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1、LNG/CNG加气站工程的运营管理摘要液态天然气与固态天然气(LNG/CNG)目前是一种发展比较成熟的新型替代能源，国内关于天然气的应用技术已经发展的十分广泛，而且国家也大力支持车辆使用天然气作为新型汽车燃料。随着社会经济的快速发展，车辆的使用越来越多，而石油价格的上升，使得很多LNG/CNG加气站都考虑转换气罐来减低车辆费用，可是加气站的缺乏，使得加气车辆每次都需要排很长的队伍才能加到气，不仅浪费了时间还影响了交通。正是在这样的背景下，国家开始在各省市建设LNG/CNG加气站。可是加气站在建设过程中，存在很多的风险，如何控制管理加气站建设过程中的安全风险，实现城市社会公共安全显得越来越重要。
2、本文以LNG/CNG加气站工程建设为背景，结合风险管理理论知识，对LNG/CNG加气站在建设过程中的各种风险管理安全进行了详细的分析和研究。首先根据加气站风险安全运行管理的原理，对LNG/CNG加气站项目进行了具体的分析；其次通过LNG/CNG加气站运营安全管理存在的问题进行分析，研究加气站建设中存在的各种问题，保证加气站安全运行；再次通过对LNG/CNG加气站运营安全管理存在问题的原因分析，来将深入了解LNG/CNG加气站安全运行的根源所在。最后，提出LNG/CNG加气站运营安全管理中存在问题的解决措施，从而提高项目建设的安全保陣性。关键词：LNG/CNG加气站；安全运行；问题与对策Abst
3、ractLiquid natural gas and solid natural gas (LNG/CNG) are currently a new type of alternative energy source. The domestic application technology for natural gas has been extensively developed, and the country also strongly supports vehicles using natural gas as a new type of automotive fuel. With t
4、he rapid development of the social economy, the use of vehicles is increasing, and the rise in oil prices has led many companies to consider converting gas tanks to reduce vehicle costs. However, the lack of gas stations has made it necessary for refueling vehicles every time. A long queue can be ad
5、ded to the gas, which not only wastes time but also affects traffic. It is in this context that the country began to build LNG/CNG filling stations in various provinces and cities. However, there are many risks in the construction process of gas filling stations. How to control the safety risks in t
6、he process of building gas stations and realize the public safety of urban society is becoming more and more important.Based on the construction of LNG/CNG gas station project and combined with the knowledge of risk management theory, this paper analyzes and studies the various risk management safet
