當(dāng)前，LNG汽車在安全運行、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟性能等方面的優(yōu)勢與傳統(tǒng)汽車及其他新能源汽車相比，已經(jīng)得到充分的認(rèn)可，國內(nèi)LNG汽車正逐步進入商業(yè)化推廣階段，發(fā)展勢頭迅猛。隨著LNG汽車的大力發(fā)展，加快LNG汽車加氣站建設(shè)已成為當(dāng)務(wù)之急，但由于我國在LNG汽車加氣站建設(shè)方面的政策法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還不完善，很多站未經(jīng)相關(guān)部門批準(zhǔn)、驗收就投入使用，這給加氣站的日常運行帶來了安全隱患。如何加強對LNG汽車加氣站的管理已是大家共同關(guān)心的問題，為此本文著重就LNG汽車加氣站的建設(shè)與安全管理進行相應(yīng)闡述。

1、建設(shè)項目審批規(guī)定

根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于投資體制改革的決定》文件精神，對于企業(yè)不使用政府投資建設(shè)的項目，一律不再實行審批制，區(qū)別不同情況實行核準(zhǔn)制和備案制。其中，政府僅對重大項目和限制類項目從維護社會公共利益角度進行核準(zhǔn)，其他項目無論規(guī)模大小，均改為備案制。也就是說，我們通常指的“立項”有三種審批模式：審批制、核準(zhǔn)制、備案制。目前，各地LNG汽車加氣站的項目審批一般實行核準(zhǔn)制。

2、項目核準(zhǔn)程序及相關(guān)要求：

(1)項目申報單位按國家有關(guān)要求編制項目申請報告，報送項目核準(zhǔn)機關(guān)。實行核準(zhǔn)制的項目，申報單位僅需向政府提交項目申請報告，不再需要經(jīng)過批準(zhǔn)項目建議書、可行性研究報告和開工報告等程序。

(2)項目申報單位在向項目核準(zhǔn)機關(guān)報送申請報告時，需根據(jù)國家法律法規(guī)的規(guī)定附送以下文件：

1)城市規(guī)劃行政主管部門出具的城市規(guī)劃意見；

2)國土資源行政主管部門出具的項目用地預(yù)審意見；

3)環(huán)境保護行政主管部門出具的環(huán)境影響評價文件的審批意見；

4)根據(jù)有關(guān)法律法規(guī)應(yīng)提交的其他文件。

(3)核準(zhǔn)機構(gòu)對項目申報單位提交的項目申請報告，從維護經(jīng)濟安全、合理開發(fā)利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化重大布局、保障公共利益、防止出現(xiàn)壟斷等方面進行核準(zhǔn)。

(4)對同意核準(zhǔn)的項目，項目核準(zhǔn)機構(gòu)向項目申報單位出具項目核準(zhǔn)文件，同時抄送相關(guān)部門；對不同意核準(zhǔn)的項目，應(yīng)向項目申報單位出具不予核準(zhǔn)決定書，說明不予核準(zhǔn)的理由，并抄送相關(guān)部門。項目核準(zhǔn)文件有效期為2年，自發(fā)布之日起計算。

3、項目申請報告的內(nèi)容及編制

項目申請報告應(yīng)由具備相應(yīng)工程咨詢資格的機構(gòu)編制，主要包括以下內(nèi)容：

(1)項目申報單位情況。

(2)擬建項目情況。

(3)建設(shè)用地與相關(guān)規(guī)劃。

(4)資源利用和能源耗用分析。

(5)生態(tài)環(huán)境影響分析。

(6)經(jīng)濟和社會效果分析。

1、建站方式的選擇

加氣站應(yīng)根據(jù)建站場地的實際情況，選擇合適的建站方式。建站方式通常有兩種：站房式加氣站、撬裝式加氣站。

站房式加氣站占地面積大(13000m²左右)，土地費用高；現(xiàn)場施工周期長，土建施工費用高。撬裝式加氣站因主要設(shè)備都集成在一個或幾個撬塊上，占地面積小(3000m²左右)，土地費用低；另外設(shè)備撬塊都是在廠里集成的，故安裝時間短、安裝質(zhì)量比現(xiàn)場安裝好；現(xiàn)場施工周期短，土建施工費用低。通過以上兩種建站方式的對比，撬裝式加氣站具有投資成本低、現(xiàn)場施工周期短等優(yōu)勢。在LNG汽車發(fā)展初期，因LNG汽車數(shù)量少、LNG消耗量小，此時選建撬裝式加氣站較為合適。

