LNG汽车和加气站的探讨
LNG汽车加气站规范选用与安全设计探讨
溅 的液 体 ，会 使所接 触 的一些材料 变脆 、易碎 ，或 者 产 生冷收 缩 ，致使 管材 、焊 缝 、管 件受 损 产 生泄漏 。 特别 是对 Ｌ Ｇ储 罐可 能引起外 筒脆裂 或变 形 ，导致 真 Ｎ
空 失效 ，绝热 性能 降低 ，从 而引起 内筒液 体膨胀压 力 升 高，造成更 大事 故 ，设备 的混凝 土基础 气 ，储 罐外筒 可能变 形、脆 裂 ，造 成绝 热
破坏 。
给卸 车系统 增压 ，出液 时需要给 Ｌ Ｇ储罐 增压 ；受气 Ｎ 车辆 在加气 之前 需要 降低 车载气 瓶 内的压力 ，此部分
（） 罐液位超 限产生 的危险 ｃ储 Ｌ Ｇ 罐 内在卸 车过 程 中要 防止 液位超 限 ，液 体 Ｎ储 的充装量 不宜 超过 ８ ％ 右 ，万一超 限可使 多余 液体 ５左
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Ｌ 车加气 站规范 Ｇ汽 Ｎ 选 用与安全 设计探讨
文／ 陕西 省 燃 气 设 计 院高 级 工 程 师 郭 宗 华
发 生部分液 体来不 及气化 而被 防护 堤拦 蓄 。气化 的天
然气在 空气 中形成冷 蒸气 云 。冷蒸 气云或 者来 不及 气
气体 在加气 时又抽 回储 罐 。这 些气 体始 终储存 于系统 中，当系统 压力过 高时 需要进 行安全放 散 ，国 内有 的
散 。气 态天然气 的容积 约为液态 的 ６ ０ ，天然气 与 ０倍 空 气 混合 后 ，体 积 分数 在 一 定 的 范 围 内就 会产 生爆 炸 ，其爆 炸下 限为 ５ ，上 限为 １％ ％ ５ 。天然 气 的燃烧 速
度相对于 其它可燃气体 较慢 （ 大约 是 ０ ３ ／ ） ．ｍ ｓ。
计规范 的选用及 安全设计 方面作 以下探 讨 。
对LNG;CNG发展的认识和建议
对LNG、CNG清洁能源发展的认识和建议自八十年代开始，四川CNG汽车开始起步，进入九十年代和2000年中期为黄金发展期，到目前为止全省除少数民族地区外，几乎每一县级以上城市都有一座以上CNG加气站，其CNG汽车占有量已完全普及，少数城市由于交通运输量大还在规划建设。
由此可见，清洁能源在四川已经相当普及，其产业已发展成为四川的一大优势能源产业，也是对石化能源的极大补充。
近年来由于天然气气源等多种因素，致使CNG发展陷入缓慢发展阶段，与其他省份比较，四川的CNG产业已经落后于山东、新疆等省，临近四川的陕西也在天然气能源发展上有赶超四川之势，由此，四川要在天然气能源上有所突破还需要在政府的有效引导、技术、制造、标准规范、安全管理等方面进行研究和探索，找出一条适合四川发展的道路，稳步有序的加快发展，使四川能够在技术、制造、标准规范、安全管理等方面在十二五期间内发展成为全国天然气能源的龙头。
要使四川的清洁能源工业得到较大的发展，就有必要认清目前四川在清洁能源方面所处的现状等情况，加以分析和研究。
目前四川CNG清洁能源在技术、规范、安全管理、装备制造、规划布点、审批程序等方面在全国处于比较领先的地位，多年来由于我们起步早，发展快，原有的资源和技术优势等已经消耗殆尽，缺乏发展后劲，但是经过多年的发展，也使我们在设计、制造、管理等方面积累了大量的经验和教训，根据多年的总结和实地检测，认为只要能够在政府的有效引导下，对现有的加气站的技术、装备制造、标准规范、安全管理等多方面深入挖潜改造，尽量降低能耗和运行成本，是有很多工作要做的，也会是一个较大的经济增长点。
