隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的逐漸優(yōu)化，我國對清潔能源的需求也相繼增加，其中屬、清潔的氣消費(fèi)增長速度較快，很多將其作為燃料。中石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)院預(yù)測，氣將成為我國的主體能源，在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的比重在2020年、2030年將分別達(dá)到10%和12%。目前國內(nèi)的氣產(chǎn)量尚且無法滿足對氣的需求量，大量氣需從。

國內(nèi)對于氣的需求，使LNG的前景也加樂觀。我國城鎮(zhèn)的氣供應(yīng)主要由氣管網(wǎng)和LNG氣化站互相配合以解決調(diào)峰和應(yīng)急問題。LNG氣化站是一種小型的將LNG氣化后輸至燃?xì)夤芫W(wǎng)的處理場所，主要有LNG接收、儲存和氣化的功能。我國LNG氣化站發(fā)展雖快，但起步較晚，我國現(xiàn)在尚無LNG氣化站的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對于常用的美國NFPA-59A5《液化氣生產(chǎn)、儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》，由于其對消防的要求高，工程造價(jià)較高，在國內(nèi)難以實(shí)施。我國在進(jìn)行LNG氣化站設(shè)計(jì)時(shí)，一般參照GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。

在應(yīng)力分析方面，管道應(yīng)力分析是管道系統(tǒng)布置、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，關(guān)系到管道的結(jié)構(gòu)。在，管道與支架設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)行管道全線的應(yīng)力分析，以管道的性。我國也逐步開始對管道應(yīng)力問題引起重視，但現(xiàn)有的應(yīng)力設(shè)計(jì)依賴于現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，沒有相對的理論依據(jù)，也沒有對LNG氣化站站場進(jìn)行應(yīng)力分析的先例。

而LNG是在常壓下將氣態(tài)的氣冷卻至-162℃的低溫液體，儲存和運(yùn)輸LNG的管道可能由于冷收縮而產(chǎn)生具有破壞性的應(yīng)力與應(yīng)變，使LNG管道在投產(chǎn)運(yùn)行后存在較大隱患。同時(shí)，LNG還具有氣的可燃性、擴(kuò)散性，一旦控制不當(dāng)，都有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。尤其在設(shè)有BOG壓縮工藝的LNG氣化站中，壓縮機(jī)的運(yùn)行會使管道發(fā)生振動，增加管道應(yīng)力，若導(dǎo)致設(shè)備或管道破裂，將造成LNG泄漏，LNG泄漏后會揮發(fā)擴(kuò)散，如遇火源即將發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。例如，1994年美國俄亥俄州克夫蘭市LNG調(diào)峰站發(fā)生爆炸事故，事故波及14個(gè)街區(qū)，造成200輛車輛毀壞，136人喪生；2004年阿爾及利亞LNG液化廠發(fā)生爆炸事故。且在GB/T20801-2006《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》中規(guī)定，操作溫度大于等于400℃，或小于等于一70℃的管道應(yīng)進(jìn)行管道應(yīng)力分析。

LNG氣化站建設(shè)運(yùn)營中的應(yīng)力問題，使管道滿足管道設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和柔性要求，將能很好規(guī)避LNG氣化站中可能發(fā)生由于設(shè)備或管道失效引起的泄漏問題，防止造成火災(zāi)、爆炸等事故。因此，在LNG氣化站的配管設(shè)計(jì)工作中，對關(guān)鍵設(shè)備與管道進(jìn)行應(yīng)力分析且對管道運(yùn)營期間的具有重要意義。

LNG氣化站是一種小型的，用于LNG的接收、儲存、氣化的站場，將從上游購買的LNG氣化后供給用戶使用。在對LNG進(jìn)化的同時(shí)，也對工藝中產(chǎn)生的BOG和EAG進(jìn)行處理。主要包括卸車工藝、儲存增壓工藝、加熱汽化工藝、BOG處理工藝、泄放工藝、計(jì)量加臭工藝等。槽車運(yùn)送來的-162℃LNG經(jīng)卸車后進(jìn)入LNG儲罐，儲罐中的LNG經(jīng)過罐內(nèi)LNG泵輸送至罐外，經(jīng)氣化器加熱汽化：卸車及LNG儲罐中產(chǎn)生的BOG經(jīng)BOG壓縮機(jī)直接加壓升溫，與汽化后的氣混合后進(jìn)入水浴式氣化器加熱；終溫度大于5℃的氣經(jīng)計(jì)量加臭后進(jìn)入城市管網(wǎng).具體工藝流程為：

(1)卸車工藝

LNG卸車工藝主要是采用槽車自增壓的方法進(jìn)行。槽車中的LNG處于常壓，-162℃狀態(tài)下，利用卸車增壓氣化器對槽車增壓至0.6MPa，使得槽車和儲罐之間具有的壓差，從而可以使LNG順利的從槽車壓入LNG儲罐中。當(dāng)卸車結(jié)束時(shí)，槽車中的低溫氣體通過BOG氣相管線進(jìn)入BOG處理工藝裝置，對BOG進(jìn)行回收利用。

(2)儲存增壓工藝

低溫儲罐內(nèi)的LNG儲存狀態(tài)為常壓、溫度為-162℃，因此要將低溫液體排出，要對低溫儲罐進(jìn)行增壓，LNG的穩(wěn)定輸出量。低溫儲罐增壓方式采用低溫泵增壓，在儲罐排液口設(shè)置低溫LNG泵，利用LNG泵對LNG進(jìn)行增壓。

(3)加熱氣化工藝

LNG氣化站的加熱氣化工藝主要由空溫式氣化器和水浴式氣化器組成，其作用是將LNG進(jìn)化使之成為氣態(tài)氣供用戶使用。

(4)BOG處理工藝

由于壓力變化及吸熱會造成部分LNG的氣化，主要包括：

1)LNG儲罐由于吸收外界的熱量而產(chǎn)生的氣體；

2)在LNG卸車的過程中，儲罐中的壓力和溫度會產(chǎn)生波動，從而產(chǎn)生蒸發(fā)氣體；

3)原儲罐內(nèi)的LNG與新進(jìn)入儲罐的LNG接觸時(shí)產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體；

4)當(dāng)儲罐內(nèi)壓力較高時(shí)，對儲罐進(jìn)行減壓操作時(shí)產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體；

5)LNG槽車儲罐內(nèi)的殘余氣體。

主要采用BOG壓縮機(jī)進(jìn)行BOG的直接壓縮，壓縮后輸至空溫式氣化器。

(5)泄放工藝

氣的溫度低于一120℃時(shí)，其密度比空氣大，因此一旦泄漏，氣將在地面聚集，不易揮散；而氣在常溫時(shí)的密度小于空氣，很容易擴(kuò)散。根據(jù)氣的這種特性，LNG氣化站采用EAG加熱器對放空的低溫氣進(jìn)行集中加熱，然后進(jìn)入放散塔進(jìn)行集中排放。

(6)計(jì)量加臭工藝

LNG氣化站的計(jì)量裝置主要是采用氣體渦輪計(jì)量，其計(jì)量精度為1.5級，具有大于1：16的量程，因此可以同時(shí)滿足的精度要求。

LNG氣化站的加臭裝置的動力來源是隔膜式計(jì)量泵，可根據(jù)流量信號按適當(dāng)?shù)谋壤龑⒓映魟?四氫曝吩)注入氣管道中。