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1、目 录目 录11 概述41.1 工程概况41.2 设计依据和设计原则61.3 设计范围及内容71.4 设计遵循的主要标准规范71.5 主要经济技术指标82 基础资料102.1 自然条件102.2 气源条件112.3 市场概况123 总图运输143.1 区域位置及站址选择143.2 总平面布置153.3 竖向及道路193.4 绿化203.5 综合技术经济指标203.6主要工程量214工艺设计224.1 设计遵循的主要标准和规范224.2 设计规模及参数确定224.3 工艺流程234.4 主要设备选型254.5 管道及管件344.6 阀门354.7施工技术要求354.8 主要工程量415公用工程4
2、45.1 给排水445.2 自控及仪表485.3 电气设计605.4 热工与暖通715.5建筑结构工程786 节 能836.1 遵循的主要法律法规及标准规范836.2 能耗分析836.3 能耗指标846.4 节能措施847.消防867.1 消防设计遵循的主要法律法规及标准规范867.2 设计原则867.3 消防对象867.4 工程的火灾危险性分析877.5 消防系统设计957.6 事故应急预案967.7 消防安全管理1017.8 主要消防设施投资概算1068.环境保护1078.1 设计依据1078.2 环境影响分析1088.3 设计中采取的防治措施及预期效果1118.4 环境监测1128.5
3、绿 化1148.6 环境保护专项投资概算1148.7 环境影响结论及建议1159 安全1179.1 设计依据1179.2 工程危险、有害因素1179.3 工程危险、有害因素分析1189.4 自然灾害、社会危害因素分析1269.5 应急救援措施1279.6 危险、有害因素防范和治理措施1319.7 安全设施投资概算1359.8 预期效果13710 职业卫生13810.1 设计依据13810.2 职业病危害因素分析13810.3 职业病危害因素防护措施14110.4预期效果14611 机构与定员14711.1 组织机构设置14711.2 劳动定员14711.3 员工培训14812 项目实施进度14
4、912.1 实施原则14912.2 实施进度表14913 工程概算15113.1 工程概况15113.2 编制依据15113.3 费用计算程序15213.4 工程概算15313.5 资金筹措及使用计划15414 结论及建议15514.1 结论15514.2 建议1551 概述1.1 工程概况1.1.1 项目概况吴堡县慧安加气站有限公司成立于2013年5月7日，法人代表：王慧园，公司根据吴堡县地区经济和社会发展、产业政策的需要，拟在吴堡县宋家川镇石沙墕村（山背弧）高速公路出口东侧投资新建一座液化天然气（LNG）加气站。主营业务为加气站筹建及天然气的储存、批发、零售。公司理念：“提供优质清洁能源，
5、打造市场最优气站”。2.建设规模：3.0万Nm3/d。3.产品方案：液化天然气（LNG，储罐最高工作压力1.2MPa），甲A类火灾危险性物品。4.建设性质：LNG二级加气站，甲类火灾危险性新建项目。5.地理位置：位于陕西省榆林市吴堡县宋家川镇石沙墕村（山背弧）高速公路出口东侧，做东向西，面临吴米公路布置。站址东侧为沟渠，240米外为青银高速；南面为临时饭店（属三类民用建筑），25米外为吴堡县永安加油站油罐区；西南侧位公路计量站；西侧为吴米公路；西北侧为吴堡收费站；北侧为两间简易砖瓦房（属三类民用建筑）。站址选择地理位置优越，交通便利，车流量大。6.站区总占地面积：3600.0平方米，约占地5.
