橇装CNG天然气加气站方案.docx
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橇装CNG天然气加气站方案
技术方案LCNG云南新奥
汽车加气站技术方案橇装式LCNG
、设备总体说明1
液体在高压空温LNGLNG液体通过低温高压柱塞泵加压到25MPa，高压LCNG加气站是
，由于高压空温式汽化器的高压压缩天然气（简称“CNG”）25MPa式汽化器中直接汽化成
～10℃，对于冬季环5的温度一般低于环境温度的传热形式，高压空温式汽化器后的CNG
CNG经过水浴式复热器二次加热，符合温度要求的0℃的地区，应考虑将CNG境温度低于
经过三线双枪加气机将CNG高压压缩天然气经顺序控制盘充入储气瓶组，储气瓶组中的
充入天然气汽车。
CNG
储罐、增压汽化器、低温高压柱塞泵、高压空温式气化器、LNGLCNG加气站主要由
加热器、管路部分、电气系统、控制仪表EAG加气机、低压顺序控制盘、储气瓶组、CNG
加气站可根据用户的要求采用橇装站的建站方式。
LCNG系统组成。
汽车加气站中，低温高压柱塞泵、高压空温式气化器、管路部分采用整橇装式LCNG
加热器整体成橇，水浴式高压复热器（选低温储罐、增压汽化器、低压EAG体成橇，LNG
、工控机PLC加气机根据用户要求现场安装；控制柜、装）、顺序控制盘、储气瓶组、CNG
等控制装置安装在安全区域。
、）PLC设备安装时，将储气瓶组、顺序控制盘、加气机安装到基础上，将控制柜（含
储罐撬体与低温高压柱塞泵撬体的LNG安装到控制室内，通过管道将各设备连接完成，
连接管路可采用外保温或真空保温管道的形式。
加气站的设计、制造、选用材料应遵循下述标准：
LCNG
》版）《汽车加油加气站设计与施工规范（2006GB50156
）生产、储存和装运》LNG20368《液化天然气（GB/T
《城镇燃气设计规范》GB50028
（参考）NFPA52《车辆燃料系统规范》
《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058
《低压配电设计规范》GB50054
《工业企业照明设计标准》GB50034
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技术方案云南新奥LCNG
《车用压缩天然气》GB18047
通用要求》部分1第GB3836.1《爆炸性气体环境用电器设备
》部分隔爆型“d”GB3836.2《爆炸性气体环境用电器设备第2
低温储罐的设计、制造应符合下述标准：
《钢制压力容器》GB150
《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2009
《低温绝热压力容器》GB18442
《低温绝热压力容器试验方法》～5GB/T18443.1
（参照）《液化天然气罐式集装箱》JB/T4780
《钢制化工容器制造技术要求》HG20584
《埋弧自动焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》GB986-88
《涂装前钢板表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88
《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708
《钢制压力容器焊接工艺规程》JB4709
《压力容器用不锈钢锻件》JB4728
《承压设备无损检测》JB/T4730
《压力容器用钢板》GB713
《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976
《固定式真空粉末绝热低温液体储槽》JB/T9072
储气瓶的设计、制造应符合下述标准要求：
《钢制压力容器－分析设计标准》JB4732-95
《大容积钢质无缝气瓶》Q/SHJ20-2007
《站用压缩天然气钢瓶》GB/T19158
年版）《气瓶安全技术监察规程》（2000
设计规模：
1.1
