低温LNG安全转运智能高效装卸设备的改进设计

低温LNG装卸过程中存在着诸多问题,如机动性差、转运效率低、装卸压力不稳定、易结霜、易泄漏、智能化程度低等。为此,将生产效率提升需求与生产要素实际现状相结合,以智能、高效、实用为目标,通过突破自动定位对中装卸臂、变频式自增压防结霜智能汽化、防泄漏、智能转运平台与云管控等关键技术,集成创新研究基于智慧管控的低温LNG移动装卸技术与装备。研发出低温LNG移动装卸全程信息智慧管控平台,实现了低温LNG装卸环节的配套装备技术升级,提升了低温LNG智能装卸装备的技术水平,为新兴清洁能源LNG市场的开拓打下了技术基础。

低温LNG装卸撬全向移动平台结构设计与有限元分析

针对低温LNG装卸撬转运灵活性差的问题,设计一种车载液压驱动单剪叉式全向移动升降平台。利用三维建模软件SolidWorks对全向移动升降平台进行三维实体建模,通过有限元分析软件Ansys Workbench建立有限元分析模型,对其在最高处和初始状态时受力部件升降平台、单剪叉臂以及底盘构成的整个车架进行静力学分析,并校核各部件强度。最后通过结构优化设计提高低温LNG装卸撬的灵活性,解决了低温液化LNG固定式装卸撬不利于运输和移动、机动性差、转运效率差的问题,为低温LNG装卸撬全向移动平台的研究提供理论基础。

LNG运输船气试与首次装卸操作的程序

对液化天然气接收站配合液化天然气运输薄膜船进行气试操作的操作步骤进行了重点描述。对液化天然气运输船到达LNG接收站前的低温测试项目中的安全栅氮气充填、液货舱与管线干燥、惰化、物料管线与冷工作程序和应注意的事项进行了介绍,重点描述了液化天然气运输船到达LNG接收站后的物料处理系统测试,为气体测试的关键内容,包括液化天然气运输船与LNG接收站的连接以及紧急关停系统的测试程序具体内容及操作步骤,对净化环节的LNG蒸汽温度、货舱的压力,典型操作程序,应注意的检查项目进行了描述;对冷却阶段的温度指标、操作程序及注意事项进行了描述,对冷却后的装载、海上净化、海上冷却、LNG转移和泵操作、卸载、升温以及最后的惰化和通风操作步骤进行了描述。

基于模糊故障树的长江LNG船舶装卸作业风险预测

为了评估LNG进江船舶装卸作业风险,研究了基于模糊故障树的风险定量预测模型。该模型采用模糊集合理论与专家语言判断相结合的方法来量化基本事件发生的可能性,克服了我国长江LNG船舶装卸事故数据库不完善的问题。对192起LNG船舶历史事故数据进行统计分析,查阅国内外LNG货物装卸操作相关资料,辨识装卸作业过程中存在的风险源。结合长江通航环境特征建立LNG船舶装卸作业故障树,明确装卸作业失效的各种可能途径。模糊化过程用一致性决策方法综合专家意见,通过去模糊化输出过程得到顶事件概率,求得基本事件的模糊重要度系数。选取长江江苏段某LNG码头进行验证。结果表明,该码头装卸作业失效风险为4.559×10-4每船年,该值位于国际海事组织(IMO)规定的社会风险可接受范围内,高于全球LNG船舶装卸作业事故统计频率2.64×10-4每船年,装卸作业风险与沿海港口存在差异性,该结果可以为主管机关制订LNG船舶进江政策提供支撑。

薄膜型LNG船交变温度载荷下疲劳分析

海上环境引起的船体外板温度昼夜交替变化及装卸载会造成薄膜型LNG船温度应力交替变化。采用综合温度折算法确定船体外板典型昼夜温度,并针对薄膜型LNG船温度场分析建立三舱段有限元模型及底边舱折角区域精细模型,采用子模型法计算出各典型温度下的结构温度应力。研究结果表明底边舱折角处温度应力与船体外板水线面上下的温度差异呈良好的线性关系,船体外板温度的日周期性变化及装卸载引起的温度交变应力对船体结构疲劳强度影响不大。