LNG在四川发展较为滞后，目前已经落后于新疆、海南及陕西等省份，由于众所周知的原因，在四川CNG的普及和推广以及经济性等使LNG的发展不可能象CNG一样发展迅速和全面，所以LNG的站点建设和使用也比较少，目前在个别地区才开始起步，2010年后四川出台了地方的LNG充装站的地方规范，该规范的出台意味着四川LNG发展的开始，经过一段时间的发展后，总结其经验教训并借鉴外地或国外的发展技术和思路，可以看到四川发展要大力的发展LNG同样还需要在技术、规范、安全管理、装备制造、规划布点、审批程序等方面进一步探索和研究，以厘清发展思路，清醒认识，明确方向有序合理的向前推进。
浅谈LNG汽车加气站的建设与安全管理
浅谈LNG汽车加气站的建设与安全管理
当前，LNG汽车在安全运行、节能环保、经济性能等方面的优势与传统汽车及其他新能源汽车相比，已经得到充分的认可，国内LNG汽车正逐步进入商业化推广阶段，发展势头迅猛。
随着LNG汽车的大力发展，加快LNG汽车加气站建设已成为当务之急，但由于我国在LNG 汽车加气站建设方面的政策法规、规范标准还不完善，很多站未经相关部门批准、验收就投入使用，这给加气站的日常运行带来了安全隐患。
如何加强对LNG汽车加气站的管理已是大家共同关心的问题，为此本文着重就LNG汽车加气站的建设与安全管理进行相应阐述。
LNG汽车加气站安全分析及解决措施
LNG汽车加气站安全分析及解决措施摘要：近几年，国家经济发展迅速，人民生活水平不断提高，汽车销售量也呈现井喷式增长，很多特大型发达城市不得不采取限号等措施来控制汽车出行，降低拥堵程度。
加之近些年天然气发展速度受政府鼓励大大加快，加气站数量也大大增加，安全事故频发，如何解决加气站的安全问题值得探讨，本文以此为出发点，分析汽车加气站安全管理的意义，并分析影响汽车加气站安全的因素，及相应的解决办法。
关键词：LNG汽车加气站；安全；管理前言：汽车加气站建设是保证汽车正常运行的基本前提，随着天然气汽车使用范围的不断扩大和加气站数量的大幅增加，监管难度加大，同时，天然气加气站事故不仅发生的频率高，且一旦发生，不但伴随着设备报废、财产损失和人员伤亡，使社会公众产生恐慌，同时也会制约汽车的推广，给这个新兴节能环保产业的发展造成负面影响。
1.LNG加气站中存在的安全风险当前，我国LNG加气站中分别在卸车、储存、运营和管理过程中存在着不小的漏洞，从而产生了很大的安全风险，具体包括：1.1LNG卸车过程中的危险因素首先，槽车没有按规定停车，停车后有倒滑的危险。
其原因可能是在槽车的停车点没有明显的边界线，在槽车停车后没有放置三角木防止槽车滑动，这可能导致与卸车相连的装卸软管损坏，造成管道破裂，LNG泄漏，造成安全事故。
第二，在卸车过程中发生了LNG泄漏。
在卸车过程中，可能会出现软管破裂、阀门泄漏和法兰接头泄漏等问题。
在卸车之前，槽车没有留出足够的时间来稳定液体，没有进行静电消除工作或没有完全消除，导致静电过大，造成天然气火灾事故。
在卸车过程中，操作人员不经常注意现场情况，造成问题不能及时处理。
这种问题会导致泄漏的LNG迅速气化，在低温下会对工作人员造成伤害，与空气混合聚集达到气体爆炸极限遇引火源会造成严重的爆炸事故。
1.2 LNG储存过程中的安全风险LNG在储存过程中容易出现泄漏，而天然气具有易燃易爆的特性，一旦泄漏出去，将迅速气化，遇见引火源就会发生火灾、爆炸等安全事故。
LNG加气站与LNG气化站合建的探讨
LNG加气站与LNG气化站合建的探讨单独LNG加气站在运营初期，由于加气车辆较少，BOG放散量很大，造成天然气极大浪费。
