广西二手CNG压缩天然气运输车
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行 业：化工 化工机械设备 化工反应设备
发布时间：2020-11-06
基础知识
1．天然气
天然气是产生于油气田的一种无色无臭的可燃气体。其主要组分是（CH4），大约占80～99%，其次还含有、、总、总、以及、、、总和水分等。标准状态下,沸点－162℃，天然气密度一般为640-750g/m3,相对于空气的相对密度为0.55-0.62.
2. 天然气作为燃料的工作原理
CH4+2O2—–2H2O+CO2+38MJ/m3
3. 天然气的主要用途
天然气是重要的工业原料和燃料，其主要用途有以下诸方面。
1）电厂、热能、供暖、空调等工业企业的主要燃料；
2）餐饮业和民用的燃料；
3）化工工业的主要原料，可合成或提炼多种工业原料和半成品；
4）作为符合环保要求的机动车辆的洁净燃料，、的理想替代物，这是近年来国内外迅速发展起来的一项新技术，可用于汽车、轮船、火车甚至飞机上。
4. LNG基本参数
LNG主要成分是（90%以上）、、（0.5-1%）及少量C3～C5烷烃的低温液体。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
1）LNG的主要成份为，化学名称为CH4，还有少量的C2H6、C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2）临界温度为-82.3℃。
3）沸点为-162℃，着火点为650℃。
4）液态密度为0.420～0.46T/m3，气态密度为0.68-0.75kg/m3。
5）气态热值38MJ/m3，液态热值50MJ/kg。
6）爆炸范围：上限为15%，下限为5%。
7）辛烷值ASTM： 130。
8）无色、无味、无毒且无腐蚀性。
9）体积约为同量气态天然气体积的1/625。
5. 简述 LNG的六大优点
1）LNG体积比同质量的天然气小624倍，所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。
2）LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。
3）LNG作为优质的车用燃料，与相比，它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低。环保性能好等优点。它可将汽车尾气中HC减少72%，NOx减少39%， CO减少90%，SOx、Pb降为零。
4）LNG汽化潜热高，液化过程中的冷量可回收利用。
5）由于LNG汽化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏立即飞散开来，不致引起爆炸。
6）由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成和水，所以它是很好的清洁燃料，有利于保护环境，减少城市污染。
6. LNG的主要用途
1）作为清洁燃料汽化后供城市居民使用，具有安全、方便、快捷、污染小的特点。
2）作代用汽车燃料使用。采用LNG作为汽车发动机燃料，发动机仅需作适当变动，运行不仅安全可靠，而且噪声低污染小，特别是在排放法规日益严格的今天，以LNG作为燃料的汽车，排气明显改善。据资料报道：与压缩天然气（CNG） 比较，在相同的行程和运行时间条件下，对于中型和中重型车辆而言，LNG汽车燃料成本要低20%，重量要轻2/3，同时，供燃系统装置的成本也至少低2/3。可以证明，将天然气液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的经济有效的方法。