7、y of LNG/CNG gas station in the construction process. Firstly, according to the principle of risk safety operation management of gas station, the specific analysis of LNG/CNG gas station project was carried out. Secondly, the problems existing in the operation safety management of LNG/CNG gas statio
8、n were analyzed, and the existence of gas station construction was studied. The various problems ensure the safe operation of the gas station; again, through the analysis of the reasons for the problems in the operation safety management of the LNG/CNG gas station, the root cause of the safe operati
9、on of the LNG/CNG gas station will be deeply understood. Finally, it puts forward the solutions to the problems in the operation safety management of LNG/CNG refueling stations, thus improving the safety and security of project construction.Key words:Key words: LNG/CNG filling station; safe operatio
10、n; problems and countermeasures目 录摘要1Abstract2第一章 绪论51.1研究课题的提出51.1.1研究背景51.1.2研究目的和意义61.2国内外相关理论研究现状71.2.1国内相关理论研究现状71.2.2国外相关理论研究现状9第二章 相关理论基础102.1研究的背景102.1.1LNG与CNG102.1.2LNG/CNG加气站132.1.3LNG/CNG加气站发展状况162.2加气站基本工艺流程182.2.1LNG加气站基本工艺流程182.2.2CNG加气站基本工艺流程212.3完善人才管理机制222.4提高运营安全23第三章 LNG/CNG加气站运营
11、安全管理存在的问题243.1制度建设盲目依托加油站管理253.2设备设施管理不到位263.3人员管理不到位273.4工作人员安全意识淡薄28第四章 LNG/CNG加气站运营安全管理存在问题的原因分析294.1国家相关安全法律法规政策不健全294.2设备安全管理规范有待加强314.3专业人才的安全意识教育问题324.4部门管理安全措施有待提高32第五章 LNG/CNG加气站运营安全管理中存在问题的解决措施335.1完善安全规范制度建设335.2加强设备管理345.3强化工作人员调度协调345.4严格进站管理35第六章 结论366.1结论366.2展望36参考文献38致谢42第一章 绪论1.1研究
12、课题的提出1.1.1研究背景中国已于2004年成为世界第四大汽车生产国和第三大汽车消费国。汽车保有量的增长，使得环境污染与能源安全两个问题愈显严峻。天然气作为近期最具发展潜力的新型燃料，越来越受到了社会的青睐。目前，全国已有天然气汽车十余万辆，在四川、重庆、陕西、新疆、宁夏、青海、内蒙古等西部地区由于天然气资源丰富，天然气汽车增长尤其迅速。预计在今后五到十年内，天然气汽车的增长比例将会更加明显，随之，LNG/CNG加气站的数量也将不断增长。然而，由于LNG/CNG加气站安全管理技术研究滞后，LNG/CNG加气站已发生了多起爆炸事故，导致生命财产的损失，使公众产生恐慌：同时，给在城市发展天然气汽