GB 50156—2012《汽车加油加气站设计与施工规范》（2014年版）首次明确了LNG加气站可与LNG气化站合建。
LNG加气站与LNG气化站合建，不仅可以节约土地资源，还可以将产生的BOG输送到LNG气化站的管网，从而节约天然气、减少环境污染。
1 工艺流程LNG加气站与LNG气化站合建的工艺流程见图1。
为简化描述，将工艺流程划分为四个模块，模块一：LNG卸车模块（图1中黑色虚线框表示）；模块二：LNG气化模块（图1中红色虚线框表示）；模块三：LNG中转（倒罐）模块（图1中蓝色虚线框表示）；模块四：LNG加气模块（图1中绿色虚线框表示）。
为了节省时间并考虑到LNG气化站储罐与LNG加气站储罐工作压力不同，采用潜液泵倒罐。
基于有无模块三，LNG加气站与LNG气化站的合建模式可分为两种：模式一，含有模块三，即设有小型LNG储罐（容积≤30 m3），中转从LNG气化站储罐倒来的LNG，再将LNG从小型LNG储罐泵送至LNG加气机给汽车加气。
模式二，不含模块三，直接从LNG气化站的储罐抽送LNG至LNG加气机给汽车加气。
也可以通过槽车直接给小型LNG储罐充装LNG，但从工艺流程上看，此方式相当于LNG加气站与LNG气化站流程独立（LNG加气站与LNG气化站单独建设），此模式不在本文讨论范围内。
图1 LNG加气站与LNG气化站合建的工艺流程由图1可知，合建模式一适用于改造工程，且LNG加气站与LNG 气化站储罐区有一定距离的情况，其缺点是由于增加了潜液泵和小型LNG储罐而增大了厂站占地面积和造价，且增加了工艺管道的长度。
合建模式二适用于新建工程，与合建模式一相比，由于减少了一个储罐区，从而节约了厂站占地面积和造价。
采用合建模式一需注意，GB 50156—2012《汽车加油加气站设计与施工规范》（2014年版）规定LNG加气站储罐单罐容积≤60 m3，因此，合建站中LNG气化站的单罐容积不应超过60 m3。
LNG汽车改装与LNG加气站基础知识培训
安全系统 改造：增 加LNG泄 漏检测、 紧急切断 等安全装 置
排放系统 改造：更 换LNG专 用排放系 统、调整 排放参数 等
车辆性能 测试：对 改装后的 车辆进行 性能测试， 确保改装 效果达到 预期。
LNG汽车改装的注意事项
改装前检查：确保汽车状况良好，无安全隐患 改装方案：选择合适的改装方案，满足汽车性能和需求 改装材料：选用质量可靠的改装材料，保证改装质量 改装工艺：严格按照改装工艺进行改装，确保改装质量 改装后测试：改装完成后进行测试，确保改装效果和安全性 改装后保养：定期对改装部分进行保养，确保改装效果和汽
拆卸原车油箱和 燃油系统
安装LNG气瓶和 供气系统
改装发动机和点 火系统
改装ECU和传感 器
调试和测试LNG 汽车性能
完成改装并交付 使用
LNG汽车改装的关键技术
燃料系统 改造：更 换LNG燃 料箱、燃 料喷射系 统等
发动机改 造：更换 LNG专用 发动机、 调整点火 系统等
控制系统 改造：更 换LNG专 用控制器、 调整发动 机参数等
气化：将 LNG气化， 形成天然 气
调压：将 天然气的 压力调整 到适合汽 车使用的 压力
加气：将 天然气加 注到汽车 储气罐中
计量：对 加注的天 然气进行 计量，并 记录加气 量
安全措施： 确保加气 站的安全 运行，防 止事故发 生
LNG加气站的关键设备与技术
压缩机：将天然气压缩成液态，提高储存和运输效率 储罐：储存液化天然气，保证加气站的正常运营 加气机：为汽车加注液化天然气，提高加气效率 控制系统：监控加气站的运行情况，确保安全可靠
