LNG点供建站长效管理机制及工艺优化分析与思考——以巫山机场供气工程为例.pdf

15城市燃气2 0 2 3/0 5 总第5 7 9 期谭高祥LNG点供建站长效管理机制及工艺优化分析与思考一以巫山机场供气工程为例doi:10.3969/j.issn.1671-5152.2023.05.003LNG点供建站长效管理机制及工艺优化分析与思考一以巫山机场供气工程为例谭高祥1、21.重庆中智华众知识产权服务有限公司；2.四川华云澎湃信息科技有限公司摘要：LNG点供气化站具有占地面积小、一次性固定设备投资少、设备模块化程度高、建站周期快等诸多优点，被较多应用于无天然气管网覆盖的村庄、城镇、工业园区、企业生产自用等供气环境，但是LNG点供站在无序发展过程中存在众多突出问题，本文提出和分析了LNG点供站的存因、问题；对建站长效管理机制进行了分析与思考，并以巫山机场LNG点供建站工程为实例探索，提供了优化设计方案，分析总结了实施效果。关键词：LNG；L NG 点供；LNG气化站；LNG建站1村概述LNG压缩比高，适合长距离运输，是天然气清洁能源体系建设的关键抓手和调整天然气能源供给结构的重要手段，LNG点供主要应用于天然气管网目前无法覆盖的区域，目前我国仍然有很多区域无法实现天然气的快速供应!。近年，得益于煤改气政策的推行，LNG点供气化站建设得到了长足的发展，同时由于LNG点供气化站的建设缺少国家标准，导致LNG点供建设乱象丛生，尤其存在大量的安全隐患和法律风险，LNG点供建设急需一套行之有效的机制保障进行过渡，直至国家出台正式建设标准或规范。2LNG点供存在根本原因表1 国家统计局相关数据表明我国天然气供需缺口要大量进口，天然气管网供气能力严重不足，需要表1 2 0 2 1 年我国城市燃气年度数据表指标2021年度人工煤气生产能力（万m/日）969.97人工煤气管道长度（km）9165.01液化石油气管道长度（km）2.909.98天然气管道长度（km）929087.71人工煤气供气总量（亿m）18.72液化石油气供气总量（万t）860.68天然气供气总量（亿m）1 721.06人工煤气用气人口（万人）455.77液化石油气用气人口（万人）10180.49天然气用气人口（万人）44195.53数据来源：国家统计局其他非管网形式进行弥补，LNG点供之所以能存在，究其根本原因是我国天然气能源结构性的供需失衡，现有的天然气管网供气能力无法满足消费量需求，配城市燃气2 0 2 3/0 5 总第5 7 9 期16燃气技术GasTechnology套管网建设速度跟不上需求端的快速增长，LNG点供填补了天然气管道没有覆盖的区域，是在过渡期内解决天然气供需矛盾的重要弥补形式。3LNG点供存在的突出问题3.1法律风险3.1.1相关法律要求根据中华人民共和国特种设备法第三十三条，LNG点供站中含特种设备，特种设备使用单位应当在特种设备投人使用前或者投入使用后三十日内，应取得使用登记证书；根据消防法第二十三条，LNG点供站，应当设置在符合消防安全要求的位置，并符合防火防爆要求。不符合规定的，地方人民政府应当组织、协调有关部门、单位限期解决，消除安全隐患；根据安全生产法第三十六条，LNG点供站涉及到危险品的经营、储运等，应由有关主管部门依照有关法律、法规的规定和国家标准或者行业标准审批并实施监督管理 3。3.1.2相关法规及文件要求市政公用事业特许经营管理办法第二条，明确城市供水、供气、供热、公共交通、污水处理、垃圾处理等行业，依法实施特许经营；城镇燃气管理条例第十五条，国家对燃气经营实施许可制度 4。北京市城市基础设施特许经营条例规定，辖区内供应LNG的，通过招标等竞争性方式选择供气企业并实施特许经营，点供站点的设施布局应纳入所在区的燃气规划。（京管发【2 0 1 7】1 6 7 号）5 以上可以看出，LNG点供气化站的建站流程、程序及管理办法应该依法实施，LNG点供的应实施特许经营，依法取得燃气经营许可证，现实建站实施过程中，很多业主并未遵守规划和审批要求进行未批先建、非法运营，形成了大量的LNG点供“黑站”，LNG点供的合法、合规性存在较大问题。3.2安全隐患3.2.1安全隐患源头众多LNG是低温、易燃易爆介质，是站区内最大的危险源，在储运过程中埋藏着安全风险，一旦大面积泄漏，容易发生低温灼伤，气化集聚后，在一定的条件下，可能发生爆炸，稍有不慎极易造成重大安全事故，后果不堪设想。