目前，國內(nèi)新建LNG汽車加氣站均以撬裝式加氣站為主。

2、站址的選擇

加氣站站址選擇應(yīng)符合城市規(guī)劃、交通規(guī)劃、環(huán)境保護和消防安全的要求，并應(yīng)選在交通便利的地方。

加氣站內(nèi)LNG儲罐、加氣機與站外建、構(gòu)筑物或設(shè)施間的防火間距應(yīng)滿足《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》(NB/T1001-2011)的相關(guān)規(guī)定。

3、工藝流程的選擇

LNG汽車加氣站就是將儲罐內(nèi)的LNG通過低溫潛液泵加壓，經(jīng)LNG加液機，加注至LNG車用氣瓶內(nèi)，見圖1。加氣站工藝流程應(yīng)具備卸車、加氣、調(diào)飽和、自動泄壓等四方面運行功能。

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(1)卸車流程

卸車是指LNG從槽車轉(zhuǎn)移至儲罐的流程。LNG卸車流程有兩種方式可供選擇：潛液泵卸車模式、自增壓卸車模式。

潛液泵卸車模式是通過低溫潛液泵將LNG從槽車轉(zhuǎn)移到儲罐中，LNG經(jīng)槽車卸液口進入潛液泵，增壓后充入儲罐。

自增壓卸車模式是通過槽車與儲罐間的壓力差來完成卸車作業(yè)的。采用該卸車模式，首先應(yīng)通過槽車自增壓系統(tǒng)提高槽車內(nèi)氣相壓力，由于LNG槽車的設(shè)計壓力為0.8MPa，因此槽車自增壓一般不超過0.75MPa。自增壓是指槽車內(nèi)LNG通過槽車增壓口進入卸車增壓器，經(jīng)吸熱氣化后返回LNG槽車的過程，通過這個過程槽車壓力會提高。自增壓卸車過程中壓力差應(yīng)保持在0.2MPa左右。在卸車后期，操作人員可采取調(diào)整LNG儲罐進液方式、進液速度等方法控制儲罐壓力的升高，以保持槽車與儲罐間的壓力差，從而確保卸車作業(yè)的順利完成。

(2)加氣流程

LNG由儲罐出液口進入潛液泵，經(jīng)潛液泵增壓后，通過流量計、加氣槍充入LNG車用氣瓶。

(3)儲罐調(diào)飽和流程

LNG汽車要求發(fā)動機進氣壓力達(dá)到0.7-0.9MPa，當(dāng)進氣壓力達(dá)不到設(shè)定值時，車輛不能正常運行，這就需要調(diào)高LNG的飽和蒸氣壓。

儲罐調(diào)飽和流程是LNG由儲罐出液口直接進入調(diào)飽和加熱器，經(jīng)吸熱氣化后，返回儲罐。通過這樣的操作調(diào)高儲罐內(nèi)LNG的飽和蒸氣壓。該流程也可以通過潛液泵來操作。

隨著工藝技術(shù)的提高，現(xiàn)在各氣瓶廠家生產(chǎn)的車用氣瓶都帶有氣瓶自增壓系統(tǒng)。當(dāng)LNG飽和蒸氣壓低不能滿足發(fā)動機進氣壓力要求時，可通過開啟氣瓶自增壓系統(tǒng)以調(diào)高LNG飽和蒸氣壓，而不再需要通過儲罐來調(diào)飽和壓力了。目前在LNG加氣站實際運行過程中，儲罐調(diào)飽和流程一般已不啟用。因此，在LNG加氣站設(shè)計過程中可根據(jù)實際情況考慮是否取消該流程，這樣即可減少加氣站設(shè)備投資費用，也可增加撬裝設(shè)備的內(nèi)部空間。

