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基于业务要素的LNG接收站标准体系构建启示

2024-05-11祝悫智王凯濛孙大微薛鲁宁

中国标准化 2024年3期
关键词:标准体系

祝悫智 王凯濛 孙大微 薛鲁宁

摘 要:近年我国LNG行业的市场竞争逐步放开,行业软科学和硬技术实现双突破,我国LNG行业标准已从直接采标国外 LNG重点标准发展到自主制定适合国内LNG行业发展建设标准的阶段。通过综合标准化方法全面梳理我国LNG接收站全生命 周期及其业务对象与要素,基于对现有LNG接收站关键核心标准的解读与适用性分析,通过LNG接收站全生命周期的业务需 求及现阶段标准体系分析,梳理出LNG接收站标准体系中的薄弱环节,基于此,提出LNG接收站标准体系的规划建议。

关键词:LNG接收站,标准体系,标准化对象,适用性分析

DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.03.007

0 引 言

近年随着市场竞争逐步开放,我国LNG行业的 发展主要集中在LNG接收站调峰保供新态势、LNG 罐箱转运新业务、LNG工程国产化新突破、LNG储 备罐建设新政策等方面,行业软科学和硬技术实现 双突破,因而,标准化体系的发展完善迫在眉睫[1]。 经过多年发展,我国已从直接采标国外LNG重点标 准自主发展到制定适合国内LNG行业发展建设标 准的阶段。

当前国际上主要存在两种标准化模式,一种是 以俄罗斯为代表的基于计划管理的标准化模式,另一种是以欧美国家为代表的基于市场需求的标准 化模式。而“十四五”期间,我国将进一步强化以市 场需求为导向的特色标准化模式,深化标准领域供 给侧结构性改革,增加国家标准有效供给,进一步 加强强制性国家标准、推荐性国家标准和国家标准 样品的管理,着力构建推动高质量发展的国家标准 体系,以标准促进科技创新成果转化,助推产业升 级、绿色发展、城乡建设和社会建设,支撑国内大 循环、国内国际双循环建设,充分发展标准化在推 进国家治理体系和治理能力现代化建设中的基础 性、引领性作用[2]。

为此本文根据国内企业标准体系建设相关推 荐性国家标准和法规,对国内外LNG接收站标准体 系进行梳理,总结现有成果,挖潜我国现有标准体 系中待完善的方向,并针对智慧LNG接收站标准体 系建设提出可行建议。

1 LNG接收站标准化对象及要素

1.1 综合标准化方法

综合标准化方法是为了达到确定的目的,运用 系统分析方法,建立标准综合体,并贯彻实施的标 准化活动。标准综合体则是指综合标准化对象及相 关要素按其内在联系或功能要求,以整体效益最佳 为目标形成的相关指标协调优化、相互配合的成套 标准。目前,综合标准化方法是西方国家市场化标 准编制普遍采用的方法,具有成熟操作流程和较多 的成功案例。

依据综合标准化的工作流程,明确综合标准化 对象为LNG接收站,将LNG接收站的主要业务作为标 准化对象范围;采用自上而下法逐级分析,以LNG接 收站主要业务为顶层,向下逐级明确实现业务的功能 支撑,及实现功能的部件支持[3]。综合标准化方法为 明确LNG接收站对象及其要素提供了思路指导。

1.2 LNG接收站的全生命周期

基于全生命周期的LNG接收站项目管理的重要 现实意义是把LNG接收站项目看作一个生命体,强 调对其全生命周期发展过程实施持续不断、协调统 一的管理,系统识别各个阶段的风险问题,保证各 项管理活动前后衔接、形成闭环链,通过预防和不 断修正管理手段、方法等,达到成本最低、效率最 高、质量最可靠、环保最佳的效果。

具体做法是通过将LNG接收站生命阶段大致 划分为可研与设计、施工验收、运营维护三个部分, 从而明确各领域在不同时间段的子领域。目前,由 于国内的接收站起步较晚,还未达到设计运行寿 命,因此废弃封存阶段尚未纳入标准设计范围。全 生命周期框架如图1所示。

1.3 LNG接收站标准化对象

标准化对象分解提取过程主要包括三个部 分:本体库构建、体例构建、标准化数据库建立。 其中本体库构建以LNG接收站专业知识为支撑, 并依据LNG接收站标准文献的规范条款或技术指 标,建立起来的能够涵盖LNG接收站标准中出现的 所有有效概念(术语)的体系表。可以认为,LNG接 收站领域中本体即标准化对象,本体库即标准化 对象集合。

通过上述本体库构建流程,LNG接收站标准化 的对象即以LNG接收站专业知识为基础,以LNG接 收站标准文献的规范条款为依托,构建起来的术语 体系表。结合前期调研,参考GB 51156—2015《液 化天然气接收站工程设计规范》[4],梳理出LNG接 收站的标准化对象及要素,见表1。

