LNG加气站设计规范

摘要：通过对GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》与GB 50156—2002《汽车加油加气站设计与施工规范》(2006年版)以及LNG与LPG主要特性这两方面的比较，确定进行LNG加气站设计时所依据的规范。

分析并确定了LNG加气站的储存规模和等级划分探讨了LNG加气站的总图、工艺、公用工程及消防设计。

关键词：LNG加气站；规范选用；储存规模；等级划分；设计Code Selection and Design of LNG Filling StationZH0U ChunAbstract：Through the comparison of Code for Design of City Gas Engineering(GB 50028—2006)and Code for Design and Construction of Automobile Gasoline and Gas Filling Station，(2006)(GB 50156—2002)as well as the key features between LNG and LPG，the code used in design of LNG filling station is determined.The storage size and grade level of LNG filling station are analyzed and determined.The design of general plan，process，public projects and fire control of LNG filling station is discussed.Key words：LNG filling station；code selection；storage size；grade level；design LNG汽车和LNG加气站在国外特别是美国，已经得到了长足发展，而在我国的发展时间尚未超过20年，还处于发展初期。

因此，我国尚未颁布专门适用于LNG加气站的设计规范。

在进行LNG加气站设计时，国外设计人员主要遵守NFPA57—97《汽车用液化天然气(LNG)供气系统标准》，国内已建成并正在示范运行的LNG加气站遵循的设计标准也是NFPA57—97。

但由于各种原因，特别是国内外行业发展水平、设备制造水平、管理水平的差异，我国行业主管部门及消防部门对国外规范的认可程度不高。

根据以往的成功经验，采用大家更为熟悉的国内相近的设计规范，更容易得到主管部门的认可。

比如LNG气化站发展初期，GB 50028—93《城镇燃气设计规范》中尚未有关于LNG气化站的要求，设计时均参照了该规范中LPG气化站的要求。

因此，笔者认为在进行LNG加气站没计时，首选国内已颁布实施的与国外规范相近的设计规范。

1 LNG加气站设计规范的选用一般认为，LNG加气站的设计可参照GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》中LNG 气化站的相关要求和GB 50156—2002《汽车加油加气站设计与施工规范》(2006年版)中LPG加气站的相关要求[1]。

前者的理论依据是LNG加气站与LNG气化站的物料均为LNG，仅两者的厂站形式及建站地点不同。

后者的理论依据是LNG具有比LPG更安全的特性参数，且LNG加气站与LPG加气站同为加气站，建设地点都位于城市建成区内。

①规范的比较GB 50028—2006主要适用于LNG总储存容积不大于2000m3的城镇LNG供应站的工程设计。

该规范对LNG气化站的储罐及天然气放散总管与站内外建、构筑物的防火间距、消防系统均作了明确规定。

GB 50156—2002(2006年版)主要适用于汽车加油站、LPG加气站、CNG加气站和汽车加油加气合建站工程的设计和施工。

该规范对LPG加气站的规模，LPG储罐、卸车点、加气机、放散管管口与站外建、构筑物的防火间距，LPG加气站内设施之间的防火间距及消防系统均作了明确规定。

GB 50028—2006主要适用于LNG气化站，而LNG气化站通常建于城市建成区之外。

因此，该规范中LNG储罐及放散总管与站外建、构筑物的防火间距比GB 50156—2002(2006年版)中LPG储罐及放散管与站外建、构筑物的防火间距大。

GB 50028—2006对卸车点、加气机等与站外建、构筑物的防火间距以及加气站内设施(储罐与加气机、站房、放散管等)之间的防火间距均没有涉及，而GB 50156—2002(2006年版)对此有比较洋细的规定。

GB 50028—2006与GB 50156—2002(2006年版)的相同点：a.对储罐的消防设施要求一致，均要求储罐的单罐容积大于20m3或总容积大于50m3时，储罐应设置固定消防冷却系统。

b.对移动式消防用水量的规定基本相同。

c.对公用工程的设计基本一致，但在工艺设计方面，由于LNG加气站与LNG气化站的物料均为LNG，所以GB 50028—2006中关于LNG 气化站的部分更具有针对性。