LNG加气站安全 与管理
LNG加气站的安全要求
加气站应设置安全距离，防止爆炸事故 加气站应配备消防设施，如灭火器、消防栓等 加气站应设置安全警示标志，如禁止烟火、禁止吸烟等 加气站应定期进行安全检查，确保设备安全可靠 加气站工作人员应接受安全培训，掌握安全操作技能 加气站应制定应急预案，应对突发事件
LNGCNGLPG加气站比较
LNGCNGLPG加气站比较以LNG为气源建设的汽车加气站可分为LNG加气站、L CNG加气站和L-CNG加气站3类，分类依据是可加气车辆类型。
从下表可看出，L CNG和L-CNG加气以LNG为气源建设的汽车加气站可分为LNG加气站、L/CNG加气站和L-CNG加气站3类，分类依据是可加气车辆类型。
从下表可看出，L/CNG和L-CNG加气站主要是在LNG加气站没备基础上增加了LNG至CNG的转换装置以及CNG存储、售气装置。
1．CNG和LPG汽车和加气站的特点首先，CNG车用钢瓶重量大，气态储存自然气，几乎每天都需要加气。
其次，CNG加气站占地面积大，建设成本高，一座每天满意100辆车加气的CNG加气站，一般占地2000-3000m2，造价3000-5000万元。
再次，一般加气站的设备有肯定的噪音，不适合在市区建站。
另外，CNG加气站不能远离自然气管网，也制约了其进展。
虽然可以通过建立母子站来解决市内车辆的加气问题，但需要增加二次压缩和运输成本，在经济上并不抱负。
LPG汽车由于排放效果不抱负，其运行费用比自然气汽车要高，所以进展空间不大。
2．LNG加气站特点（1）能量密度大。
同样容积的LNG车用储存罐装在的自然气是CNG储气瓶的2.5倍，目前国外大型LNG货车一次加气可以连续行驶1000-1300公里，特别适合长途运输，我国LNG汽车一般在800公里以上。
（2）建筑成本和运营成本低。
较CNG加气站，LNG加气站无需造价昂贵及占地面积宽的多级压缩机组，大大削减了加气站初期投资和运行费用。
LNG加气站建站的一次性投资相对CNG加气站节省30%左右，且日常运行和维护费用削减近50%。
（3）建站敏捷便利。
LNG加气站的主要优势在于脱离自然气管输网限制，建站更敏捷，可以在任何需要的地方建站。
（4）经济效益显著。
由于LNG的价格比汽油和柴油低，又由于LNG燃烧完全，不产生积碳，不稀释润滑油，能有效减轻零件磨损，延长汽车发动机的寿命，所以LNG得经济效益显著。
LNG
【 关键词］液化天然气 加气站 建设 管理
环 境 及 资 源 问题 己成 为 全 世 界 共 同 关 注 的 话 题 。所 以节 能 、 环 保 型 的 新 产 品 受 到 了人 们 广 泛 的 喜 爱 ， 随 着 技 术 的 不 断 发 展 ，天 然 气 汽 车 受 到 广 泛 关 注 ， 特 别 是 液 化 天 然 气 汽 车 ，在 近 些 年 得 到 了迅 猛 发展 ， 因此 随着 Ｌ Ｎ Ｇ 汽 车 的发 展 ，Ｌ Ｎ Ｇ 汽车 加 气 站 的 建 设 也 成 为 了一 项 重 要 工 作 。 随着 《 汽 车 加 油 加 气站 设 计 与施 工规 范 》Ｇ Ｂ ５ ０ １ ５ ６ — ２ ０ １ ２（ ２ ０ １ ４版 ） 等 文 件 的 不 断 完 善 ，Ｌ Ｎ Ｇ 加 气 站 建 设 也有 规 可循 ，
声光进行报警 的声光报警器等组成 。其主 要通过声
光 报 警 器 对 整 个 运 作 的环 节 进 行 监控 ， 一 旦 在 加 气
站 出现燃气泄漏浓度达到报 警极 限的问题 ，其就会