3）作为冷源用于生产速冷食品，以及塑料，橡胶的低温粉碎等，也可用于海水淡化和电缆冷却等。
4）作为工业气体燃料，用于玻壳厂、工艺玻璃厂等行业。
7. LNG的运输方式
LNG的运输方式主要有轮船、火车和汽车槽车等方式。在500～800公里经济运输半径范围内，采用汽车槽车运输LNG是比较理想的方式。槽车罐体采用双壁真空粉末绝热，配有操作阀安全系统及输液软管等。国内低温液体槽车的制造技术比较成熟，槽车使用安全。LNG产品采用深冷液体储罐储存，液体储罐为双壁真空粉末绝热，LNG的日蒸发率可控制在0.46%之内，储存周期为4～7天。
8. LNG是汽车的清洁燃料
在所有的清洁燃料中，天然气以其应用技术成熟、安全可靠、经济可行而被世界许多国家和*视为目前适宜的汽车替代燃料。汽车使用天然气作为动力燃料，与相比，其尾气排放中HC减少72%，NOx减少39%， CO减少90%，SOx、Pb降为零。噪音降低40%。因此，推广使用天然气燃料，对减少大气污染、改善环境将会起到积极的推动作用。
低温液体储罐
低温液体储罐，低温液体储槽的结构、型式，近几年低温液体市场日益红火，液氧、液氩、，液体，LNG天然气销量大幅增加，所以制氧机副产品这一块创利十分可观，成为钢铁企业非钢产品收入重要部分 。低温液体的生产、储存、运输离不开绝热保温储槽，他们被大量的安装、使用。
中文名 低温液体储罐 c 准状态下的气液体积比 t 稳定气体时间 v 被测储罐有效容积
绝热保温储槽分为真空粉末绝热型和常压粉末绝热型，粉末绝热，利用低热导率的粉末、纤维或泡沫材料来减少热量传入。分两种形式：一种是在大气压下应用普通粉末绝热（堆积绝热），绝热层较厚，并充入干燥维持正压，以防止水分进入和冷凝，低可时适用于温度以上；另一种真空粉末绝热，即对填装粉末的空间抽真空，减少了气体传热，同时粉末颗粒也削弱辐射传热，使绝热效果更好。
真空粉末储槽为双层圆筒结构、内筒及其配管均用奥氏不锈钢制造，外壳用炭钢制造，夹层充满膨胀珍珠岩（又称珠光砂）同时设置了经过特殊处理的吸附剂，并抽成高真空度（0.5～6Pa），容量为200m3以下。工作压力较高（四车间钢包底吹氩两个储槽工作压力为2.0 Mpa），槽外有气化器，既可使槽内升压便于充车，又可直接送出压力气。按用途可分为固定式和运输式两种，固定式主要用于低温液体的储存，它安装在低温液体的生产地、使用点或供应站；运输式将低温液体从生产地或供应站运往使用点，常有陆运、水运等形式，他们分别称为槽车、拖车及槽船。
常压粉末储槽为平底双层结构，内胆由不锈钢制造，外壳由碳钢制造，内胆装介质，内胆与外壳间的夹层形成一个保冷空间，内胆外壳均为平底结构，罐**为球缺形。内胆与外壳底部间用泡沫玻璃砖绝热，夹层用珠光砂绝热，外壳设有旋转盘梯，槽**有操作平台和安全护栏。容量为200m3以上，国内大做到2000m3，与国外相比差距甚远。工作压力较低，34KPa∽40Kpa左右，充装靠液体泵或液位差，也可作为氧气调峰供气用，当制氧机短暂停车或氧压低时投用，经泵加压后通过汽化器汽化送入管网。
二、低温液体储槽的点检：
储槽处于工作状态时，存在着泄漏、**压、爆炸等潜在危险，若不及时发现处理发生这些事故前的隐患，就会发展成严重事故。因此制定完善的点检制度并认真执行，对确保储槽安全运行非常重要。储槽日常点检主要包括以下内容：
1、阀门、管路是否泄露，壳体是否结霜、出汗。
2、所有阀门是否处于正常启闭状态。
3、仪表（液位计、压力表）工作是否正常，DCS显示参数与现场一次表是否一致。
