數(shù)字化液化天然氣接收站綜合實驗平臺開發(fā)

王海清， 陳韜婕， 劉祥妹

(中國石油大學(xué)(華東) 安全科學(xué)與工程系， 山東 青島 266580)

數(shù)字化液化天然氣接收站綜合實驗平臺開發(fā)

王海清， 陳韜婕， 劉祥妹

(中國石油大學(xué)(華東) 安全科學(xué)與工程系， 山東 青島 266580)

設(shè)計了數(shù)字化液化天然氣(LNG)接收站綜合教學(xué)實驗平臺，集成了DCS、SIS、FGS和報警管理等多層面立體安全技術(shù)屏障技術(shù)，實現(xiàn)了模擬開車啟動運行、操作卸船、氣化外輸、站內(nèi)循環(huán)與操作倒罐5種模式，并創(chuàng)新開展了不同工藝單元泄漏場景模擬及其相應(yīng)的安全與應(yīng)急實驗對策，包括壓力保護系統(tǒng)、模擬報警泛濫的管理和氣體探測等實驗內(nèi)容。通過該數(shù)字化綜合實驗平臺的建設(shè)，對探索在國際化工程教育的視野下，如何達成先進教學(xué)實驗平臺與培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)之間的互動影響，提供了重要的微觀案例與技術(shù)實現(xiàn)基礎(chǔ)。

液化天然氣； 綜合實驗平臺； 安全工程； 儀表化安防系統(tǒng)

0 引 言

2011年國務(wù)院學(xué)位委員會第二十八次會議通過的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》，將安全科學(xué)與工程學(xué)科列為一級學(xué)科，這一事件對于進一步推進安全科學(xué)與工程學(xué)科及相關(guān)專業(yè)發(fā)展，優(yōu)化安全人才知識結(jié)構(gòu)，為提高安全科學(xué)與工程學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量帶來新的契機[1]。

安全工程專業(yè)的快速發(fā)展，極大地促進了我國安全工程學(xué)科建設(shè)和安全工程專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)。但是由于存在人才培養(yǎng)模式單一，即絕大部分院校的安全工程專業(yè)人才教授偏重理論知識的問題，使得該培養(yǎng)模式下的人才其無法很好地滿足社會對于安全工程專業(yè)日益增長的需求。故應(yīng)提高安全專業(yè)人員的質(zhì)量，不斷完善高等院校安全工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式。實驗教學(xué)是實踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，課程設(shè)置也應(yīng)滿足培養(yǎng)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的要求,在工程技術(shù)基礎(chǔ)知識及行業(yè)安全工程領(lǐng)域開設(shè)實驗項目。安全工程實驗室既應(yīng)滿足本科生基礎(chǔ)課程教學(xué)的需要，又要滿足安全工程學(xué)科發(fā)展的科研主攻方向的要求[2]。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式存在以下弊端：① 大部分的實驗是驗證性實驗，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維；② 實驗室對外開放交流不夠，導(dǎo)致學(xué)科建設(shè)、學(xué)術(shù)領(lǐng)域的最新信息不能及時地引入到學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)中來；③ 未充分利用現(xiàn)有資源整合實驗室，缺乏綜合性實驗平臺[3-5]。結(jié)合國內(nèi)外部分高校的實驗教學(xué)模式，本文將現(xiàn)代過程安全管理技術(shù)(儀表化安防技術(shù))與化工工藝單元結(jié)合，設(shè)計了數(shù)字化液化天然氣(LNG)接收站綜合教學(xué)實驗平臺，創(chuàng)新開展了不同工藝單元泄漏場景模擬及其相應(yīng)的安全與應(yīng)急實驗對策，包括壓力保護系統(tǒng)、模擬報警泛濫的管理和氣體探測等實驗內(nèi)容。

1 數(shù)字化LNG接收終端實驗裝置的設(shè)計

液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)，通常由專用運輸船從生產(chǎn)地輸出終端運到目的地接收終端，經(jīng)再氣化后外輸至用戶。LNG接收站的工藝方案分為直接輸出式和再冷凝式兩種，兩種工藝方案的主要區(qū)別在于對儲罐蒸發(fā)氣(BOG)的處理方式不同。直接輸出式是利用壓縮機將LNG 儲罐的蒸發(fā)氣壓縮增壓至低壓用戶所需壓力后與低壓氣化器出來的氣體混合外輸；再冷凝式是將儲罐內(nèi)的蒸發(fā)氣經(jīng)壓縮機增壓后，進入再冷凝器，與由LNG儲罐泵出的LNG 進行冷量交換，使蒸發(fā)氣在再冷凝器中液化，再經(jīng)高壓泵增壓后進入高壓氣化器氣化外輸。再冷凝工藝可以利用LNG 的冷量，減少蒸發(fā)氣體壓縮功的消耗，從而節(jié)省能量，比直接輸出工藝更加先進、合理[6]。

