(一) LNG槽車的裝卸LNG槽車的裝卸可以利用儲(chǔ)罐自身壓力增壓或用泵增壓裝卸。
1. 自增壓裝卸
利用氣化部分LNG提高儲(chǔ)罐自身壓力，使儲(chǔ)罐和槽車形成的壓差將儲(chǔ)罐中的LNG裝入槽車，這就是自增壓裝車。同樣的方法，將部分氣化的LNG提高槽車儲(chǔ)罐的壓力，就可以把槽車中的LNG卸入儲(chǔ)罐。
自增壓襄卸的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)施簡單，只需在流程上設(shè)置氣相增壓管路，操作容易。但是，這種方法的工作壓差有限，裝卸效率低、裝卸時(shí)間長。這是因?yàn)檫@種方法的儲(chǔ)罐(接收LNG的固定儲(chǔ)罐和槽車儲(chǔ)罐)都是帶壓操作，而固定儲(chǔ)罐一般是微正壓，槽車儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力也不宜高，否則會(huì)增加槽車的空載質(zhì)量，降低運(yùn)輸效率(運(yùn)輸過程都是重車往返九因而裝卸操作的壓差十分有限，流量低，裝卸時(shí)間長。
2. 泵增壓裝卸
采用專門配置的泵將LNG增壓，進(jìn)行槽車裝卸。這種方法的輸送流量大、裝卸時(shí)間短、適應(yīng)性強(qiáng)而得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于接收站的大型儲(chǔ)罐，可以用罐內(nèi)潛液泵和接收站液體輸送流程裝車。對(duì)于槽車可以利用配置在車上的低溫泵卸車。由于泵的輸送流量、揚(yáng)程可以按需要配置，流量大，裝卸時(shí)間短；揚(yáng)程高，適應(yīng)性強(qiáng)，可以滿足各種壓力規(guī)格的儲(chǔ)槽。而且，不需要消耗部分LNG增壓，槽車罐體的工作壓力低，槽車的裝備質(zhì)量小，質(zhì)量利用系數(shù)和運(yùn)輸效率高。正因?yàn)槿绱?，即使整車造價(jià)比較高、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、低溫泵操作維護(hù)比較麻煩，但泵增壓裝卸還是得到了越來越多的應(yīng)用。
(二) LNG槽車的隔熱
為了確保安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)輸，LNG槽車的隔熱必須經(jīng)濟(jì)有效，而低溫儲(chǔ)罐的隔熱設(shè)計(jì)決定了儲(chǔ)罐的性能?？梢圆捎玫母魺岱绞接姓婵辗勰└魺?CF)、真空纖維隔熱(CB)、高真空多層隔熱(CD)等。
隔熱形式的選用原則是經(jīng)濟(jì)、可靠、施工簡單。由于真空粉末隔熱的真空度要求不高，工藝簡單，隔熱效果好，因而以往比較多地被采用。近年來，隨著隔熱技術(shù)的發(fā)展，高真空多層隔熱工藝逐漸成熟，LNG槽車開始采用這一技術(shù)。高真空多層隔熱的優(yōu)點(diǎn)是：
(1) 隔熱效果好，高真空多層隔熱的厚度僅需30～35mm，比真空粉末隔熱小近10倍[4]。對(duì)于相同容量的外筒，高真空多層隔熱槽車的內(nèi)筒容積比真空粉末隔熱槽車的內(nèi)筒面積大27%左右。因而，相同外形尺寸的槽車，可以提供更大的裝載容積。
(2) 對(duì)于大型半掛槽車，采用高真空多層隔熱比真空粉末隔熱的材料要少得多，從而大大減少槽車的裝備質(zhì)量，增加了槽車的裝載質(zhì)量。如一臺(tái)20m3的半掛槽車采用真空粉末隔熱時(shí)，粉末的質(zhì)量將近1.8t，而采用高真空多層隔熱時(shí)，隔熱材料質(zhì)量僅200kg。
(3) 采用高真空多層隔熱可以避免因槽車行駛所產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的隔熱材料的沉降。高真空多層隔熱比真空粉末隔熱的施工難度大，但在制造工藝逐漸成熟適合批量生產(chǎn)后，廣泛應(yīng)用的前景是好的。