6、4亩。7.设计范围及分工：加气站内部工程详细设计，由总图运输、工艺设备及管道、建筑、结构、供配电、采暖及通风、消防、安全、给排水、自控及仪表等专业的设计。本工程电源由站外就近10kV市政公网埋地引入站内80kVA箱式变电站，电压等级10/0.4kV。所有接地系统如防雷接地、电气系统接地、防静电接地、信息系统共用接地装置，接地电阻不大于4欧姆。本项目执行国家相关环境保护的政策，排水体制采用雨污分流制。排水系统分污水系统与雨水系统。本站站内生活污水经站内排水系统收集至化粪池处理后，排入集水池，定期清掏、外运。站内雨水采用顺坡自流外排。（围堰内设有集液池，集液池内设有潜水泵，收集后的雨水经潜水泵排出
7、围堰。）站房采用壁挂锅炉来满足冬季的供热要求。本工程设计以可编程逻辑控制器和监控计算机为核心设备，主要完成加气站的管理、调度、集中操作、监视、系统功能组态、自动化逻辑控制、ESD控制、数据报警、控制参数的在线修改和设置；记录并产生故障报警生成报表及打印等功能。通过计算机显示器可直接监控全站各工艺流程的实时工况、各工艺参数的趋势画面，使操作人员及时掌握全站运行情况。本项目设计定员16人。1.1.2 项目建设条件（1）供气条件本项目涉及的主要原料为液化天然气（LNG），气源由西蓝天然气液化有限公司负责提供，通过槽车将LNG运输至本站。产品为饱和压力（0.40.80MPa）的液化天然气，供LNG燃气
8、汽车使用。（2）供电条件本工程电源由站外就近10kV市政公网埋地引入站内80kVA箱式变电站，电压等级10/0.4kV。根据工艺和各专业提供的电气条件，本站的消防系统按二级负荷考虑，其余用电负荷等级按三级考虑。经计算本项目总装接功率为80.35kW，另外消防用电负荷为11kW（一用一备），本站年耗电量约为25.07万kWh（不含消防负荷用电）。（3）供水条件本站站内用水水源取自站内自打井，关于自备井的设计施工，由甲方应委托专业单位承担；出水水质须满足生活饮用水卫生标准GB5749-2006的要求。1.2 设计依据和设计原则1.2.1 设计依据（1）吴堡县慧安LNG加气站项目初步设计委托书；（2
9、）吴堡县慧安LNG加气站项目可行性研究报告；（3）政府有关职能部门关于本项目的批复文件；（4）国家有关法律法规、部门规章及标准规范。1.2.2 设计原则（1）遵循国家有关规范、规定和规程，在确保安全前提下建设加气站，合理利用城区土地资源。（2）坚持科技进步，积极采用新技术、新工艺、新设备，设计中尽量采用国内外生产的成熟的工艺设备，降低工程造价，同时确保加气站安全运行。（3）综合考虑三废治理和节约能源。（4）加气站的建设严格按照公安消防、规划、安全等部门的有关规定。（5）美化环境，创造良好的工作环境。1.3 设计范围及内容本项目设计范围为加气站（日供气能力为3.0万Nm3）站内工程，设计内容包括
10、加气站的总平面布置、工艺方案、建筑工程、公用工程及消防、环保、节能及职业卫生等内容的设计，编制总说明书、主要设备材料表、初步设计概算书与相关图纸。1.4 设计遵循的主要标准规范（1）汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012（2）建筑设计防火规范GB50016-2006（3）建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005（4）建筑物防雷设计规范GB50057-2010（5）建筑给水排水设计规范GB50015-2009（6）建筑抗震设计规范GB50011-2010（7）低压配电设计规范GB50054-2009（8）供配电系统设计规范GB50052-2009（9）爆炸和火灾危险环境电力装
11、置设计规范GB50058-92（10）石油化工静电接地设计规范SH3097-2000（11）室外给水设计规范GB50013-2006（12）室外排水设计规范GB50014-2006（13）采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003（14）仪表供电设计规定HG/T 20509-2000 （15）仪表系统接地设计规定HG/T20513-2000（16）石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB50493-2009（17）固定式压力容器安全技术监察规程TSGR0004-2009 （18）压力管道安全技术监察规程-工业管道TSG D0001-2009（19）环境空气质量标准GB3095-1
12、996（20）地表水环境质量标准GB3838-2002（21）声环境质量标准GB3096-2008（22）公共建筑节能设计标准GB50189-2005（23）工业企业设计卫生标准GBZ1-2010（24）工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-20081.5 主要经济技术指标本工程的主要技术经济指标见下表。技术经济指标表 表1-1序号指标名称单位数值备注1生产规模1.1加气能力万Nm3/d3.0LNG1.2年工作天数天3602原料2.1进气万Nm3/a10801%损耗3公用动力消耗量3.1新鲜水t/a1209.63.2年耗电量万kWh/a27.874定员人165站区占地面积m23600.0