LNG接收終端實驗裝置是為本科多門安全專業(yè)課程提供實踐性認(rèn)識和安全技術(shù)措施的操作平臺。該實驗平臺很好地將LNG接收終工藝與安全控制系統(tǒng)結(jié)合起來，由LNG接收終端實驗裝置及控制系統(tǒng)兩部分組成。包括LNG接收站的卸船工藝、儲存工藝、低壓/高壓輸送工藝、再冷凝工藝、火炬放空工藝、氣化外輸工藝功能模塊及輔助設(shè)施(如控制工藝、排污工藝、充氣工藝、后臺管理工藝等)。該平臺有利于學(xué)生對LNG終端接收工藝及自動控制系統(tǒng)運行機理的理解，提高了實驗教學(xué)效果[7-8]。由于國內(nèi)大型LNG 接收終端運行時間不長，缺乏經(jīng)驗，很多技術(shù)需要借鑒及摸索，因此，實驗裝置的建設(shè)可為國外大型LNG 接收終端運行技術(shù)的吸收、消化提供硬件基礎(chǔ)，也可為LNG終端控制提供實驗研究平臺。

設(shè)計LNG接收終端實驗裝置的主要功能如圖1所示，其中一些功能模塊做過必要的近似處理，如卸載功能等[7]。根據(jù)圖1所示的實際LNG接收終端的液化天然氣的輸入和天然氣的輸出狀況，LNG接收的操作可分為以下幾種模式[9-10]。

(1) 開車啟動運行模式。通過用少量LNG試運行該系統(tǒng)平臺，打開處于卸料總管線、處于進料管線以及處于進氣管線上的截止閥，觀察各個工藝系統(tǒng)中的儀表變化情況，并記錄數(shù)據(jù)。

(2) 操作卸船模式。打開處于卸料總管線上、進料管線上、處于進氣管線上的截止閥，開啟卸船泵，采用較小的卸船流量來預(yù)冷卸料臂及卸料管線，以避免產(chǎn)生較多的蒸發(fā)氣；關(guān)閉上進液閥，逐漸增加流量到設(shè)定值，進行卸料；隨著LNG輸出，船內(nèi)氣相壓力會逐漸下降，為維持其氣相壓力值一定，利用儲罐內(nèi)產(chǎn)生的部分BOG加壓后，經(jīng)蒸發(fā)氣回流管線及蒸發(fā)氣回流臂送至船內(nèi)，補充船內(nèi)氣壓；卸料完成后，利用N2分液罐內(nèi)的氮氣吹掃殘留在卸料臂、卸料管線上的LNG；開啟低壓輸送泵、高壓輸送泵，打開回流管線上用于保護泵的最小流量閥，關(guān)閉循環(huán)管線上的球閥，將儲罐內(nèi)LNG輸送至下一級，在輸送管線上的LNG被分成兩路：一路LNG經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥進入再冷凝器液化BOG，另一路LNG則與從再冷凝器出來的LNG混合直接被輸送至高壓輸送泵；開啟汽化器，將LNG送至汽化器進行氣化，送至下游用戶；在該操作過程中，要注意觀察各工藝系統(tǒng)中儀表的變化情況，并記錄數(shù)據(jù)。

(3) 氣化外輸模式。關(guān)閉卸船泵、處于卸料總管線上的截止閥、處于蒸發(fā)氣回流管線上的截止閥，打開處于循環(huán)管線上的截止閥，其他設(shè)備的狀態(tài)與卸船--正常輸出模式相同，注意觀察各工藝系統(tǒng)中儀表的變化情況，并記錄數(shù)據(jù)。

(4) 站內(nèi)循環(huán)模式。關(guān)閉卸船泵、處于卸料總管線上的截止閥、處于進料管線上的截止閥、處于蒸發(fā)氣回流管線上的截止閥、進氣管線上的截止閥、壓縮機、低壓輸送泵、高壓輸送泵以及汽化器，開啟循環(huán)管線上的截止閥、進料管線上的截止閥，用少量的LNG循環(huán)保持系統(tǒng)的冷態(tài)，蒸發(fā)氣用作火炬長明燈燃料氣，多余的蒸發(fā)氣則排放到火炬系統(tǒng)，注意觀察各工藝系統(tǒng)中儀表的變化情況，并記錄數(shù)據(jù)。