LNG点供站场中存在压力容器、压力管道等特种设备，不仅容易造成低压泄漏，形成安全隐患，而且特种设备本身就是重大安全隐患源头。站区内各工艺设备之间、工艺设备与建筑主体之间存在安全间距不够，不符合防火防爆要求，容易引发对生命和财产不可挽回的安全事故。3.2.2专业管理人员数量和能力不足点供经营单位为节约管理成本，未配备足够的站场管理专业人员，聘用的管理人员也多数未接受过技术培训，无法满足燃气设备设施的运维、管理和安全应急要求。3.2.3应急管理机制缺失很多站点没有一套行之有效的应急管理机制来保障点供站的系统性安全，甚至有些站点根本就没有任何管理制度，进行家族式的管理，投资人（老板）找几个亲属就可直接操盘。3.2.4无序发展埋下安全隐患目前LNG点供站建站规范主要参考GB50028城镇燃气设计规范设计，为减少成本，多数点供站未委托正规设计院进行图纸设计，也未按规范要求进行施工，比如，未配备适应的消防设施、取消控制系统、不装安全监控系统、省去应急电源备用设备等，省配减配现象屡见不鲜，投机主义盛行。3.2.5安全监督失衡LNG点供本应该接受特检、安监、消防等主管单位的协同监督，很多“黑站”经营单位未经过正常的立项、审批、设计、施工建设、验收和投产试运营流程进行建站，处于监管的盲区，采取各种手段躲避主管单位的监管，“管得了初一，管不了十五”，最终造成安全监督的失衡。4LNG点供建站长效管理机制优化分析与思考4.1法律机制驱待建立针对目前LNG点供建站过程中存在的各种问题，深层次上必须进行法律的顶层设计，建立LNG点供建站的法律长效机制，全国统一，LNG点供建站问题方能破解。城市燃气2 0 2 3/0 5 总第5 7 9 期谭高祥LNG点供建站长效管理机制及工艺优化分析与思考一以巫山机场供气工程为例4.1.1针对企业自备站自备站不涉及对外经营，作为一种生产设备设施，可以采用备案制，无需办理规划许可，无需特许经营，但其建站必须委托具有资质的设计院进行出图，图纸经质监、消防、安监、建委（燃管办）审核备案后，再由企业自行组织建设、验收和投产，创新实用性地发挥放管服的积极作用，减少干预，缩短建站、投产周期，盘活市场资源配置，充分促进生产力的解放和发展。4.1.2针对经营性民用和工业供气站这类经营性质的LNG点供站，必须依法、依规进行，点供站的立项、规划、选址及建设等审批和程序管理均依法实施，站点规划纳入统一管理，大胆进行天然气供需供给侧改革，因为这是一个典型的供给侧结构问题，辖区内有多少人口、工商个体户、工业企业等政府是一清二楚，供需模型很容易建立，每年规划多少LNG点供站点指标也就清晰了，消除了大干快干的盲目投资，减少了投资浪费，杜绝“黑站”，坚决抵制投机主义者，保护了真正燃气投资者的合法利益，政府既保民生，又稳经济，也未产能过剩。4.2建站强制规范急需统一目前跟LNG点供建站相关的规范，乱多而杂，臂如T/BSTAUM001-2017小型液化天然气气化站技术规程，DB11/T1387-2017小型液化天然气瓶（组）供气系统技术规范，DB3204/T1013-2020小型液化天然气气化站技术规范，GB/T38530-2020城镇液化天然气（LNG）气化供气装置，GB/T41319-2022液化天然气（LNG）加液装置等。这些标准在适应性、接受度、认可度上都存在诸多问题。没有像经过多次及时修订的GB50156-2021汽车加油加气加氢站技术标准全国统一的商用建站这样类似的一个强制规范。LNG点供的国家规范已经严重滞后LNG点供的发展，地方标准多、内容重复、统一性差，迟迟没推出相关的建站国家强制规范，导致点供建站一直参考GB50028城镇燃气设计规范进行设计，该规范的适应范围和相关条款与LNG点供建站内容存在适应性方面的问题，因此，急需一部LNG点供建站的专用国家强制规范，来统一指导LNG点供建站。建立或修订这样一部国家规范并不困难，也非技术性问题，关键还是规范起草进度的推进，建议国家相关部位委托相关具有设计能力、影响力和应用案例的龙头设计院、设备生产厂家和安装单位牵头进行LNG点供建站国家规范的起草，彻底解决LNG点供建站规范指引问题。