13、6建设项目总投资万元1232.52 6.1建设投资万元1212.526.2建设期利息万元0.006.3铺底流动资金万元20.00暂估2 基础资料2.1 自然条件2.1.1 地理位置吴堡县，位于陕西省榆林地区的东南部，地处东经1103232211047704，北纬372625374301之间。属陕北黄土高原丘陵沟壑区。北距佳县城112公里，榆林城176公里；西距绥德县城62公里；东距山西省柳林县城28公里，吕梁地区所在地离石城57公里；南距地延安市260公里，距陕西省省会西安市628公里。2.1.2 气象条件吴堡位于中温带亚干旱区，大陆度67.3%，为大陆性气候。全年平均气温11.3，无霜期17
14、0190天。气候寒冷，气温年较差和日变化率较大。年平均降水量475毫米，多集中在夏秋季，干旱频繁，春旱严重。平均年日照时数2738.0小时，作物生长季节，光能充分，热量丰富，适宜发展农林牧副业。平均年日照2632.6小时，日照百分率为61%。6月日照时间最长，2月日照时间最短。平均投射在吴堡县地面上的太阳辐射总量为5.910的14次方千卡/平方厘米，相当于84000亿吨标准煤。2.1.3 地震根据建筑抗震设计规范GB50011-2010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”，榆林市吴堡县的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。2.1.4 交通情况
15、吴堡县交通运输业发展迅速，全年客运周转量9906万人公里，货运周转量70664万吨公里。公路总里程508.3 公里。其中：干线公路（307国道）35.2 公里，高速公路18.2公里，三级路48.4公里，四级油路441.7 公里。2.2 气源条件本项目涉及的主要原料为液化天然气（LNG），气源由西蓝天然气液化有限公司负责提供，通过槽车将LNG运输至本站。产品为饱和压力（0.40.80MPa）的液化天然气，供LNG燃气汽车使用。西蓝天然气液化有限公司气源性质如下： 天然气气质组分及性质表 表2-1样品名称LNG组分名称English Name含量%（V/V）乙烷Ethane0.88非可燃气体Non
16、 combustible gas gas0.72丙烷Propane0.18异丁烷i-Butane0.037正丁烷n-Butane0.039新戊烷Neo-Pentane0.0006异戊烷i-Pentane0.036正戊烷n-Pentane0.017己烷Hexane0.016甲基环己烷Methylcyclopentane0.0012苯Benzene0.0003环己烷Cyclohexane0.0015甲基环己烷Methylcyclohexane0.0008甲苯Toluene0.0004庚烷Heptane0.0013辛烷Octane0.0004壬烷Nonane0.000癸烷及以上C10+0.000甲烷
17、Methane98.08C6以上组分C6+0.022气体密度20（kg/m）0.6828低位发热量15（MJ/kg）49.30高位发热量15（MJ/kg）54.70气化率20（m/吨）1465本项目仅为物理过程，无中间产品。站内液化天然气（LNG）最大储存总容量为108m3（储罐总容积为120 m3，充装率为90）。上述天然气气质符合天然气GB17820-2012中类气质标准，满足城镇燃气设计规范GB50028-2006对天然气质量的要求，并可判定其属城镇燃气分类和基本特性GB/T13611-2006中12T基准气的可互换燃气。上述天然气气质符合液化天然气的一般特性GB/T19204-2003
18、中的规定。2.3 市场概况本项目主要为吴堡县内及过境的货运车提供燃料，根据相关资料显示，吴堡县境内有煤炭、煤层气、浊氟石等矿藏。煤炭：境内储有全国少有、陕西唯一的优质主焦煤，已经探明的储量达15亿吨。其主焦煤为2.1亿吨。分布在县城至丁家湾之间，东以黄河为界，西至寇家塬一线，南北长25公里，东西宽24公里的长方形地段，埋藏深度在400970米之间，煤段厚100160米，煤层36层，薄者0.4米，厚者10.15米。丰富的煤炭资源直接带动了吴堡县的运输业发展，目前吴堡县共有运煤车及其它货运车近万辆，根据现场实测，仅站前的过境运煤车辆每天约有2000辆左右，主要运煤车辆为东风、华山、解放、陕汽、十通
19、、中国重汽、大云等重型货车；重型货车主要为运煤车辆、运水泥和其它货运车辆。随着LNG车辆的逐渐增多，本市场LNG需求量也逐渐增大，本站市场前景将非常广阔。3 总图运输3.1 区域位置及站址选择3.1.1 区域位置说明本项目位于位于陕西省榆林市吴堡县宋家川镇石沙墕村（山背弧）高速公路出口东侧，做东向西，面临吴米公路布置。交通便利，车流量大，地理位置优越。本项目区域位置见图3-1：耀州区关庄镇LNG加气站项目区域位置图 图3-1加油站收费站本项目站址位置3.1.2 站址说明本加气站位于位于陕西省榆林市吴堡县宋家川镇石沙墕村（山背弧）高速公路出口东侧，做东向西，面临吴米公路（次干路、支路）布置。站址
