圖1 LNG加氣站與LNG氣化站合建的工藝流程
由圖1可知,合建模式一適用于改造工程,且LNG加氣站與LNG氣化站儲罐區(qū)有一定距離的情況,其缺點(diǎn)是由于增加了潛液泵和小型LNG儲罐而增大了廠站占地面積和造價(jià),且增加了工藝管道的長度。合建模式二適用于新建工程,與合建模式一相比,由于減少了一個儲罐區(qū),從而節(jié)約了廠站占地面積和造價(jià)。采用合建模式一需注意,GB 50156-2012《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2014年版)規(guī)定LNG加氣站儲罐單罐容積≤60 m3,因此,合建站中LNG氣化站的單罐容積不應(yīng)超過60 m3。
2 總圖布置
LNG加氣站與LNG氣化站合建的總圖布置需因地制宜,實(shí)現(xiàn)交通和工藝布置的最優(yōu),且LNG加氣區(qū)和儲存區(qū)應(yīng)靠近以減小工藝管道的長度,從而達(dá)到提高加氣速度的目的。根據(jù)合建的工藝流程,模式一和模式二總圖布置的主要區(qū)別在于模塊三。
2.1 加氣站的分級
LNG加氣站與LNG氣化站合建的總圖設(shè)計(jì)過程中,無論是哪種合建模式,首先需明確LNG加氣站的分級,進(jìn)而控制相關(guān)設(shè)施防火間距。模式一中,LNG加氣站與LNG氣化站的兩個罐區(qū)布置相對獨(dú)立,LNG加氣站的氣源直接來自小型LNG儲罐,可按照小型LNG儲罐的容積來確定LNG加氣站的等級。模式二中,由于LNG加氣站和LNG氣化站存在共用儲罐,而GB 50156-2012《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2014年版)并未明確此情況下LNG加氣站的等級如何劃分或用不用劃分。由于此模式相當(dāng)于LNG氣化站具有加氣功能,建議其LNG加氣站不劃分等級。因此,LNG加氣站的加氣機(jī)距離LNG儲罐的安全間距依據(jù)GB 50156-2012《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2014年版)表4.0.9執(zhí)行,即按甲類液體儲罐距離加氣機(jī)的安全間距考慮(不小于25 m)。
2.2 儲罐的防火間距
在總圖設(shè)計(jì)過程中,LNG氣化站的防火間距按照GB 50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。GB 50156-2012《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2014年版)明確了LNG加氣站與LNG氣化站合建除符合本規(guī)范之外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。因此,在合建模式一中,需明確兩個罐區(qū)之間的防火間距,有如下三種參考依據(jù):①考慮到兩個罐區(qū)的獨(dú)立性,參考GB 50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》表9.2.4,按照兩個甲類液體儲罐的防火間距進(jìn)行考慮。②既然GB 50156-2012《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2014年版)明確了LNG加氣站可與LNG氣化站合建,便可按照站內(nèi)的防火間距進(jìn)行考慮。而GB 50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》表9.2.5中僅有LNG氣化站儲罐距離天然氣(氣態(tài))儲罐及液化石油氣全壓力式儲罐的防火間距,這里參照距離液化石油氣全壓力式儲罐的防火間距執(zhí)行。③按照GB 50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》表9.2.5的注,表中規(guī)定之外的防火間距執(zhí)行GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(表4.2.2)。通過比較,同等條件下,依據(jù)①的防火間距最大,依據(jù)②的防火間距次之,依據(jù)③的防火間距最小。這里建議按照依據(jù)①設(shè)定兩個罐區(qū)之間的防火間距。
2.3 關(guān)鍵工藝管道長度
工業(yè)管道布置的合理與否,直接關(guān)系到工藝系統(tǒng)的運(yùn)行效果。無論是LNG加氣站還是LNG氣化站,其工藝管道均主要由低溫液相和氣相管道組成。工藝管道的布置應(yīng)在服從總圖布置的前提下,力求管道最短,以減少流體壓力損失,亦可減少環(huán)境熱量傳入產(chǎn)生的BOG。合建站工藝系統(tǒng)中,潛液泵入口的工藝管道長度影響潛液泵的運(yùn)行,潛液泵出口的工藝管道長度影響系統(tǒng)的預(yù)冷時間。因此,在總圖布置時,需重點(diǎn)控制潛液泵出入口的工藝管道長度。
