1LNC儲罐工作壓力

加氣站LNG儲罐的工作壓力一般為0.4~0.8MPa。LNG主要組分為甲烷，因此，本文中LNG物性參數(shù)近似按甲烷考慮。根據(jù)飽和甲烷熱力學性質，液態(tài)甲烷隨著溫度升高、壓力升高，密度逐漸減??；氣態(tài)甲烷隨著溫度升高、壓力升高，密度逐漸增大。LNG儲罐中儲存的介質大部分為液體，當然希望密度越大越好，儲存狀態(tài)在低溫、低壓下較佳。因此，LNG儲存、運輸、加注系統(tǒng)，一般溫度、壓力越低越好。

1.1卸車過程對儲罐工作壓力的影響

儲罐壓力與進站槽車壓力有關系。假設2輛槽車分別向同一個LNG儲罐卸車，2輛槽車的壓力不同，但均比儲罐壓力低，從儲罐上部以噴淋方式進液。在其他條件都相同的情況下，槽車壓力較低，相應的溫度就較低，進入儲罐后冷卻儲罐內的BOG較多，導致儲罐壓力較低；反之，槽車壓力較高，導致儲罐壓力較高。

1.2加氣工藝對儲罐工作壓力的影響

過去，在給汽車加氣之前須對儲罐中的LNG進行升壓升溫，從而壓力的飽和液體，滿足LNG汽車發(fā)動機需要車載氣瓶內液體達到飽和狀態(tài)的要求，一般要求壓力為0.4~0.8MPa。

根據(jù)已運營的多座LNG加氣站調研數(shù)據(jù)，現(xiàn)在LNG儲罐一般不調飽和。隨著LNG汽車車載氣瓶技術的不斷改進，現(xiàn)在普遍利用汽車發(fā)動機的冷卻循環(huán)水將一小部分LNG氣化，給車載氣瓶增壓，使氣瓶中壓力提高，滿足發(fā)動機的進氣壓力要求。

對于LNG儲罐，設計壓力并不是越高越好。有些觀點認為儲罐設計壓力高，BOG存量大可能有利于，筆者認為此觀點欠妥。首先，解決BOG問題的措施是減少BOG的產(chǎn)生和對BOG進行回收利用，而非增大設計壓力進行儲存；其次，如果儲罐設計壓力高，則鋼材耗量大，造價高。

3LNC儲罐保持低壓的措施

①加強儲罐絕熱效果

目前的真空設備制造水平，無法使LNG儲罐達到真空狀態(tài)，因此只能采取相應措施來控制，主要有以下幾個途徑。

首先，LNG儲罐盡量選擇絕熱效果好的設備。其次，要定期檢測真空設備的真空度，不合格時重新抽真空，使設備處于較佳工作狀態(tài)。

再次，可考慮采用埋地儲罐。加氣站儲罐一般為地上或半地下，全部或部分裸露于空氣中。由于儲罐與大氣之間存在溫差，產(chǎn)生熱量傳遞，使儲罐內LNG溫度升高，壓力升高。埋地式LNG儲罐置于地下，與大氣隔絕，在夏季和春秋季的一些月份，地溫低于氣溫，產(chǎn)生的熱量傳遞少，從而減緩了LNG的溫升，使儲罐保持低壓。

②注重氣源品質

用氣方在購買LNG之前，應索取供氣方LNG的組成參數(shù)，應要求所供LNG的飽和蒸氣壓盡量低。這樣LNG槽車到站卸車時，槽車內的壓力不會很高(與儲存時間也有關系)，LNG的溫度也不會很高，LNG通過上進液管以噴淋方式進入儲罐，將儲罐氣相空間的氣冷卻，從而減少了儲罐的蒸發(fā)氣體。

③合理選擇管道保冷方式

LNG加氣站內的液相管道、氣相管道與儲罐均直接或間接相連，因此合理選用真空管或保冷管至關重要。

真空管：由內管、外管以及多層絕熱材料組成，內外管之間的夾層為多層絕熱材料復合而成，將夾層抽成高真空狀態(tài)，從而把內管冷量損失控制到較低，充分滿足低溫流體輸送的要求。