立 马 通 过 声 光 报 警 器 进 行 报 警 ， 根 据 报 警 编 号 ， 提 醒 员 工 尽 快 对 站 点 进 行 相 应 的 处置 工 作 。
进 ， 从 而 实 现 标 准 化 建 设 。Ｌ Ｎ Ｇ 加 气 站 建 设 主 要 考 虑 工 艺施 工 、 土建施工及相关系统监控工程几方面，
本 文 就 针 对 以上 工 程 中一 些 关 键 问题 进 行 探 讨 ， 希
复 杂 ， 安 全 技 术 系 数 要 求 严 格 ，工 程 建 设 具 有 建 设
的结 果 。 参 与建 设 各 方 责任 主 体 不 能 正 确 履 行 职 责 ，
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第２ ６卷
第 ３期
煤 气 与 热 力
ＧＡ ＆ ＨＥ Ｔ Ｓ Ａ
Ｖ １２ ． ｏ ． ６ Ｎｏ ３ Ｍａ ． （） ｒ ２ｘ６
２０ ０ ６年 ３月
Ｌ Ｇ汽 车 和加 气 站 的探 讨 Ｎ
王 军
（ 长沙市液化 天然气工程 有限责任公 司 ，湖南 长 沙 ４ ０ １ ） １０ １
摘 要 ： 介绍 了 Ｌ Ｇ汽车和加气站的发展现状、 Ｎ 优点及 工艺流程 ， 分析 了 Ｌ Ｇ汽车设备和 Ｎ
改装费用。 关键词 ： Ｌ Ｇ Ｌ Ｇ汽车； 加 气站 Ｎ ； Ｎ
中图分 类号 ：Ｔ ９６ Ｕ ９ 文 献标 识码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１０ ４ １ （０６ ０ ００— ４ ６ ２０ ）３—００ ０ ０４— ２
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第 ３期
王
军 ： Ｎ 汽 车 和加 气 站 的探 讨 ＬＧ
第２ ６卷
大型 Ｌ Ｇ货车一次加气 可连续行驶 １ ０ １３０ Ｎ ０～ ０ ０
气缸内气体温度达不到其 自燃点 ， 必须靠 电火花点 火， 或者喷入少量柴油 自燃再 引燃天然气 。天然气 发动机按点火方式分为火花塞点火式发动机和柴油 引燃式发动机 ２ 。由于柴油引燃式发动机 目前不 种 能从根本上解决发动机 的排放污染问题 ， 所以天然 气汽车发动机多为火花塞点火式发动机 ， 即在原有 汽油机或柴油机基础上 ， 针对 天然气特点改进设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎ ｉ ａｉ ｎ，ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｒ ｃ ｓ ｆＬ ｅ ｌ ｈ ｕ ｒ ｎ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｓｔ ｔ ｕ ｏ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ａ ｄ ｔ ｃ ｎ ｌｇｃ ｌｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ＮＧ ｖ ｈ － ｃｅ ａ ｄ ｆ ｅｉ ｇ ｓ ｔ ｎ ａ ｅ ｉｔ ｄ ｃ ｄ，ａ ｄ ｔｅ ｅ ｕ ｐ ｎ ｏ ｔａ ｄ ｍｏ ｉ ｃ ｔ ｎ ｃ ｓ ｏ ＮＧ ｖ ｈｃ ｅ ａ ｅ ｌ ｎ ｕ ｌ ｔ ｉ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ｎ ａ ｏ ｏ ｎ ｈ ｑ ｉ ｍｅ ｔｃ ｓ ｎ ｄ ｆ ａｉ ｏ ｔ ｆＬ ｅ ｉｌ ｒ ｉ ｏ
