泵的把握。加注机包括全部必要的带核心处理器的电路板、计量元件、阀门、安全装置，防爆壳体等。本加注机选用德国E+H流量计实现加液计量，从而确保准确计量的目的。加液枪选用上海百图产品，功能安全牢靠。加注机内配置的气动阀门选用高牢靠性的阀门。选配非接触式IC卡系统，实现IC卡加液。加注机的主要特点1、本机符合整机防爆要求，安全牢靠，防爆等级参看加注机防爆合格证；2、加注机安装EDS把握按钮，与低温泵，紧急迫断阀连锁把握；3、加液软管设有拉断保护装置，拉断现象消灭时系统转入保护状态，无低温液体和气体流出；4、计量精度到达±1%；5、自动检测加液流速和压力，实现气瓶加满时自动停机；6、二种贸易结算方式可选，质量、体积，具有非定量加液和预置定量加液功能；7、本机存储容量大，可以存储用户的操作日志，最近8000条的加液记录，可以选择现金加液或者IC卡加液，有掉电时数据保护、数据延长显示及重复显示功能；8、具备远程监控接口功能，加液压力、温度和流量、可远传至加液站把握系统，实行统一的治理；9LNG外泄等故障现象；10、配置静电接地栓，提高安全性，外壳设计美观大方，操作便利。加注机的主要技术指标加注机的主要技术指标序号工程技术指标1适用介质液化自然气〔LNG〕2充液速度18～180L/min3计量精度±1.0%4计量单位Kg、L5读数最小分度值0.01Kg、0.01L6单次计量范围0～9999.99Kg〔L〕7累计计量范围2000000.00Kg〔L〕8额定工作压力1.6Mpa9管路温度-196℃～55℃10加液流量计德国E+H质量流量计11回气流量计〔选配〕德国E+H质量流量计12加气软管1英寸不锈钢软管13气相回收软管1/2英寸不锈钢软管14加液枪接口形式：JC.carter15气相管接头1/2英寸快速接头。16工作电源DC24V/50W17防爆等级整机防爆Exd【ib】ibⅡBT43.4.5加注机的IC卡系统本IC卡系统每把加液枪可以贮存最近10000开机以后自动导入治理系统3.4.6IC卡系统运营模式本IC卡系统针对LNG加液站的实际运营需求开发了三种运营模式：现金卡〔用户需先对卡进展充值，才能加液消费。主副卡〔针对公司用户，主卡为公司全部，仅可充值；多张副卡，供司机加液用，一车一卡，副卡关联到主卡账户上消费。员工卡〔对于不同员工，授予不同权限，对于没有IC卡的用户，使用员工卡刷卡加液，然后收取用户现金。加液枪技术参数加液枪技术参数工程工作介质型号估量寿命定额流量最大工作压力设计压力单位LNGDCJ-25A技术参数每次大修后循环使用15000次L/minMPaMPa1501.41.63.4.7IC卡系统治理软件界面3.4.8IC卡系统功能发卡充值，灰卡解灰，卡挂失，卡余额转存等功能。可以直接看到每台加气机最近100条加气数据。报表查询功能可以查询每天，每月的以及设定条件的加气、充值、发卡的记录，并能打印出来。查询记录功能可以查询每张卡的充值，消费记录，每把加气枪的加气数据，也可以依据其他条件查询数据，查询出来的数据都可以导出为EXCEL电子表格保存。卡片稽查功能可以查询每张卡的消费记录，以及消费之后卡余额等相关数据。钢瓶治理功能可以查询到每辆车的钢瓶出厂日期，检验日期等，还可以列出在一个月内到检验日期的车辆。日志查询功能记录了全部操作人员在治理软件系统上进展了哪些重要的操作。切换用户功能可以修改密码，添加操作员，修改操作员的权限等等。完成卸车、储存、调压、加气等各种工艺过程的采集、把握、显示、报警等监控功能，又具有参数查询、历史记录查询及报表打印等治理功能，同时要完成对气站的安全状态进展监测，通过泄漏报警仪等监测设备准时觉察泄漏等隐患，并予报警并关闭紧急迫断阀。站控系统由温度PLC、工控机等设备组成。PLC可编程把握系统PLC主要担当的任务是对储罐、低温泵、站内工艺阀门以及加气机的监控和治理，完成卸车、储存、调压、加注等各种工艺过程的采集、规律把握、显示、故障检测、报警、紧急启动安保系统等功能。通过自然气泄漏探测传感器准时觉察泄漏隐患，并予报警并关闭紧急迫断阀，确保人身安全。现场各种工艺运行数据通过PLC采集，并通过高速总线传送到工控机上，进展集中监控和治理。同样工控机或人机界面触摸屏的把握命令也通过上述高速总线传送到PLC，实施对各种设备的把握。3.5.1.1把握功能1、把握系统状态模式的设计加气站的工艺分为卸车、调压、加气和待机等运行模式，把握系统针对这几种不同的工艺运行模式分别自动／手动进展切换和把握。2、泵的运行把握把握系统针对不同的工艺运行模式，对低温泵进展启停和调速把握，以保证各种运行模式下所需的速度和压力，保证在安全高效下运行，能防止泵气蚀。3、流程阀门的自动把握把握系统针对不同的工艺运行模式各工艺阀门的开闭进展自动把握。数据采集显示功能把握盘上显示的参数有：※储罐压力※储罐液位.泵池温度.泵的出口压力.泵的转速.泵的运行时间.售气流量累积.LNG密度等报警和故障诊断功能系统可以进展以下报警：.可燃气体超限报警.储罐液位超限报警〔上限和下限〕.储罐液位压力报警.系统安保提示报警.LNG泵抽空报警.LNG泵超压报警.停电报警.把握柜超温报警.把握阀故障报警.仪表风压力低报警3.5.1.4据查询和报表打印功能把握系统具有储存有单车加气的历史记录，包括车号、加气时间、加气量、加气司机姓名等，可依据以上数据生成日报表、周报表和月报表，并通过配套的打印机打印报表，可以将以上数据远传到公司级治理系统。3.5.1.5通讯功能把握系统的通讯功能主要有两个：一是与加气机的通讯，通过与加气机的通讯完成对加气机的治理和加气量及加气金额的采集；二是与变频器的通讯，通过与变频器的通讯完成依据加气机的命令，对低温泵在不同 工艺模式下的把握。SCADA系统过程把握实时显示各流程及现场各工艺参数；能够设定各工艺参数的报警值，正常运行的参数，以及连锁条件的把握；报警系统能记录当前和之前消灭过的报警，报警时的过程值并指示报警点；能够实时记录各重要参数的曲线，可以依据需要调出历史曲线；报表系统可以依据需要记录一些重要的工艺参数，以表格的形式呈现出来；系统诊断功能以各个设备为单元，集中显示设备当前的运行状况，以及哪些连锁条件不满足运行条件。图形操作在基于图形和文字菜单的根底上，进展工艺参数的设定。操作人员在中控室通过键盘或鼠标下达把握命令治理功能设置不同的操作权限，完成把握大事、故障报警、历史数据、历史趋势曲线的登录3.5.3分级把握本把握系统对工艺设备的把握承受三级把握方式：1、第1级是就地手动把握，即在加注机操作盘上的操作把握和卸车操作盘上的操作把握2、第2级是PCL把握器