LNG接收站的数字化管理建设与应用

2021-01-09王同升杨薇新地能源工程技术有限公司河北廊坊065001

化工管理 2021年35期

王同升，杨薇(新地能源工程技术有限公司，河北廊坊 065001)

0 引言

在LNG生产储运过程中，LNG接收站起着关键作用。以数字化形式对LNG接收站进行管理建设一方面能够提高对LNG接收站各个设备的监控能力，降低安全事故发生的概率；另一方面也能够降低LNG接收站的人工成本，提高LNG接收站的信息化程度以及机械化程度，是LNG接收站未来发展的重要方向之一。

1 LNG接收站简析

在中国能源紧缺问题日益严峻的背景下，LNG作为更加清洁、高效且具有经济价值、储量丰富的新能源之一，在经济发展、社会发展以及行业发展中都有着十分重要的意义。

近年来，中国天然气的进口量以及天然气开采总量不断提高，天然气已经成为中国重要的能源之一，而LNG接收站的运营以及发展为国家的能源安全、填补能源缺口提供了重要的支持，特别是在绿色生产以及环境保护、节能减排等发展目标的背景下，LNG的节能减排以及LNG接收站的发展成为行业发展的热点问题[1]。这不仅关系着相关产业在中国的发展前景以及发展方向，更与中国的能源安全以及能源发展战略有着十分密切的联系。在LNG储运过程中，LNG接收站是指储存LNG并接收，向外输送天然气的重要单位，它包括码头以及储罐区，在LNG储运产业链有着十分广阔的应用前景。而在现代信息技术飞速发展的背景下，如何提高LNG接收站的信息化程度以及数字化程度成为LNG接收站未来发展的方向。

2 LNG接收站数字化建设中存在的问题

目前LNG接收站在数字化建设方面主要存在以下3点问题：

首先，LNG接收站的数字化管理建设缺乏专业的管理人才以及管理技术、设备等。数字化LNG接收站建设需要依托先进的信息技术以及专业的管理人才，但目前中国LNG接收站数字化建设仍以技术建设为主，对管理人才方面有所欠缺，对数字化建设整体不够重视，在建设中存在故步自封思想。

其次，缺乏有效的数字化建设管理平台。为了提高LNG接收站数字化管理的效率，建立统一集中的数字化管理平台十分必要，但目前LNG接收站数字化建设以技术更替为主，对管理平台建设缺乏必要的讨论以及研究。

最后，数字化建设缺乏设备支持，企业信息平台建设迟缓。数字化建设最大的优点在于能够实现对LNG接收站各个设备运行状况数据的监控以及管理，进而实现对LNG接收站的整体管理以及调配。但数字化管理是在建设数字化管理平台基础上所开展的一项管理活动，目前中国LNG接收站对于数字化信息平台的建设依旧较为缓慢，缺乏必要的技术支持。

3 数字化管理建设的重要性

LNG接收站作为LNG存储以及调配的重要单位之一，如果缺乏统一且有力度的管理、监控，极有可能发生安全故障事故以及运行危险。在LNG接收站建设中，潜在危险主要有以下几方面：首先，低温危险。如果LNG储罐区以及码头的温度过低，极有可能导致LNG接收站的部分设备出现由于温度过低无法正常运转的情况，进而导致天然气泄漏或引发其他安全事故。其次，BOG危险性。由于外界温度以及能量的变化会使LNG出现蒸发的情况，进而形成蒸发气体，这一种气体就是BOG。而在LNG储存时，虽然储罐本身发生蒸发几率较低，但也有可能对LNG接收站的安全产生一定的不良影响，一旦出现大量蒸发气体，有可能引发火灾等严重情况[2]。此外，在原本LNG接收站建设中，LNG接收站的工作人员的人身安全也受到LNG接收站内部工作温度较低且容易出现触电等情况的危险。

在此背景下，加强LNG接收站的数字化管理建设一方面能够降低人工在LNG接收站运行中的比重，进而降低工作人员出现人身危险的概率；另一方面，人工成本降低也有助于企业提高经济效益。此外，数字化管理建设能够实现对LNG接收站24 h不间断的监控，对于储罐区以及码头区而言，加强监控能够提高对BOG的预警以及低温预警，进而降低安全事故发生的概率。

4 LNG接收站数字化管理建设内容

对于LNG接收站而言，数字化管理是重要的管理形式之一，其建设应当从信息化建设出发，以LNG接收站的建设工程以及工艺流程为建设基础对LNG接收站进行分解，并按照数字化管理建设的系统框架进行分析以及构建[3]。LNG接收站的数字化管理分为基础设备层、数据层、平台层及应用层，其中应用层侧重于对数字化管理的应用，而数字化管理的构建主要以基础设备层、数据层和平台层为核心。对此，文章结合LNG接收站具体工作流程分析研究如下：

