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LNG产业标准化现状分析

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:全国LNG专业标准分技术委员会在国家标准化管理委员会和全国石油天然气标准化技术委员会的直接领导下开展工作,负责牵头研究和起草制定有关LNG产业的标准规范,包括国家标准和行业标准。目前LNG标准化分技术委员会正组织一系列LNG产业工程建设相关的系列标准调研和制定,逐步形成了中国LNG产业法规标准化体系框架,并在我国LNG产业中发挥重大作用。

LNG产业标准化现状分析

1.LNG相关标准化专业组织及机构

(1)国际标准化组织(ISO)目前,鉴于各国在LNG标准制定方面的情况不尽完善和统一,国际标准化组织(ISO),于2006年10月在TC67技术委员会之下成立了LNG标准化工作组(WG10),其工作任务就是为LNG设备和材料方面的标准编制,协调国际上通用和具有国际影响力的LNG系列标准的统一问题。WG10工作组自成立以来,受到各LNG产业国的热烈欢迎,其指导委员会成员国包括法国、英国德国、挪威、美国、比利时、意大利、荷兰、印尼、日本韩国、中国、卡塔尔等,我国也是WG10指导委员会成员国。

(2)美国消防协会规范(NFPA)美国是LNG产业起步最早的国家,也是最早将LNG用于汽车的国家。20世纪90年代,LNG汽车正式进入市场,与之配套的相关技术标准体系由美国国家消防协会同时建立起来。随着技术的进步,相关标准也历经多次的修订和完善。目前,NFPA的标准体系已经在国际上得到了业界的广泛认同和采用。

美国消防协会规范NFPA也同时为美国国家规范ANSI。

(3)欧盟标准(EN)欧盟也是目前LNG产业技术标准先进地区,欧盟EN标准是在原德国和英国等欧洲产业大国技术标准基础上发展整合而来,其LNG产业标准体系比较完善,但对于LNG汽车加注产业尚无针对性的规范出台。

(4)全国石油天然气标准化委员会LNG专业分技术委员会 根据国标委综合[2007]104号文件精神,全国LNG专业标准分技术委员会于2010年正式成立,成员由国家大型能源企业、相关高等院校、部分从事LNG设计和科研单位标准化工作人员组成。全国LNG专业标准分技术委员会在国家标准化管理委员会和全国石油天然气标准化技术委员会的直接领导下开展工作,负责牵头研究和起草制定有关LNG产业的标准规范,包括国家标准和行业标准。目前LNG标准化分技术委员会正组织一系列LNG产业工程建设相关的系列标准调研和制定,逐步形成了中国LNG产业法规标准化体系框架,并在我国LNG产业中发挥重大作用。

2.国内LNG相关标准化工作成果和进程

(1)GB/T 20368《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》全国石油天然气标准化委员会已经组织编制完成的GB/T 20368《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》已经在LNG接收站和LNG液化工厂等的建设方面发挥重大作用。该规范大家较为熟悉,目前已重新修订为2012版,2013年7月1日实施。

(2)GB/T 26980—2011《液化天然气(LNG)车辆燃料加注系统规范》在汽车加注方面,全国石油天然气标准化委员会组织编制的国家标准GB/T 26980—2011《液化天然气(LNG)车辆燃料加注系统规范》经过两年多的前期研究和对草案的反复修改,已经于2009年通过全国石油天然气标准化委员会液化天然气分委会专家评审通过,并于2011年9月29日经国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布,2012年1月1日正式实施。

(3)国家建设部标准GB 50156《汽车加油加气站设计与施工规范》国家建设部组织编制的GB 50156《汽车加油加气站设计与施工规范》是国内汽车加油加气站建设方面的专业规范,在2012版中,适用范围明确增加了LNG加气站内容,细化了压缩天然气加气母站和子站内容。该规范已于2013年3月1日实施。

(4)国家能源局(NB)LNG加注站技术标准 根据国家天然气产业的发展规划,为大力推广液化天然气汽车产业,加快汽车加气站的建设,国家能源局根据目前国家标准难以短时间内制定发布的情况,组织编制NB/T 1001—2011《液化天然气(LNG)汽车加气站技术规范》。编制组主要有华北市政设计院、中海石油气电集团、新疆广汇集团等单位人员组成。该标准已于2011年11月1日实施。