20、东侧为沟渠，240米外为青银高速；南面为临时饭店（属三类民用建筑），25米外为吴堡县永安加油站油罐区；西南侧位公路计量站；西侧为吴米公路；西北侧为吴堡收费站；北侧为两间简易砖瓦房（属三类民用建筑）。3.2 总平面布置3.2.1 总平面设计遵循的主要标准和规范及布置原则（1） 设计遵循的主要标准和规范1）建筑设计防火规范GB50016-20062）汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-20123）公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-20114）公路路基施工技术规范JTG F10-2006 （2）总平面布置原则1）认真执行有关规范、规定和标准，根据站内设施的功能性质、生产流程和实际危险
21、性，分区集中布置，减少管线长度，节约投资，方便以后的安全作业和经营管理。2）站内道路要通畅，加气区要开阔，方便加气车辆以及消防车辆的进出和回车。3）满足汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012以及建筑设计防火规范GB50016-2006中规定的防火间距要求，留有必要的消防通道，站内区域功能分明，布置紧凑，节约用地。4）满足工艺流程要求，功能分区明确，管线布置顺畅、简捷，物流、车流、人流进出站方便。5）满足消防、环保要求，注意美化站区，创造一个良好的生产环境。6）因地制宜，节约用地。3.2.2 总平面布置说明（1）设施组成根据加气站的功能，分为加气区、工艺装置区及站房。工艺装置位于站
22、区南侧，设置一座208.38平方米的拦蓄区，事故状态下可将LNG控制在拦蓄区内，防止事故扩大。围堰内设60mLNG卧式储罐2台、LNG潜液泵撬1台（卸车/储罐增压器1台、EAG加热器1台）以及配套的管道阀门等，1套调压装置及1处放散塔，优化加气工艺流程，尽量减少管线长度。另外在拦蓄区内设置集液池，以便收集泄漏的LNG或雨水，集液池内安装防爆潜水泵，当发生LNG泄漏时，潜水泵不工作，当需要排雨水时，启动潜水泵将雨水排入拦蓄区外的排水系统。站房位于站区东侧，设有壁挂炉间、办公室、营业室、配电室、控制室、空压机房及工具间；加气区位于站区西侧，面向道路设计，内设加气罩棚和LNG加气机4台，详见总平面布
23、置图。（2）布置特点本站总平面布置根据汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012和建设方的要求，以及结合建设用地周边实际情况进行设计。将围堰区布置在站区南侧，加气区布置在站区北侧，方便车辆进出，站房布置在站区东南侧。这种布置的优点是主、次分开，场站功能明确、工艺管路布置紧凑流畅，工艺设施距离站内、外的建构筑物较远，安全距离有保障。场站布置尽量做到简捷、顺畅，能使车辆进出方便，并严格按照国家有关规范的规定，满足防火间距的要求。站区设置环行消防通道，消防通道最窄处不小于6.0米，转弯半径不小于12m，满足消防车辆、加气车辆和LNG槽车的进出。（3）加气站工艺设施与站外建筑物防火间距根据汽
24、车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012表4.0.9之规定。 设施名称站外建构筑物LNG储罐（二级站）放散口加气机LNG卸车口站西吴米路（次干路、支路） 8 46.6 6 52.7 6 19.8 6 36.9站南加油站 30 55.0 25 51.5 25 77.6 25 57.0站北砖瓦房（三类建筑） 16 100 14 100 14100 14100注：分子为规范GB/50156-2012要求距离；分母为实际距离；单位为米。（4）站内设施之间的防火间距根据汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012表5.0.13-2之规定，本站站内设施之间的防火间距如下： 站内设施之间防
25、火间距表（单位：m） 表3-2设施名称放散管管口LNG卸车点LNG加气机站房消防水池取水口站区围墙LNG储罐（二级站） 3 10.3 4 20.0 8 8.7 15 50.5 5 5.2放散管管口 8 20.9 12 60.2 3 3LNG卸车点 6 14.3 15 53.2 2 7.9LNG加气机 6 11.7 15 23.3LNG潜液泵池 6 11.5 15 51.7 2 9.6注：分数线上数字为规范GB/50156-2012要求距离；分母为实际距离；“”表示无防火间距要求；单位为米。本项目站内工艺设施与站外建（构）筑物防火间距和站内工艺设施之间的防火间距均符合汽车加油加气站设计与施工规范
26、GB50156-2012的规定。3.3 竖向及道路3.3.1 竖向设计原则（1）设计标高和设计地面能满足建筑物、构筑物之间和场地内外交通运输合理要求；（2）根据工程的使用要求，结合用地地形特点和施工技术条件，合理确定加气站内建、构筑物及道路等标高，合理利用地形；（3）保证站区内地面水有组织的排除，不受洪水和内涝水淹没。3.3.2 场地现状地貌本项目拟建场地较为平整，只需平整，不需外购土方回填。3.3.3 竖向布置加气站竖向设计整体坡向站内，雨水无组织从站后排出站外。场地坡度及道路坡度不小于0.35%，根据汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012的有关规定，加气区地面按平坡设计。3.
