LNG加气站设备故障分析与处理对策

张发亮1岳振霖2李有弟3

2;河南安彩能源股份有限公司河南省安阳市455000；

3;河南安彩高科股份有限公司河南省安阳市455000）

摘要：随着人们对环境的要求越来越高，天然气汽车得到了前所未有的发展，目前液化天然气由于其安全可靠、行驶里程长、价格便宜等巨大优势被广泛用作长途客车、大型货车的燃料，同时与之配套LNG加气站数量猛增，笔者在此结合公司几个LNG加气站主要设备运行期间出现的故障进行分析，同时提出相应的处理对策，希望对LNG加气站从业者有所帮助。

关键词：天然气；加气站；设备；故障；处理对策

一、LNG加气站简介

一个典型LNG加气站主要有卸车、调压、加气、卸压四个工艺流程。

卸车流程主要是指将由LNG运输车运送来的LNG转移至加气站内LNG储罐的过程，LNG卸车主要有三种方式：卸车增压器卸车、潜液式低温泵卸车、增压器和泵联合卸车。

调压流程主要是利用增压装置对储罐内LNG进行增压。升压方式有三种：通过储罐自增压装置升压、通过低温泵进行升压、通过储罐压力调节器与泵低速循环联合进行升压。

加气流程是将储罐中的饱和LNG经由泵加压后经过加气机给LNG汽车加气，最高的加气压力可达1.6MPa,通过液相软管对LNG汽车气瓶进行加液，由气相软管对气瓶中的BOG进行回收，以保证气瓶的加气速度和正常的工作压力。

卸压流程主要是指在卸车、加气以及加气站的日常运行过程中，储罐内的压力会随着BOG的产生逐渐的增大，为保证储罐的安全，需要打开相关的自动减压阀门，释放储罐中的蒸汽，目前的做法为直接放空，但这样一方面会造成资源的浪费，另一方面增加了安全方面的隐患。

二、LNG加气站主要设备常见故障及对策

LNG加气站设备包括LNG储罐、LNG低温泵、LNG加气机、一系列低温阀门、管道及LNG加气站仪表控制系统组成。

1、LNG储罐常见故障及相应对策

LNG储罐是储存加气站内LNG液体的设备，从结构上分为卧式储罐和立式储罐，从绝

热形势可以分为真空粉末和玻璃纤维缠绕式储罐，一般容积为60立方米，工作压力1.2Mpa，工作温度-162℃，主要由内胆支撑、绝热层、内胆、外壳、上液位管、上进液管、气相管、下进液管、出液管、下液位管等一系列阀门、控制系统组成，LNG储罐常见故障及相应对策有：

⑴、LNG储罐出现大量的长时间冒汗或结霜，且压力不停快速上涨，应首先考虑其真空失效，进行紧急处理，手动排压，并将储罐内LNG迅速进行转移。LNG储罐在运行过程中建议每隔一年进行一次中真空度检测，在储罐为热罐时真空度应小于1Pa，在储罐为冷罐时真空度应小于0.5Pa。

⑵、LNG储罐低液位或高液位报警也是LNG储罐常见的故障之一，主要原因是加气站员工没有严格按照设备操作规程操作，卸车时储罐充装量超过了有效容积的90%，使储罐高液位报警，使用余量低于10%，没有及时给储罐补充LNG，致使储罐低液位报警，这需要加气站做好LNG槽车调度，合理安排加气站生产；还有一个原因是LNG储罐高低液位报警器故障，发生误报警，由仪表维修人员及时进行维修。

