张家港中集圣达因低温装备有限公司 高洁 刘宏伟 吴小芳

随着LNG用户的不断增加，对LNG车的新要求也随之而来。之前的LNG运输多为远距离长途运输，为了追求运输效率最大化，LNG运输车一般为三轴挂车，外形尺寸和总质量都已逼近标准允许的极限，为了减轻自重，均不配备自增压器和软管，罐体压力在0.6～0.7 MPa范围，以便尽量降低罐体壁厚。因运输车尺寸太大，不适合在城市内行驶。另外，接收罐需要配置卸车泵或是地面的增压器才能进行卸液，且由于运输车罐体压力较低，接收罐压力需维持在比运输车压力低于0.2～0.4 MPa范围，以便于接收液体；当接收罐压力过高时，就需要进行排放降压，会导致介质损失。根据以上情况，此类LNG运输车更适合在专门的LNG卸液站或向更大容积的LNG贮罐进行卸液，以便一次性卸完所有液体。然而，随着LNG应用的不断推广，用户的情况也逐渐多样化，小型LNG贮罐充装的需求增大对于LNG车有了新的要求。

LNG带泵车的出现，为解决上述问题给出了一个新的选择，LNG带泵车是在LNG运输车基础上配备了卸液泵，具备快速卸液的功能，出口压力高，不需要接收罐进行泄压，可避免介质的损失，适用于充装小型贮罐。LNG带泵车为LNG的更快推广使用铺平了道路。

LNG带泵车主体结构

LNG带泵车根据底盘不同分为整车和半挂车两种，整体结构如题图所示。带泵车主要由底盘和低温液体贮罐两大部分组成。此外，还包含有管路系统、泵池、潜液泵、电控箱、增压器、软管箱、操作箱和仪电等附属部分。

1.罐体和底盘

罐体和底盘与LNG运输车的结构相同。

2.操作箱

罐体后部设置有操作箱，管路系统和仪表一般都布置在操作箱中。管路系统除LNG运输车配置的管线外，还包括潜液泵排液管路、增压管路等，如图1所示。

3.潜液泵

操作箱内部安装有低温泵的泵池及潜液泵（如图2～3），用于快速充装液化天然气，并能增高液体的出口压力，泵池与罐体底部联通，潜液泵安装在泵池内部，其泵体与电机完全浸润在液体中，以便潜液泵长期处于待工作状态，最大程度缩短了其启动时间和待机时间，并确保其快速起压。

4.流量计

安装在泵出口处的流量计，用于计量卸液量。目前常用的流量计有质量流量计（如图4）和平衡流量计（如图5）两种。质量流量计直接测量通过流量计介质的质量流量，测量精度高，不会因流量密度的变化出现测量误差，但质量流量计价格昂贵，体积大，自重高，长期在车辆的颠簸下，会影响使用寿命。平衡流量计属差压式流量计的一种，测量的是流经介质的体积流量，其优点是结构简单，永久压力损失低，宽量程比，没有活动部件，稳定性好，维修量极少，价格便宜；其缺点是在当介质处于压力、温度等参数变化很大的条件下，如刚启动泵进行充装时，计量不准确。

5.增压器

增压器实质是一台采用铝制螺旋翅片管或星形翅片管制作而成的空温式气化器。安装在操作箱底部或底盘大梁侧面，用于在排液过程中增加罐内气相压力；此外，还能通过增压器向罐内液体调节饱和度，以提高充装液体的温度和压力，满足不同用户的要求。