4、储槽压力是否正常，当压力接近或等于高压力时，需打开放空阀泄压。
5、液体充满率是否**过95%。
6、对于常压粉末绝热储槽，密封气是否正常。（50mmH2O）
7、液氧储槽附近严禁放置易燃、易爆物品及一切杂物。
8、液氧储槽附近严禁烟火。
9、每周至少化验一次储槽液氧中和总烃含量，其中含量不得**过0.1×
10-6(v/v)，**过时必须及时排放液氧进行置换处理。
10、液氧储槽接地是否良好。
11、如果不长期停用，要保证罐内有一定量的液体，以免重新冷却置换罐而用去很长时间。
12、支腿是否损坏，基础是否下沉、倾斜、开裂，紧固螺栓完好情况，罐体有无变形。
13、定期检查储槽的真空度。
三、低温液体储槽的年检：
检验内容：
1、原始资料审查
⑴、对产品的出厂技术文件审查，包括内筒、外筒的材质证书和复验报告，不锈钢焊接工艺评定报告，焊缝探伤报告（含焊接返修部位的探伤报告），水压试验报告，气压（密）试验报告，氦泄露试验报告，蒸发率试验报告和真空度测试报告等资料。⑵、审查储槽运行记录，询问设备的管理、操作人员。在运行过程中压力有无明显
变化。安全阀是否起跳，蒸发量是否变大等。
2、外部检查
除按一般压力容器的要求进行外部检查，还应主要检查以下内容：
（l）各种阀门开闭是否正常；
⑵、压力表、液位计等安全附件是否按规定进行检验，其使用是否在校验期限内；
⑶、容器、管道和管阀连接处是否有泄露；
⑷、储槽的外表面（特别是外筒的**部、底部外表面）是否有“冒汗”、“结霜”；
⑸、支腿的损坏，基础下沉、倾斜、开裂，紧固螺栓的完好情况。
3、壁厚测试
在外筒外侧选4～8点进行壁厚测试，确定小壁厚H；同时从外筒外侧测量外筒的直径D2，根据原始资料审查的记录的内简直径D1，按公式
（D2－H－D1）/2<300mm
4、内窥镜内筒内表面检查
检查内筒内表面的腐蚀情况。对可疑部位进行重点检查。
5、表面探伤（MT或PT）
对所有外筒接管角焊缝的外表面进行表面探伤，不能做磁粉探伤（MT）的部位进行渗透探伤（PT）。
6、真空度的测试
在冷态下，测试的真空度达到16Pa或安全阀起跳频繁、内筒异常升压时，需重新抽真空。
7、气压试验
对储槽内筒进行气压试验，试验压力为1.2倍的工作压力。具体步骤按《容规》有关条款进行。对内筒进行气压试验，一方面校核其强度，另一方面检验内筒的密封性能，通过压力表的显示情况来确定内筒是否存在泄漏。以上检验方案是针对在不开盖或是通过对原始资料的审查、外部检验和真空度测试后认为没有必要开盖的情况下制订的。因为这种容器的设计寿命一般为15年，储存介质对内筒体基本上没有腐蚀，又有要求较高的NDT作保证，在正常使用状况下，设备投入使用5－10年一般不会有较大的问题出现。但是，如果设备在运行过程中发现有影响设备正常运行的重大问题必须开盖的，或若重新抽真空还达不到要求，说明有泄露情况，需要开盖检修的，必须开盖检修。在检验方案中除了上述5项内容外还应增加如下内容：
（l）对内筒环、纵焊缝进行超声波探伤（UT）和对内筒环、纵焊缝的内表面进行渗透探伤（PT）。
①主要针对内筒对接焊缝返修部位和T字焊缝处进行。UT和PT探伤比例按对接焊缝长度20%的比例抽查；当上述探伤仍然查不出问题的原因时，对接焊缝UT和PT的探伤比例增加至**；
②对母材本身进行20%以上的UT和PT抽查，特别是原始资料的审查后，检验员认为的重点怀疑部位；另外，检验员可根据现场检验的实际情况增加探伤比例。
（2）对外筒的对接焊缝进行20%的超声波探伤（UT），外筒对接焊缝的外表面进行20%的磁粉探伤（MT）；应包括外筒的所有T字焊缝部位和原始资料记录中外筒焊缝存在缺陷的部位。