圖1 LNG接收終端工藝流程圖

(5) 操作倒罐模式。開啟倒罐泵、打開回流管線上用于保護泵的最小流量閥、處于倒罐管線上的截止閥，關(guān)閉回流管線上用于保護泵的最小流量閥、處于倒罐管線上的截止閥，實現(xiàn)兩個儲罐之間的倒罐；在此操作過程中，注意觀察各工藝系統(tǒng)中儀表的變化情況，并記錄數(shù)據(jù)。

本實驗裝置的實景如圖2所示。

(a)(b)

圖2 模擬LNG接收站實驗裝置

2 儀表化安防系統(tǒng)的設(shè)計

儀表化安防技術(shù)是安全技術(shù)與計算機技術(shù)、儀表自動化技術(shù)和信息技術(shù)的集成應(yīng)用，是技術(shù)安全(Technical Safety)的代表領(lǐng)域之一。代表性技術(shù)主要包括工藝安全管理PSM與風(fēng)險降低技術(shù)、報警系統(tǒng)設(shè)計及生命周期管理、安全儀表系統(tǒng)與功能實現(xiàn)、火氣系統(tǒng)FGS設(shè)計基礎(chǔ)以及探測系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計等[11]。儀表化安防系統(tǒng)在化工工藝裝置中的應(yīng)用趨勢，表現(xiàn)為控制系統(tǒng)集成化，以及安全儀表系統(tǒng)的智能化。歐美發(fā)達國家在現(xiàn)階段儀表自動化實驗裝置的開發(fā)、研制已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)和規(guī)模。伴隨著我國國民經(jīng)濟和教育事業(yè)的高速發(fā)展，教學(xué)設(shè)備產(chǎn)業(yè)面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。國內(nèi)的一些高等院校、公司和企業(yè)近幾年都在研究、探索儀表自動化實驗裝置[12]。學(xué)生可通過相關(guān)的實驗裝置來學(xué)習(xí)掌握相關(guān)安全技術(shù)方法，從而來辨別工作場所的危害并且設(shè)置恰當(dāng)?shù)谋Ｗo層。

新型儀表自動化實驗裝置具有利用組態(tài)軟件技術(shù)和計算機技術(shù)實現(xiàn)對儀表的監(jiān)控以及操作過程的監(jiān)視；控制對象組件全部源于企業(yè)，高于企業(yè)，真實性、直觀性、綜合性強；被控參數(shù)全面，涵蓋了工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的液位、壓力、流量及溫度等典型參數(shù)；控制參數(shù)和控制方案多樣化，通過不同工藝管路、動力源、執(zhí)行器、控制器以及被控參數(shù)的組合可構(gòu)成多種典型的過程控制系統(tǒng)實驗項目[12]等特點。

本實驗裝置設(shè)計中參照了國內(nèi)外儀表化安防系統(tǒng)實驗裝置，以及IEC61508、IEC61511、ANSI/ISA-84.01、DIN V 19250、NFPA- 85等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)今儀表化安防系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，為解決實驗教學(xué)在國際化合作中缺乏綜合性實驗平臺、不能反映現(xiàn)代過程安全管理的技術(shù)要求等亟待解決問題，設(shè)計了集成DCS、SIS、FGS和報警管理等多層面立體安全技術(shù)屏障技術(shù)的數(shù)字系統(tǒng)，應(yīng)用于LNG接收終端實驗裝置中。

2.1 DCS系統(tǒng)

DCS 系統(tǒng)采用橫河CENTUM VP R5 系統(tǒng)完成控制和顯示需要，包含現(xiàn)場控制站(FCS)、人機接口站(HIS)兩部分。具有雙冗余和可靠性、Windows操作系統(tǒng)、多顯示器環(huán)境的系統(tǒng)架構(gòu)特點，且可用于大規(guī)模裝置的可測量性；具備統(tǒng)一的操作和監(jiān)事環(huán)境以及控制功能。

CENTUM VP 提供用于監(jiān)視、控制、操作、計算、邏輯功能以及順序控制的功能塊。這些功能塊不僅可以用于執(zhí)行連續(xù)控制，而且可以用于執(zhí)行先進控制、復(fù)雜的順序控制、批量控制以及其他的控制，從而滿足不同的用戶需求。通過這些控制塊的組合使用，工廠系統(tǒng)的設(shè)計可以在小型和大型之間靈活變動。其功能分為系統(tǒng)集成、先進單元儀表、批量控制、并行工程組態(tài)、在線維護、虛擬測試6大塊。

