Als Kernanlage für die Betankung von Fahrzeugen mit Flüssigerdgas (LNG) muss die Ausrüstungskonfiguration einer LNG-Tankstelle ein Gleichgewicht zwischen Sicherheit, Effizienz und Umweltfreundlichkeit gewährleisten. Gemäß Industriestandards und tatsächlichen Anwendungsszenarien kann die Hauptausrüstung in vier Hauptsysteme unterteilt werden: Lagerung, Betankung, Sicherheitskontrolle und Hilfssysteme. Die spezifischen Komponenten sind wie folgt:
Speichersystem: LNG-Lagertanks und unterstützende Ausrüstung
LNG-Lagertanks sind die Kernlagerausrüstung einer Tankstelle. Sie verwenden typischerweise eine zweischichtige Vakuumisolationsstruktur. Der Innentank besteht aus niedrigtemperaturbeständigem austenitischem Edelstahl (z. B. 304L) und der Außentank besteht aus Kohlenstoffstahl oder Edelstahl. Der Raum zwischen Innen- und Außentank ist mit Isoliermaterialien wie Perlit gefüllt, um den Wärmeverlust zu reduzieren. Das Tankvolumen wird entsprechend der Größe der Tankstelle ausgelegt, gängige Spezifikationen liegen zwischen 30m³ und 200m³. Der Auslegungsdruck beträgt im Allgemeinen 1,0 MPa und die Betriebstemperatur beträgt nur -162 Grad.
Zu den unterstützenden Geräten gehören ein Tankverstärker (der zum Verdampfen von LNG und dessen Rückführung an die Oberseite des Tanks verwendet wird, um einen stabilen Innendruck aufrechtzuerhalten), ein Tankdruckregelventil (regelt den Innendruck automatisch innerhalb eines sicheren Bereichs) und ein Füllstandsmessgerät (überwacht den Tankfüllstand in Echtzeit, um eine Überfüllung zu verhindern). Darüber hinaus muss der Tankbereich mit Sicherheitsventilen, Notabsperrventilen und explosionssicheren Wänden ausgestattet sein, um Notfällen wie Überdruck oder Leckagen standzuhalten.
Betankungssystem: LNG-Pumpen und Zapfsäulen
Die LNG-Pumpe ist die Stromquelle des Betankungssystems und für den Transport kryogener Flüssigkeit vom Tank zur Zapfsäule verantwortlich. Übliche Typen sind Tauchpumpen (die direkt im LNG betrieben werden) oder Kreiselpumpen, mit Durchflussraten typischerweise zwischen 50 und 20.000 Nm³/h und Betriebsdrücken zwischen 2 und 20 MPa. Der Pumpenkörper muss aus kryogenen Materialien bestehen und mit einer Drehzahlregelung mit variabler Frequenz ausgestattet sein, um sich an unterschiedliche Betankungsanforderungen anzupassen.
Der Spender ist das Gerät, das direkt mit dem Fahrzeug interagiert. Zu seinen Kernfunktionen gehören Durchflussmessung, Temperaturkompensation und Druckregelung. Bei der Messstruktur handelt es sich größtenteils um eine Einzelkanalmessung, bei der ein Massendurchflussmesser zur genauen Berechnung des Betankungsvolumens verwendet wird, wobei die Fehlerrate auf ±0,5 % kontrolliert wird. Die Betankungsmaschine muss explosionssicher konstruiert sein und über akustische und visuelle Alarmfunktionen verfügen, die sofort einen Alarm auslösen, wenn ein Gasleck oder ein abnormaler Druck festgestellt wird. Darüber hinaus muss die Betankungsmaschinenschnittstelle internationalen Standards (z. B. ISO 14469) entsprechen, um die Kompatibilität mit verschiedenen Fahrzeugmodellen sicherzustellen.
