LNG接收站建設(shè)與運(yùn)營(yíng)

LNG接收站建設(shè)與運(yùn)營(yíng)技術(shù)溝通感謝學(xué)會(huì)石油儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)委員會(huì)的邀請(qǐng)，很榮幸能與各位同仁一起溝通LNG新技術(shù)在中石化的應(yīng)用，投產(chǎn)狀態(tài)并展望將來(lái)LNG行業(yè)進(jìn)展。自然氣分公司的主要職責(zé)為：負(fù)責(zé)自然氣長(zhǎng)輸管道、LNG接收站、CNG加氣母站、儲(chǔ)氣庫(kù)等的建設(shè)和運(yùn)行治理;目前，自然氣分公司運(yùn)行管網(wǎng)4600余公里，參控股合資管道近5000公里，年供氣規(guī)模150億立方米，市場(chǎng)掩蓋范圍15個(gè)省〔市〕。正在逐步形成“二線”〔川氣東送管道、榆濟(jì)輸氣管道〕、“三站”〔山東LNG接收站、天津LNG接收站、北海LNG接收站〕、“三庫(kù)”〔中原、江漢、金壇儲(chǔ)氣庫(kù)〕的布局。宗旨：“奉獻(xiàn)清潔能源共建美麗中國(guó)”目錄一、山東LNG接收站新技術(shù)應(yīng)用二、山東LNG接收站投產(chǎn)狀態(tài)三、中石化LNG的今后進(jìn)展（1）概述（2）LNG儲(chǔ)罐（3）接收站（4）碼頭一、山東LNG接收站新技術(shù)應(yīng)用青島LNG接收站區(qū)域位置圖〔1〕概述碼頭與陸域形成LNG罐區(qū)LNG場(chǎng)站工程1個(gè)LNG碼頭；1個(gè)工作船碼頭；LNG船航道深度：-14.7m;取排水口、引橋及護(hù)岸。3臺(tái)LNG儲(chǔ)罐：16萬(wàn)方，全容罐，內(nèi)罐直徑80米，外罐外徑83.6米；一期調(diào)整增設(shè)一臺(tái)儲(chǔ)罐及相應(yīng)配套工藝處理設(shè)施。碼頭卸料設(shè)施;工藝處理設(shè)施；計(jì)量外輸設(shè)施；LNG裝車(chē)設(shè)施；火炬設(shè)施；BOG系統(tǒng)；輕烴回收系統(tǒng)；公用工程系統(tǒng)及生產(chǎn)幫助設(shè)施。山東LNG接收站設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐接收站碼頭中交二航院SEIFEEDSofz、TDLPEC（總體院）各設(shè)計(jì)院均為第一次擔(dān)當(dāng)LNG接收站設(shè)計(jì)，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸取世界先進(jìn)的工藝技術(shù)，攻堅(jiān)克難，樂(lè)觀開(kāi)展技術(shù)爭(zhēng)論及創(chuàng)新，取得了多項(xiàng)技術(shù)突破，獨(dú)立完成了EPC工作，使山東LNG接收站在整體設(shè)計(jì)上到達(dá)了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。新技術(shù)一架空筏板地基代替樁基二底板厚度國(guó)內(nèi)最薄三獨(dú)立掌握有限元分析技術(shù)四改進(jìn)4#儲(chǔ)罐穹頂澆筑施工工藝新亮點(diǎn)五預(yù)應(yīng)力及錨具首次國(guó)產(chǎn)化六9%Ni鋼焊接技術(shù)創(chuàng)新〔2〕LNG儲(chǔ)罐架空筏板技術(shù)：筏板+短柱+剪力墻一在原設(shè)計(jì)根底上進(jìn)展優(yōu)化，制造性的承受了筏板+短柱+剪力墻的LNG儲(chǔ)罐根底模式，承臺(tái)環(huán)梁局部厚度800mm，中間區(qū)域600mm，不僅削減儲(chǔ)罐根底投資，也大大縮短了施工周期。筏板根底由埋地鋼筋混凝土根底筏板，兩道開(kāi)洞率為50%的環(huán)形斷續(xù)鋼筋混凝土抗震剪力墻〔108塊，外圍兩圈〕以及616根截面0.6m×0.6m的鋼筋混凝土短柱組成。1-4#LNG儲(chǔ)罐筏板根底地基均承受自然地基，持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖，經(jīng)計(jì)算，其地基承載力、最大沉降值均滿足要求。儲(chǔ)罐技術(shù)創(chuàng)新地基篩選：樁基VS架空筏板工期：該場(chǎng)地因強(qiáng)風(fēng)化巖土層厚，且中風(fēng)化巖層頂標(biāo)高起伏波動(dòng)大，灌注樁為嵌巖樁，鉆孔施工進(jìn)度慢，假設(shè)再考慮灌注樁試樁周期等因素，詢問(wèn)施工單位認(rèn)為承受筏板根底方案可節(jié)省施工周期三個(gè)月以上。工程量：樁基方案和筏板根底方案，外罐罐壁及罐頂?shù)葮?gòu)造一樣。因此只對(duì)外罐底板及以下構(gòu)造的工程量〔取單座平均值比較〕進(jìn)展比較。由下表可知，筏板根底方案的總鋼筋混凝土用量10260m3少于樁基方案14255m3的總鋼筋混凝土用量。僅僅混凝土一項(xiàng)可節(jié)省投資400萬(wàn)元。