（3）按前文所述的制造要求进行内筒水压试验，试验压力为1.25倍的设计压力；内筒气密试验，试验压力为设计压力；夹套气压试验，试验压力为0.2MPa，保压4h；氦检漏试验；真空度测试和蒸发率测试。
自耗量测定：储罐技术特性要求：日蒸发率0.5%，这又是一重要指标，日蒸发率过高将降低工作效率，浪费原料，也可判断内筒是否出现泄漏。具体检测方法如下：内胆加入50%以上低温液体，打开放气阀，除压力表间、液位计间开启外，其它阀门关闭，热平衡48h，然后在放气阀管口装上转子流量计，每小时测一次流量，经过数小时，得到稳定气体流量值，并用下式计算日蒸发率 Q%
Q=Q1/c×t/V×**≤0.5%
式中：Q1—— 稳定气体流量值 m3/h
c －－ 准状态下的气液体积比，液氧 c= 800
t —— 稳定气体时间；
V一一 被测储罐有效容积
四、低温液体储槽的维修
常见问题分析及处理：储槽夹层真空度的保持，是储槽绝热性能的保证，更是储槽正常运行的根本保证。在储槽投入使用后，常见的问题往往是与真空度保持程度有关的。⑴储槽外面有明显的大面积“冒汗”、“结霜”。可能是由于储槽夹层的管路泄露、珠光砂未填实或其他原因导致夹层真空度破坏而产生的。这需要进行检查修复，或检漏，或补充珠光砂，可重抽真空。⑵、储槽内筒压力异常升高，安全阀起跳。可能是由于以下三种原因产生的：a.储槽夹层真空度被破坏；b.内筒增压阀失灵，需要对增压阀进行修理或更换；c.接口下部泄露泄露部位处在不锈钢与碳钢外壳焊接处，或铜管与不锈钢内筒连接处，即异种焊接接头处，主要是在异种焊接接头处形成电化学腐蚀。（3）蒸发量变大，真空度变小。可能是珠光砂放气的缘故。珠光砂在填充时有一定的粒度、温度要求的。当珠光砂的粒度、温度不适当时，运行一段时间后，珠光砂就会释放水蒸气，使真空度降低，蒸发量变大。 （4）储槽外筒**部“冒汗”。可能是由于珠光砂聚集在下部造成的。由于投入使用一段时间后，珠光砂下沉，在容器**部形成空间，局部的绝热效果明显下降，导致容器跑冷。在这种情况下，如果蒸发量很大，可以将夹套外筒**部挖开，补加珠光砂。
真空储槽修复技术（补加珠光砂、试压、抽真空）介绍：
1、首先选一台可靠的高性能真空泵很关键，我们选用的是2X--70型二级旋片式真空泵，抽速70升/秒，可获得真空度10-3托（0.133Pa)，使用效果不错，为了缩短抽气时间，可选用串联泵，即再增加一个罗茨后级泵。
2、真空度测量的准确性是抽真空能否成功的关键。一般真空储槽上都随机安装有真空规管，用热偶真空计可随时直接测量真空度，但因真空规管较易受污染，造成测量值误差很大，曾用热偶真空计测量多台真空储槽，大部分测量值偏差很大，已没有参考价值，笔者推荐选用便携式旋转表氏真空仪，它是根据玻意耳-马洛特理想气体恒温压缩定律设计造成的，因此它的标度是根据仪器计算即得，测量读数具有“绝度精确”。
LNG移动加气汽车
LNG移动加气汽车又称LNG运输槽车，可以满足客户进行远距离运输LNG的需求。是运输LNG的装备。
中文名 LNG移动加气汽车 别 名 LNG运输槽车 性 质 运输LNG的装备 特 点 可满足客户远距离运输LNG的需求 属 性 用液化天然气充装的加液车
目录
1 简介
2 市场现状
3 原理
4 面向对象
简介
LNG移动加气汽车是用液化天然气充装的加液车。LNG移动加气汽车是在LNG低温液体运输车的基础上，将LNG加气站的流程及控制系统集成于二类汽车底盘上。将罐内的LNG经管路、低温泵、加气枪等加注到汽车LNG储气瓶中的加气装置。其主要设备包括：LNG储罐、LNG低温泵、LNG调压气化器、LNG加气系统、电机、箱体等。各设备都安装在车尾部箱体内，还有管路系统、控制系统及配套设施，构成LNG移动加气汽车车。LNG移动加气汽车弥补了LNG加气站的不足，可以灵活的，随时随地的为LNG汽车补充燃料。符合绿色经济，低碳经济的发展方向，符合新能源汽车的发展方向。
