LNG液化工厂的数字化管理建设与应用

郑连军(中石油昆仑燃气有限公司青海分公司，青海 西宁 810001)

0 引言

LNG液化工厂在生产中有突出的作用，在后续工作阶段组织开展LNG液化工厂的HAZOP分析，只有发挥技术和专家的作用，才能做好技术诊断和技术落实等工作，减少其中的安全隐患。在具体设计中将HAZOP分析结果落实到整个规程中，在工艺处理的过程中，通过新的技术采用，可提升工艺风险管控水平。

1 LNG液化工厂概述

在当前的具体发展中，信息技术不断的得到推广和应用，其中数字化共产是产品信息数字化、过程信息化和资料数字化的结合，通过各项技术的应用之后能提升效率。在后期工作中，数字化工厂模式有突出的作用，根据具体情况要注意的是开展协同化设计，通过合理化的设计，能符合全生命周期要求，提升整个工厂的控制效果和经济效益。在本次研究中对LNG液化工厂的生产管理进行分析，结合实际情况，进行功能的进一步分析。其中LNG液化工厂的总体工艺形式复杂，主要指的是天然气净化和液化等方面，在原料处理的时候，采取的是载硫活性炭脱汞、MDEA 溶液脱二氧化碳等进行处理，等到进入液化装置之后，能实现自动处理。在处理的时候，采取的是三段绕管换热器作为主换热器，净化天然气之后进入到预冷却器，液化器和过冷却器中。通过各个方面合理化的应用，经节流阀进入到LNG储罐中进行保存。其中天然气液化需要的冷气来源比较广泛，主要是混合冷剂膨胀节流制冷，核心装置是MRC压缩机，其中LNG产品的存储管理采取的是全包容储罐的方式，在整个存储管理的过程中，整体上高于环境大气压。借助LNG槽车外运，其中LNG储罐和装车区产生BOG，利用BOG压缩机增压，继续增压之后进入液压单元入口再液化，厂区的产地面积广泛，设置的采集点比较多，因此需要结合数字化要求实施。

2 LNG液化工厂潜在的危险

2.1 低温危险性

如果出现泄漏的化，会导致周围的温度下降，导致周围的水蒸气出现凝结的现象，针对当前雾团的情况，如果处理不到位，导致相关设备脆弱，很有可能出现预冷的现象，如果设备受到损坏，直接对操作者构成影响[2]。

2.2 BOG的危害性

外界能量的传入能让LNG出现蒸发的现象，会形成蒸发气体，在进行存储的时候，存储罐的蒸发几率比较低，可能对其中的安全性产生影响。否则出现的大量蒸发气体对储罐造成危害。

2.3 火灾危险性大

在空气中，如果天然气中有5%～15%的含量，遇到明火的时候，会出现燃爆的情况，因此针对具体情况，禁止氧化剂和点火源和可燃物的存在[3]。

2.4 威胁到受众健康

在LNG的厂区内，整体的不良影响多，内部可能会出现低温冻伤的现象，此外在工作的时候也可能出现触电以及坠落等现象，产生不同程度的危害。

3 LNG液化工厂数字化构建流程

在LNG液化工厂中，数字化形式是重要的模式，在数据分析的过程中，要从信息建设的角度入手，分解LNG液化工厂，对系统总体框架进行分析，此外可将其分为不同的层次，主要指的是数据层和平台层以及应用层，确保质量符合要求。在基础设备层，主要包括的是熟悉化工厂的硬件、网络和操作系统等，在后续设计中需要明确其中的注意事项，有序预设。在第二层数据层，分空间数据和业务数据库，在空间数据分析的过程中，涉及到工厂基础地理环境数据库和三维模型数据库等。业务数据库指的是实时数据库、设备管理数据库以及生产运营数据库等，在巡视检查中必须严格的按照现有管理要求实施。在第三层平台层，分数据接口平台，SuperEarth 企业共享平台和 SuperEarth 企业可视化平台。在数据接口处理的时候，涉及到的数据信息比较多，例如在业务数据分析的过程中，采取的是集成接口平台，根据不同的业务层要求，其中三位数字化厂区和智能系统等也有突出的作用，要进行系统的维护[4]。