外罐底板m3樁基m3抗震墻m3短柱m3筏板m3合計(jì)鋼筋砼m3樁基方案71997056

14255筏板基礎(chǔ)3744

269377587010260抗震設(shè)計(jì)施工技術(shù)質(zhì)量控制罐底國(guó)內(nèi)最薄二儲(chǔ)罐技術(shù)創(chuàng)新山東LNG儲(chǔ)罐底板厚度中心區(qū)域?yàn)?00mm，環(huán)形區(qū)為800mm，做到了國(guó)內(nèi)最薄。在后期的實(shí)踐驗(yàn)證中，此底板在承載力及其他方面滿足設(shè)計(jì)要求。國(guó)內(nèi)部分LNG項(xiàng)目底板工程主要參數(shù)項(xiàng)目底板半徑底板厚度大連LNG43.7m中心區(qū)900mm環(huán)形區(qū)1200mm浙江LNG44.55m1000mm珠海LNG43.55m中心區(qū)950mm環(huán)形區(qū)1200mm福建LNG43.55m中心區(qū)1100mm環(huán)形區(qū)1400mm上海LNG

中心區(qū)700mm環(huán)形區(qū)1200mm北海LNG

1200mm天津LNG

1100mm國(guó)內(nèi)工程首次獨(dú)立把握有限元分析技術(shù)三儲(chǔ)罐技術(shù)創(chuàng)新混凝土超低溫非線性有限元分析計(jì)算首次應(yīng)用于國(guó)內(nèi)工程在LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)過(guò)程中，承受有限元分析技術(shù)，全面分析驗(yàn)證了LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的牢靠性，為設(shè)計(jì)供給了理論支撐，其中混凝土超低溫非線性有限元分析計(jì)算屬國(guó)內(nèi)工程獨(dú)立把握。儲(chǔ)罐穹頂施工優(yōu)化四儲(chǔ)罐技術(shù)創(chuàng)新4#儲(chǔ)罐穹頂澆筑施工工藝改進(jìn)，首次承受穹頂大體積混凝土澆筑時(shí)兩步走的方法。先澆一層C50混凝土保證穹頂?shù)臉?gòu)造強(qiáng)度，預(yù)留約10公分的厚度后澆無(wú)收縮砂漿，確保穹頂中間400mm及邊緣800mm的厚度一次成型，確保不發(fā)生裂紋，保證了構(gòu)造強(qiáng)度又做到了外觀平滑，極大的提高了工作效率，該技術(shù)屬于國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。與傳統(tǒng)施工效果比照儲(chǔ)罐穹頂施工優(yōu)化四儲(chǔ)罐技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化后優(yōu)化前儲(chǔ)罐技術(shù)創(chuàng)新預(yù)應(yīng)力施工及錨具首次國(guó)產(chǎn)化五國(guó)產(chǎn)預(yù)應(yīng)力能否滿足儲(chǔ)罐要求，主要在于鋼絞線和錨具能否到達(dá)國(guó)際及國(guó)內(nèi)的相關(guān)要求。國(guó)產(chǎn)鋼絞線分別進(jìn)展了單孔、19孔、27孔的低溫試驗(yàn)，低溫錨具經(jīng)過(guò)了靜載試驗(yàn)、疲乏試驗(yàn)和錨下荷載傳遞試驗(yàn)等測(cè)試，確定均到達(dá)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。每臺(tái)儲(chǔ)罐預(yù)應(yīng)力工程費(fèi)用可節(jié)省三分之一，拉低了國(guó)外相應(yīng)技術(shù)的報(bào)價(jià)，使得國(guó)內(nèi)企業(yè)有更多項(xiàng)選擇擇權(quán)。罐底保冷材料也承受?chē)?guó)產(chǎn)泡沫玻璃。罐壁預(yù)應(yīng)力波紋管預(yù)應(yīng)力國(guó)產(chǎn)化錨座卡具扶壁柱預(yù)應(yīng)力口泡沫玻璃磚切割泡沫玻璃磚鋪設(shè)

泡沫玻璃磚鋪設(shè)

泡沫玻璃磚鋪設(shè)