27、3.4 道路结构及形式根据公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011以及公路路基施工技术规范JTG F10-2006 等规范并结合当地的地质情况，本项目道路结构层设计如下：（1）站内车行场地混凝土硬化地面，自上而下做法依次为：260mm厚C35混凝土面层（分块捣制，震捣密实，随打随抹平）；300mm厚级配砂石（或天然砂砾石）分层碾实；素土夯实，压实度0.95（环刀取样）。（2）站内非车行混凝土地面自上而下做法依次为： 100mm厚C25混凝土面层，分块捣制，随打随抹平，每块长度1m1.5m，沥青矿棉或沥青石粉嵌缝，每30m设一道胀缝；150mm厚级配砂石或天然砂砾石；素土夯实，压实度0
28、.93（环刀取样）。3.3.5 围墙站区利用现有围墙，防止站内天然气泄漏时影响到站外或站外火源飞入站内。为防止闲杂人员进入工艺设备区而发生安全事故，围堰四周采用铁艺护栏隔离。3.4 绿化为了营造一个优美舒适的环境，需对站内进行绿化建设，装置区不应种植油脂较多的树木，选择含水量较多的树木，站内不能种植能形成树冠的乔木，以免影响泄漏气体的扩散。本工程中的绿地均做微坡绿化即小幅度的起伏，已避免植被影响进出站司机的视线站。3.5 综合技术经济指标 综合技术经济指标表 表3-3序号名称单位数量备注1站区占地面积m23600.02总建筑物占地面积m2891.453总建筑面积m21122.34绿化面积m26
29、69.85建筑系数%24.86容积率0.317绿化率%18.63.6主要工程量 总图运输主要工程量表 表3-4序号名称单位数量备注1硬化道路面积m22802.02加气岛面积m224.04工艺设计4.1 设计遵循的主要标准和规范（1）汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012（2）天然气GB17820-2012（3）石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范SH3501-2011（4）风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-2010（5）石油化工管道支吊架设计规范SH/T3073-2004（6）输送流体用无缝钢管GB/T8163-2008（7）流体输送用不锈钢无缝钢
30、管GB/T14976-2012（8）低压流体输送用焊接钢管GB/T3091-2008（9）钢制对焊无缝管件GB/T12459-2005（10）钢制管法兰HG/T20592-2009（11）钢制管法兰用紧固件HG/T20613-2009（12）固定式压力容器安全技术监察规程TSGR0004-2009 （13）钢制压力容器GB150-2011（14）压力管道安全技术检查规程-工业管道TSG D0001-2009（15）工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-20134.2 设计规模及参数确定（1）设计总规模为：3.0104Nm3/d。（2）LNG储量确定LNG储量按下式计算： 式中：V：总储
31、存容积（m3）； n：储存天数（d）； Gr：平均日用气量（kg/d）； Y：液化天然气密度（423kg/m3）； b：最高工作温度下的储罐允许充装率，b90。根据气源的情况，按最大设计规模考虑，确定储存天数为2天。经计算，本站LNG总储存容积为V=（2300000.731）/（4230.90）= 115.2m3。因此，确定本站的储存规模为120 m3，设置2台全容积为60m3 LNG储罐，考虑到市场发展现状，先上一台LNG储罐。（3）管道系统压力及温度1）工作压力：泵前管道工作压力0.40.8MPa；泵后管道最高工作压力1.6MPa。 2）设计压力：泵前管道设计压力1.6MPa；泵后管道设计
