LNG卸车问题及解决方法探究

江流财（厦门华润燃气有限公司，福建厦门361008）

LNG卸车问题及解决方法探究

江流财（厦门华润燃气有限公司，福建厦门361008）

随着国家对环境保护的重视程度加深，天然气取代石油作为汽车的主要动力能源已成趋势。而由于液化天然气（LNG）较之压缩天然气（CNG）具有更强的续航能力，LNG越来越受广大用户青睐。LNG加气站也日益增多。本文在此现状下分析和探讨LNG加气站在卸车过程中的常见问题及解决办法，并论述LNG加气站卸销差成因及控制措施。

LNG加气站；卸车；卸销差

液化天然气（简称LNG）是将天然气净化处理后，经超低温（～162℃）常压液化而形成，是天然气的另一种存在形态，具有易燃易爆、易蒸发、易泄漏、易扩散、易产生静电、超低温等特性。这些特性给LNG的储存和装卸带来了难题。对LNG卸车过程中的常见问题及LNG加气站卸销差成因进行研究，有利于降低发生事故的风险，避免出现人员伤亡事故；同时也可降低加气站卸销差，从而降低加气站运营成本。

1　LNG卸车作业常见问题及解决办法

由于LNG加气站建站位置、站内工艺设计、设备选型等因素影响，LNG卸车时常会遇到以下问题：

1.1槽车需分卸

LNG加气站较为常用的是水容积为60m3的立式或卧式储罐。以60m3的立式储罐为例，完全充满时可充装23吨的LNG。但由于充装系数（一般为0.85～0.9）及储罐最低液位（为了确保储罐处于安全状态，会人为设置最低液位，当储罐内的液位达到最低液位时，潜液泵无法再从储罐取液，最低液位值一般为储罐总容积的10%）的影响，在用的LNG储罐一次性最多只能充装20吨。然而市场上最常用的槽车装载量都在21吨以上。因此槽车到站后需要分两次甚至多次卸液。此做法操作麻烦，耗时久，并且容易导致卸车完成后槽车内残液过多。

解决此问题的方法如下：一是在储罐选型时考虑水容积更大的储罐；二是与LNG供应商协商，指定使用装载量在20吨以下的槽车运送天然气；三是与供应商协商按实卸量结算；四是与一定范围内的兄弟站点共卸一车。

1.2卸车作业耗时久

就目前技术而言，卸车作业有两种方式：潜液泵卸车和自增压卸车。由于潜液泵卸车存在如下两个问题：①产生能耗；②部分站点为单泵运行设计，潜液泵在卸车时无法进行加液操作。故大多数站点选择自增压卸车：

自增压卸车操作需主要进行以下几个环节：接管→储罐降压→槽车升压→进液→槽车降压→拆管。储罐降压和槽车升压的目的是使槽车与储罐之间形成0.2MPa的顺压差，利用压差将液体从槽车压入储罐。进液完成后给槽车降压的目的是减少浪费或将提单量与实卸量的误差控制在允许范围内（如加气站与供应商按提单量结算，给槽车降压可减少加气站损失；如按实卸量结算，则可将提单量和实卸量的误差控制在允许范围内）。经测算，卸车总耗时一般在5h以上。

缩短卸车时间可以从“储罐降压”、“进液”和“槽车降压”这三个环节着手。由于LNG的易蒸发性，储罐内的液体存放时间超过3天后，储罐压力会达到0.7MPa以上，而槽车上的安全阀起跳压力一般在0.65MPa～0.75MPa。为使槽车压高于储罐压，必须先对储罐进行降压操作。节约“储罐降压”环节的耗时，是指在槽车到站之前，提前将储罐压力降低至最低水平。采用直接排空法进行提前降压显然不可行，那就只能在设计时提前考虑装设BOG回收装置，利用BOG气化器和小型压缩机，将储罐内的气相引入市政管网。此方法同样可缩短“槽车降压”环节的用时。而缩短“进液”环节的时间，则是将槽车与储罐的压差增大。经测算，压差从0.2MPa增大至0.3MPa，进液时间可缩短0.5h左右。但由于压差越大则液体流速越大，越容易产生静电，故压差不允许无限大，一般控制在0.3MPa以内较为安全。