保冷管：為減少LNG在工藝管道輸送過程中的冷量損失，采用在管道外包扎絕熱材料的方式對低溫管道進行保冷。

真空管與保冷管相比較：a.在絕熱性能方面，真空管比保冷管絕熱效果好；b.在結構尺寸方面，真空管結構復雜，但尺寸較小；保冷管結構簡單，但尺寸較大；c.在造價方面，真空管遠高于保冷管；d.在維護及使用壽命方面，真空管不及保冷管。

真空管比保冷管絕熱性能佳，可減少傳熱量，但要根據(jù)具體情況合理選用。在LNG加氣站管道設計中，管道走向復雜，管道上管件、儀表較多，長距離直管段較少的區(qū)域適合選擇保冷管。而管道走向單一，管道上管件、儀表較少，又有較長距離的直管段的區(qū)域，適合選擇真空管。

④回收利用BOG

a.站內生活供暖

LNG儲罐產(chǎn)生的BOG，LNG潛液泵回氣的BOG，LNG加氣機回氣的BOG匯聚至LNG儲罐。儲罐內的BOG導出，經(jīng)加熱器加熱后，溫度升至環(huán)境溫度，再通過調壓計量裝置后，為站暖使用。

b.并入市政燃氣管網(wǎng)

如果LNG加氣站產(chǎn)生的BOG量較多，且就近有市政燃氣管網(wǎng)的情況下，可將BOG進行收集、升溫、調壓計量、加臭后送至市政燃氣管網(wǎng)進行回收利用。

c.作為CNG進行利用

將BOG進行收集、升溫、調壓、計量、加臭后送至壓縮機進行壓縮，成為CNG進行利用。

d.其他途徑

BOG通過再冷凝轉化為LNG進行回收利用的方法多見于氣液化工廠或LNG大型儲備站、接收站。由于LNG加氣站LNG儲存規(guī)模小，產(chǎn)生的BOG量少，且再冷凝裝置的費用較高，因此在LNG加氣站中BOG再冷凝轉化為LNG的回收利用不多見。

⑤提高工藝操作水平

卸車、加氣操作不當，會造成儲罐壓力升高。a.卸車需要將槽車壓力增壓到高于儲罐壓力才能進行。儲罐經(jīng)過一段時間運行后一般壓力較高，通常能達到0.8MPa以上。而槽車壓力一般較低，約為0.2MPa，甚至低。如果直接對槽車增壓將使系統(tǒng)壓力，應先將槽車氣相空間與儲罐氣相空間相連通，進相平衡后再卸車。

b.加氣完成后，LNG潛液泵會停止運行，這時泵池及管道中會存留許多LNG，這部分LNG氣化速度相當快，如果產(chǎn)生的BOG通過泵后回氣管回到儲罐的氣相空間，將造成儲罐壓力上升。建議這部分回氣優(yōu)先通過儲罐下進液管進入儲罐，這樣儲罐內大量的LNG會將少量BOG再次冷凝。

c.在LNG溫度較低(一140℃以下)而儲罐氣相空間的壓力和溫度又較高時，進行“液一泵一上進液”的打循環(huán)操作，即儲罐內LNG自液相管道經(jīng)LNG潛液泵通過儲罐上進液管(臥式儲罐的上進液管為一根噴淋管，即均勻開孔的橫管；立式儲罐的上進液管末端裝有一個噴嘴)進入儲罐，將儲罐內氣相空間的部分BOG再液化，達到降低儲罐壓力的目的。

⑥增加加氣站的LNG銷量

許多LNG加氣站運行之初，加氣車輛太少導致加氣量達不到設計規(guī)模，導致LNG儲存時間過長，加氣間隔較長，加氣管道內LNG滯留時間長，吸熱多。下一次加氣時，打開加氣機回氣管與儲罐氣相管道之間的閥門，將加氣機回氣管初步預冷。再將儲罐內少量LNG經(jīng)潛液泵通過液相管道輸送至加氣機，這些LNG再通過加氣機的回氣管回到儲罐下進液，將加氣機的液相管道、回氣管進一步預冷。這部分熱量將回流到儲罐，造成儲罐升溫，壓力上升。加氣間隔時間越長，產(chǎn)生的熱量越多，儲罐升溫越多。增加加氣站的LNG銷量，是保持儲罐低壓的重要途徑。