32、压力2.5MPa。3）设计温度系统工作温度约-162，设计温度确定为-196。4.3 工艺流程LNG加气站工艺流程分为卸车流程、升压流程、加注流程以及卸压流程等四部分。（1） 卸车流程把汽车槽车内的LNG转移至LNG加气站的储罐内，使LNG经过泵从储罐进液管进入LNG储罐。卸车有3种方式：增压器卸车、泵卸车、增压器和泵联合卸车。 增压器卸车通过增压器将气化后的气态天然气送入LNG槽车，增大槽车的气相压力，将槽车内的LNG压入LNG储罐。此过程需要给槽车增压，卸完车后需要给槽车降压，每卸一车排出的气体量约为180Nm3。 泵卸车将LNG槽车和LNG储罐的气相空间连通，通过LNG潜液泵将槽车内的L
33、NG卸入LNG储罐。卸车约消耗24kWh电。 增压器和泵联合卸车先将LNG槽车和LNG储罐的气相空间连通，然后断开，在卸车的过程中通过增压器增大槽车的气相压力，用泵将槽车内的LNG卸入储罐，卸完车后需要给槽车降压。约消耗22kWh电。第种卸车方式的优点是节约电能，工艺流程简单，缺点是产生较多的放空气体，卸车时间较长；第种卸车方式的优点是不用产生放空气体，工艺流程简单，缺点是耗电能；第种卸车方式优点是卸车时间较短，耗电量小于第种，缺点是工艺流程较复杂。综合各种因素，本设计采用第种方式卸车。 （2） 升压流程LNG的汽车发动机需要车载气瓶内饱和液体压力较高，一般在0.40.8MPa，而运输和储存需
34、要LNG饱和液体压力越低越好。所以在给汽车加气之前须对储罐中的LNG进行升压升温。LNG加气站储罐升压的目的是得到一定压力的饱和液体，在升压的同时饱和温度相应升高。LNG加气站的升压采用下进气，升压方式有两种：一种是通过增压器升压，另一种是通过增压器与泵联合使用进行升压。第一种方式优点是不耗电能，缺点是升压时间长，理论需要五个多小时。第二种方式优点是升压时间短，减少放空损失，缺点是需要电耗。本设计采用第一种方式。（3）加气流程LNG加气站储罐中的饱和液体LNG通过泵输运至LNG加气机，由加气机通过计量加给LNG汽车。车载储气瓶为上进液喷淋式，加进去的LNG直接吸收车载气瓶内气体的热量，使瓶内压
35、力降低，减少放空气体，并提高了加气速度。（4）卸压流程系统漏热以及外界带进的热量致使LNG气化，产生的气体会使系统压力升高。当系统压力大于设定值时，系统中的安全阀打开，释放系统中的气体，降低压力，保证系统安全。通过对目前国内外采用先进的LNG加气站工艺的调查了解，正常工作状态下，系统的放空与操作和流程设计有很大关系。操作和设计过程中应尽量减少使用增压器。如果需要给储罐增压时，应该在车辆加气前两个小时，根据储罐液体压力情况进行增压，不宜在卸完车后立即增压。4.4 主要设备选型本项目工艺设备主要有60m3立式LNG储罐2台（预留1台）、LNG潜液泵撬1台、（潜液泵2台、卸车/储罐增压器1台、EAG
36、加热器1台）、LNG加气机4台、BOG套调压装置1台。主要设备的选型如下：（1）LNG储罐LNG储罐按围护结构的隔热方式分类，大致有以下2种：1）真空粉末绝热绝热方式为夹层抽真空，填充珠光砂粉末（膨胀珍珠岩），常见于小型LNG储罐。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，目前使用较多。 2）高真空多层绝热采用高真空多层缠绕绝热，多用于槽罐。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
37、种：多层缠绕和多层绝热被。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绝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。通过以上论述，结合本站的LNG储存量及经济性，本站选用60m3的立式真空粉末绝热储罐2台。LNG储罐设ITT液位计、压力变送器、温度变送器、压力表和温度表各一套，以实现对储罐内LNG液位、温度、压力的现场指示及远传控制。罐体顶部设安全防爆装置，下部设夹层抽真空接口及真空度测试口。根据系统的工作压力，并考虑其经济