2、LNG潜液泵常见故障及相应对策

LNG潜液泵是LNG加气站的动力装置，耐低温且绝热效果好，气密性和电气方面的安全性能高，出口具有足够的压力和流程范围以适用不同级别的LNG储存系统，LNG加气站一般采用离心式潜液泵，结构为电机和泵体全部浸没在低温液体中，达到零泄露的方式，主要由泵、外壳、真空夹层、泵出液管路、回液管路、进液管路和电气系统等组成。目前LNG加气站常用的LNG潜液泵主要有法国Cryosyar、美国ACD等进口品牌，在潜液泵使用过程中经常会发生不能按额定功率和压力输送LNG、潜液泵无法启动和泵体震动等现象。

⑴、不能按额定功率和压力输送LNG主要是由潜液泵进口净正压头不足、转向错误、管路压力损耗过大、叶轮或蜗壳通道阻塞、耐磨环磨损、叶轮片损坏或总扬程大于设计扬程等原因造成，一般应采取提高储罐气相区压力、检查泵转向、对叶轮或蜗壳进行检查清洗，并对损坏备件进行更换或通过降低转速来提高扬程等措施解决故障。

⑵、LNG潜液泵无法启动主要是由转向错误和潜液泵进口净正压头不足造成，一般通过调整泵的转向或提高储罐气相区压力，保证潜液泵的进口达到一定的气蚀余量即可解决故障。

⑶、潜液泵泵体振动主要由LNG液体中有蒸汽、不正当预冷、轴承磨损或回转件损坏、系统中有外来杂质等造成，一般对应措施是提高储罐气相区压力，保证潜液泵的进口达到一定的气蚀余量，严格按照操作规程对潜液泵充分正确的进行预冷，对损坏的轴承或回转件进行更换，清洗储槽、管路和泵内的杂质。

3、LNG加气机常见故障及相应对策

LNG加气机是为LNG汽车进行充装、计量并计价的设备，主要由质量流量计、加液枪、

回气枪、压力传感器、IC卡电控系统、防爆控制电源、安全阀、工艺管道及机壳等组成。LNG加气机常见故障有加液枪闲置时走数、加液枪加液完成拔枪后泄露、加液枪加液时泄露等。

⑴、加液枪闲置时走数主要是由加液枪单向阀关不严、加液机回液阀关不严、加液机控制信号故障等造成，一般通过对单向阀、回液阀进行检查更换，并对加液机控制信号进行检查并维护即可解决故障。

⑵、加液枪加液完成拔枪后泄露主要是由加液枪单向阀聚四氟垫片损坏、加液枪管筒内弹簧或导向环存在阻力或弹力不够造成，一般采取更换加液枪单向阀聚四氟垫片，对加液枪管筒内弹簧或导向环进行检查维护调整等应对措施。

⑶、加液枪加液时泄露主要是由加液枪单向阀外密封垫损坏、加液枪枪座存在异常或有杂物导致密封不严造成，一般采取更换加液枪单向阀外密封垫，对加液枪枪座进行检查，若有杂物进行清理等应对措施。

结束语

随着LNG汽车的推广，LNG加气站相关规范的完善，LNG设备技术会更加成熟，设备故障率也会不断降低，但是LNG加气站是易燃易爆场所，一旦发生设备事故，后果将不堪设想，因此在LNG加气站日常工作中，希望从业人员对于设备暴露出的故障一定要引起重视，认真积极采取对策，避免设备事故的发生。

参考文献

[1]浅谈LNG加气站的常见事故及规避对策.马婕.《城市建设理论研究》.2013（17）

[2]LNG加气站设备故障及对策.蒋文强.《城市燃气》,2016(10)

作者简介

1.张发亮（1981-09），男，汉族，籍贯：河南省郑州市，学历：本科，当前职务：综合管理部部长，当前职称：机械工程师，研究方向：燃气动力。

2.岳振霖（1969-08），男，汉族，籍贯：河南省安阳市，学历：本科，当前职务：工程技术管理，当前职称：电气工程师，研究方向：电气仪表。

3.李有弟（1984-05），女，汉族，籍贯：河南省安阳市，学历：本科，当前职务：专利及资料管理，当前职称：电气工程师，研究方向：电气仪表。