2 我国LNG接收站标准体系现状及适 用性分析

2.1 我国LNG接收站标准体系现状

从2001年国内第一座LNG工厂在中原油田建 设,我国LNG接收站产业链技术经历了依赖国外提 供到学习转化,再到逐渐形成独立特色技术三个阶 段。在技术探索过程中,我国LNG接收站标准建设 也经历了翻译、引进、消化、吸收国际标准到自主编 制的过程。

21世纪初,我国LNG产业才刚刚起步,标准化 工作也是从零开始。1998年,我国石油工业标准化 技术委员会成立了天然气标准化委员会;1999年, 我国成立了全国天然气标准化技术委员会;2000年 成立了液化天然气标准技术工作组;2008年,成立 了全国石油天然气标准化技术委员会;2009年成立 液化天然气分技术委员会,秘书处挂靠于中海石油 气电集团有限责任公司,目前是第三届,共有来自中 海油、中石油、中石化、国家管网,以及民营企业、科 研院所、高校等51位委员组成。该机构由国家标准 委和国家能源局分管,归口管理国内LNG领域的国 家和行业标准,并与国际标准化组织液化天然气分 委员(ISO/TC 67/SC 9)对接。

LNG接收站属于交叉学科,涉及工艺运行、电 气、机械设备、自动化通信等多个专业。LNG接收 站相关标准主要包括国家标准、行业标准和企业标 准。在国家标准和行业标准层面,目前我国LNG接 收站相关国家标准、行业标准约39项,包括19项国 家标准、20项石油行業标准,以及其他行业标准。

2.2 LNG接收站现行标准适用性分析

(1)可研与设计阶段

可研与设计阶段,因为需要考虑整体功能需 求,也是LNG接收站的基础构建阶段,因此几乎所有 的标准化对象及要素都有相关的标准规范覆盖,其 中选址、总图与运输、工艺系统、LNG储罐、设备、仪 表及自动控制等都是必不可少的要素构成[5]。

主要可参考的站场综合规范有:GB 51156— 2015《液化天然气接收站工程设计规范》、GB/T 20368—2006《液化天然气(LNG)生产、储存和 装运》、GB/T 22724—2022《液化天然气设备与 安装 陆上装置设计》[6]和SY/T 6711—2008《液化 天然气接收站技术规范》。GB 51156—2015《液化天然气接收站工程设计规范》在站场技术方面 适用范围最广,原则性技术规定较为全面。GB/T 20368—2006《液化天然气(LNG)生产、储存和装 运》虽然在站场技术的原则性技术规定方面不如 GB 51156—2015全面,但二者无本质冲突,且内容 较GB 51156—2015更细致。不仅包含了站场技术规 范,还有站场调试运行方面的内容,较为全面。GB/ T 22724—2022《液化天然气设备与安装 陆上装置 设计》和SY/T 6711—2008《液化天然气接收站技术 规范》中有关站场设计的相关的条款与GB 51156— 2015、GB/T 20368—2006内容上有较多的交叉,比 选分析后发现仅工艺安全与环保一般规定、火炬处 理能力规定、加臭剂规定、氮气系统描述、储罐工 艺一般规定等少数几个方面的规定更为完善。

低温储罐的设计主要参考GB/T 26978—2021 《现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的 设计与建造》和GB 51156《液化天然气接收站工程 设计规范》相关内容[7]。管道的设计主要参考:SY/T 51257—2018[7]《液化天然气低温管道设计规范》[8]。

此外在项目前期阶段,SY/T 6807—2010《液化 天然气项目申请报告编制指南》、SY/T 6935—2013 《液化天然气接收站工程初步设计内容规范》、SY/ T 7302—2016《液化天然气接收站陆域形成和土建 工程技术指南》、SY/T 7434—2018《液化天然气接 收站能力核定方法》等规范分别应用于接收站前期 申请、土建工程指南和规模核定[9]。

(2)施工与验收阶段

在项目施工与验收阶段,主要对象包括储罐的 建造施工与接收站管廊及设备、厂房的基础建设。

储罐的施工建造主要参考GB/T 26978—2021 《现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的 设计与建造》。土建项目施工主要参考一些建筑行 业施工规范,对焊接、偏差等都有具体要求,验收 阶段主要参考一些设计标准条款,尚无统一的国家 或行业的验收规程,但是企业内部已有液化天然气 项目验收规程,可考虑比选汇编。

(3)运营与管理阶段

项目运行管理阶段的标准化对象主要为预冷 投产、工艺运行操作(如装卸船)、设备检维修、分 析化验、数字化、完整性管理等方面。

项目运行阶段主要参考SY/ T 6928—2018 《液化天然气接收站运行规程》。该标准与GB/T 20368—2006、SY/T 6711—2008在接收站调试和运 行方面无原则性冲突,但GB/T 20368—2006等规范 中的条款多为原则性规定,而SY/T 6928—2018主 要内容为详细的操作规程[10]。管道的预冷主要参考 SY/T 6928—2018《液化天然气接收站运行规程》中 管道预冷相关章节[11]。