3.1 三维数字系统分析

在LNG液化工厂的三维模型应用中，采取的是自定义浏览形式，可实现设施和其他管线的查找。此外也能数显空间分析，例如坐标量测、水平和垂直距离量测等。在实际设计中可采取的是挂、仪表和阀门等合理化设计形式，严格的按照手册和设计图纸要求实施。通过各个方面的合理应用之后，提取各地形参数，例如：坡度、厂区周边的地理信息等，要重点检查地下管线和隐蔽工程的三维场景。在操作中增加三维模型对象，主要指的是吊车、消防车等设备，对对象的具体位置进行移动、缩放以及旋转操作等。三维数字化建模形式有一定的积极作用，其中LNG液化工厂的三维数字建模形式可行性高，在具体设计中建立了PDMS模型，通过不同形式转化之后，将其导入到数字化中，此外模型中涉及到的是主线安装和阀门设计等，在具体的施工阶段必须明确各种信息形式的类型，实现全方位的扫描，获得外形设备以及内部结构。在完成模型导入扫描建模之后，对应的操作人员要开展对三维数字模型的合理检查。依据设计图纸要查缺补漏，采取手工建模的形式进行模型的完善和渲染[5]。

3.2 智能巡视检查系统

在LNG液化工厂中需要优化现有的巡视检查系统，传统的人工检查方式效率比较低，采取的是携带纸质表格的形式，由巡视检查工作人员填写对应的结果，等到巡视检查结束之后，对数据资料进行存档。在实施阶段，以智能化的巡视检查系统为主，采取的是统一性的数据平台，在后续工作中，积极开展智能化的巡视检查系统，以统一的数据平台为主，制定了规范化的巡视检查路线，确定巡视检查的次数，此外在整个阶段采取的是电子化的管理形式，在后续工作中，能及时上传数据资料，便于后期进行资料的查询。功能实施也有一定的作用，整个阶段借助的是GPS以及GPRS等方式对工作人员巡视检查动态进行监督，巡检的工作人员将对应的数据资料发送到中心服务器，服务器通过通讯模块接受各项数据，将数据文案存储到服务器中，实现了整体历史的查询和输出分析[6]。

3.3 设备管理功能分析

在LNG液化工厂的设备系统应用过程中，不断的进行规范化的改造和处理，通过保养处理之后，能当期按照顺序实施。在库存的透明化管理阶段，有效的进行库存管理，按照实际作业要求完成工作。在后续工作过程中，实现设备管理和物资的采购等，和供应商紧密结合在一起，为采购工作提供对应的依据。在设备综合管理的阶段，如何实现规范化和科学化是重点，需要建成高水平和全过程的管理系统。在功能实施的阶段，本身是一个集成化的设备维护管理系统，在这种背景下，通过设备巡视检查的形式，能实现自控。依据设备的运行情况和维修历史情况进行方式方法的选择，产生对应的维修工单。通过和自控、生产管理和一体化平台的融合，确定维修备件、工具和人力资源等，使其可以符合维修工作的要求。在具体工作过程中，通过工单的批准、执行等，可以积极完成对设备的维护。在说不收集的各项数据源资料阶段，要对故障历史数据资料分析，合理的检查设备，将分析结果进行分析。

3.4 在线监测

在具体的功能分析上，采取的是在线监测的形式，能实现报警等级和报警状态的基本设置。在生产管理中对安全监测的数据进行分析，找到其中的各种问题，及时处理。

4 结语

LNG液化工厂取得突出的成就，在建设和发展中，需要打造出新的平台。随着信息技术的不断改善，要从LNG的生产、运输和物流等方面入手，以协同化设计作为基础，结合对应的数据反映出市场的情况，通过各方面全局化设计形式之后，能发挥现有软件形式的作用。此外通过技术系统的创新，能综合利用各综合数据库信息，从而实现 LNG 项目施工过程中的进度控制，从而确保整体可持续发展。