头、 浙江宁波、 山东青岛、 福建莆 田等地正在建设进 口 Ｌ Ｇ接收站 ， Ｌ Ｇ汽车 的推广应用 提供 了充 Ｎ 为 Ｎ
足气源。
几乎每天都 要加 气。其 次 ， Ｎ Ｃ Ｇ加气 站 占地 面积 大， 建设成 本 高。一 座 每天 满足 １０辆车 加气 的 ０
Ｃ Ｇ加气站 ， Ｎ 一般 占地约 ２００～ ０ 造价约 ０ ３００ｍ ， （０ ５ ０ × ０ 元。一般加气站 的设备有一定噪 ３０— ０ ） １ 声， 不适合在市 区建站 。另外 ， Ｎ Ｃ Ｇ加气站 不能远 离天然气管网， 也制约 了其发展。虽然可 以通过建 设子母站来解决市内车辆加气 问题 ， 但需要增加二 次压缩 和运输成本 ， 在经济上并不理想。 Ｌ Ｇ汽车由于排放效果不理想 ， Ｐ 其运行费用 比 天然气汽车要高 ， 所以发展空间不大。 ２ ２ Ｌ Ｇ汽车和加气站的优点 ． Ｎ ① 能量密度大 。同样容积 的 Ｌ Ｇ车 用储罐 Ｎ 装载的天然气是 Ｃ Ｇ储气瓶 的 ２ ５倍 。 目前 国外 Ｎ ．
的火 花塞 点火 式发ຫໍສະໝຸດ 动机 。 ｋ 非常适合长途运输的需要 。 ｍ，
但从一些发达国家 的应用来看 ，Ｎ Ｌ Ｇ汽车和加气站 技 术是 完 全成熟 的 。 目前 ，Ｎ 加气 站 的 主 要设 备 ＬＧ 如低温常压储罐和空温式气化器等 ， 国内生产厂家 已掌握 了有关核心技术 ， 可大批量生产。
２ 燃 气汽车和加 气站的特点
２ １ Ｃ Ｇ和Ｌ Ｇ汽车和加气站的特点 ． Ｎ Ｐ 首先 ，Ｎ Ｃ Ｇ车用钢瓶重量大 ， 气态储存天然气 ，
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ＬＮＧ ｈ ｃｅ ａ ｄ Ｆ ｅｉ ｇ Ｓ ａ ｉ ｎ Ｖｅ ｉｌ ｎ ｕ ｌ ｔ ｔ ｎ ｏ
ＷＡＮＧ ｕ Ｊｎ （ ｈ ｎ ｓａＬ Ｇ Ｅ ｇｎｅｉ ｏ， ｔ． ｈ ｎ ｓａ４ ０ １ ，Ｃ ｉａ Ｃ ａ ｇｈ Ｎ ｎ ｉ ｒ ｇ Ｃ ． Ｌｄ ，Ｃ ａ ｇｈ １ ０ ｈｎ ） ｅ ｎ １
ａ ａｙ ｅ ． ｎ ｌｚｄ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ＬＮＧ； ＬＮＧ ｅ ｉｌ ｆ ｌｎ ｔ ｔ ｎ ｖ ｈ ｃｅ； ｕｅｉ ｇ ｓａｉ ｏ
为改善城市空气质量 ， 促进城市经济和建设 的 可持续性发展 ， 国家科技部推广应用清洁燃料汽车。 Ｌ Ｇ的主要成分是甲烷 ， Ｎ 燃烧后的排放物与汽油和 柴油相 比，０ Ｃ Ｎ Ｃ 、 ０ 和 Ｏ 的浓度均有明显下降…。 Ｌ Ｇ商业贸易从 ２ Ｎ ０世纪 ６ ０年代开始 ， 至今有 逾 ４ 的历史。我国的天然气资源 比较丰富 ， ０ａ 目前 中原油 田日产 Ｌ Ｇ约 １ １ ｄ 新疆广汇吐哈 Ｎ ５× ０ ｍ ／ ， 油 田日 Ｌ Ｇ约 １０ ０ ｍ ／ 。在广东深圳 和汕 产 Ｎ ５ ×１ 。ｄ
１ Ｎ Ｌ Ｇ汽车和加 气站 的发展
近年来 ， 世界各 国大力 推广 Ｌ Ｇ汽车 和加 气 Ｎ 站 Ｊ 中美 国有逾 ６ ， 其 ０座 Ｌ Ｇ汽 车加气站 和逾 Ｎ ３００辆 Ｌ Ｇ汽车 ， Ｌ Ｇ车用技术上处于领先位 ０ Ｎ 在 Ｎ 置。Ｌ Ｇ汽车不但适用 于城市公交 车， Ｎ 也适用于 出 租车和大型货运车辆 ， 尤其是长途运输车辆。 Ｌ Ｇ汽车和加气站技术的关键 在于 Ｌ Ｇ的储 Ｎ Ｎ 存和运输 ， 因为 一 ６ １２ｃ ｃ的温度对 Ｌ Ｇ设备有一些 Ｎ 特殊要求 ， 因此其 技术 难度 较 Ｃ Ｇ 和 Ｌ Ｇ都 大。 Ｎ Ｐ