② LNG与LPG的特性比较LNG是以甲烷为主要组分的烃类混合物，LNG与LPG的主要特性对比见表1。

由表1可知：a.LNG比LPG更难点燃，且燃烧速度比LPG小。

b.LNG的燃点、爆炸极限均比LPG 高，且爆炸极限的范围更宽。

c.当温度高于-112℃时，LNG蒸气比空气轻，易于向高处扩散；而LPG蒸气比空气重，易于在低处积聚而引发事故。

因此，LNG在运输、储存和使用中的火灾危险性及危害程度低于LPG，比LPG更安全[2]。

从燃烧放出的热量来看，相同体积的LNG和LPG气化并燃烧后，LNG放出的热量比LPG少，对周围的热辐射也小。

因此，在防火间距和消防设施方面，对LNG加气站的要求可以比对LPG加气站的要求低。

考虑到LNG加气站在我国尚处于初期发展阶段，采用与LPG加气站基本相同的防火间距和消防设施是适宜的。

表1 LNG与LPG主要特性对比③设计规范的确定LNG加气站与LPG加气站的站内设施相似，均包含加气机、泵、储罐、站房等。

因此，从厂站的形式、建设地点、对站外环境的防火要求及站内、外设施来看，LNG加气站的设计规范更官选择GB 50156—2002(2006年版)。

从LNG与LPG的特性来看，LNG比LPG更安全，且两者皆是加气站。

因此，LNG加气站的设计规范也更宜选择GB 50156—2002(2006年版)。

毕竟LNG加气站与LPG加气站的物料不同，工艺设计和公用工程设计等方面存在差异。

因此，为了更准确地体现LNG的特性，在工艺设计和公用工程设计等方面，对于GB 50156—2002(2006年版)未涉及的关于LNG特性要求的设计.应采用GB 50028—2006。

因此，笔者认为在进行LNG加气站的设计(包含总图、工艺、公用工程、消防设计)时，应主要依据GB 50156—2002(2006年版)中LPG加气站的相关规定。

GB 50156—2002(2006年版)未涉及的部分应依据GB 50028—2006中LNG气化站的相关规定。

2 LNG加气站的储存规模及等级划分2.1 影响储存规模的因素LNG加气站的设计中，确定LNG加气站的储存规模及单台储罐的容积时，应主要考虑以下几个影响因素：①加气站的加气规模及储存周期LNG加气站的加气对象主要为公交车和客运大巴等易于集中加气、集中管理的车辆，，据了解，目前国内已建成并投入使用的LNG加气站日加气100～150车次。

国内公交车车载LNG气瓶多为240L，充装系数按85%考虑，则日加气量为20.4～30.6m3[1]。

从需求方面来说，LNG加气站主要建在城市建成区内，而城市郊区通常建有LNG储配站，供气条件较好。

因此，LNG加气站的储存周期宜为1～2d，故LNG加气站所需储罐容积宜为20.4～61.2m3。

②与站外建、构筑物的防火间距从理论方面分析，只要采取了相应的安全措施，LNG加气站的规模可以与LNG气化站相同。

但从需求方面来看，由于LNG加气站多建于城市建成区内，对站外建、构筑物与LNG加气站内储罐及工艺设施的防火间距要求较高，不易找到满足较大防火间距要求的建设用地。

因此，LNG加气站储罐容积不宜过大。

③设计规范对储存规模的要求根据GB 50156—2002(2006年版)第3.0.4条的规定，LPG加气站的储罐总容积不应大于60m3，单罐容积不应大于30m3。

根据该规范的条文说明，此规模的确定既能满足加气需求，也能保证安全，降低风险，同时也是与相关规范及公安部消防局协调的结果。

因此，LNG加气站储罐的容积规模也应考虑该规范的要求。

④站内用地及消防水系统的要求根据GB 50156—2002(2006年版)第9.0.1、9.0.5条及GB 50028—2006第9.5.1条的规定，总容积超过50m3或单罐容积超过20m3的LPG或LNG储罐应设置固定式消防冷却水系统。

若LNG加气站的储罐设置固定式消防冷却水系统，同时考虑20L/s的消火栓消防用水量，则LNG加气站总消防用水量必然超过25L/s。

根据GB 50016—2006《建筑设计防火规范》第8.6.1条的规定，加气站应设置消防水池及消防泵房。

因此，需要较大的用地面积。

而LNG加气站通常建于城市建成区内，很难找到符合要求的用地。

另一方面，据了解，国内已建成并投入运行的LPG加气站通常采用2～3台单罐容积为20m3或30m3的埋地式储罐，这可以避免设置储罐固定消防冷却水系统，与站外建、构筑物的防火间距也可以适当减小。

而LNG储罐为真空绝热储罐，通常为地上式储罐。

地下式LNG储罐在国内尚未有实施的工程实例，国外的工程实例也较少。

因此，为了减小加气站的消防用水量，减小占地面积，LNG加气站储罐的总容积不宜大于50m3，单罐容积不宜大于20m3。

⑤储罐的规格国产LNG储罐容积通常为20m3、30m3、50m3、100m3和200m3等，LNG加气站储罐应尽可能采用常规规格的产品，便于采购。

2.2 储存规模的确定综合考虑LNG加气站的加气规模，储存周期，与站外建、构筑物的防火间距，设计规范对储存规模的要求，站内消防水系统的要求，储罐的规格等因素，笔者认为在参照执行GB 50156—2002(2006年版)的前提下，为减小LNG加气站的用地面积，使加气站更容易实施，LNG加气站的单罐容积为20m3，总容积为20m3或40m3。

2.3 加气站的等级划分按GB 50156—2002(2006年版)第3.0.4条的规定，LPG加气站的等级划分见表2，设V 为液化石油气罐总容积。

表2 液化石油气加气站的等级划分[3]储罐总容积为40m3，单罐容积为20m3的LNG加气站属于二级站；储罐总容积为20m3，单罐容积为20m3的LNG加气站属于三级站。