(5)其他地方和企业LNG加注站技术标准 深圳、新疆、四川、江苏、重庆等地方政府,为加快LNG车辆加注产业的发展,也组织编制了各自的地方标准,有的已经发布实施,如深圳、四川等地。

新疆广汇、张家港富瑞、南京新冶、重庆四联等企业也组织制定了自己的企业标准。

上述标准的制定都为产业的发展推广起到很好地推动作用。与此同时,由于我国汽车产业的快速发展,特别是LNG汽车产业的快速发展,交通部系统已经制定颁布一系列天然气汽车产品标准,包括国家标准和行业标准。主要有GB/T20734—2006《液化天然气汽车专用装置安装要求》和QC/T 755—2006《液化天然气(LNG)汽车专用装置技术条件》等。

3.国际LNG汽车相关标准化工作

国外液化天然气汽车行业发展至今,已经积累了多年实践经验,有关国家、行业和专业技术委员会分别制定了相应的法规和技术标准,促进了LNG汽车产业的快速发展。通过收集整理,燃气汽车方面相关规范包括ISO、美国、欧洲、日本等国家和组织颁布的规范有数十种之多,其中多数为CNG、LPG等专业规范,但针对LNG汽车产业方面的不多。这方面只有美国消防协会的一些规范具有针对性,如美国消防协会制定颁布的NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统》。该标准相比其他相关标准,对LNG车辆加注系统最具针对性,已为世界各国LNG汽车加气系统所采用。国内前期建设的几个LNG汽车加气站也主要依据此规范设计。NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统》标准,内容涵盖LNG车用燃料系统、LNG加注设施、储罐的设计要求和安全规定,理念先进合理、科学实用,对LNG汽车加注系统设施的设计、建设、操作维护和安全管理具有非常重要的现实意义和指导作用。

美国在LNG汽车技术发展方面一直扮演着领跑者的角色,其产业规模最大,技术先进且成熟,配套的标准体系也为世界通用。据统计,美国专用的LNG汽车标准经历了三次修订:

第一次,1996年,原来作为NFPA 59A附录十的相关内容被单独拿出来,形成了世界上第一份LNG汽车专用标准——NFPA 57《车用液化天然气(LNG)燃料系统规范》,其内容涵盖了LNG汽车加气站(选址、设计、建设)、LNG车用系统(设备组成、安装、检验等)及人员培训等内容。

第二次,2002年,对NFPA 57《车用液化天然气(LNG)燃料系统规范》进行了修订,并完善了相关内容。

第三次,2006年,将美国国内所有与燃气汽车(包括CNGV、LPGV、LNGV和氢气汽车等)相关的专业标准合并为NFPA 52—2006《车辆燃料系统规范》。目前该标准以进一步修订为NFPA 52《车辆燃料系统规范》2011版。

从以上美国燃气汽车标准的修订历程看出,其产业技术进步非常快,尤其是标准体系的建立和完善具有相当的前瞻性,保持了在国际上的领先优势,这也是我国应该借鉴和学习的地方。

4.国外液化天然气车辆燃料(加注)系统标准内容简介

(1)NFPA 57—2002标准的主要内容NFPA 57—2002《液化天然气车辆(LNG)燃料系统规范》是液化天然气车辆燃料系统的专用标准,由美国国家消防协会组织起草颁布。

NFPA 57—2002主要是为LNG车辆加气系统提供建议和要求,适用于设计、安装、操作和维护各种类型液化天然气发动机燃料系统,与其相关的燃料加注(配送)设施,以及配有符合ASME规范的、容积不超过70000gal(265m3)的LNG储罐的LNG-CNG设施。

该标准由8个章节及3个附录组成,基本内容见表4-5。

表4-5 标准NFPA 57—2002的内容

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(2)NFPA 52标准的主要内容NFPA 52—2006《车辆燃料系统规范》是在NFPA 52—2002《压缩天然气车辆燃料系统规范》修订基础上,合并NFPA 57—2002《液化天然气车辆(LNG)燃料系统规范》以及增加氢燃料(氢气GH2和液态氢LH2)等章节后新颁布的标准。

NFPA 52—2006《车辆燃料系统规范》经修订整合后,使用范围大为扩展,主要为LNG/CNG/H2等多种车辆燃料系统提供建议和要求,适用于液化天然气发动机燃料系统、压缩天然气发动机燃料系统以及氢燃料(氢气GH2和液态氢LH2)发动机系统的设计、安装、操作和维护,与其相关的燃料加注(配送)设施,设备制造、认证、检验等。