1.3槽车残液多

正常情况下，卸液结束后槽车内只有气相，不会残留液相。但由于某些原因，会留有部分液体无法卸出。此时无论是将槽车压再次增高还是采用潜液泵抽取，均无法将残液卸出。这是造成按提单量结算的LNG加气站卸销差大的最主要原因。造成槽车内残液过多的原因及解决办法如下：

（1）地势原因。常见的LNG槽车都是尾部卸液，出液管在槽车的尾部。为保证卸液顺利，槽车设计时便有考虑将槽车头部略高于尾部，形成“头高尾低”的状态。槽车进入加气站后，如因地势原因导致槽车处于“头低尾高”的状态，将导致少量LNG存留在槽车前部而无法到达出液管处，造成残液过多。将卸车平台设计成坡度或将槽车车头处垫高，使槽车保持“头高尾低”的状态即可解决此问题。

（2）储罐压力过高。储罐压力过高将导致槽车与储罐的顺压差达不到0.2MPa，不但影响卸车时间，还会造成槽车内液体无法全部卸出。此时只需将储罐压力提前通过BOG回收系统降低至适当值或将储罐气相引入槽车液相，利用冷液将气相冷凝降压，就可解决此问题。

（3）槽车内的液体温度过高。液体存放时间过长、经过多次增压卸车等原因都会导致槽车内液体温度过高。采用上进液（顶进液）操作时，储罐压力降低缓慢或不降低，在进液后期顺压差不能继续保持，最终使得槽车内残留液体过多。目前来说，无论是采用自增压卸车还是潜液泵卸车，均不能很好地解决该问题。故保证到站的液体为“新液”很有必要。

（4）作业人员操作失误。卸车过程需要作业人员时刻关注槽车压力和储罐压力的变化，特别是进液快结束时要确保槽车压高于储罐压0.1MPa以上。如果此时因为操作失误导致槽车压与储罐压接近，剩余液体将无法卸出。解决此问题的办法是设立专门卸车作业人员，并加强对作业人员的培训，提升卸车技能。

2　LNG加气站卸销差成因及控制措施

对于LNG加气站来说，控制卸销差是降低加气站运营成本的最重要手段之一。正常情况下卸销差的成因主要有以下几点：

（1）进液开始前的储罐降压、管路吹扫；

（2）进液结束后的管路排空、槽车降压。

进液开始前，为建立顺压差，需要将储罐压降低。有些加气站受卸车时间限制，会一味追求节省时间而将储罐气相直接排空，不仅污染环境，还造成极大浪费。据估算，储罐液位处于最低液位时，每放散0.1MPa的压力，相当于排放75kg的LNG。如要从根本上解决此问题，应该在加气站建设的时候增加BOG回收系统，使过高的压力通过BOG回收系统回收进市政管网。

进液前还需进行管路吹扫工作，防止管路中的杂物随液相进入储罐导致事故。吹扫工作是必须进行的，也就是说这一环节一定会产生损失。但我们可以通过采用给软管接头增加盲板或用帆布套套住接头，防止杂物进入软管，可大大减少管路吹扫时间和吹扫造成的气相损失。

进液结束后需对槽车进行降压处理。如果直接排空，也造成浪费，此时也可以采用BOG回收系统对剩余气相进行回收。

进液结束后，各管路内，特别是液相软管还存留着大量的液体。如果立即就进行拆管作业，不仅安全隐患大，还有较大浪费。此时可通过操作阀门切断进液管路与储罐的连接，使进液管路与BOG回收系统相通，利用槽车内的压力将软管内的液体压入BOG回收系统内。

3　结语

随着LNG加气站的进一步增多以及企业的安全意识、成本意识越来越强，卸车作业是否顺畅将会得到越来越广泛的关注。能否及时有效解决卸车过程中遇到的问题，能否降低卸销差，将直接关系到企业在车用气行业的竞争力。因此探究相关问题解决方法极有必要。

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