首先，在基础设备层，工作人员应当深入了解LNG接收站的具体工艺以及工作流程，包括码头、储罐区的工作流程等，在后续数字化管理建设中应当明确LNG接收站基础设备运行以及安全维护中的注意事项。其次，在数据层，工作人员应当从空间数据以及业务数据两个角度进行分析。空间数据是对LNG接收站码头区和储罐区的空间维度、地理环境以及三维模型等数据的分析，工作人员应当结合具体的分析数据构建不同的数据库。而业务数据库则更加实时、更加有针对性，主要应用于机械设备的数据分析，工作人员在构建时应当从机械设备实时数据、设备管理数据以及生产运营数据等角度构建相应的数据库。最后，平台层主要是指企业可视化平台、共享平台以及数据接口平台等，平台层是数字化管理应用的重要前提和基础。在建设流程的基础上，文章对LNG接收站的数字化管理建设具体分析如下：

4.1 三维数字系统

三维数字系统是为了保证数据层中空间数据的精准性以及稳定性而构建的数字系统之一，它能够帮助LNG接收站打造更加精准、覆盖面更广的数字化管理。对此，文章以自定义浏览形式为基础构建三维数字系统。自定义浏览形式可以实现对LNG接收站具体机械设备以及管线的查找和数据显示、数据分析等，如显示具体机械设备的坐标、水平和垂直距离量测。在实际设计中，工作人员可以采用仪表、阀门等不同的设计形式，并且按照设计手册以及设计图纸打造三维模型。而为了令三维数字系统更加精准，工作人员应当做好前期调研，严格测量LNG接收站各个地点以及机械设备等数据参数。特别是对于有隐蔽区域以及地下管线的机械设备，LNG接收站工作人员应当结合LNG接收站的具体设计图纸对LNG接收站进行精准度更高的整体测量。

4.2 智能巡视检查系统

传统的LNG接收站管理主要以人工巡检为主，这种方式检查效率较低，且人工巡检在数据校准上有可能出现错误，不利于LNG接收站的整体管理。此外，传统的人工巡检方式在巡检后将表格以纸质的方式进行储存，纸质档案有可能出现火灾等安全隐患，不利于LNG接收站的管理。而在传统人工巡检的基础上加入的智能巡视检查系统能够通过自身的系统以及数据分析管理平台，实现对巡检设备以及巡检线路的检查。在具体实施阶段，工作人员以智能巡视检查系统为基础，通过统一性的数据平台开展智能巡检，并制定智能巡视检查的具体路线、巡视检查的机械设备具体次数等，其检查过程更加简化便捷，且精准度更高。除此之外，智能巡视检查系统的全部工作流程以及过程性数据、结果数据都以电子化的形式上传到统一数据平台当中，这样既便于LNG接收站对相关数据进行储存以及分析，能有效提高LNG接收站对数据资料的利用度，工作人员只需要在平台上输入关键字就可以查询相应的智能巡视检查记录。该系统的构建主要借助着GPS系统以及GPRS系统对工作人员以及智能巡检系统进行监督和辅助工作，工作人员需要将数据发送到对应的平台服务器上，并通过服务器进行储存历史记录查询以及数据输出。

4.3 数据采集

数据采集的内容主要包括数字化管理建设的过程性数据采集以及具体进行设备的信息数据采集。过程性数据采集以施工数据采集为主，它是指LNG接收站工程在建设施工过程中的施工数据，主要包括测量数据、材料数据以及具体施工影像资料、过程数据、质量检验数据等；而设备信息数据主要以LNG接收站的机械设备为主，包括储罐数据、罐内低压泵数据、氮气系统数据、火炬系统数据、消防系统数据等[4]。对于数据采集而言，强化数据采集的标准不仅有助于统一数字化管理建设的标准，更有助于企业实现对LNG接收站生产运营精细化管理，对此文章从计划、实施到衡量3个阶段对数据采集的标准进行分析。

在计划阶段，工作人员需要对LNG接收站工程建设的项目需求进行分析，并以此为基础制定实施阶段的具体方案。实施阶段，主要包括数据采集的模板以及数据采集的实施方案两个方面。数据采集的模板又以数据分类、采集范围、质量标准和采集模板为主，而实施方案主要包括采集技术和采集方案两种。衡量阶段主要是指LNG接收站联合专家小组对实施阶段中数据采集模板的数据分类和数据采集实施方案进行审查，并编制相应的手册，具体部署数据采集系统。具体而言，数据采集的流程包括规划实施数据、检查数据、抽查数据、校对以及核对数据、数据入库等环节，参与方既包括LNG接收站的施工单位、监理部门又包括数字化建设单位以及完整性管理小组等。相关单位部门在数字化管理建设中必须保证数据采集的精准性以及所采集数据的正确性、采集的效率，不断提高数据管理的精准度。