38、性，确定储罐的设计压力为1.44/-0.1 MPa（内筒/外筒）。设计参数如下： LNG储罐主要参数 表4-1安装型式立式全容积60m3充装率90工作压力1.20MPa/真空（内筒/外筒）设计压力1.44/-0.1 MPa（内筒/外筒）工作温度-162/环境温度（内筒/外筒）设计温度-192/50/-20/50（内筒/外筒）静态蒸发率（液氮）0.2/d数量2台（预留1台）（2）LNG潜液泵撬国内LNG加气站的设备技术发展较晚，目前国内已建成的LNG加气站投入使用的LNG潜液泵多采用国外进口泵。LNG潜液泵的流量根据加气站的设计规模及LNG加气机的流量选定，本项目LNG潜液泵的设计流量为8340
39、L/min。所选LNG潜液泵的主要参数如下： LNG潜液泵主要参数 表4-2 适用介质LNG、LN2工作温度-162最低工作温度-196流量8340L/min（液态）扬程220m所需进口静压头1m4m电机功率11kW 泵池主要参数 表4-3 几何容积75L适用介质LNG、LN2内筒直径320mm外筒直径450mm工作压力1.6MPa/0.1 MPa（内筒/外筒）工作温度-162/常温（内筒/外筒）（3）卸车/储罐增压器卸车/储罐增压器是完成卸车和储罐增压的设备之一，选用空温式换热器。增压器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。根
40、据公式 吸收总热负荷；预热热负荷，；升温热热负荷，；工作压力下LNG的气化温度与进口LNG温度差（K） ；Cp1表示在工作压力下LNG的平均定压比热容（kJ/（kg.K）；表示外界环境温度温度与气体出口温度差（K） ；Cp2表示在工作压力下NG的定压比热容（kJ/（kg.K）；M表示质量流量（kg/h）；u进口LNG的流速（m/s），根据石油化工工艺管道设计与安装，可查取；进口LNG的密度（kg/m3）；d气化器换热管内衬管道内径（m）；根据以上公式可确定总热负荷 Q总，再根据换热面积公式，如下：加权平均温度（K） K平均换热系数为4.3kcal/（Km2h） 通过上式计算，本设计选用1台处理
41、量为300Nm3/h的增压器，其主要工艺参数如下：卸车/储罐增压器主要参数 表4-4 气化量300Nm3进口介质LNG出口介质NG进口温度-162出口温度-162最高工作压力1.6 MPa设计压力2.5MPa设计温度-196主体材质铝翅片管翅片规格200mm（4）EAG加热器EAG加热器用于储罐和管道系统放散时加热天然气，选用空温式换热器，实现EAG的安全放散。空温式气化器使用空气作为热源，节约能源，运行费用低。根据储罐及管道安全阀总泄放量对EAG加热器进行选型。具体如下：安全阀在排放气体时，气体流速都处于临界状态。安全阀的排放量即可按临界流量公式计算，即：临界条件式中，安全阀的理论排放能力（
42、kg/h）（理论排放量Wtg=实际排放量/排放系数）；C实际特性系数； Pd实际排放压力（绝压），MPa；P0安全阀的出口侧压力（绝压），MPa；M气体摩尔质量，kg/mol；T气体的温度，K；Z气体在操作温度下的压缩系数；k气体的绝热指数（理想气体而言k=Cp/Cv）；A安全阀的流道面积mm2；储罐与管道安全阀泄放的气体与理想气体的差异不大，可取压缩系数Z=1，k为气体绝热系数k=Cp/Cv；K排放系数，与安全阀结构有关，应根据实验数据确定，全启式安全阀 K=0.600.70；Pd安全阀的排放压力（绝压），Pd =1.1PS+0.1，（MPa）；其中PS为安全阀的整定压力，（MPa）；全启式安全阀流道面积计算公式如下：微启式安全阀流道面积计算公式如下：A=d0h。式中：h安全阀的开启高度（mm）； d0安全阀座喉径（mm）；根据本系统中安全阀的公称直径、数量及开启释放时间，可计算出系统总泄放量M。换热面积计算方法同增压器计算类似，本设计选用200Nm3/h的EAG加热器。 EAG加热器主要参数 表4-5加热量