4.3LNG点供市场常态治理及规范4.3.1市场统计全国各省市自治区通过归口部门拉网式摸排统计目前LNG点供建站的数量、位置、性质、状态等，搞清楚哪些是企业自备站、谁在合规运行、谁的手续齐全、非法“黑站”相关信息、在存LNG点供站存在哪些问题、规划站点计划等具体情况4.3.2市场治理及规范合规性层面：合规的站准许继续运营，非法“黑站”坚决予以市场整顿，该关闭的关闭，该取缔的取缔，该整改的整改。投资建设层面：对于已投资建成或投产经营困难的建设单位，政府可以牵针引线通过市场行为进行收购、兼并和重组，对于即将投资或规划中的站点，要全部依法依规按程序执行，防止投机分子未批先建，最终留下“烂摊子”供给侧设计层面：通过供给侧改革，防止产能过剩，这是政府必须调节的，必须要管住的，辖区内的人口、产业等关乎天然气能源消耗的需求是明了的，需要多少加油站、LNG加气站、CNG加气站、LNG点供站（储配站）必须要从供给侧规划，比如常住人口30万，机动车保有量2 0 万台的某城镇，政府根据目前掌握的城市各类大数据，几乎能够准确建立天然气供给侧的规划模型，既照顾到存量供应市场，也考虑了增量市场的变化，科学合理的规划辖区内天然气供给侧建设，避免了大跃进式的市场无序发展，一定要根据人口、产业和经济数据来，否则投资容易出现企业投资了赚不到钱，金融风险转嫁给银行，还给政府留下疑难杂症。问题整改层面：涉及到法律的、安全的、消防等等一系列的问题，协同各部门进行综合问题，对达到运营条件的继续经营，对可以整改达到条件的给予限定期限整改到位后运营，对于无法通过整改达到条件的，依法取缔。商业引导层面：充分发挥市场资源调配功能，鼓励燃气供应商发展LNG点供进行点对点或点对多的供城市燃气2 0 2 3/0 5 总第5 7 9 期18燃气技术Gas Technology气模式，引导用户拿地和设备自行投资建设，不倡导燃气供应商或LNG贸易商“零投资”商业模式，因为LNG点供设备投资一般小到几万元，大到1 0 0 万元左右，是很小一笔设备投资，对真正的用户而言，连续稳定用户一定是自己投，这笔投资划算，往往是投机用户想“借鸡下蛋”，把风险转嫁给燃气供应商或者贸易商，最终造成用户不稳定，设备闲置的“鸡飞蛋打”局面。5巫山机场LNG点供建站实例工艺优化方案巫山机场LNG点供供气工程地处高海拔、冬季高寒地区，该点供站是集工业、商业和居民用气为一体的典型案例。结合供气规模、用气环境、使用功能、节能环保等各类因素、工艺方案上进行了大量优化，如采用一用一备双气化器全自动切换模式，提升了供气可靠性；站内装置中饱和蒸汽BOG集中收集进行回收利用，减少了天然气放空；同时考虑到长远用气，LNG作为短期过渡或冬季应急保障，工艺系统预留了长输管道气接驳接口。该站工艺方案考虑全面而深化，站区内基本囊括了LNG点供站所有工艺设备类型，系统设备配置齐全，自动化控制水平高，可以作为LNG点供工艺方案制定的参考对象和建站样本。5.1巫山机场LNG点供工艺流程5.2巫山机场LNG点供主要工艺设备5.3万方案要点5.3.1供气规模本项目前期纯粹是对机场进行点对点的供气，居民用户不多，起初业主计划是1 0 0 0 Nm/h进行机场BOG复热器卸车增压器储罐增压器LNG槽车低温储罐LNG气化器调压计量加臭端水浴加热器不预留长输管道气交接计量接口图1巫山机场LNG点供工艺流程图和居民供气能力设计，考虑到在增加主汽化器一用一备5 0 0 Nm3/h供气规模的条件下，成本只提升3万元左右，将获得更大的供气能力，供气调节能力提升了50%，政府后期在辖区内规划了旅游度假区，增加了商业和居民用户数，这样的工艺优化正好满足了供气规模的意外变化。5.3.2储罐压力建议用户使用更高的压力供气，本项目储罐设计压力0.8 4MPa，并未采用0.6 MPa的储罐，目的是减少储罐LNG蒸发，约能降低3个百分点的损耗。5.3.3储罐容积储罐容积采用的是5 0 m3单罐，按照GB50028-2006的要求，可以无需消防水池或消防罐及配套的消防设施，这样可以省去上百万的成本投入，经济性显而易见。