6.电控系统

控制面板箱采用防爆设计，内部包括变频器、流量计处理器和各种控制开关。主要控制器(断开泵、电源控制和系统指示灯)位于控制面板的表面。

7.车载发电机

在整车底盘上配置PTO交流发电机，可自行发电，为LNG带泵车的野外作业提供保障。

8.安全附件

除配置双安全阀、紧急切断阀、阻火器、压力表、液位计、外筒防爆装置、ABS防抱死装置及导静电装置等各类安全附件外，还设置有拉断阀装置，即在充装软管接头处设有拉断阀装置，拉断阀装置会在较大的拉力作用下断成两节，断开后其内置单向阀可以防止系统内液化天然气的外泄，形成密封结构，以保护带泵车的安全运行。这样可防止在卸液过程尚未结束时因汽车误启动行驶而拉断管路，形成液体大量外泄的问题。

9.车辆底盘

LNG带泵整车采用的是二类汽车底盘，根据罐体容积不同，可选择6×4底盘及8×4底盘，底盘多采用LNG发动机，因装载的是易燃介质，故要求发动机排气管前置。根据用户的需求不同，目前国内生产的LNG带泵整车底盘既有陕汽、东风特商等国内普通底盘，也有东风日产柴等合资高端底盘。

操作流程

a.装液是将LNG充装站贮罐内的液体转移到LNG带泵车内，其流程为LNG储罐→充装软管→顶部、底部进液管路→LNG带泵车储罐。

b.卸车是由潜液泵将LNG车内的液体转移至接收储罐内，同时通过潜液泵将部分液体打进自增压器进行气化增压，保持罐内的压力，其流程为LNG带泵车储罐→潜液泵→排液管路→排液软管→接收储罐。

c.调压是用潜液泵从带泵车储罐内抽出部分液体通过自增压器调压后回到储罐，当储罐的饱和压力达到设定压力后停止气化，其流程为LNG带泵车储罐→潜液泵→自增压器→LNG带泵车储罐。

主要特点

a.系统集成度高。LNG带泵车配备有LNG储罐、潜液泵、自增压器、流量计、充装管线、控制系统等部件，集LNG运输车、LNG储罐、LNG泵、LNG气化器功能为一体，一台带泵车即可完成运输、贮存、调压、卸液、计量等各种功能。

b.采用潜液泵，实现快速充装。相对于外置泵而言，采用潜液泵最大的优势是省去了20～30 min的预冷时间，无需损耗低温介质。另外，潜液泵的电机和轴承被低温液体冷却润滑，其使用寿命长，极少出现机械故障，维修护养成本低。

c.槽车出口压力高，接收储罐无需放空泄压，可避免介质的损失。

d.配备车载流量计，计量方便准确，并可选配打印机，使用方便。

e.仪电系统高度集成，操作方便。

f.自带发电机，不受地面电源限制，适用范围广。

g.LNG带泵整车外形尺寸较小，转弯半径小，适合城市道路运输，可更加灵活方便的快速移动到指定地点。

LNG带泵车技术标准

由于LNG带泵车是近两年才开发出来的新产品，目前还缺乏专门的标准，现有的法规、标准中仅在《移动式压力容器安全技术监察规程》的附录D中对于在真空绝热罐体上设置卸液泵提出了一些基本的规定，尚不能对LNG带泵车的设计、制造、检验进行有效规范，生产厂家需要自行制定企业标准，并通过国家质检总局的技术评审后才能进行设计、制造。

表1 LNG带泵车规格一览表

市场情况

目前国内LNG带泵车已实现批量生产销售的厂家只有三家，一是张家港中集圣达因低温装备有限公司，为国内最大的低温装备制造商，是中集(集团)的能源化工食品装备板块(中集安瑞科集团)下属的专业生产各类低温贮运装备的骨干企业；还有两家分别是查特中汽深冷特种车(常州)有限公司和张家港韩中深冷科技有限公司，其LNG带泵车规格及技术参数见表1。

LNG带泵车从2010年开始销售，据不完全统计，目前国内保有量在150辆左右，主要客户为燃气能源公司、物流运输公司等等。随着LNG汽车高速发展，LNG应用范围不断扩展，小型LNG储罐的保用量不断上升，原有运输模式无法完全满足用户需求，因此LNG带泵车必将得到更加广阔前景。

(后期文章待续)