基于AHP-模糊数学的LNG装卸场所安全风险评估

为预防LNG装卸场所发生泄漏事故,提出要运用层次分析法(AHP)理论,构建涵盖平面布置、安全管理、操作安全、防火防爆、监测监控一级指标的安全风险评估指标体系,计算各影响因素的权重值,再采用模糊数学的方法,组织专家对LNG装卸场所的各影响因素进行打分,并结合前面得到的权重值,对LNG装卸场所安全风险进行评估。对湖北某LNG装卸场所的安全风险进行综合评价,得出其安全状况为“较好”。同时通过实例验证,该方法得出的评估结果对LNG装卸场所的现状具有较强的理论意义和实用价值,能为LNG装卸场所的日常安全管理工作起到一定的借鉴作用。

装卸作业接头密封圈失效LNG泄漏数值模拟研究

在LNG槽车装卸作业过程中,LNG快速接头长时间在低温高压下工作,接头的密封圈极易损坏,导致LNG泄漏,其后果不堪设想。使用FLACS建立LNG泄漏扩散模型,并以Falcon系列实验的现场实验数据验证了该LNG泄漏模型有效性。再以装卸作业时LNG快速接头密封圈失效导致LNG泄漏扩散为研究对象,建立LNG装车区实体模型,并分析该泄漏工况下LNG扩散规律、危险区域范围、可燃气云TNT当量和影响因素。结果表明,在密封圈完全失效的情形下,LNG扩散形成的燃烧爆炸危险区域最大直径为58 m,形成的可燃气体云团体积最大为178.7 m^(3),其TNT当量最大约为24 kg。

中小型LNG运输船设计关键技术

通过调研大量国内外LNG船相关资料，在分析国内LPG、乙烯运输船及其液舱的特点和设计方法的基础上，阐述了中小型液化天然气船液舱选型、液舱设计及液货装卸处理系统设计的关键技术。从液货舱的材料选择、制荡舱壁的型式和布置、绝缘保温层设计选型、支座及加强结构设计、结构强度分析等方面论述中小型LNG运输船C型独立液舱的设计基本思路。

基于故障树的LNG船舶装卸货泄漏事故分析

随着全球对LNG需求的不断上升,LNG船舶不断呈现大型化发展的趋势。同时,由于LNG具有低温、易燃易爆等固有的特殊危险性,LNG船舶装卸货过程中的安全问题随之突显。因此,针对LNG船装卸货泄漏事故,基于故障树分析法对可能造成LNG船装卸货泄漏事故的船舶因素进行分析,并建立故障树模型,求出该模型的最小割集和结构重要度系数并排序,根据底事件概率算出顶事件发生概率,提出控制风险的建议措施。

LNG储罐卸料管线弹簧支吊架应用

本文介绍了两种类型的弹簧支吊架,可变弹簧和恒力弹簧支吊架,并将其应用到LNG储罐卸料管线支吊架设计上。通过CAESARII软件模拟,从荷载分布情况对支吊架设置方案进行了对比,分析两种方案的优缺点,为后续设计提供借鉴。

LNG装卸臂配重平衡系统设计

配重平衡系统是LNG装卸臂总体设计的关键点,其性能的优劣决定了装卸臂整机的能耗和结构的安全性。分析了单配重型式的LNG装卸臂配重平衡系统的设计要求及控制指标,提出了一种快速、有效的设计方法。

浅谈LNG接收站码头卸料系统管线柔性分析

通过对温度形变即冷拱产生的原因进行分析,阐述了冷拱发生时管道截面的变形可分解为沿轴向的拉伸变形和截面的转角变形,导致部分支架临时脱空,使管道各支架的受力重新分配以达到整个系统新的平衡,以至于个别支架承受的重力偏大;通过对水击产生的原因进行分析,阐述了水击力过大会导致空穴产生,空穴水击超压往往要比正压水击要严重得多,瞬态压力可能远远高于管道设计压力,引起爆管,以及瞬间冲击管道,支架或管口,可导致管道偶然应力超标,管口和支架瞬时推力过大等严重后果。并结合山东LNG和广西LNG卸料系统管线的详细计算分析和对比,总结了LNG接收站卸料系统管线的布置和支架设置的注意事项。