2.3 LNG接收站企业标准体系规划建议

基于LNG接收站技术发展应用现状和LNG接 收站标准体系现状及其适用性研究,结合LNG接收 站业务需求,对LNG接收站全生命周期的标准体系 提出新标准制修订规划建议[12]。

(1)前期规划与设计阶段

前期规划与设计阶段主要的技术需求有LNG 储罐设计、LNG接收站工艺设计、设备国产化及 LNG接收站冷能利用。其中LNG储罐及接收站工艺 的设计技术相关标准体系较为完善成熟,建议直接 引用。设备国产化设计更多依赖材料、设备结构设 计、加工制造等端口,但其机理规范均有成熟标准 参考,建议直接引用。

而LNG冷能利用的多种技术处于示范落地阶 段,可编制相关标准,对LNG接收站的冷能综合利 用技术规划进行指导,包括冷能发电、换冷站、冷 能空分、海水淡化、梯级利用技术等。

(2)施工与建造阶段

在施工建造阶段,技术需求主要集中在LNG储 罐建造和智慧工地技术。

LNG储罐建造技术方面,目前相关标准体系较 为全面、成熟,建议直接引用。但是在新型儲罐技 术上还存在一些空白,可根据新型LNG储罐实施经 验编制企业标准,对地下储罐施工等新型式、新技术进行规范。

LNG接收站智慧工地建设尚处于起步阶段,整 体水平不高,可以通过编制规范,促进LNG接收站 智慧工地技术体系规范落地,如数字化交付流程、 数字化施工过程管理等。

(3)运营与管理阶段

在运营管理阶段,主要的业务需求有:LNG接 收站试开车、LNG接收站常规操作与管理、安全风 险识别与管控、数字化运营与、智慧LNG接收站。

在接收站的关键设备全生命周期管理中可以 做统筹规范,LNG接收站关键设备的全生命周期管 理细则,包括前期设备入库登记、运营期的检查维 修、运行状态管理及寿命动态评估技术细则。

安全风险识别与管控方面,现有定量分析与定 性分析的技术、规范均较为成熟,可结合接收站技 术特点,制定常用的安全风险分析与等级评价流程 规范及安全风险管控规范。

数字化运营与管理方面的业务需求较多,而标 准体系中涉及较少,可结合LNG接收站数字化运营 现状及技术需求,针对特色技术编制企标。

智慧LNG接收站技术作为当下LNG接收站发展 的必然趋势,可结合智慧LNG接收站建设运营现状 及技术需求编制企标。

3 结 论

通过总结分析我国现行LNG标准及标准体系, 提出了我国LNG标准及标准体系发展的新方向。标 准化管理工作需要在解决标准间交叉重复等现象 的基础上,進一步在标准研究的前瞻性、标准制定 的实用性、标准体系的夯实等方面加大提升力度, 统筹指导我国相关标准的编制、修订及标准体系 发展等工作,进一步形成LNG标准领域与技术领域 “同步走、互匹配”的行业标准发展趋势。

结合标准适用性分析可以发现,数字化、智能 化技术相关标准尚未完善,应该从顶层设计,基于 现有技术基础和现场实际需求,建立适用于LNG接 收站的数字化智能化标准体系。注重顶层设计和系 统统筹,从可研与设计阶段就进行数字化、智能化 的规划和预留,同步完善施工与实施阶段完善相关 标准体系。

参考文献

周婵,崔艳菲.我国液化天然气标准体系整合研究及发展 [J].石油工业技术监督,2017,33(2):22-26.

王品贤,李福刚,马武,等.中国LNG技术标准体系建设和发 展思路探讨[J].天然气与石油,2020,38(2):115-120.

刁海燕,邵男,王玉英,等.石油企业标准体系问题探讨[J]. 中国标准化,2023(2):56-59.

液化天然气接收站工程设计规范:GB 51156-2015[S]. 解忠武.企业开展技术标准适用性评价的思考[J].中国标 准导报,2013(8):42-44.

液化天然气设备与安装 陆上装置设计:GB/T 22724— 2022 [S].

扬帆.大型低温液化气储罐国家标准 GB/T 26978—2021 修订解读[J].压力容器,2023,40(4):52-58.

液化天然气低温管道设计规范:GB/T 51257—2017 [S].

液化天然气接收站能力核定方法:SY∕T 7434—2018 [S].

液化天然气(LNG)生产、储存和装运:GB/T 20368—2021 [S].

侯军.LNG接收站工艺管道试压标准对比分析[J].石油工 业技术监督,2020,36(5):33-36+40.

李淑一.LNG接收站企业标准化体系的建设[J].化工管 理,2020(31):7-8.

作者简介

祝悫智,工程师,主要从事油气储运工程研究。

(责任编辑:袁文静)

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