LNG及L-CNG加气站损耗产生机制

LNG及L-CNG加气站损耗

产生机制和控制措施

---------------陈飞

行业常用技术术语和简称

? LNG：液化天然气，95%以上组分为甲烷，低温、低压（或常压）液态保存； ? BOG：LNG在系统中由于温度（上升）、压力（降低）等原因气化，形成的气相；

? 液相：LNG系统中LNG气液混合态中液体的部分； ? 气相：LNG系统中LNG气液混合态中气体的部分； ? EAG：由于安全阀起跳等原因，减压气化释放出的LNG； ? LNG加气机：为车辆加注低温液态LNG，计量加注量；

? CNG加气机：为车辆加注高压气态CNG（压缩天然气），计量加注量； ? LNG储罐：采用真空夹层保温，用于低温储存LNG；内罐设计为可以承受一定的工作压力；

? 质量流量计：常用于CNG加气机和除查特公司以外所有LNG加气机中，用于检测加注LNG液体或CNG气体的质量流量；

? 体积流量计：常用于测量气体的体积流量，需要根据温度和压力换算为标态的体积计量单位；查特公司特有的压差式体积流量计由于测量LNG液体的体积流量，再根据检测到的密度自动换算质量流量；

? 泵池：用于满足将LNG潜液泵浸没在LNG液体使用而特制的一种从LNG储罐导入液体，并自动将其中产生的气体输送回储罐的装置；

? L-CNG柱塞泵：导入LNG液体，通过柱塞推送，将高压LNG液体排送到高压气化器中气化，生成CNG；

? CNG顺序控制盘：由于控制CNG储气瓶组高、中、低压气瓶充压前后顺序的装置；

? PLC控制柜：远程控制系统中气动阀门、潜液泵和柱塞泵等设备；自动采集和处理LNG工艺系统中温度、压力、液位、工作频率和燃气浓度等参数；根据人工输入运行指令，自动实现运行指令；兼具设备运行工况安全控制、自动连锁、运行参数显示、报警控制值设定和控制逻辑选择等复杂功能； ? SCADA系统：即上位机系统，配合PLC系统、其他智能设备和网络设备，组成的高一级（相对PLC）人机界面；具备运行数据库和潜在的高级运行分析和诊断功能，以及未来实现联网监控的能力。 ?

一、LNG性质特点与损耗

1. 首先，LNG是一种低温的、极易气化的液体（对于饱和态的LNG液体，任何一点温度升高和压力下降导致的直接结果就是气化成BOG）；而且在加气站设备条件下，LNG一旦气化就很难再被液化为液体了；

2. 对目前设备条件下的加气站而言，只有液态的LNG有实际的销售价值（除了高压气化后的CNG）；系统中的BOG大多数难逃最终被放散出系统下场； 加气站点，尤其是那些形势严峻的“高耗站点”，精细化的高水平操作将是除工艺技改和销量提升外唯一可以有效对抗损耗上升的手段；每一次“粗放”的操作都会带来更多BOG的产生（损耗增加）

3. 产生BOG对加气站运行管理、经济效益有很大的危害，所以抑制BOG产生是贯穿整个生产过程的首要任务（从流程设计、设备选型、新技术、新工艺运用、运行管理、规范操作、计量管理到设备维保修等等）；

4. 加气站损耗产生的原因是多方面的，有工艺技术方面的原因，也有管理操作方面的，有一定的复杂性，但又有很强的规律性可循，有成熟的理论支撑和经验数据旁证；

5. 高销量的优势：虽然加气站损耗综合反映了站点的工艺设备技术水平和操作管理水平，但在保持足够高的日销量情况下，上述缺陷可以被有效掩盖，甚至某些反而成为“优势”；