13、车，造成了极大的负面影响。为了使我国天然气汽车行业有一个健康安全的发展环境，加强对LNG/CNG加气站的安全性研究是非常有必要的。天然气是一种洁净、高效、优质的燃料，也是重要的化工原料，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。近年来，随着国家相关的清洁能源计划的出台和人们环保意识的提高，人们对环境污染的关注也越来越大。不过相较于CNG，LNG（液化天然气）具有能量密度大、运输方便、安全性好、经济效益显著等特点，利用LNG作为汽车燃料有很大的发展空间1，LNG的主要成分是甲烷，燃烧后的产物与汽油和柴油相比，COx和NOx的浓度要低得多，能有效地改善城市空气质量，促进城市经济和建设的可持续性发展，
14、所以国家科技部大力推广应用清洁燃料汽车2。LNG的组分不同其热值也会有所差异，按照一般的热值计算50升LNG的热值相当于34升93汽油的热值，相当于29.5升的35柴油。按目前的市场价格计算，每50升的LNG相对于等量的汽油要节省2130元左右，相对于等量的柴油而言要节省2100元左右。与传统的CNG（压缩天然气）加气站相比，LNG加气站不仅具有良好的安全性，还具有显著的经济性，所以LNG加气站的发展具有很大的空间和优势3。本论文研究的目的在于通过对LNG/CNG加气站的工艺技术、安全性及经济性方面的分析和计算，得出LNG/CNG加气站相关的运行工况及安全性、经济性方面的结论，从而为LNG/C
15、NG加气站项目的建设提供理论基础和关键的技术数据，促进LNG/CNG加气站的安全和稳定运行。1.1.2研究目的和意义1.1.2.1LNG/CNG作为汽车燃料的优势LNG/CNG作为一种新型燃料，由于燃烧充分、利用价值高、污染小，受到普遍欢迎，目前在我国各地正在普遍推广。但是，由于LNG/CNG又是一种易燃易爆气体，且在发生事故时其扩散能力强、火势蔓延快。加之，LNG/CNG加气站大多数处在城市人口稠密区。如发生意外，极有可能发生爆炸或火灾事故，造成严重的经济损失和人员伤亡。因此，必须采取科学、系统、完善的措施改变我国LNG/CNG加气站的安全现状，这将对我国天然气汽车的快速发展有着重要的意义。
16、同时，本文将对LNG/CNG加气站安全运营管理进行分析，为我国LNG/CNG加气站安全评价工作提供了一种简单易行又较可靠的安全运行手段和方法；这样可以保证LNG/CNG加气站安全性，加强了加气站的安全性就可以在各大省市进行加气站的建设，保证了低污染能源的利用，减少了石油等污染严重的能源的使用，也将进一步提高我国LNG/CNG加气站安全管理的直观性、公正性、快捷性与智能化程度。1.1.2.2加气站运营管理的重要性通过合理有效的运营管理，加气站不论是在LNG/CNG加气站内部资金运作管理还是安全质量方面都能够取得巨大的变化。在LNG/CNG加气站内部资金运营方面，资金使用率不仅得到提高，更为重要的
17、是资金风险能够得到明显降低；在质量安全方面，能够得到统筹规划，尽量降低安全事故的发生，从而保证人民生命财产的安全。1、储运介质具有危险性，所以需要重视天然气与石油均属于重点监管危险化学品，属于易燃易爆物质。经常在马路上出现的石油运输车辆的车体上明确标明了“易燃易爆物品”等警告字样。汽车在加油、加气过程中都要保持熄火状态，是为了避免车体发动机运行出现火花，导致点燃成品油，发生爆炸事件。原油、成品油等不仅具有可燃性与易燃性，还具有挥发性。油品蒸气、天然气常常在油气储运设施区域弥漫、扩散或在低洼处聚集，在空气中只要较小的点燃能量就会使其燃烧。所有加油加气站都标明：油库重地，禁止打电话，禁止明火。当体
18、积分数处于爆炸极限范围内时，一旦被引燃，即可能发生爆炸。一个小小的火花都有可能引发火灾爆炸事故，会产生严重危害。天然气与油品具有较宽的爆炸范围，爆炸危险性比较大。此外油品挥发出的蒸汽亦具有毒性，油品的易扩散性、流淌性等特性会对人与动物造成严重危害。例如，近年来发生的多起油船泄露事故，对附近的海洋区域的生态环境造成严重危害，致使大量鱼类与海鸟的死亡。储存介质的危险性充分展示了储运设施安全性的重要性。2、油气储运设施为重大危险源随着石油气需求量的发展，油气储存与运输规模都在不断扩大。油气长输管道具有管径大、压力高、线路长等特点。甚至在某些城市存在市区的市政管线与油气输送管道上下交错的情况。市政管道