33，33m）液体为25～该加气站设计规模为平均日销售CNG15000～20000Nm（约合LNG
的CNG公交车的加气需求，根据车次/天CNG250CNG车次可满足1200/天出租车或满足
3储罐选择LNG50m，根据设备集成的需要加气量以及加气站日常运行的要求选定储罐为
三线双枪加气机。
CNG台卧式储罐；根据加气车辆的要求选择4
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技术设计指标：
1.2
指标内容或数据序号指标名称
有效容积设计压力/储罐LNG350m/1.2MPa1
工作压力汽化量增压汽化器/231.6MPa/Nm/h300功率/低温高压柱塞泵单台最大流量22KW25L/min3/
工作压力高压空温式汽化器汽化量/4325MPa1000Nm/h/、2工工作压力顺序控制盘（一进四出）最大流量/6325MPa/2000Nm/h艺流水容积储气瓶组工作压力CNG/375.52m25MPa/程
工作压力/加热器EAG低压汽化量931.6MPa/h/200Nm
设备总功率48KW10
PLC控制方式可编程自动控制12
0.2％储罐常温静态蒸发率LNG13
加气机计量误差LNG±0.5%14
储罐真空度LNG≤3Pa15
长15000mm×直径储罐撬体（参考）3100mm设备
16寸尺低温柱塞泵橇块（参考）5000mm×4800mm×4000mm3第
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储罐槽车—增压汽化器—LNG2.1卸车流程：
LNG
槽车的增压口排出LNGLCNG汽车加气站利用增压汽化器进行卸车，通过橇装式
槽车气LNGLNG槽车的气相口返回LNG液体，LNG液体经增压汽化器汽化以后，通过
槽车内的液体在压差的作用下，经过卸车软管、管道、低LNGLNG槽车增压；相空间为
汽车加气站的自增压卸车。
根据工艺储罐中，完成LCNG温阀门被灌注到加气站的LNG
需要，卸车可选择上进液或下进液。
储罐—低温高压柱塞泵—高压空温式汽化器－顺序控制盘－储2.2汽车加气流程：
LNG
车载气瓶气瓶组－加气机—CNG
加气站启动时，系统自动检测储气瓶组的压力，当压力值达不到设定值时，系LCNG
统启动低温高压柱塞泵预冷程序，进行预冷；预冷合格以后，系统启动加压程序为储气瓶
的高压排入高压空温式气化器，汽化以后通过顺序25MPa以LNG组增压，高压柱塞泵将
控制盘，按照高压、中压、低压的顺序充入储气瓶组，当压力达到设定值以后，系统停止
加压。
CNG汽车上的车载气瓶的进口；加气机上的加气枪连接到CNG加气时，将CNG
加气机会根据设定自动启动顺序控制盘、经储气瓶组排气阀，按照低压、中压、高压或者
。
在加气机控制面板20MPa汽车充气，将车载储气瓶组的压力充装到直冲的顺序给CNG
的标方数和价格。
CNG上显示所售出
低压汽化器（泄压）储罐—安全阀—EAGLNG2.3低压泄压流程：
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储罐内的压力升高，LNG液体在长期存放时因吸热汽化，会导致LNG储罐中的LNG
低当气相压力高于安全阀整定压力时，气态的天然气气体通过安全阀、泄放管路、EAG
压汽化器进行泄压。
高压汽化器（泄压）高压管线—安全阀—EAGCNG高压泄压流程：
储气瓶组、CNG2.4
高压管线因温度升高或设备运行不正常造CNG在设备运行过程中，CNG储气瓶组及
成超压，当压力高于安全阀整定压力时，高压天然气气体通过安全阀管路、安全阀进行泄
压。
、撬体布置示意图4
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工艺设备选型4、
）低温储罐1（
3储罐采用珠光砂填充绝热，LNGLNG储罐，储罐的有效容积为50m；低温储罐为
％。
0.2196℃，日蒸发率小于的设计压力为1.2MPa，设计温度为-
设计技术参数表
指标内容或数据指标名称
介质LNG
（各地不同）426介质密度（kg/m3）
日蒸发率0.2%≤
封结真空度3Pa≤
