1、1液化天然气的应急储备研究【摘要】与传统的石油、煤炭资源相比而言，天然气资源具有热值高、安全性高、清洁性高的特性，在世界范围内都得到了广泛的应用。我国的天然气资源主要分布于我国中西盆地中，同时，国家大力从邻国以及海外外购天然气，推动天然气成为支撑我国人民经济生活可持续发展的重要能源之一。天然气应急储备体系的建立要坚持一种“多种途径、多种起源、合理利用、因地制宜”的建设方针，天然气经加压降温使其液化形成的液化天然气，其体积只有同量气体体积的 1/625，因而其液化后，选址灵活，可降低贮存和运输成本，液化天然气再气化可以释放巨大的低温冷能，该冷能也具有非常好的市场运用价值。以液化天然气的形式储存天
2、然气作为应急是一种经济有效性高、推广前景好的方法，可以全面提升天然气的利用效率。 【关键词】液化天然气；应急储备；研究 中图分类号： TE 文献标识码： A 文章编号： 天然气是一种存在于气田、油田、煤层和页岩层之中的可燃气体，由于天然气在燃烧后不会有废水、废渣产生，因此，与传统的石油、煤炭资源相比而言，天然气资源具有热值高、安全性高、清洁性高的特性，在世界范围内都得到了广泛的应用。我国的天然气资源主要分布于我国中西盆地中，此外，也有一些资源主要富集在华北地区的煤层之中。经2过多年的辛苦勘探证实，在我国 300 多万平方公里的管辖海域和 960 万平方公里的土地下，有着丰富的天然气资源，有关专
3、家预测，我国的天然气资源总量有 40 到 60 多万亿平方米，勘探潜力巨大，领域广阔，有着很好的开发前景。同时，国家大力从邻国以及海外外购天然气，推动天然气成为支撑我国人民经济生活可持续发展的重要能源之一。 1 液化天然气应急储备的含义与作用 1.1 液化天然气应急储备的含义 液化天然气的应急储备工作与石油储备有着密切的关系，石油应急储备主要是为了应对短期石油的供应冲击，其服务对象包括国家能源部门以及地方供应公司，以保障原有可以实现一种源源不断供给，从而达到平抑国内石油价格异常波动、稳定能源供应保障人民生产生活正常运行的目的。天然气应急储备与石油应急储备有着一定的关系，即指国家为了应对灾害、战
4、争等意外情况的发生，保障社会、国家和企业天然气的工艺安全，在日常的工作中建立其的一种天然气积蓄和储存的工作。天然气经加压降温使其液化形成的液化天然气，其体积只有同量气体体积的 1/625，因而其液化后，选址灵活，可降低贮存和运输成本，液化天然气再气化可以释放巨大的低温冷能，该冷能也具有非常好的市场运用价值。以液化天然气的形式储存天然气作为应急是一种经济有效性高、推广前景好的方法，可以全面提升天然气的利用效率。 1.2 液化天然气应急储备的作用 1.2.1 调峰作用 液化天然气的应急储备可以实现调峰作用，比如在不同季节，能够3满足供气对象对天然气需求的变化要求。 1.2.2 应急作用 液化天然气
5、的应急储备能够起到一种应急作用，这种应急主要是针对短时间的人为操作失误和设备不能正常运行造成的一种“气荒” ，且这种应急作用一般针对在 3 到 7 天之内可以解决的事故。比如能够缓冲或上游气源设备检修期以及其它情况给天然气用户造成的供气波动。 1.2.3 战略保障 从地方到国家层面看，液化天然气也是针对长时间影响的战略保障方法之一，可以应对由于国家政治局势动荡、地区罢工等因素对液化天然气的使用带来的不良影响、由于长时间地震、洪水、战争、风暴等因素导致的运输环节终端以及由于国际贸易等因素造成的天然气供应中断等等，这种战略保障的时间较长，一般可以持续数十天。 1.2.4 平抑气价 在天然气管理较为