隔熱方式的技術(shù)比較見表5-3[3]。表中的日蒸發(fā)率值是指環(huán)境溫度20℃，壓力為0.1MPa時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值。自然升壓速度為環(huán)境溫度50℃時(shí)，初始充裝率為90%，初始?jí)毫?.2MPa(表壓)升至終了壓力為0.8MPa(表壓)條件下的平均值。
表5-3 隔熱方式技術(shù)比較
隔熱技術(shù) | 日蒸發(fā)率/% | 自然升壓速度/(kPa/d) |
CF
CB
CD | ≤0.35
≤0.3
≤0.28 | ≤20
≤17
≤14 |
對(duì)于三種方法的成本比較，主要是材料、人工和抽真空費(fèi)用。CB材料價(jià)格介于CF材料及CD材料之間。但CB技術(shù)是以人工包扎進(jìn)行的，因此人工費(fèi)用接近CD，高于CF。就低溫隔熱所需最佳真空度而言，對(duì)獲得與維持真空度所需的成本是CB低于CD，比較接近CF。因此，總成本是CB介于CF及CD之間。CB技術(shù)較CF所增加的費(fèi)用相對(duì)于低溫液體儲(chǔ)槽的總成本而言，上升不超過5%。這與采用CF技術(shù)，因膨脹珍珠巖粉末下沉所引起的售后服務(wù)費(fèi)用相比肯定是合算的。
??? (三) LNG槽車行駛高速化
為適應(yīng)低溫儲(chǔ)罐的需要，LNG槽車的結(jié)構(gòu)有一定的特殊性。如采用雙層罐體和隔熱支撐。罐體結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，隔熱支撐又要兼顧減少熱傳遞和增大機(jī)械強(qiáng)度的雙重性，加上運(yùn)輸LNG的危險(xiǎn)性，因此，對(duì)LNG槽車的行駛需要限速。按我國修改后的JB/T 6898—1997(低溫液體儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備使用安全規(guī)則》規(guī)定：最高時(shí)速在一級(jí)公路上≤60km/h，二、三級(jí)公路為30～50km/h。
隨著我國高速公路網(wǎng)的形成，提高了運(yùn)輸車輛韻平均速度，低溫液體槽車在高速公路上的行駛速度也提高到70～90km/h。運(yùn)行速度的提高，可以提高運(yùn)輸效率，LNG低溫槽車的高速化是必然趨勢(shì)。由此，對(duì)槽車底盤的可靠性、整車的動(dòng)力性、制動(dòng)性、橫向穩(wěn)定性、隔熱支撐的強(qiáng)度等槽車的結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。
為了適應(yīng)LNG低溫槽車的高速行駛的需要，應(yīng)該選擇性能可靠的汽車底盤和牽引車，使軸載和牽引車的負(fù)荷低于允許值；為保證改裝后整車的動(dòng)力性能，半掛車的比功率宜在5.88～6.22kW/t之間，并盡量提高牽引車驅(qū)動(dòng)橋的附著質(zhì)量；盡量降低整車高度和重心高度，以提高槽車的橫向穩(wěn)定性；為保證槽車有良好的制動(dòng)性能，半掛槽車應(yīng)采用雙管路制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)時(shí)，掛車應(yīng)先于牽引車制動(dòng)，以防止列車緊急制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向；為使槽車行駛平穩(wěn)，使用適應(yīng)高速行駛的子午線輪胎為好；雙層罐體間的隔熱支撐，應(yīng)能承受高速行駛緊急制動(dòng)時(shí)的沖擊載荷。
總之，對(duì)于LNG低溫槽車適應(yīng)高速行駛的研究，不僅會(huì)促進(jìn)LNG公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，而且也是當(dāng)前適應(yīng)公路運(yùn)輸整體高速化的需要。
參考文獻(xiàn)
1 徐文淵等.天然氣利用手冊(cè).北京：中國石化出版社，2002
3 顧安忠等.液化天然氣技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004