19、因为市区人口扩增、城市规划等特点经常需要进行挖地挖管进行重新改造。这无疑增加了油气长输管道的危险性。油气储运设施易构成重大危险源，伴随着油库储罐容量不断增大，大型浮顶储罐单罐容积已达15104m。油库区域内储罐数也较以往密集。国内储罐数因市场需求需要，也在不断增加。多种类型储罐容量也在不断增加。根据GB18218-2009危险化学品重大危险源辨识和国家安监总局文件安监管协调字200456号关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见的规定，油气储运设施易构成重大危险源。长输管道周围环境影响因素复杂、安全影响因素众多，受到自然灾害与第三方破坏的概率较高。设施建造途中，若不能严格根据相关安全规章制度进
20、行施工，也会对油气储运设施造成严重危害，易发生事故。1.2国内外相关理论研究现状1.2.1国内相关理论研究现状目前国内储气井结构一般由套管和上下封头等组成，储气井的井内没有安全阀，地面没有监测系统。随着使用年限的增长，由于元器件的磨损变形、锈蚀老化、密封失效以及意外事故等原因，可能引发储存介质泄漏。而目前的LNG/CNG地下储气井都建在人口密集的大城市，如果可燃气体泄露并聚集在周围环境中，一旦发生事故将导致众多的人员伤亡和巨大的财产损失。国外的储气井中一般都装有反应灵敏的安全阀组件，当地面发生火灾、地震或其他事故引起LNG/CNG的不正常泄漏时，能自动关闭储气井地下与地面的通道，避免造成更大的
21、灾难。另外，除了在储气井里装有安全阀组件以外，在地面上还装有传感器来监测储气系统的安全可靠性。国内目前还没有专门涉及到加气站安全管理的标准，只有一些LNG/CNG加气站设计标准，如：1996年四川省制定出关于天然气汽车加气站建设地方标准（DB51，50131996）；重庆市在1998年颁布了地方标准车用压缩天然气加气站设计施工及验收规范（DB50/50041998）；石油部1998年颁布了汽车用压缩天然气加气站设计规范（SY0092.98）；建设部2000年颁布了汽车用燃气加气站技术规范（CJJ842000）；国家质量监督检验检疫总局于2002年颁布了国家标准汽车加油加气站设计与施工规范（GB
22、50156-2002）。在这些标准中，安全方面主要强调了各种设备在站内安装的安全间距和与邻近重要建筑物的安全间距，站区内停车场、道路及加气岛设计要求，消防安全管理的原则要求，设备运行安全保护和报警系统的设置，加气站布点和选址应符合城市规划和道路交通规划的原则要求。加气站在我国是个新生事物，有许多问题尚待解决，尤其对于LNG/CNG加气站安全性评价研究，国内目前还处于探索阶段。在此期间，主要是一些高等院校、科研单位及LNG/CNG加气站相互合作进行了相关地研究。2004年3月一2005年6月，西南石油学院与四川南方天然气汽车检测中心受中国石油西南油气田销售分公司的委托，联合承担“天然气加气站危险
23、分析及安全评估方法研究”课题。研究中借鉴油气管道风险评估方法，综合考虑设备、运行管理、第三方破坏、误操作因素，基于风险评估定性与半定量分析模型，初步建立了天然气加气站安全评估因素指标体系：合理地确定了LNG/CNG安全影响因素现场调研表，对68座LNG/CNG加气站进行了重点调查研究，对采集的数据进行了统计和分析。在“十五”国家科技攻关项目“LNG/CNG汽车及加气站安全技术研究”中，西华大学应用了故障树分析模型，对可能引发爆炸燃烧顶事件的基本事件的重要度进行了定性分析；运用了初步风险分析（PHA）、失效模式与效应分析的方法对加气站设备潜在危险进行了研究；并对LNG/CNG汽车和加气站防泄漏、
24、防爆、消防等安全薄弱环节进行了深入研究，提出LNG/CNG汽车及加气站的安全控制技术措施及安全管理规范。1.2.2国外相关理论研究现状国外燃气汽车技术发展较早以欧美等发达国家为例他们主要通过技术来保证安全使用较为先进的设备加上国外管输天然气质量较好普遍是由液化天然气经气化后的天然气管网供气站内无需设置脱硫、脱水等装置因而放散点少隐患少。在我国为确保加气站的安全性采用了增大防火间距和站内设备安全距离的方法。20世纪20年代末30年代初，意大利率先研制了常压囊式天然气汽车和CNG汽车。到20世纪80年代末，美国加拿大、德国和法国等国开始研究，20世纪90年代初技术已趋成熟，并开始推广应用。根据世界