6、宽松的国家，为了提升市场交易率，还会利用天然气的储备来实现平抑气价的作用，在西方等国家，尤其是美国，已经放松了对天然气的管制，因此，天然气的成本效益也受到了社会各界的关注。在放松对天然气的管制后，天然气价格变动情况也变得更加的无法控制，这对于市场参与人员而言，意味着他们需要承担更大的风险。在对液化天然气的应急储备下，国家能够在期货市场中低价购进天然气，高价卖出，实现平抑价格的作用。此外，实行天然气的储备来能够通过设备出租的方式来提高天然气设备的利用率。 2、液化天然气应急储备站的建设方式 4实现液化天然气的应急储备可以依托液化天然气接收终端。接收终端在燃气供应链的上游，系统完善，存储量大，气源
7、保障力强，具有战略性。 另外，在城市燃气供应系统中设置灵活的液化天然气气化站，将进一步简化工程等难度，减少工程投资。该站点选址灵活、接近用户终端，且对于用户用气量大小的限制宽松，也是在我国燃气市场发展迅速的液化天然气应急储备方式之一。 2.1 依托液化天然气接收终端的应急储备建设方式 2.1.1 工艺流程 液化天然气运输船在码头上经卸料臂将船上的液化天然气输出管线与岸上卸船管线连接，由船上储罐内的输送泵（潜液泵）将其输送至陆上终端储罐。 储罐内液化天然气经罐内输送泵加压至 1Mpa 后进入再冷凝器，使来自储罐顶部的蒸发气液化。从再冷凝器中流出的液化天然气可根据用户需求，分别加压至不同压力。一般
8、情况是一部分液化天然气经低压外输泵加压至 4Mpa 后，进入低压水淋蒸发器中蒸发。水淋蒸发器在基本负荷下运行时，浸没燃烧式蒸发器作为备用设备，在水淋蒸发器维修时运行或在需要增加气量调峰时并联运行；另一部分液化天然气经高压外输泵加压至 7Mpa 后，进入高压水淋蒸发器蒸发，以供远距离用户使用。高压水淋蒸发器也配有浸没燃烧式蒸发器备用。再气化后的高、低压天然气（外输气）经计量设施分别计量后输往用户。 2.1.2 技术要点 5液化天然气低温储罐采用绝热保冷设计。由于有外界热量干扰，诸如储罐绝热层、附属管件等的漏热、罐内压力变化或者输送泵的散热等，会导致储罐内少量液化天然气的蒸发。所以为了最大程度减少
9、卸船时产生蒸发气量，应尽量提高此时的储罐内压力。 液化天然气再气化/外输系统为保证内输送泵、罐外低压和高压外输泵正常运行，泵出口均设置回流管线。当液化天然气输送量变化是，可利用回流管线调节流量。在停止输出时，可利用回流管线进行循环，以保证泵处于低温状态。 2.2 气化站中液化天燃气储备方式的建设 2.2.1 工艺流程 就现阶段来看，液化天然气供气站在储气和运气时需要由低温槽车运至气化站，在卸车台利用卸车增压器对槽车储罐加压，利用压差将液化天然气送入液化天然气储罐储存。气化时通过储罐增压器将液化天然气增压，然后自流进入空温式气化器，液化天然气发生相变，成为气态天然气，经调压计量、加臭送入站外管网
10、。槽车内液化天然气卸完后，尚有天然气气体，这部分气体与储罐蒸发气经 BOG 加热器与空气换热，并入管网。具体的流程图如图 1： 图 1 气化站工艺流程图 增压设备包括空温式气化器（如：储罐增压器及卸车增压器） 、升压调节阀及若干低温阀门和仪表。正常情况下，增压工艺不需要连续运行，6因此选用空温式气化器不需定期化霜，不需设置备用路进行切换，可以满足增压工艺的要求。 2.2.2 技术要点 当液化天然气储罐压力（升压调节阀后压力）低于设定压力时，调节阀开启，液化天然气进入空温式增压气化器，气化为低温天然气后通过储罐顶部的气相管进入罐内，储罐压力上升；当液化天然气储罐压力高于设定压力时，调节阀关闭，空