整个标准由16个章节及5个附录组成,主要内容见表4-6。

表4-6 标准NFPA 52—2006的内容

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NFPA 52—2006对NFPA 52—2002和NFPA 57—2002的多个章节如“总则、参考标准和定义”等进行了整合、编排,并增加氢燃料部分。有关液化天然气燃料系统的内容为:第11章LNG发动机燃料系统;第12章LNG燃料加注设施;第15章LNG燃料防护;第16章ASME槽罐的安装要求;第17章消防、安全与安保。

(3)NFPA 57与NFPA 59A的关系NFPA 57—2002与NFPA 59A—2001标准关系密切、相辅相成,NFPA 57—2002很多相关内容源自NFPA 59A。NFPA 57—2002有关设备安全、防火间距、设备管道材料引用规范等内容完全采用NFPA 59A的内容。

NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存及处理标准》适用范围广,规范了所有涉及LNG生产、储存、气化、转运和处理的相关设施的技术要求,规范了所有涉及LNG人员的培训要求,规范了所有涉及LNG设施的设计、选址、施工、维修和操作要求。

NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存及处理标准》是公认的LNG行业世界先进标准,在业界被世界各国普遍采用。国内第一个LNG接收站——广东大鹏LNG、第一个LNG生产厂中原绿能高科及新疆广汇天然气液化厂、第一个LNG汽车加气站——北京LNG汽车加气站等都主要依据该规范设计、验收。同时,NF-PA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存及处理标准》的使用也有力地促进了中国LNG相关产业的发展。为此,为进一步推进中国LNG相关产业的快速、健康、有序发展,通过业界的努力和国家有关方面的支持,该规范已经被等同并转化为国家标准GB/T 20368—2006。而NFPA 59A《液化天然气生产、储存及处理》标准和GB/T 20368—2006(NFPA 59A)标准附录A.1.1注2明确指出:使用LNG作为汽车燃料的资料参见NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统规范》。

NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统规范》规范了车辆用LNG燃料系统的组成,包括车(船)用储罐、泄压装置、压力调节设施、管线阀门、泵和压缩机、气化器等的设计、材料、安装、试验要求。规范了LNG储罐的装卸、LNG车辆加注设施的设计安装以及相应的安全防护、监测等要求。该规范对LNG汽车加气系统是一本专业性和针对性很强的标准,规定具体、明确,安全间距等方面的要求科学合理,符合实际,具有很强的可操作性。NFPA 57—2002与NFPA59A相关内容关系见表4-7。

表4-7 标准NFPA 57—2002与NFPA 59A的比较

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(续)

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(4)NFPA 57—2002与NFPA 52—2006的关系NFPA 52—2006《车辆燃料系统规范》是NFPA 52—2002《压缩天然气(CNG)车辆燃料系统规范》与NFPA57—2002《液化天然气车辆(LNG)燃料系统规范》修订合并以及增加氢燃料(氢气GH2和液态氢LH2)等章节后新颁布的标准。作为NFPA最新版本NFPA52—2006《车辆燃料系统规范》,包含了NFPA 57—2002《液化天然气车辆(LNG)燃料系统规范》的相关内容。

NFPA 52—2006对NFPA 52—2002和NFPA 57—2002的前三个章节“总则、参考标准和定义”进行了整合、编排,并增加氢燃料部分。有关液化天然气燃料系统的内容等其他章节及编排次序基本引用NFPA57的内容。其关系见表4-8。

表4-8 标准NFPA 57—2002与NFPA 52—2006的比较

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由于NFPA 52—2006内容包括CNG、LNG、GH2和LH2等车辆燃料系统的内容,是一本综合性比较强的规范,对美国消防协会会员国使用比较方便和合适。该规范在通用章节等,将各种燃料方面的内容都整合在一起,构成统一的整体,无法单独拆分。(www.xing528.com)

5.国内相关标准规范介绍与对比

目前,国内涉及燃气汽车方面的规范如下:

①GB 50156—2012《汽车加油加气站设计与施工规范》。

②GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》。

③GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》。

④GB/T 20734—2006《液化天然气汽车专用装置安装要求》。

⑤QC/T 755—2006《液化天然气(LNG)汽车专用装置技术条件》。

1)NFPA 57—2002与GB 50156—2002内容对比(表4-9)。

GB 50156—2002适用范围明确只适用CNG汽车加气站和CNG油气合建站,不包括LNG车辆加注设施,因此不适用LNG车辆加注设施。

表4-9 NFPA 57—2002与GB 50156—2012内容对比

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2)NFPA 57—2002与GB 50183—2004内容对比(表4-10)。