25、燃气汽车协会的最新统计，截止到2008年3月，世界天然气汽车总量超过850万辆，天然气加气站则超过了12，000座。目前国外关于天然气汽车和加气站的技术已经比较成熟。在天然气汽车使用方面，Y Goto分析了LNG泵在直喷式天然气汽车发动机中的应用4，通过实验证明，天然气直喷式发动机的制动热效率与相关的燃料发动机基本吻合，同时提出在使用的1.5倍于油箱的LNG罐时，LNG汽车与燃料汽车的行驶距离基本一致。Ko.Yoshiyuki，Kurihara，Katsuyuki介绍了液化天然气汽车的研究和进展5。在LNG加气站的设计和使用方面：J Beale，CH.IV Cryogenics对自动式LNG加
26、气站进行了相关的研究6，Martin Frick，K.W.Axhausen，Gian Carle，Alexander Wokaun以瑞士加气站为例，对其进行了布置方面最优化的选择7。现阶段国外还从经济环保效益和天然气加气站撬装化的开发这两个方面，对天然气汽车和加气站进行分析，1998年加拿大的Barclay提出了车用燃料加注站RFS（Refuling Station）的构想，RFS能以LNG和CNG两种形式同时向车辆提供能量。在天然气汽车产生的经济环保性方面，Hochhauser.AM；Koehl.W.J；Benson.J.D；Bums.V.R做了天然气汽车与燃油汽车尾气排放的比较8，Josi
27、as Zietsman，Muhammad Ehsanul Bari，and AaronJ.Rand提出了利用垃圾填埋气液化之后作为垃圾车燃料气的建议，并进行了相关的可行性分析9。Sinor.JerryE从能源利用率、经济性及对环境的影响等方面比较了CNG/LNG汽车的优缺点10，Heather L.Maclean；Lester B.Lave和Rebecca Lankey等人用全生命周期法分析了天然气、酒精、燃料电池等替代燃料的经济环保性11；在加气站方面，国外技术比较成熟，其中：WilliamJ.Hufeld较详细的介绍了加气站的设计过程，并从经济性的角度提出了一些优化操作的条件12。Mark
28、.Mcneely介绍了一种天然气发动机驱动的天然气模块化气站13等。尽管目前国内对天然气汽车和加气站的研究成果比较多，但是其中的大部分都是针对天然气汽车或CNG加气站的研究，对于LNG加气站中整个流程（包括卸车过程、储罐的增压过程以及加气过程等）的详细的分析和研究较少，并且大部分对设备仅有所涉及，没有进行详细的描述。同时，LNG加气站型式是多样的，对于加气站型式的选择和加气站规模的设计更多的是根据经验来确定，缺乏理论依据。在LNG加气站的安全性方面，国内的研究比较少，国外对这方面的研究大多是出于安全性角度考虑的法律法规，专门针对LNG加气站的研究也比较少14。这些都是急需要解决的问题，从而为天
29、然气汽车产业化发展和LNG加气站技术的提高打下良好的基础。第二章 相关理论基础2.1研究的背景2.1.1LNG与CNG1、CNG加气站介绍（1）CNG的概念CNG简称压缩天然气，就是将低压力天然气通过增压设备加压到25MPa的高压天然气。（2）加气站的用途和加气站技术的发展压缩天然气加气站主要为使用天然气燃料的汽车和车载储气瓶车加气。压缩天然气是一种新型、经济、安全的清洁燃料，具有优良的燃烧特性和极低的废气排放指标。目前世界上采用的绝大多数为压缩天然气（CNG）汽车，这种汽车是指主要由甲烷构成的天然气在20MPa左右的压力下储存在车内气瓶中，用以作为汽车燃料。（3）加气站的功能和分类根据加气对
30、象的不同，加气站可分为一般汽车加气的加气站、为拖车加气的加气母站、由拖车供气的加气子站、既为拖车加气也为一般汽车加气的加气站等，另外还有与加油站、液化石油气加气站、城市门站等的合建站。加气站的站址选择加气站母站一般建于城市边缘，子站一般建于城市内，母站所带子站的数量和距离应在经济范围之内。加气站的站址应考虑安全距离、地质和水文条件、城市规划、交通线路等诸多因素。（4）加气站的主要设备选型母站主要设备：缓冲罐、回收罐、干燥器、压缩机、加气柱。标准站主要设备：缓冲罐、回收罐、干燥器、压缩机、顺序控制盘、储气罐、加气机。子站主要设备：卸气柱、压缩机、顺序控制盘、储气罐、加气机。 （5）加气站的流程母
