Изключителни предизвикателства при товаренето и разтоварването на LNG -
Технологични иновации и промишлени приложения на рамена за зареждане при ниска-температура
Като важна част от чистата енергия, съхранението и транспортирането на втечнен природен газ (LNG) разчита на среда със свръх-ниска температура от -163 градуса. В връзката за товарене и разтоварване на втечнен природен газ ниско-температурното товарно рамо е ключовото оборудване, свързващо транспортния кораб, цистерната и приемащата станция. Той трябва да се справи с множество екстремни предизвикателства, като крехкост при ултраниска температура, контрол на топлопроводимостта и повреда на уплътнението едновременно. Неговото техническо ниво пряко влияе върху качеството на развитие на LNG индустрията.
Пробивът на нискотемпературните-температурни материали е основата за рамената за зареждане на LNG за реализиране на свръх-температурни операции. Тъй като обикновените метални материали ще претърпят сериозна крехкост в среда с ултра-ниска температура от -163 градуса, основните материали на рамената за зареждане на LNG обикновено използват аустенитна неръждаема стомана или алуминиева сплав. Тези материали имат отлична издръжливост при ниски{10}}температури и могат да поддържат структурна стабилност в температурния диапазон от -196 градуса до +50 градуса. Морските рамена за зареждане с втечнен природен газ с голям диаметър използват предимно алуминиева сплав за изграждане на тялото на рамото, което не само ефективно намалява теглото на оборудването и подобрява оперативната гъвкавост, но също така допълнително повишава устойчивостта на материала при ниска температура на крехкост чрез специален процес на термична обработка.
Дизайнът на топлоизолационната структура е основната технология за контрол на топлопроводимостта и предотвратяване на газификацията на LNG. Рамото за зареждане на LNG приема дву-слойна вакуумна изолационна структура. Вътрешната тръба се използва за транспортиране на LNG, а между външната тръба и вътрешната тръба се образува вакуумен междинен слой, за да се сведе до минимум топлопроводимостта. В същото време технологията за много-слойно обвиване на топлоизолация е възприета на ключови части, като тръбни интерфейси и въртящи се съединения, за да се подобри допълнително топлоизолационният ефект. Чрез тези конструкции скоростта на газификация на LNG по време на товарене и разтоварване може да се контролира на изключително ниско ниво, като се гарантира ефективност на транспортирането и се избягват рискове за безопасността, причинени от повишено налягане на газификация.
Цялостното надграждане на системата за безопасност е важна гаранция за рамената за зареждане на LNG. Такова оборудване е снабдено със специален ниско{1}}температурен авариен разцепващ клапан и неговите уплътнения са направени от специални материали, устойчиви на ултра-ниски температури, които могат да постигнат надеждно уплътняване в среда от -163 градуса. В същото време оборудването е интегрирано със сензор за наблюдение на степента на вакуум за-наблюдение в реално време на състоянието на вакуума на топлоизолационния междинен слой. След като степента на вакуум падне, незабавно се задейства аларма, за да се предотврати влошаването на топлопроводимостта, което води до голямо количество LNG газификация. В практиката на прилагане на проектите за приемни станции за втечнен природен газ в чужбина, местните ниско{10}}температурни зареждащи рамена са реализирали успешно разтоварването на LNG при -163 градуса, а степента на изтичане на основните компоненти е с порядък по-добра от международните стандарти, което показва техническата здравина на местните нискотемпературни зареждащи рамена.
Интелигентното надграждане е тенденцията на развитие на рамената за зареждане на LNG. С напредването на конструкцията на интелигентни пристанища рамената за зареждане на LNG постепенно интегрират технологии като визуално разпознаване, автоматично докинг и дистанционно управление. Интелигентните морски рамена за товарене на втечнен природен газ са успешно приложени във вътрешните пристанища, реализирайки безпилотна операция на процеса на товарене и разтоварване. Операторите могат дистанционно да издават инструкции за „скачване с едно-щракване“ чрез интелигентната платформа и оборудването автоматично завършва прецизното скачване с фланеца на кораба. Времето за работа е съкратено с повече от 60% в сравнение с традиционното ръчно управление. В допълнение, приложението на цифрова двойна технология може да реализира-симулация в реално време на работно състояние и прогнозиране на неизправности чрез изграждане на виртуален модел на оборудването, което значително подобрява работата на оборудването и ефективността на поддръжката.
С ускоряването на глобалния енергиен преход, търсенето на втечнен природен газ продължава да расте, а техническите изисквания за ниско-температурните зареждащи рамена непрекъснато се подобряват. В бъдеще рамената за зареждане на LNG ще се развият към по-голям диаметър, по-висок интелект и по-добри топлоизолационни характеристики. Чрез технологични иновации те ще насърчат безопасното и ефикасно развитие на LNG индустрията и ще осигурят силна подкрепа за заместване на чиста енергия.