）m3/s真空夹层漏放气速率（Pa·610-≤6×
3100mm×直径（mm）长15000mm外形尺寸
外壳内容器
（MPa）设计压力0.11.2-
设计温度（℃）60-196
环境温度工作温度（℃）162-
（m3）内容器有效容积50
封头Q345R0Cr18Ni9主体材料筒体Q345R0Cr18Ni9
封头8mm10mm≥≥壁厚（参考）筒体6mm≥≥8mm
焊接接头系数0.851
1.16）MPa安全阀开启压力（
（2）低温高压柱塞泵
生产厂家：
法国Cryostar低温高压柱塞泵（进口）
MRP型号：
-40/55
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台2数量：
LNG介质：
（液态）25L/min最大流量：
42MPa最高排液压力：
365RPM最高转速：
22KW电机功率：
源：
50Hz相，380V，3电
高压空温汽化器3）（
台高压空温式汽化器，2橇装式LCNG加气站配有
，单台汽化能力-1000/320其规格型号为：
VQLCNG
，加热方式为自然32Mpa1000Nm3/h，最高工作压力
LNG空温式，无需外加热源。
经高压柱塞泵加压后的
不锈钢无缝钢0Cr18Ni9，受压管为通过高压空温气化器后汽化为CNG，压力降≤0.2Mpa
防锈铝，翅片形式为抗氧化表面处理的大翅片，受压管采用胀接方式LF21管，换热管为
紧密贴合在换热管内。
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高压空温气化器示意图在高压空温气化器的出口处都设有温度检测和压力检测传感器，为保证系统的安全
运行，在系统工作时必须对这两个检测点进行严格监控。
增压汽化器/4）卸车（
的增压汽化器，汽化能W-300/16-VZLNG1、橇装式LCNG加气站配置有一台规格为
，卧式结构安装。
1.6MPa300Nm3/h，工作压力为力
运输车没有配自增压汽化器时，可通过站LNG2、可做为卸车增压汽化器使用。
即当
内工艺管道与此设备相连实现汽化增压卸车；
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卸车增压汽化器示意图介质调节/储气瓶组5）（
供气系统的稳定运行，在系统中配置了大容积高压储气瓶组。
瓶组分为CNG为保证
高、中、低压三级，其主要性能如下：
优质铬钼钢，经调质处理，具有优良的综合机械性能；4130X1）瓶体材质为
瓶组分为高、中、低压三组；2）
每组容器设进出气汇管，并装有进出气球阀；3）
每组容器装有安全阀，安全阀前装有球阀，平时处于常开位置，安全阀后设置统4）
一放散汇管；
寸卡套1/4寸汇管，对外接口为1/45）每只容器一端设有1/4寸排污阀，排污阀后设
接头；
25MPa，工作压力6）总水容积5.52m3
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顺序充气控制盘）（6
按次序依次分配给每个储CNG并联式顺序充气控制盘的功能是将从高压汽化器来的
气瓶组，充气从最小容量的高压瓶组开始，即高、低的顺序依次向储气瓶组输入气体，实
现自动顺序充气。
顺序充气控制盘参数：
2000Nm3/h最大流量
35Mpa工作压力：
℃40~60工作温度：
-
不锈钢焊管进口接管：
φ22×4
根。
不锈钢焊管，4出口接管：
φ22×4
拖车接口CNG
顺序阀
低压中压高压
直充
顺序充气控制盘示意图水浴（电加热）式高压复热器7）（
。
加热采，设计压力28MPa1000Nm3/h台汽化能力的水浴式气化器，工作压力25MPa2本撬选用
用热水和电加热两种方式，既可单独使用，也可同时用电和热水加热。
与空温式汽化器采用串联形式连接。
单位技术参数
工作介质NG
复热能力10003/hNm
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工作压力MPa25
设计压力28MPa
进口温度℃-80
出口温度℃+10
电加热功率KW10
进水温度℃60