儲(chǔ)罐穹頂施工優(yōu)化六儲(chǔ)罐技術(shù)創(chuàng)新9%Ni鋼是國(guó)際公認(rèn)的焊接難度較大的材料，國(guó)內(nèi)對(duì)9%Ni鋼焊接的爭(zhēng)論已進(jìn)展多年，焊接工藝評(píng)定及工法已較為成熟。但內(nèi)罐底板、二次底板的大角焊縫的焊接均承受手工電弧焊。此焊接方法工作量大，對(duì)工人要求較高，且操作不便不適合長(zhǎng)期連續(xù)作業(yè)，也造成了一些返修率高等問(wèn)題。山東LNG經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外技術(shù)比對(duì)，領(lǐng)先承受了大角焊縫自動(dòng)焊，經(jīng)過(guò)實(shí)踐說(shuō)明，該焊接方法線能量小、層道數(shù)少，焊接完成后成型美觀、變形小，而且焊接接頭數(shù)量削減，打磨修補(bǔ)量明顯降低。一般焊工即可嫻熟操作。同時(shí)，得益于該技術(shù)的平穩(wěn)及高效，此種焊接方法對(duì)環(huán)境影響明顯減小。①輕烴回收裝置山東LNG原料氣中有200萬(wàn)噸/年富LNG，C2+以上組分摩爾含量高達(dá)13%，C2+以上組分質(zhì)量含量22%。為充分利用LNG原料氣中的輕烴資源，設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)首套從LNG中分別輕烴的裝置，可從200萬(wàn)噸/年富LNG分別出中C2\C3+組分約40萬(wàn)噸/年，山東LNG接收站充分發(fā)揮煉化行業(yè)優(yōu)勢(shì)，為國(guó)內(nèi)LNG接收站開(kāi)創(chuàng)了一種新的盈利模式；〔2〕接收站②首創(chuàng)了在BOG再冷凝器氣相入口前增加BOG冷換器，利用高壓泵出口LNG的冷量為BOG降溫，穩(wěn)定了BOG進(jìn)入再冷凝器溫度，使再冷凝器操作更加穩(wěn)定；③山東LNG安全閥放空承受密閉放空至BOG管網(wǎng)以盡可能回收利用，而汽化器超壓放空至火炬管網(wǎng)也確保超壓工況下無(wú)可燃?xì)怏w就地泄漏，增加了工藝運(yùn)行的密閉性、安全性。放火炬PSV〔3〕接收站①充分考慮不同船型需求，系靠泊設(shè)施在國(guó)內(nèi)首次承受8系纜墩布置本工程設(shè)計(jì)代表船型為8~26.6萬(wàn)m3LNG船，船長(zhǎng)變化范圍較大〔239~345m〕，由于LNG船舶橫纜導(dǎo)纜孔位置集中于船頭、船尾較窄的空間，船舶導(dǎo)纜孔位置相對(duì)于碼頭必定會(huì)隨船長(zhǎng)不同而大幅度變化。因此，為了使LNG碼頭能夠更好地適應(yīng)船長(zhǎng)的變化結(jié)合引橋的布置，承受8系纜墩的布置形式?！?〕碼頭②海水泵房創(chuàng)新性的承受止水圍堰干地施工法考慮接近LNG儲(chǔ)罐允許震驚安全條件以及海水泵房施工的便捷性、牢靠性，海水泵房最終確定了止水圍堰干地施工法，確保在干地條件下進(jìn)展大范圍混凝土澆筑，既保證了施工的安全和質(zhì)量，縮短了工期，又降低工程費(fèi)用，節(jié)省了資金?！?