表4-10 NFPA 57—2002与GB 50183—2004内容对比

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由此可见,GB 50183—2004《石油天然气工程设计与防火规范》有关LNG供气站、天然气液化站方面的防火安全间距等内容直接引用了NFPA 59的内容。但该规范涉及的LNG转运、储存方面的规定仅适用于油气田工程,对LNG车辆加注设施无针对性条款。

3)NFPA 57—2002与GB 50028—2006内容对比(表4-11)。

表4-11 NFPA 57—2002与GB 50028—2006内容对比

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GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》明确适用于向城市、乡镇或居民点供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等用户作燃料的燃气工程用户,不包括LNG车辆加注设施,因此不适用于LNG车辆加注设施。

4)NFPA 57—2002与GB/T 20734—2006《液化天然气汽车专用装置安装要求》和QC/T 755—2006《液化天然气(LNG)汽车专用装置技术条件》关系。鉴于LNG汽车产业的快速发展,我国有关行业部门根据NFPA 57—2002《液化天然气车辆(LNG)燃料系统规范》第4章LNG车用燃料系统的内容,转化制定了两部液化天然气汽车专用规范:GB/T 20734—2006《液化天然气汽车专用装置安装要求》和QC/T 755—2006《液化天然气(LNG)汽车专用装置技术条件》。这两部规范主要规定了液化天然气汽车专用装置的技术要求和安装要求,内容基本依据NFPA 57—2002《液化天然气车辆(LNG)燃料系统规范》第4章LNG车用燃料系统的内容和要求,加以修改整理转化成稿。

6.国内早期LNG汽车加气站建设依据规范使用经验介绍

(1)NFPA 59A转化为国家标准GB/T 20368—2006以前情况 在NFPA 59A《液化天然气生产、储存及处理标准》被转化为国家标准GB/T 20368—2006以前,国内只有北京、长沙乌鲁木齐等城市先后建成LNG汽车加气站。这几个站在建设过程中均遇到规范滞后或空缺的问题,给工程设计、验收带来很大困难。具体情况如下:

1)北京站LNG汽车加气站。主要设计标准:选用NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存及处理标准》。加气站建成后经北京消防局组织专家论证,明确应参照NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存及处理标准》进行消防验收。

2)长沙LNG汽车加气站。主要设计标准选用:

①NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存及处理标准》。

②NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统》。

③GB 50183—2004《石油天然气工程设计与防火规范》。

3)乌鲁木齐LNG汽车加气站。主要设计标准选用:

①NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存及处理标准》。

②NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统》。

③GB 50183—2004《石油天然气工程设计与防火规范》。

(2)NFPA 59A转化为GB/T 20368—2006以后,新建LNG加气站主要标准选用情况

1)贵阳LNG汽车加气站。主要设计标准选用:

①GB/T 20368—2012《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》。

②NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统》。

2)杭州LNG汽车加气站。主要设计标准选用:

①GB/T 20368—2012《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》。

②NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统》。

3)海南LNG汽车加气站。主要设计标准选用:

①GB/T 20368—2012《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》。

②NFPA 57—2002《液化天然气(LNG)车辆燃料系统》。

随着LNG汽车加注产业的快速发展,目前全国推广使用LNG汽车的城市和地区已数不胜数。在国家标准没有出台以前,由于各地对LNG车辆加注产业的了解差别很大,各地政府主管部门对加注站的审批特别是消防审批往往通过专家评审会的形式,根据专家意见进行审批和验收,因此采用的标准规范也多有差异,不尽相同。

自2011年底国家能源局LNG加气站技术标准NB/T 1001—2011《液化天然气(LNG)汽车加气站技术规范》和国家标准GB/T 26980—2011《液化天然气(LNG)车辆燃料加注系统规范》颁布实施以来,各省市发改委等部门明显加快了LNG加气站建设的审批步伐,产业发展得到有力的促进。规范实施不到一年的时间,国内LNG加气站发展步伐明显加快。

随着国家行业标准和国标的不断颁布于完善,相信今后LNG加注产业一定会在健康的道路上快速发展。

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