回水温度℃20
不锈钢管主体材质
壳体材质16Mn
（8）加气机（售气机）
加气机选用专业厂家生产的CNG加气机，加气机采用双枪三线加气机，流量计选用
罗斯蒙特的高压质量流量计，选用国内标准接口加气枪。
加气机的主要技术指标
指标名称指标内容或数据序号
1适用介质）压缩天然气（CNG
2流量范围40Nm3/min～2
3计量准确度0.5%±420MPa额定工作压力
5最大工作压力25MPa
6环境温度℃55-30℃～＋8计量单位Nm3Kg、9读数最小分度值）（0.01Nm30.01Kg、10单次计量范围）（KgNm3～09999.9911累计计量范围）Kg（Nm30～99999999.9912加气软管6m英寸高压天然气软管1/213220V工作电源AC5A
14防爆等级AT4Ⅱdibem整机防爆Ex
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配管设计5、
加气站配管设计主要包括以下几个方面内容：
根据工程的特点，LCNG
工艺管线设计；①
安全泄压、安全放空系统；②
一次仪表安装；③
管道支架设计；④
保冷设计；⑤
工艺管线设计5.1
加气站的工艺管线根据流经介质的性质分为低温低压管线、低温高压管线、常LCNG
温高压管线三种管线；三种管线的设计温度、设计压力见下表：
加气站管线及对应压力温度关系表LCNG
设计温度管线安装位置序号设计压力类别
卸车管线，增压管线，低温
低温低压管线1.6MPa1℃－196高压柱塞泵进口及回气管线
低温高压柱塞泵出口管线中
空温式汽化器入口以前的部低温高压管线27.5MPa2℃196－
分
（最低环境温度高压空温式汽化器出口的部
常温高压管线27.5MPa3分）℃10－
）管道1
管道所选用的钢管为符合GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》的要求无缝钢
管，钢管材质为0Crl8Ni9。
配管外径符合GB8163或SH3405的规定。
2）管件、法兰、密封垫片
管件选用符合GB/T12459《钢制对焊无缝管件》标准要求的对焊无缝管件，管件材
质为0Crl8Ni9。
法兰及法兰紧固件、密封垫片选用符合HG20592~20635《钢制管法兰、
垫片、紧固件》的标准件。
3）阀门
低温管道阀门选用符合API标准的液化天然气专用不锈钢阀门，阀门金属件的材质
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的压力、流量、温度的要求；阀门与管道间的连LNG为0Cr18Ni9；阀门的选用满足输送
接为焊接连接，也可采用法兰连接。
阀门类型主要有长轴截止阀、短轴截止阀、三通阀、安全阀、止回阀、紧急切断阀、
调节阀。
保温管段应选用长轴截止阀，非保温管段可选用短轴截止阀。
；阀门的选用0Cr18Ni9常温管道的阀门选用高压天然专用阀门，阀门的主体材料为
时采用卡套连28mm的压力、流量、温度的要求，阀门与管道的直径小于满足输送CNG
时，连接为焊接连接，也可采用法兰连接。
28mm接，阀门与管道间的直径大于等于
安全泄压、放空系统设计5.2
安全泄压系统主要由安全阀、安全阀出口支管、手动放空支管、放散管汇总管、
加热器、阻火器、放空管组成。
EAG
）安全阀1
加气站的低温工艺管线安全阀选用低温弹簧封闭全启式安全阀；储罐LCNG橇装式
采用组合式双路低温安全阀，组合式双路低温安全阀包括低温三通球阀、低温弹簧封闭全
启式安全阀以及密封件。
）放空系统设计2
放空系统包括低压放散系统和高压放散系统，两种放散系统均由手动放空支管、安全
加热器、阻火器、放空管组成。
EAG阀出口支管、放散管汇总管、
一次仪表安装5.3
压力表安装，压力表必须垂直安装，压力表取样点与测量点保持同一高度。
压力表测
的管道采用异径三通DN40压引出管的管径为DN10小管径管嘴，对于主管直径小于等于
的管道采用在管道上钻孔引出压力表测压管，DN40引出压力表测压管；对于主管直径大于
管嘴与管道采用环形焊接，并根据计算进行补强。
管道支架设计5.4