〕天津LNG接收站接收站工藝包天津LNG接收站工程工藝包在吸收、消化國(guó)外先進(jìn)工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝包進(jìn)行了再開(kāi)發(fā)，具有中石化知識(shí)產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)了工藝的國(guó)產(chǎn)化。LNG罐區(qū)由于天津LNG位于淤泥質(zhì)土地的特殊性，LNG儲(chǔ)罐的應(yīng)用隔震支座工藝，并采用了國(guó)產(chǎn)隔震支座；儲(chǔ)罐國(guó)產(chǎn)低溫鋼筋部分批次首次采用了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了低溫鋼筋國(guó)產(chǎn)化；9Ni鋼板延續(xù)使用國(guó)內(nèi)鞍鋼與南鋼的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐主要材料的國(guó)產(chǎn)化汽化工藝區(qū)浸沒(méi)燃燒式汽化器（除高、低壓浸沒(méi)燃燒式汽化器各一臺(tái)進(jìn)口外）、中間介質(zhì)汽化器均通過(guò)中石化與國(guó)內(nèi)制造商聯(lián)合研發(fā)、制造，實(shí)現(xiàn)大型國(guó)產(chǎn)LNG汽化器零的突破。其他工藝區(qū)BOG再冷凝器首次由國(guó)內(nèi)供應(yīng)商設(shè)計(jì)、制造加工，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化；除唐山LNG外，再次使用國(guó)產(chǎn)海水泵；此外部分海水蝶閥、碳鋼截止閥、止回閥、碳鋼全焊接球閥，碳鋼中低壓球閥均采用國(guó)產(chǎn)方案?？刂葡到y(tǒng)（DCS、SIS&OTS）等均由國(guó)外企業(yè)中國(guó)公司制造，進(jìn)一步加快了LNG接收站工程設(shè)備材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。2023年11月14日首船調(diào)試氣到岸，標(biāo)志著首個(gè)LNG工程--青島LNG接收站正式投產(chǎn)。2023年12月13日，來(lái)自巴布亞新幾內(nèi)亞的“切爾西”號(hào)海輪，裝載著約15萬(wàn)立方米LNG?？吭诙铱诖a頭，標(biāo)志著接收站正式投入運(yùn)行。截止2023年1月12日，總共完成了23個(gè)航次的接船作業(yè)〔其中1個(gè)航次調(diào)試氣，22個(gè)航次商業(yè)氣〕，合計(jì)卸貨177余萬(wàn)噸。輕烴：青島LNG接收站輕烴回收系列二裝置開(kāi)車(chē)成功，開(kāi)頭生產(chǎn)產(chǎn)品。經(jīng)取樣分析，液態(tài)乙烷、液化石油氣產(chǎn)品質(zhì)量合格，到達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，并成功裝車(chē)外輸，這標(biāo)志