按照圖1的LNG流向,設(shè)LNG氣化站儲罐與潛液泵1之間的工藝管道長度為L1,潛液泵1與小型LNG儲罐之間的工藝管道長度為L2,小型LNG儲罐(或模式二中的LNG氣化站儲罐)與潛液泵2之間的工藝管道長度為L3,潛液泵2與LNG加氣機(jī)之間的工藝管道長度為L4。根據(jù)LNG加氣站設(shè)計(jì)及運(yùn)營經(jīng)驗(yàn),LNG儲罐與潛液泵之間的工藝管道長度不宜超過3 m,即L1與L3均不宜超過3 m。L2取決于兩個罐區(qū)的實(shí)際距離,兩個罐區(qū)宜盡量靠近。L2對LNG加氣工藝影響較小,對管道系統(tǒng)的BOG排放影響較大。雖然系統(tǒng)的BOG可以進(jìn)入管網(wǎng)得到利用,但從經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)的流暢性來看,L2不宜超過160 m,L4不宜超過30 m。由此可見,合建模式一中LNG加氣站與LNG氣化站的工藝管道總長度與兩個罐區(qū)的實(shí)際距離有關(guān),關(guān)鍵工藝管道總長度(L1、L2、L3、L4之和)不宜超過196 m。合建模式二中LNG加氣站與LNG氣化站的關(guān)鍵工藝管道總長度(L3、L4之和)不宜超過33 m。
3 建設(shè)用地
依據(jù)GB 50137-2011《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》,加油、加氣站用地屬于城市建設(shè)用地中的商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地;LNG氣化站為城市建設(shè)用地中的供燃?xì)庥玫,屬于公用設(shè)施用地。LNG加氣站與LNG氣化站合建,必然存在用地性質(zhì)差異性問題。
雖然LNG加氣站與加油站同屬,但LNG加氣站與LNG氣化站合建具有卸氣、儲存、調(diào)壓、加氣等多個復(fù)雜流程,具有加工或再加工的生產(chǎn)過程。因此,合建站中的LNG加氣站應(yīng)有別于加油站的純流通性質(zhì)。同時,LNG加氣站也屬于能源基礎(chǔ)設(shè)施類建設(shè)項(xiàng)目。因此,在建設(shè)過程中,建設(shè)單位應(yīng)積極與當(dāng)?shù)卣龊脺贤ǎ扇§`活與務(wù)實(shí)的方法處理合建中LNG加氣站的土地性質(zhì)。
LNG加氣站的建設(shè)對于改善城市生活環(huán)境,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要的意義。目前,全國各地都在積極推進(jìn)LNG加氣站的建設(shè),但很多地方進(jìn)展緩慢。造成LNG加氣站建設(shè)進(jìn)展緩慢的原因很多,建設(shè)用地落實(shí)難,審批復(fù)雜是其中的一個重要原因。因此,建議政府積極支持企業(yè)利用工業(yè)用地,基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施用地等性質(zhì)的土地建設(shè)LNG加氣站,支持企業(yè)采用租用土地,劃撥用地等多種方式建設(shè)LNG加氣站,并出臺相關(guān)政策措施,充分利用經(jīng)濟(jì)杠桿的作用保證各方利益,促進(jìn)LNG汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
4 結(jié)論與建議
、貺NG加氣站的建設(shè)需因地制宜,從節(jié)約土地資源和天然氣能源的角度看,建議LNG加氣站與LNG氣化站合建,LNG加氣站與LNG氣化站的合建模式應(yīng)因需而定。
、谠谝(guī)范沒有明確的情況下,合建模式一中,建議LNG加氣站與LNG氣化站兩個罐區(qū)的防火間距按照站外的安全間距來考慮。LNG加氣站與LNG氣化站的關(guān)鍵工藝管道總長度不宜超過196 m。合建模式二中,建議LNG加氣站不劃分等級,LNG加氣機(jī)與LNG儲罐的防火間距不應(yīng)小于25 m。LNG加氣站與LNG氣化站的關(guān)鍵工藝管道總長度不宜超過33 m。
③由于LNG加氣站與LNG氣化站存在用地性質(zhì)的差異,建議建設(shè)單位和地方政府采取靈活與務(wù)實(shí)的方法處理兩者合建中LNG加氣站的土地性質(zhì)。建議政府出臺相關(guān)政策措施,促進(jìn)LNG汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。