市场现状
**大力推广LNG汽车和加气站，其中美国在LNG车用技术上处于良好位置。LNG汽车不但适用于城市公交车，也适用于出租车和大型货运车辆，尤其是长途运输车辆。
LNG汽车和加气站技术的关键在于LNG的储存和运输，因为-162℃的温度对LNG设备有一些特殊要求，因此其技术难度较CNG和LPG都大。但从一些发达国家的应用来看，LNG汽车和加气站技术是完全成熟的。日前，国内LNG加气站的主要设备如低温常压储罐和空温式气化器等，国内生产厂家已掌握了有关核心技术，可大批量生产。
原理
LNG移动加气汽车是由一种高度集成的LNG汽车加气装置组成的，它是拥有全套的LNG加气站功能的，并且占地面积小、布置灵活、能耗低等，所以LNG移动加气汽车的更适用于场地条件约束性大，供气需求急切的项目。LNG移动加气汽车与加气站一样拥有全套的LNG加气站功能的，主要用于特定用户、LNG汽车市场的前期开发、试验等场合，在国外90年代初就已经得以广泛的使用。LNG移动加气汽车，一个车额定的储存量20～30m3（约合8～12吨），需要配备低温质量流量售气机一台，进口低温离心泵一台，PLC控制系统和安全装置各一套，能够为40～80辆车加气。
LNG移动加气汽车内部加气系统工艺流程
功能介绍：
①卸车流程：由LNG低温泵将LNG槽车内 LNC卸至LNG储罐内。
②加气流程：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向LNG汽车进行加气操作。
③调压流程：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止汽化。
面向对象
1)为单燃料LNG汽车从生产地运往使用地的途中补充LNG燃料；
2)为使用LNG作燃料大型物流运输车队，解决运输途中的燃料补给问题；
3)为解决加气站维修时替代加气站保证正常供气的问题；
4)中小城市在建固定站前期，LNG移动加气汽车可解决先期的加气问题；
5)没有LNG加气站或在城市加油站等共建模式场合中提供LNG车辆的加气需要；
6)适用于**LNG车辆紧急加气、临时加气、维护**的需要。
低温储罐
低温储罐是用于存放液态氧、氮、氩、等介质的立式或卧式双层真空绝热储槽。内胆选用材料为奥氏体不锈钢；外容器材料根据用户地区不同，按国家规定选用为Q235-B、Q245R或345R，内、外容器夹层充填绝热材料珠光砂或铝箔、保温棉并抽真空。
中文名 低温储罐 外文名 cryogenic storage tank 实 质 立式或卧式双层真空绝热储槽 结 构 内胆、隔热层、外罐 填充材料 珠光砂或铝箔、保温棉 相关设备 常压储罐、常温储罐等
目录
1 结构
? 内罐
? 隔热层
? 外罐
2 基础形式
结构
液态天然气必须储存在低温储罐中，低温储罐通常是由内罐和外罐构成，中间填充隔热材料。
内罐
内罐又称“薄膜罐”，是由薄低温钢板制成的具有液密性、可挠性的内容器。它必须把液压头传递给隔热层。用作薄膜的材料必须具有在低温条件下不脆化的特性，并具有足够的韧性与良好的加工性能。通常采用镍钢、不锈钢或铝合金。 [1]
隔热层
隔热层在将液压头传递给外罐体的同时，还起着减少气化量、缩小罐体内外壁温差、减轻由此产生的温差应力的作用，另外它还有固定“薄膜”的功能。因此要求隔热层热导率小，而且具有足够的强度。能满足这些条件的材料有硬质泡沫氨基乙酯、泡沫玻璃、珍珠岩以及硬质泡沫树脂等。为了提高隔热材料的隔热性能和经济性，可采用由粉末状、纤维状、板状等隔热材料混合使用的隔热法。