11、温式增压气化器停止气化，随着罐内液化天然气的排出，储罐压力下降。通过调节阀的开启和关闭，从而将液化天然气储罐压力维持在设定压力范围内。为保证储罐的安全，在储罐上需要安装降压调节阀，可根据压力自动排出 BOG。根据增压工艺中升压调节阀的设定压力以及储罐的设计压力，该降压调节阀的压力可设定为高于升压调节阀设定压力，且低于储罐设计压力。自动排出的 BOG 气体为高压低温状态，因此需设置 BOG 加热器并经过调压后进入输气管网。3 液化天然气应急储备建设的监督管理要求 为了保证天然气安全和事故调峰系统能够实现正常的运转，保证社会的协调和稳定，同时不给天然气用户带来额外经济负担，液化天然气应急储备建设的
12、监督管理方式应该按照以下的方式进行：首先，政府部门必须根据天然气储备的特征制定完善的法律法规，从而保证天然气能够达到规定规模的应急按储备量。此外，在液化天然气的储备工作中，应该积极的与企业和商家合作执行，为此，政府在建立关于液化天然气储备的法律法规以外，还要建立一种与企业、商业共同合作的液化天然7气应急储备机制，对于安全应急储备设施的选用要严格按照相关规范标准，选择国家许可的特种储备设备。 其次，政府需要根据各个地区的实际情况设置好一定规模的储备基金，在出现紧急情况时相关部门便可以调动这笔储备基金，在调动储备基金之后，政府应该根据基金的调动情况对其实际的损失予以补贴，此外，政府还要立法把液化天
13、然气安全储备列入重要物资储备体系之中，对其紧急调动权进行全面的监管，保障储备基金的使用要合乎要求。同时，政府在对液化天然气安全储备的资源采购、建设和经营管理等环节要予以适当的优惠，在规定天然气的价格时，也要根据不同地区液化天然气的实际供应情况把安全储备操作成本添加到天然气销售价格中。 最后，要健全现阶段下的液化天然气应急响应机制，针对这一问题成立一种专项的应急预案，在发生战争、自然灾害、恐怖袭击等突发性事件时，就能够严格按照应急预案的要求，由政府主导启动应急预案，形式专项资金的应急调度权利，以便最大显著的保障社会的稳定以及天然气的合理供应。此外，作为天然气管道的特许供应企业，必须按照政府规定的
14、要求承担起相应的天然气储备义务，在发生战争、自然灾害、恐怖袭击等突发性时间后，要及时的按照政府的要求启动应急预案，实施天然气供应投放和天然气应急调拨，并在第一时间将货源组织好，并及时做好天然气的补仓工作。 4 结语 目前，我国在关于天然气应急储备体系的建立和完善上已经取得了一些进步，但是与发达国家相比，天然气应急储备体系的建立还存在一8些不足之处，全面性也难以达到相应的标准，因此，必须在全国范围内完善天然气安全应急储备的制度。为此，天然气应急储备体系的建立要坚持一种“多种途径、多种起源、合理利用、因地制宜”的建设方针，天然气经加压降温使其液化形成的液化天然气，其体积只有同量气体体积的 1/62
15、5，因而其液化后，选址灵活，可降低贮存和运输成本，液化天然气再气化可以释放巨大的低温冷能，该冷能也具有非常好的市场运用价值。以液化天然气的形式储存天然气作为应急是一种经济有效性高、推广前景好的方法，可以全面提升天然气的利用效率。 参考文献： 1 李青平; 杨光; 万云.深圳市天然气安全应急储备及事故气源的研究期刊论文,中国城市燃气协会安全管理工作经验交流会大会文集,2009,08(20) 2 刘满芝; 杨继贤; 周梅华.煤炭储备研究现状综述及研究方向建议期刊论文,中国矿业 2010,11(5) 3 李青平,谢翔,杨光,万云,张琳.城市门站与电厂供气互备工艺的实践期刊论文,中国土木工程学会城市燃气分会液化天然气专业委员会2007 年年会论文集. 2007