二、 损耗分类

运行损耗：是指期初库存+期内实际入库量-销售量-期末库存所得到的结果（正值为亏损）；

卸车损耗：是指槽车在液厂的装车量-槽车在加气站的实际卸车量（正值为亏损）；

以下对两种损耗分别加以分析 1. 运行损耗产生的途径

1.1 BOG放散：各种将系统中气体自动或手动通过汇总排出系统放散排出的过程；见《LNG及L-CNG加气站放散气体产生的原因》（附件1）一文。 1.1.1 加气站LNG系统及储罐中产生的BOG都会“收集”在储罐中，当储罐压力

达到控制上限（1.1MPa），不得不手动开阀放散；大部分是这种情况； 1.1.2 储罐液体温度过高或液位较低时，遇到泵池或L-CNG柱塞泵距离储罐较

远，需要在泵前放散“引液”才能完成预冷和启泵建压；

1.1.3 加气间隔长的站点需要在LNG加气机下放散出“热气体”引流预冷，避免

“热气体”回流到储罐产生更多BOG；

1.1.4 卸车增压操作时需要在增压气化器后放散引流到增压器中，遇到低温液或

卸液口法兰过高站点，单次放散量也会较高；

1.1.5 有时为了检修设备，放空置换系统时，也需要将相关部位管道甚至是储罐

中的气体排空。

1.2 L-CNG柱塞泵卸载排放：为满足L-CNG柱塞泵空载启动的要求，每次启停泵时自动将出口管线排空；

1.2.1 正常情况下排放量与启泵打压的次数有关（洪湖站每天打压12次，每月

单项放散量估算结果是1.5吨左右）；

1.2.2 当柱塞泵进出口气动阀、单向阀和浮动排液阀出现泄漏时，就不仅仅是每

次启泵时的“定量”放散了。

1.3 EAG排放：由于管线超压，安全阀起跳，将LNG排出系统的情况；

1.3.1 往往是在手动操作状态下，储罐压力高又过高的设置了潜液泵频率，结果

加气机里的安全阀起跳了，泄压后自动复位了，不一定会被发现； 1.3.2 还是在手动操作状态，错误地关闭了某条管道两端的气动阀，被封闭的管

道上的安全阀起跳了，泄压后自动复位了，如不是有人正好在旁边，一定不会被发现；

2. 卸车损耗产生的途径之一

首先：基于目前我们所运用的工艺技术 ，以及采购、运输、卸车和 销售流程，卸车损耗（运输损耗）有其产生的必然性。（见《LNG及L-CNG加气站卸车损耗分析》附件二 一文） 2.1

由于实施单站卸车200KG和两站卸车300KG磅差考核控制的措施，需要严格控制的是各种将“卸车损耗”转移到运行损耗中的做法；由于运行损耗产生的情况更复杂，监控技术手段不够健全；严格执行《湖北新捷LNG卸车过磅计量管理办法》（附件三）是防止各种舞弊的基础和有效手段；从产生卸车的原因上分析，主要有以下几个方面：

2.1.1 LNG残留：部分LNG液相和气相残留在槽车储罐中无法有效卸出的情况；

原因如下分析：

2.1.2 站点储罐内LNG温度高、压力高；（销量低、管线长、保温差、CNG销售

比例高、设备工艺技术水平低等）；

2.1.3 站点场地、工艺管线缺陷；（卸车位无法实现头高尾低、卸车口太高、站

点增压能力和效果不足等）；

2.1.4 站点人员操作水平低或工作责任心差；（操作粗放、不能有效地按照操作

规程中卸车末端的技术要点来控制流程等）；

2.1.5 气源调配和策略使用不合理；（未能有效利用调配手段降耗、销量突变等

情况下应变措施不及时、两个高温站点分卸时卸车时机和措施使用不当等）

2.1.6 LNG气源温度高，对站点降压降温效果差；（在黄冈工厂供液期间，尤其

是每次投产初期和停产后用底库液时会有明显反应） 3. 卸车损耗产生的途径之二 3.1

利益驱使（或主观逃避追责），典型做法：

3.1.1 过磅作假：为满足少卸多计的目的，采取满车过磅时增加总重和空车过磅

时减少总重的做法；结果导致计算后的卸车量高于实际卸车量，结果会直接增加站点的运行损耗；补足自用或盗卸的漏洞，也是逃避磅差超标追责的做法之一（常用满车过磅上人和空车过磅防水的方法，据说也有遥控地磅的做法）

3.1.2 放空降压后过磅：这是典型的逃避磅差超标追责的做法，表面上看磅差是

达标了，却直接增加了站点的运行损耗；（通常是站点人员配合或默许司机操作）

利益驱使型，一旦形成利益链，联合作假将不容小视 3.2

接管自用，燃料费变现或节约奖励：LNG车头通过加装管道，直接燃用大罐LNG的情况；（已将该类车辆排除出我公司运输队伍） 3.3 3.4

满车盗卸变现：在液厂到站途中盗卸LNG；（已通过多种措施监控） 空车盗卸变现：卸车完成离站后，采用专用设备盗卸残留LNG液相和气相的情况；（监管盲区，未得到应有重视） 3.5

其他情况：

3.5.1 装车计量偏差：槽车在液厂实际装车量小于装车单数量的情况（应在允许

计量偏差范围内±1%，但估计没有正偏的可能）； 3.5.2 槽车系统泄漏：偶有遇见，忽略不计。

附件一、LNG及L-CNG加气站放散气体形成的原因

在目前部分LNG和L-CNG加气站的日常操作中，手动操作排放BOG气体（EAG）成为常态，而且有的站点由于特有的情况，每天排放的总量相当可观，造成存量损失和环境危害；减少排放有必要先了解其生成的原因。

1. 来源于加气车辆：每次加气时都有必要回收LNG车辆自用气瓶气相，LNG车辆自用气瓶在每次加气前往往都有一定的压力存在，气瓶中大部分都是气相；如果不能有效地排出去，会影响加气速度，在加气过程中气相空间被压缩，压力会迅速升高，低温泵的排压也被迫升高，最后达到加气机设定停机压力自动停机，而导致车辆“加不满”气；所以加气时回收气相是有必要的；

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