根据所要支撑的管道温度的不同，管道支架可以分为常温和低温两种；根据作用的不
同，可分为导向支架、固定支架、限位支架。
真空保温管道的外壁温度为环境温度，宜采用常温支架；真空保温管道的支架采用不
锈钢加四氟垫片的形式，可以满足设备上的管道固定的要求。
非真空保温的低温管道的支架应采用低温管道支架，低温管道支架应为聚氨酯保温管
托。
5.5保冷设计
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低温液体及低温气体的管道应进行保冷设计，法兰、阀门均设置保冷套。
LNG输送
加气站的保温管道距离较短，低温低压管线的保冷结构采用真空绝热管道，以减少LCNG
的汽化量。
加气橇内其余管道无无须采用保温处理。
LNGLCNG加气站运行中
保温管道技术参数
指标内容或数据指标名称序号
1液化天然气适用介质
1.62MPa设计压力
设计温度℃3℃～＋60－196
适用环境温度℃460～＋－40
5W/m冷损量0.5≤
6a夹层真空度3Pa-2×10≤
7a常温静态漏放气率9Pa.m3/s-×101
：
适用于高真空多层绝热保冷的管道a注：
6、自控仪表设计
LCNG加气站自动控制系统分为两个部分：
①加气机控制系统；
②站控系统。
加气机控制系统6.1
）加气机控制系统功能：
1
、具备与站控系统的通讯的功能；a
汽车的车载气瓶的加气；、对CNGb
、加气压力自动切换，保证对储气系统合理取气；c
卡余额等信息；并、操作界面采用液晶显示屏，可显示加气流量、压力、温度、ICd
具有回查、打印功能；可查询当班加气累计气量、金额、总累计气量、金额；
e、具有断电保护、掉电后持续显示功能；
f、可预置气量、金额，加气时可取整金额停机
g、具有故障自动监测、文字显示信息，并提示维修方法
h、具有安全保护，当加气机超压、失压或过流时可自动关闭电磁阀，并显示故障原
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技术方案云南新奥LCNG
因；具有流量计异常检测功能，故障时停止加气；
、具有防止漏气、偷气等功能，当漏气时界面示警；可计量、显示电磁阀关闭不严i
时漏气量，配备管理系统后还可上传漏气总量；
、配置拉断阀j
加气机控制系统的主要特点：
6.1.2
、防爆型式为本安型和隔爆型，安全可靠；a
、采用独立的计量控制系统；b
、具有压力、温度补偿功能，计量精度通过相关部门认证；c
、加气压力、温度和流量、流速可远传至加气站站控制系统，进行统一的管理；d
、非定量加气时以流速或压力参数的变化控制加气停止；e
、具有掉电数据保护、数据延长显示及重复显示功能，停电也可交班；f
控制按钮；ESDg、加气机预装
、选用高亮度液晶显示屏，字体清晰。
h
加气机控制系统储存有单车加气的历史记录，包括加气时间、加气量、加气人员姓
名等，可根据以上数据生成日报表、周报表和月报表并通过配套的打印机打印报表。
系统
可以将以上数据远传。
站控系统6.2
站控系统由传感器、变送器、电磁阀、控制板、工控机等设备组成，具有卸车、加气
和待机运行模式，并可以在几种模式间进行切换。
）站控系统主要功能：
1
储罐、低温高压柱塞泵、站内工艺阀门以及加气机进行监控和LNG站控系统应能对
管理；
完成对卸车、加气工艺过程的控制；
完成对卸车、储存、加气工艺过程的数据采集、存储、显示功能；
应能对气站的安全状态进行监测，可以采集可燃气体报警仪报警信号，并输出报警信
号和关闭系统。
站控系统应具有参数查询、历史记录查询及报表打印等管理功能。
）站控系统应能显示以下参数：
2
、储罐压力a
、低温高压柱塞泵回气温度b
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、储罐液位c
、泵的进口压力d
、泵的出口压力e
、泵的运行时间f
、售气流量累积g
、各种报警和故障（至少包括可燃气体超限报警、储罐液位超限报警、储罐压力报h
警、系统安保提示报警、低温高压柱塞泵抽空报警、控制阀故障报警）
控制界面图示：
、设备配置明细：
7
项主要规格
升级会员 