31、站流程：管道气过滤调压计量系统缓冲罐干燥器压缩机加气柱。标准站流程：管道气过滤调压计量系统缓冲罐干燥器压缩机顺序控制盘储气设施加气机。子站流程：高压槽车卸气柱压缩机顺序控制盘储气设施加气机。（6）加气站的辅助系统加气站辅助系统包括仪表自控、通信、土建、总图、供配电、消防等各专业内容。2、LNG、L-CNG介绍（1）LNG的概念液化天然气(Liquefied Natural Gas简称LNG)是天然气经净化和液化(-162)后形成的，液化后其体积只有液化前的1/625，也就是说其汽化为气体后，体积将扩大625倍。其主要成分是甲烷(75%以上)。相对密度(气体)为0.600.70，液体密度是430
32、460Kg/m3，高热值41.545.3MJ/m3，燃点650，爆炸极限为5%15%，压缩系数为0.740.82，其H2S含量不超过410-6()，总含硫不超过30(气体)，N2含量不超过1.0%(摩尔)。（2）LNG的特点天然气在低温高压下（即在临界温度以下和临界压力以上）可以将其从气态转变为液态，这样它的体积可以缩小约600倍。我国目前现有LNG运输均采用汽车槽车。槽车设计压力0.8MPa，运行压力0.3MPa，LNG在运输途中安全阀无放散现象，LNG几乎无损失。LNG储罐日蒸发率大约为015，这部分蒸发了的气体(简称BOG)如果不及时排出，将造成储罐压力升高，为此设置了降压调节阀，可根据
33、压力自动排出BOG。储罐蒸发的BOG和槽车卸车的BOG，通过1台BOG加热器加热后进入BOG储罐储存，在冬季使用水浴式NG加热器时，BOG可作为热水锅炉的燃料，夏季可进入管网。LNG储罐是如何维持低温的呢？它的原理就是利用LNG的蒸发达到降温的目的，此过程叫蒸发制冷，就是随着罐体的吸热，罐内LNG升温，这样就会使罐内压力升高，为了降温就要根据情况适当放散一部分气体使罐内的压力降低，使一部分液体挥发吸热，从而达到维持罐内低温的目的。LNG储存气化站工艺流程LNG储存气化站即用LNG槽车将液化的天然气通过卸车增压器输送到LNG储罐中储存，然后再通过储罐增压器将储罐中的液化天然气输送到气化器里进行气
34、化，最后通过调压计量后输送给各用户使用。（3）LNG储存气化站主要设备低温储罐、卸车增压橇、储罐增压橇、气化复热橇、调压计量加臭撬、控制系统等。（4）LNG加注站工艺流程将低温槽车内LNG转注到低温储罐，通过增压气化器对储罐进行增压，使其达到加注时的工作压力。通过潜液泵将LNG泵入燃料汽车，由加气机进行计量。（5）LNG加注站主要设备LNG储罐、LNG低温泵、LNG计量装置和控制系统。L-CNG加气站工艺流程，将低温槽车内LNG转注到低温储罐，通过增压气化器将LNG输送。3、LNG与CNG的比较(1)清洁性LNG所含甲烷纯度可达99%以上，不含硫等有害成分，汽车使用相当干净，对环境和汽车发动机
35、都有利。(2)安全性CNG是在20至25MPa压力下将天然气储存在储气瓶中，而LNG是将沸点为-162的液态天然气储存在压力为0.05至0.5MPa的绝热容器中。LNG汽化后常压下密度比空气还小，即使LNG发生泄漏，也会很快分散到空气中，自燃爆炸的可能性较小，所以LNG具有很高的安全性。(3)经济性LNG加气站占地面积小，无噪音，运行成本低，其建站的一次投资相对CNG加气站节约30%左右，且能减少日常的运行和维护费用近50%；由于LNG的辛烷值高于其他燃料，其组分均是低分子，结构简单，H和C原子比较接近，所以LNG具有较好的抗振爆性、燃烧性和冷启动性，作为汽车代用燃料，LNG能有效确保发动机平
36、稳运转，降低噪音污染，与常规燃料相比，可节约发动机的维修费用50%以上；LNG比CNG单位价格热值高，燃烧得更完全、更充分，再加上LNG具有能量密度大、储存效率高，更利于运输，使用的地域范围更广；另外与CNG加气站相比，LNG加气站占地面积小，无噪音，运行成本低，其建站的一次投资相对CNG加气站节约30%左右，且能减少日常的运行和维护费用近50%，。因此LNG具有较强的经济性和适用性。(4)扩展性在LNG加气系统中增设LNG高压泵和高压气化器，建成LNG与CNG加气站，可以直接把LNG转化为CNG。LNG与CNG加气站既可以为LNG燃料汽车加气，也可以为CNG燃料汽车加气，这样就可以避免CNG