码头作业天数分析论证方法探讨——以洋口港液化天然气码头装卸作业为例

提出了一种分析论证码头作业天数的新方法,综合分析了各水文气象因子之间的独立性与相关性,可避免重复计算不利作业情况,充分利用可作业时间。使用南通市如东县阳光岛附近海域2012年一整年连续风、浪、能见度等实测资料,依据液化天然气码头装卸作业标准,采用新方法综合分析码头可作业天数,并与常规方法进行了比较。结果显示,新方法比常规方法更简单,结果也更精确。同时,本文给出了2012年全年、各季的可装卸作业天数及不利作业天数结果,供相关部门参考使用。

液化天然气槽车装卸站管道检验技术研究

液化天然气(LNG)作为一种清洁、高效的能源广泛应用于工业生产中。由于LNG的低温特性,其运输管道一般采用保冷结构来减少外界的传热,因此常规的压力管道定期检验方法不适用于LNG管道。利用RBI技术识别了某LNG接收站内LNG槽车装卸站管道的主要失效模式及失效机理,制定了具有针对性的检验策略,再根据检验策略采用了X射线数字成像检测技术、脉冲涡流检测技术、红外热成像技术对该LNG槽车装卸站管道进行了检验,从而提高了检验的效率,基本解决了在役不停输条件下检验LNG管道的难点问题。

低温干式接头密封失效泄漏扩散数值模拟

针对低温干式接头密封失效造成甲烷泄漏的情况,采用CFD软件FLACS对LNG气化后的泄漏扩散过程进行数值模拟,对甲烷扩散过程的浓度分布及云团扩散速度进行研究,并分析了泄漏过程中可燃气体云团量的变化情况。结果表明:LNG泄漏后迅速气化扩散,40 s后各监测浓度维持稳定;最远扩散距离约40 m,气体扩散总范围最长直径约70 m,扩散最高处大约1.5 m;120 s内LNG泄漏量为30 kg,气化后天然气体积为42.3 m 3,可燃气体云团量为140 m 3;LNG泄漏吸收空气中的热量,在地面形成流动层,贴近地面浓度高,远离地面浓度低,随着高度上升气体的可燃爆炸危险区域逐步缩小。

国产与进口槽车装卸撬比较

对上海天然气管网有限公司五号沟LNG站内使用的国产和进口槽车装卸撬的工艺、管道布置、冷却方式、卸液臂原理和装载速度等方面进行了比较,汇总了两种槽车装卸撬的优劣方面。

液化天然气卸料传输系统选型与配置

液化天然气浮式储存及再气化装置(LNG-FSRU)卸料传输系统系用于液化天然气货物在船岸或船船之间进行驳运(装载或卸载)、加注作业的整套管路连接系统,液化天然气的传输相态包括液相传输和气相传输,适用的传输方式有旁靠式刚性臂传输、串靠式刚管传输和软管式传输。通过解析相应规范、规则和行业标准的适用性,比较分析不同卸料传输系统的性能特点,提出卸料传输系统选型与应用配置的总体原则。

液化天然气B型独立液货舱结构低周疲劳研究

基于某B型独立液货舱为研究对象,开展液化天然气(LNG)船码头装卸货工况下的结构应力和温度场热应力分析,重点针对液货舱水平强框处连接节点计算其因装卸货受力和温度变化所引起的疲劳累积损伤。研究结果表明,部分研究疲劳节点由装卸货产生的低周疲劳损伤在整个结构疲劳累积损伤中的占比较大,对结构疲劳损伤起主导作用,需要在液货舱疲劳强度分析中予以重点关注。因此,对此类B型独立液货舱进行结构设计必须考虑低周疲劳的影响。

液化天然气槽车装卸一体化系统

杭州东部应急气源站采用的LNG槽车装卸一体化系统解决了LNG槽车装、卸装置分开设置资源浪费的问题,实现装、卸车在同一系统上作业,可以广泛应用于LNG厂站槽车装卸车。