5.3.4控制系统高自动化程度的仪表配套以西门子PLCES200R系统，监控全部温度、压力、液位、流量等PID节点，全触屏控制，PLC系统并未做成8 0 0 mm*600mm*2200mm表2 主要工艺设备基本技术参数表序号名称型号规格单位数量备注1LNG低温储罐容积：5 0 m，工作压力：0.8 MPa台1卧式2主气化器1500 Nm/h台2一用一备3卸车增压撬300Nm/h台1整体成撬4储罐增压撬200 Nm/h台1整体成5调压计量加臭撬1500Nm/h，工作压力：0.8 MPa台1整体成撬6控制系统PLC：E S 2 0 0 R，7 寸触屏，含系统控制软件等套1成套交付7BOG复热器300Nm/h台1空温式8水浴加热器1500Nm/h台1含控制箱城市燃气2 0 2 3/0 5 总第5 7 9 期19谭高祥LNG点供建站长效管理机制及工艺优化分析与思考一以巫山机场供气工程为例的标准柜，而且进行紧凑化设计，壁挂式安装。5.3.5全撬式模块化设计站内主体设备均采用撬装化、模块化设计，整体全撬式交付，提升了安装质量，缩短了安装调试周期。5.3.6预留了管道气接口考虑到长期供气目标，LNG点供只作为过渡期使用，项目预留了管道气（PNG）交接计量接口。5.3.7安装调试10天安装调试的周期十分考验组织施工能力，而且是在变化的条件下实施，按常规的安装告知、报建、安装完站区内设备、管阀、仪表、自控系统、监控及无损检测、预冷、调试通气的情况下，1 0 天根本无法完成，只能通过调整优化施工组织方案，精心组织，科学协调才能完成任务。6巫山机场LNG点供建站实施分析总结6.1建设程序合规本项目燃气运营商通过了合法程序获取了该片区的特许经营权，建设单位具备了合法身份，政府依法依规办事，投资人守法经营，避免了“黑户”祸根，以长期经营为考量，保护了双方的利益。6.2建设程序优化LNG点供站在立项、规划、选址等建设问题上存在审批流程复杂、审批周期穴长等全国共性问题，少则几个月，多则数年，往往让很多建设单位业主失去耐心，胆大的投机分子链而走险“未批先建”，本项目在建设程序上审批创新在于，项目建设单位一方面按正常建设程序走，另一方政府在不违背原则问题的前提下，也在采取缩短审批流程的优化和变通，双方的努力下，政府组织相关部门和单位召开专题会议，形成会议红头文件，业主得以提前动工，并同时按会议精神要求和各主管部门办理相关审批手续。6.3信用与监督建设单位获取了政府的审批红头会议文件，一方面政府投了一分信任，另一面方政府也冒了一定的风险，建设单位既然获得了这样一个机会，就要承担同等的责任，实施过程中，建设单位实打实的按照会议红头文件委托了正规的设计院进行勘察、设计，实施过程中并未偷工减料，降配减配，反而为了安全性、可靠性提升了配置，同时政府也不能放任不管，不监督，根据会议纪要精神，检查各项进度情况和工作内容，督促建设单位诚实守信的执行。6.4预留管道气源巫山LNG点供气化站在设计之初就考虑了管道气作为今后的长期气源，协议价格条件下，LNG作为过渡气源在没有管网覆盖的地方有一定的优势，长远来讲，LNG点供站并无成本优势，特别是冬季LNG气价倒挂，不仅是业主在亏本运营，国内LNG液厂处于连续亏损关闭的不在少数，我国管网每年铺设约0.5 万0.6万kml2，虽然建设速度慢，但是终究在增长，LNG点供市场会进一步缩减，目前，本项目预留管道气接口已经顺利接驳巫山县三峡风天然气公司接口，供气更稳定，盈利能力也更强。7结语LNG点供虽然存在法律、建站规范及安全等诸多问题，但作为管道气未覆盖区域的主要气源补充手段，在过渡期内，发挥了举足轻重的作用，LNG点供建站过程中一定要合规优先，遵守建站程序，建站方案现实与长远兼顾，合理优化，科学规划。期待国家早日完善LNG点供相关的法律长效机制和出台相关建站国家强制统一规范。参考文献1罗婷婷，李欣欣，常心洁，等.LNG点供系统撬装化设计 J.化工管理，2 0 2 1，（2 8）：1 41-1 42.2张成晓.LNG点供项目开启能源市场蓝海模式探索.石油化工管理干部学院学报，2 0 1 8，2 0（4)：43-47.3伍荣璋.城镇燃气企业如何应对“LNG点供”的快速发展？.城市燃气，2 0 1 6（5 0 2）：33-35.4徐丽丽.城镇LNG“点供”现状分析及对策 A.2017中国燃气运营与安全研讨会论文集 C.天津：煤气与热力，2 0 1 7（8）：2 39-2 42.5北京市城市管理委员会.北京市城市管理委员会关于进一步规范液化天然气（LNG）点供站建设和运行管理的意见京管发【2 0 1 7】1 6 7 号 J.北京市人民政府公报，2 0 1 7,（40）：5 3-5 5.