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摘要：当前世界范围内液化天然气（LNG）市场正处于火爆发展进程中，我国对于LNG的需求量也正处于逐年增长过程中，天然气已经成为我国经济建设与社会发展过程中一项非常重要的能源类型。基于此，本文将以LNG气化站为例，针对LNG气化站设计过程中其基本设计内容、设备设计内容等优化设计进行分析探讨，以期能够提升LNG气化站的工艺流程设计水平与设备选型设计水平，促使LNG气化站能够在设计和使用过程中具有更高的经济效益与环境效益。
关键词：LNG气化站；基本设计；设备选型；设计优化
相关研究结果显示：以北京市为例，近年来北京市天然气用量逐年增长的情况下其复合增长率已经高达26%，北京市范围内人均用气量高达755m3/人。亦有研究结果显示：直至2017年，我国范围内天然气长输管道建设长度已经高达7.5万公里，地下储气库调峰能力超过100亿m3。我国天然气消费量已经超过2335亿m3，每年增幅超过10%。在此情况下，我国范围内LNG气化站的建设规模与建设数量始终处于迅猛发展的进程中，尤其是在近年来我国能源体制改革、可持续发展等政策领导下，诸多LNG气化站的建设对于保证城镇范围内居民生活的便捷性和安全性、满足城镇发展过程中清洁能源的使用需求、推动不同区域经济绿色发展等均发挥了非常积极的作用。而LNG气化站的设计过程中其设计质量将直接决定后期的经济效益，因此不断优化LNG气化站的设计内容以确保其设计质量得到有效提高，对于提升LNG气化站的经济效益和社会效益均有非常重要的意义。本文将针对LNG气化站设计过程中其基本设计内容、设备设计内容等优化设计进行分析探讨。具体如下：
一、LNG气化站的基本设计内容优化
1.1 从设备布置的角度优化LNG气化站的基本设计内容
LNG气化站设计过程中涵盖储罐、汽化器、阀门等诸多工艺设备，上述设备均依照LNG气化站的具体情况拥有不同的结构形式，以此满足LNG气化站的整体装备需求。设计人员在LNG气化站的设计过程中，要重点关注储罐的基础高度设计、安全间距设计以及汽化器之间的距离设计，以此为重点优化内容。首先以储罐的基础高度设计为例，一般潜液泵净正压头为1~4m，进口高度高出设备底部约0.5m。以基础高度为0.2m，则设计人员在储罐基础高度的设计中应当确保储罐底部高出地面距离超过1.7m；以安全间距设计为例。由于LNG气化站建设地点通常位于城市范围以外，因此其储罐、放散总管与LNG气化站外围建筑物的防火间距必须遵循相应的安全设计规定。在此过程中设计人员务必要严格对照GB50028-2006《城镇燃气设计规范》中的相关规定。GB50028-2006对LNG卸车点、加气机等与站外建筑物之间的防火间距，以及站内加气区内各项设施之间的防火间距则缺少相应的描述。因此设计人员在总储存容积≤180m3LNG气化站的工程设计与施工过程中主要遵循GB50028-2006的相关规定，确保LNG气化站的卸车点、储罐等与站外建筑物之间的防火距离满足消防要求。
1.2 从管道布置的角度优化LNG气化站的基本设计内容
设计人员在LNG气化站管道布置的设计过程中要重点关注管道类型的选择设计，同时着重优化管道间距、管道高程的优化设计。以管道类型的选择设计为例，LNG气化站设计过程中通常使用奥氏体不锈钢管，其良好的低温机械性能能够有效满足LNG气化站的运营需求。同时奥氏体不锈钢管在LNG气化站中的应用涵盖L型、Z型、T型、II型多种类型，设计人员要依照《管架标准图》并严格计算当前管道的轴向伸长量、最大轴向推力、管托长度、位移量等多项内容，以此完成对当前管道的应力计算，最终结合LNG气化站的实际需求选择合适的管道类型。此外，设计人员还应当充分考虑当前LNG气化站气化器与相邻建筑物之间的距离，布置合适的管道密度，以此确保气化器的气化效率不会受到不利影响。
二、LNG气化站的设备选型设计优化
2.1 储罐的设备选型优化设计
设计人员在LNG气化站储罐的设备选型过程中务必要满足储罐的耐低温性、高安全性、高保冷性、高抗震性以及材料特殊性和施工方式的各项要求。尤其是一旦LNG气化站的储罐发生泄露问题，其内部储存的低温液体挥发并且体积膨胀，严重情况下甚至会形成爆炸混合物。同时设计人员在LNG气化站储罐的设备选型过程中务必要重点关注储罐的分类选型、绝热方式设计，做好储罐的存储容积计算设计，确保上述内容均符合当前LNG气化站的使用需求、安全需求与规范要求。以储罐的分类选型为例，储罐依照自身容量可分为特大型、超大型、大型、中型、小型多种类型，不同容量均适用于不同情况。同时储罐还能够依照其形状、设置方式、结构形式等进行分类，设计人员务必要考量全面，确保储罐选择符合当前LNG气化站的实际要求。
2.2 汽化器的设备选型优化设计
设计人员在LNG气化站汽化器的设备选型优化设计中要重点考量储罐自增压汽化器、卸车增压汽化器、空温式汽化器的优化选择。其中储罐自增压汽化器的设计要根据其预增压阶段、排液阶段的不同需求完成对其气相空间压力的严格计算，计算汽化器的进口温度、出口温度等，确保每台储罐的自增压汽化器规模符合当前LNG气化站储罐使用的安全要求和规范要求。
2.3 加热器的设备选型与优化设计
设计人员在LNG气化站加热器的设备选型过程中要重点考量BOG空温式加热器、水浴式天然气加热器、BAG空温式加热器的选择。以调峰性LNG气化站为例，其需要有效回收非调峰期接卸槽车的余气与储罐中的BOG，蒸发器提主要来源于LNG槽车的回气以及储罐每天0.3%的自然气化。设计人员需要严格依照公式完成对回收槽车余气与回收储罐自然气化量的计算，以此选择相应的加热器并且加热器的温度等符合LNG气化站的工作压力要求。
2.4 阀门的设备选型与优化设计
设计人员首先要结合当前LNG气化站的实际情况选择相应的阀门类型，确保阀门的选择能够满足LNG气化站天然气输送量的要求以及输送过程中的压力要求。设计人员务必要保证当前阀门的选择具备良好的耐低温性能，同时依照专用短袖截止阀、减压调节阀、增压调节阀、安全阀等不同功能的阀门的实际情况，选择相应材质和性能的阀门。此外，设计人员还要注意做好安全阀的计算工作，确保安全阀能够充分满足LNG气化站运营过程中的各项要求。
三、结语
综上所述，设计人员在LNG气化站的设计中务必要参照其实际情况，尽可能的完成对其基本设计内容、设备选型内容的优化。而LNG气化站的设计是一项非常复杂的内容，设计人员务必要全面考量并确保各项内容的设计均能符合国家规范要求与当前LNG气化站的实际情况特点，积极提升各项设备的利用效率，做好对LNG气化站基本布局的优化设计，确保LNG气化站的经济效益与社会效益得到全面保障。
参考文献
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