El flux de treball operatiu d'una estació d'avituallament de GNL és relativament complex, comprèn principalment les etapes de descàrrega, emmagatzematge, pressurització, vaporització i avituallament.
Etapa de descàrrega: el GNL es transporta a l'estació de recàrrega mitjançant camions cisterna especialitzats. Aquests camions cisterna estan equipats amb tubs criogènics i equips de manipulació, connectats al sistema d'emmagatzematge intern de l'estació mitjançant una plataforma de descàrrega. Durant el procés de descàrrega, el diferencial de pressió entre el camió cisterna i el dipòsit d'emmagatzematge s'utilitza per transferir el GNL del camió als tancs d'emmagatzematge criogènic de l'estació. Normalment, els camions cisterna disposen d'una unitat de pressurització a bord; si el diferencial de pressió resulta insuficient, aquesta unitat es pot activar per garantir la transferència suau del GNL als dipòsits d'emmagatzematge.
Etapa d'emmagatzematge: els dipòsits d'emmagatzematge constitueixen un dels components més crítics de l'estació de reabastament. Posseeixen excel·lents propietats d'aïllament tèrmic, minimitzant eficaçment l'entrada de calor per mantenir el GNL en el seu estat criogènic. En general, s'utilitza una estructura de tanc metàl·lic de doble-paret, amb l'espai intersticial ple de materials aïllants-com ara perlita- per minimitzar la conducció de calor. Els dipòsits d'emmagatzematge estan equipats amb diversos ports per facilitar l'entrada i sortida de gas i líquids, així com connexions per a diversos instruments utilitzats per controlar paràmetres com ara la temperatura interna, la pressió i el nivell de líquid en temps real-.
Etapa de pressurització: per complir amb els requisits de pressió per a l'aprovisionament del vehicle, el GNL dins dels dipòsits d'emmagatzematge s'ha de sotmetre a pressurització. Amb aquesta finalitat s'utilitzen dos mètodes habituals: el primer consisteix a utilitzar una bomba criogènica per augmentar la pressió de GNL al nivell requerit. El segon mètode utilitza un vaporitzador per gasificar una part del GNL; el gas resultant es retorna al dipòsit d'emmagatzematge, augmentant així la pressió interna. Cadascun d'aquests mètodes presenta diferents avantatges i desavantatges; en aplicacions pràctiques, l'elecció del mètode està determinada per les condicions operatives específiques i els requisits de l'estació d'avituallament.
Etapa de vaporització: durant el procés de recàrrega, una part del GNL s'ha de vaporitzar. A continuació, aquest gas vaporitzat es barreja amb el GNL líquid per garantir que la composició del gas natural distribuït compleix els requisits de combustió del motor del vehicle. Normalment, s'utilitzen vaporitzadors d'aire ambiental per a aquest propòsit, aprofitant l'energia tèrmica de l'aire circumdant per facilitar la vaporització del GNL. Aquests vaporitzadors consisteixen en una sèrie de tubs amb aletes; a mesura que el GNL flueix per aquests tubs, intercanvia calor amb l'aire exterior, aconseguint així la vaporització.
Etapa de repostament: una vegada que el GNL s'ha sotmès als tractaments de pressurització i vaporització necessaris, es distribueix als vehicles mitjançant un dispensador de reposta. El dispensador està equipat amb dispositius de mesura i un broquet d'avituallament, que permeten un control precís del volum dispensat alhora que garanteix la seguretat de tota l'operació d'avituallament. El cilindre de GNL del vehicle està connectat al dispensador d'avituallament mitjançant una mànega especialitzada. Durant el procés d'avituallament, l'operador introdueix el broquet de recàrrega a l'entrada del cilindre i activa el dispensador, permetent que el GNL flueixi al cilindre del vehicle.