37、汽车燃料系统的改造，消除了CNG汽车加气受天然气管网和气源的限制。2.1.2LNG/CNG加气站近年来，我国能源与环境的矛盾日益突出，新型洁净型能源燃气汽车发展迅速，主要以压缩天然气（CNG）汽车为主，多数用于单次加气行驶里程较短的城市出租车和公交车上。在国外，液化天然气（LNG）汽车以其污染小、安全性能高、经济效益显著且适用于大型长途运输车辆等优点而得到大力推广。美国约有100座LNG汽车加气站，在该方面技术上处于领先地位。在我省，聊城茌平、烟台、淄博等地正在已建了LNG汽车加气站，在其他地级市也正在筹建LNG加气站。山东省未来在海上LNG码头建立之后，未来的LNG加气站也将大规模的发展。1
38、、各种加气站的主要技术指标与设备天然气加气站分为CNG母站，CNG常规站、CNG子站、LNG加气站，以及C-LNG合建站。省内以及建设的加气站，90%为技术流程简单，技术成熟的CNG站。随着LNG气源的充足，LNG站得建设将逐步形成一定的规模。CNG标准站（又称常规站）是将来自中压管网（0.3MPa0.4MPa）的天然气经过过滤、计量、稳压后通过脱硫装置除硫，再用压缩机加压至25.0MPa高压脱水后经控制系统送入储气瓶组，最后由加气机对外计量加气。标准站适合建于天然气输气管网的覆盖区域内，一般靠近主城区。标准站主要设备包括：脱硫装置、干燥装置、压缩机、CNG储气瓶组、CNG加气机、控制系统等。
39、2、子母站母站一般是从高压管道（1.0MPa1.5MPa）取气经过滤、计量、加臭、稳压至1.0MPa后，在前置脱水装置中干燥处理进入缓冲罐，经压缩机加压后由加气柱给CNG管束车充气，再通过CNG管束车输送给子站供气，同时具备直接给CNG汽车加气的能力。子站一般采用双线制供气，第一路为直供线，利用管束车压力直接为汽车加气，子站储气瓶组为汽车储气瓶补足20.0MPa；第二路为加压线路，当储气瓶组压力小于22.0MPa时，压缩机开启，抽取罐束车内天然气补充储气瓶组压力至25.0MPa。CNG子母站是针对管网、征地、安全等条件受限制而发展起来的一种无管网输配技术，可建在输气管网尚未敷设的区域，远离主城
40、区。子母站有快速发展的趋势，它与标准站等有机结合，实现优势互补。母站一般建设在城市管网接收门站、调压站或天然气主干管网附近，一个母站通常配置46个子站。子母站主要设备包括：干燥装置、压缩机、CNG储气瓶组、加气柱、卸气柱、CNG加气机、控制系统等。3、LNG加气站LNG汽车加气站有两种形式，种是专对LNG汽车加气的单一站，一种是可对LNG汽车，也可对CNG汽车加气的混合站（LCNG站）。LNG汽车加气站的主要设备有LNG专用储罐、LNG低温泵、LNG计量装置和控制系统，流程类似于普通的加油站。LNG储罐是一种双层真空绝热容器，国内外均能生产，而且技术成熟、安全可靠，在加气站中储罐一般在地下，低
41、温泵在储罐内，用于将罐内LNG向车用储罐输送，计量装置建在储罐上方的地面，因此整个加气站占地很少，数百平方米即可，在目前的加油站增设这套系统十分容易。4、各种燃气汽车的比较山东省使用LPG作汽车的燃料城市主要是烟台和威海，制约LPG汽车发展的主要因素有：（1）车用LPG的气质要求高，国内专用气源不充足；（2）对气质的要求高，LPG组分不纯时，其排放效果很差，甚至不如汽油（3）LPG价格地区差异大且不稳定，有时高于燃油价格；（4）安全性较差，LPG泄露后不易扩散，容易积聚形成爆炸。随着我国天然气的开发利用和发展，CNG汽车也有较快的发展，目前使用较多的是CNG汽车。而CNG汽车的主要制约因素有：
42、（1）车用高压钢瓶自重大，燃料能量密度低，一般只能装18L的天然气，行驶里程180公里（2）CNG加气站占地多，安全距离要求大，且有噪音污染，对城市居民的生活有较大的影响（3）建站投资大，天然气增压成本高（4）加气站不能脱离天然气管网建设，难以网络化布点。随着我国液化天然气工业的发展，用LNG供作汽车燃料的优越性会在今后的研究开发和应用中充分发挥出来。LNG汽车的优越性主要是：（1）LNG能量密度大，LNG存储密度是标准状态下体积的1/625，同样容积的LNG车用罐装载的天然气是CNG储气瓶的2.5倍，汽车续驶里程长（可达400km以上）。目前国外大型LNG货车一次加气连续行驶里程为10001