(4)自動泄壓流程

LNG是一種低溫液體，在日常運行中，由于儲罐外殼、管道表面的吸熱以及加氣作業(yè)，使得儲罐內(nèi)LNG液體的溫度逐漸升高并不斷蒸發(fā)為氣體(BOG)。隨著BOG氣體的不斷增多，儲罐壓力也隨之逐漸升高。當(dāng)儲罐壓力大于設(shè)定值時(一般為1.1-1.2MPa)，儲罐氣相管線上的自力式減壓調(diào)節(jié)閥會自動開啟，開始排放罐內(nèi)的BOG氣體，以自動調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力。當(dāng)儲罐壓力繼續(xù)升高至安全閥設(shè)定壓力時，則安全閥將開啟泄壓。泄壓排出的BOG氣體經(jīng)EAG加熱器加熱后排入大氣中。

由于建站初期LNG汽車加氣量小，BOG排放量一般都較大，從而造成了很大的LNG損耗。因此，如何合理利用BOG氣體是加氣站設(shè)計過程中應(yīng)予以重視的一個問題。

4、主要運行設(shè)備的選擇和介紹

(1)儲罐

LNG加氣站儲罐通常選用臥式低溫儲罐，內(nèi)筒為0Cr18Ni10奧氏體不銹鋼，外筒為Q345R容器板材制造，夾層采用真空粉末絕熱或高真空多層纏繞絕熱(價格高)。儲罐工作壓力一般為1.2MPa，比通常LNG氣化站所選用儲罐的工作壓力要高?？紤]到現(xiàn)在國內(nèi)LNG槽車的容積均在50m³左右，為了降低運輸成本并便于槽車卸液，LNG加氣站的儲罐容積一般都選用60m³。

(2)LNG低溫泵

LNG低溫泵包括泵體和泵池兩部分，泵體為浸沒式兩級離心泵(或稱低溫潛液泵)，整體浸入泵池中，無密封件，所有運動部件由低溫液體冷卻和潤滑。國內(nèi)LNG加氣站低溫泵目前基本選用美國ACD和法國CRYOSTAR等品牌，它們具有進口壓頭小、穩(wěn)定性好、安全性能高，節(jié)能效果顯著、檢修維護簡便等特點，因此在LNG加氣站的設(shè)計中被廣泛采用。隨著國產(chǎn)低溫潛液泵產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提升，其憑借著價格低、售后服務(wù)好等優(yōu)勢，市場份額逐步上升。

LNG低溫泵泵池一般均由加氣站撬裝設(shè)備供應(yīng)廠家自行配套生產(chǎn)，屬于壓力容器。

(3)加氣機

加氣機的主要設(shè)備包括流量計、加液槍。流量計通常選用艾默生質(zhì)量流量計，一臺加氣機內(nèi)安裝有兩臺流量計，分別設(shè)置在LNG車用氣瓶充裝和回氣管路上，這樣更加確保了計量的準(zhǔn)確性，維護了用戶的合法權(quán)益。加液槍一般都選用美國JC Cater的品牌，但因其配件及維修費用高，現(xiàn)越來越多的加氣站已配置國產(chǎn)加液槍。從目前使用情況看，國產(chǎn)加氣槍的性價比更高。

(一)LNG加氣站危險性分析

1、介質(zhì)危險性

(1)低溫特性。

由于LNG儲存溫度在-162℃左右，當(dāng)發(fā)生LNG泄漏時會吸收地面和周圍空氣中的熱量而迅速氣化，氣化后的LNG由于大氣中水蒸氣的冷凝作用形成冷蒸氣云。冷蒸氣云以及來不及氣化的LNG液體都會對人體產(chǎn)生低溫灼燒、凍傷等傷害。

LNG泄漏后形成的冷蒸氣云、來不及氣化的LNG液體以及噴濺的液體，會使所接觸的一些材料變脆、易碎，或者產(chǎn)生冷收縮，致使管材、焊縫、管件受損產(chǎn)生泄漏；設(shè)備的混凝土基礎(chǔ)可能由于冷凍而強度受損；特別是LNG儲罐，可能引起外筒脆裂或變形，導(dǎo)致真空失效，絕熱性能降低，造成內(nèi)筒液體膨脹壓力升高，從而引發(fā)更大的事故。

(2)火災(zāi)、爆炸特性

類似于其他氣態(tài)烴類化合物，天然氣也是易燃的。在大氣環(huán)境下，與空氣混合時，其體積約占5％-15％的情況下，遇明火可產(chǎn)生爆燃。