液化天然气注入罐内后，内罐壁就会冷缩；反之液化天然气完全被排出后，罐内温度将逐步上升，内罐壁随之伸张。填充在内外罐中间的粉末状隔热材料，由于内罐壁的反复胀缩变得严实。因此在靠近内罐处必须敷设一层伸缩性强的隔热层，此隔热层的厚度与内罐壁的胀缩相适应，并在内罐壁胀缩时起缓冲作用，保证储罐安全运行。
外罐
(又称罐体)
外罐就是能承受各种负荷的外壳，它必须具有足够的强度。根据所用材料不同可以分为以下几种：冻土壁、钢制壁、钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。
①冻土壁。冻土壁和隔热盖形成气密性封闭空间作为外罐，又称为坑储穴。在建造时，用冷却管使内罐周围土壤冻结而成。坑储穴投产后，低温液体会使周围继续保持冷冻状态，而且这一冻土层还会逐年扩张，因此蒸发损失也会逐年减少。建造坑储穴的先决条件是要有一个较高的地下水位，此外，坑储穴的底应该是不容易渗透的岩石或黏土层。
②钢制壁(包括合金及铝)。它只适用于建造地上低温储罐液化天然气的地上低温储罐与一般常温储罐不同，必须考虑罐底下的地面因土壤冻结膨胀而鼓起，使储罐有损坏的危险。所以必须采取措施，防止地面土壤冻结，一般可以将地上储罐分为落地式和高架式两种。落地式底部用珍珠岩混凝土隔热，在预埋的管道中通入热风或热水，或在基础内部预设电加热器，以防土壤冻结。高架式是用立柱支撑罐体底盘，使其与地面分开，保持储罐与地面之间空气畅通，防止液化天然气吸收地面大量热量，以避免土壤冻结。
③钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁。这两种外壁是地下罐外壳的主要材料，具有如下优点：
a．钢筋混凝土和预应力混凝土是很好的低温材料，即使薄膜受损，低温储液与预应力混凝土壁接触也不会损坏外壁；
b．耐久性好，不受地下水腐蚀，不变脆；
c．它有很好的液密性，并且具有较好的抗震性能。
基础形式
低温储罐本身的设计定义并无统一的标准。相对英国在这方面的技术标准比较系统全面。其标准《平底立式圆筒形低温储罐应用》根据不同的工艺要求和介质储存方式，将低温罐定义为单容器罐、双容器罐和全容器罐等三种罐体形式。单容器罐一般是有一个钢制内罐加上保温外壳组成，而双容器罐和全容器罐则是由一个钢制内罐和一个钢制或采用混凝土(一般为预应力混凝土)制成的外罐组成，保温设在内外罐壁之间，目前较多采用的是双容罐形式。
在进行低温罐设计时，由于罐内低温介质的传导作用，使得地基土较易产生冻涨并使土体隆起，进而造成基础破坏，因此为消除这一不利因素，除了在罐底板与基础底板表面之间设置保温措施外，还必须对罐基础采取防冻措施，通常的做法有两种，一是在基础底板内采用电或其他加热系统，即做成带有循环加热系统的筏板式基础，另一种是采用将基础底板架空，通过架空形成的空气层将基础底板与地基土分隔开。前者因加热系统成本较高，一般不常采用。在国内引进建造的大多数低温罐中，普遍采用了架空筏板式基础形式。架空层的净高，一般除根据工艺管道和设备布置要求确定外，尚需根据罐内储存介质温度的高低进行一定的温度传导计算后来确定。架空筏板式基础又可分为单筏板(承台)和双筏板(承台)架空两种形式，在地质条件较好的情况下，一般可采用双筏板基础形式；但由于低温储罐对基础沉降的要求相对较高，在大多数情况下，特别时地质条件较差的软土地基上，则多采用单筏板(承台)桩基，有时也有采用双筏板(承台)桩基。