43、300km，非常适合长途运输的需要。（2）运输方便。液态的LNG可用专用槽车远距离运输，经济可靠，建设LNG汽车加气站不受天然气管网的制约，只要找到LNG气源就可以建站。（3）液化天然气比压缩天燃气更纯净，尾气排放性能优于CNG尾气排放性能，与汽柴油车比，LNG汽车的有害排气又降低约85%，被称为真正的环保汽车。（4）LNG安全性能好，其着火点为650oC，比汽油、柴油LPG的着火点都要高，LNG泄漏5%-15%，比重为空气的一半，稍有泄漏很快在空气中挥发扩散。而LPG的爆炸极限为2.4%-9.5%，着火点为465oC，气化后密度大于空气，泄漏后不易挥发扩散。（5）可将LNG用泵升压汽化后转化
44、为CNG，对CNG汽车加气而不需要提供CNG专用压缩机。（6）建站投资少，占地少，无大型动力设备，运行成本低，加气站无噪音。2.1.3LNG/CNG加气站发展状况相对于一些发达国家的天然气汽车的发展而言，我国的天然气汽车起步较晚，但是发展相当快。目前全国已有30多个城市在推广天然气汽车，预计到2018年全国燃气汽车将占汽车总量的5%7%，其中80%为在城市运行的出租车和公交车。国内大约在90年代开始了液化天然气汽车（LNGV）的研究，LNG汽车的关键技术在于LNG是低温液体，其储存和运输对设备的要求较高，从而导致维护比较困难。天然气汽车在使用中也存在一些问题，特别是在汽油车基础上改造的LNG/
45、汽油两用汽车，其发动机的功率在使用LNG时要下降15%左右。目前国内已经开发出一种功能比较完善、技术比较成熟的LNG汽车燃气系统，据估算，一套大车燃气系统的价格约为1.5万元人民币较进口便宜1/3到2/3，考虑到市场的成熟和扩大，其价格也将会有一个较大幅度的下降15。天然气汽车的迅速发展对天然气加气站提出了更高的要求，天然气加气站的种类大致有三种：CNG加气站、LCNG加气站以及LNG加气站。CNG加气站是目前国内建设最多（数量能占到80%以上）技术最为成熟、配套设备最为完善的一种加气站建设模式，又称标准站16，适应于天然气输配管网的覆盖区域，一般靠近主城市。在此基础上又发展了CNG子母站，母
46、站一般建设在城市管网接收门站、调压站或天然气主干管附近，一个母站通常配置46个子站。截止到2007年底，共建成天然气加气站555座，比2006年增加75座，我国的天然气汽车和加气站主要集中在气源地附近，如四川、重庆、乌鲁木齐、西安和兰州等，天然气供气方便，价格低是其发展的主要动力。根据全国清洁汽车行动协调领导小组办公室的调研。LCNG加气站是LNG加气站与CNG加气站的一种有机的结合，燃料进站方式为液体、低温的天然气，然后通过液体泵加压、汽化后对汽车加气，无需高耗电量和噪音大的气体压缩机，站内的用能较少，相对于CNG加气站而言而言其加压的效率高运行费用低。LCNG加气站通常是将从气源厂或LNG
47、卫星站运来的压力为00.8MPa、温度为-162-145的LNG卸车、存储，升压汽化变成常温、压力为2025MPa的CNG加气站，其流程可以参见上文。在此过程之中由于省去了多级大功率压缩机（130kW左右），其能耗要大大降低。这种加气站既可以为LNG汽车加气又可以给CNG汽车加气。同时具有设备少、工艺简单、噪音低、占地面积相对较少等特点。华南理工大学的罗晓东等研究了LCNG加气站的应用推广前景17。上海交通大学制冷与低温工程研究所的贺红明等则对相关的技术进行了阐述18。LNG能量密度远大于CNG，约为CNG的3倍。因此LNG的充装速度快（100180L/min），大型车辆的充装时间也不过46m
48、in，是一种正在兴起、具有良好推广应用前景的加气站类型。因无大型的动力设备，气站占地面积小，可与加油站、LPG加气站合建，成为天然气加气站新的发展趋势。LNGV是以低温液态天然气为燃料的新一代天然气汽车。其突出的特点是LNG的体积能量密度大（约为CNG的3倍），气液体积比为625/1；汽车续驶里程长（可达400km以上)；而且建站投资少，占地少，无须大型动力设备，成本低，加气站无噪声；LNG可用专用的槽车运输，建站不受管网限制，可以像加油站一样大规模建设。与CNG汽车行业在我国蓬勃发展的现状相比，我国的LNG汽车的发展由于一些技术原因直到2002年11月，国内首座车用LNG加注站LNG科技示范站才在北京市公交315路总站建成并投入试运行，该示范站设备选用的是美国CHART公司的产品，其储罐的形式为50m3的立式储罐，日加气能