2.2 SIS、FGS系統(tǒng)

SIS 、FGS系統(tǒng)采用橫河Prosafe-RS 系統(tǒng)實現(xiàn)控制需要。ProSafe-RS采用與CENTUM VP相同的結(jié)構(gòu)和技術(shù)。除了這些技術(shù)之外，每塊ProSafe-RS控制器卡、輸入卡和輸出卡在內(nèi)部特別采用了雙重化的結(jié)構(gòu)以達到更高的安全等級，適用于SIL3的應(yīng)用場合。此外，ProSafe-RS對超過99%的部件進行自診斷，因此可以快速檢測故障，使得故障的修復(fù)也可在一個允許的期限內(nèi)完成，從而最小限度的影響工藝過程。

ProSafe-RS優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在非常高的安全性和可用性方面，而且還體現(xiàn)在能夠與CENTUM VP真正緊密集成。ProSafe-RS可以直接到CENTUM VP的控制網(wǎng)絡(luò)V net上，SIS和DCS功能間的數(shù)據(jù)交換不需要網(wǎng)關(guān)或接口硬件，而且安全控制器間的安全通信在DCS和SIS的集成配置中得到了實現(xiàn)和認(rèn)證。ProSafe-RS和DCS之間的通信通過了TüV認(rèn)證。

通過DCS和SIS之間的集成，操作人員可以從CENTUM VP的操作員站上的一個窗口中，看到整個全廠的信息，而不再是分別監(jiān)控SIS和DCS。由于信息的集中顯示，操作人員可以更快地預(yù)測和判斷工藝過程是否接近到了緊急狀況。對于工藝過程信息的集中顯示不僅有助于快速監(jiān)控，而且還可以避免錯誤判斷和誤操作。ProSafe-RS的這些優(yōu)勢可以提高整個工廠的安全性。

DCS、SIS、FGS一體化平臺的總體規(guī)劃統(tǒng)配置圖，如圖3所示。

圖3 數(shù)字化LNG接收站安全教學(xué)實驗與科研綜合平臺總體規(guī)劃統(tǒng)配置圖

2.3 報警管理系統(tǒng)

報警系統(tǒng)是指一系列硬件和軟件的統(tǒng)稱，用于檢測報警的狀態(tài)，將信息傳遞給管理員，同時記錄報警狀態(tài)的變化[13]。先進報警系統(tǒng)(Advanced Alarm Management System)技術(shù)可以為操作員提供更多的信息支持，并處理更復(fù)雜的報警情況，以滿足用戶對安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

采用橫河先進報警管理系統(tǒng)，涵蓋了報警系統(tǒng)的規(guī)定、設(shè)計、運行、維護、監(jiān)控和檢測。通過該報警系統(tǒng)實現(xiàn)報警優(yōu)先級的設(shè)定及報警合理化，抑制報警泛濫的現(xiàn)象。設(shè)置報警系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)KPI(Key Performance Indicators)，對報警系統(tǒng)的各方面性能進行評估分析。過程報告-報警點界面如圖4所示。

3 綜合實驗平臺的應(yīng)用方案規(guī)劃

數(shù)字化LNG接收站安全教學(xué)實驗與科研綜合平臺，為了讓學(xué)生認(rèn)識LNG接收終端各個工藝系統(tǒng)：卸船系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、汽化系統(tǒng)等；熟悉并操控LNG接收終端五種操作模式；熟悉LNG儲罐的壓力控制系統(tǒng)；理解PI&D圖，將生產(chǎn)流程與PI&D圖上的設(shè)備一一對應(yīng)；了解生產(chǎn)中報警的各種類別，識別LNG

圖4 過程報告-報警點界面

接收終端綜合實驗平臺中的報警類型；初步了解報警管理中的基本操作，設(shè)置了模擬LNG接收終端泄漏事故及安全控制系統(tǒng)、模擬LNG接收終端壓力保護系統(tǒng)、報警系統(tǒng)的基本響應(yīng)操作、模擬報警泛濫的管理和操作、報警系統(tǒng)KPI的計算和分析，兩大類共5個實驗。

3.1 模擬LNG接收終端泄漏事故及安全控制系統(tǒng)

將LNG接收終端處于操作卸船的工作模式，人為將卸料臂與岸上的卸料管線錯位，或打開管線上的電子閥，以此模擬泄漏事故，進行事故分析及處理。

3.2 模擬LNG接收終端壓力保護系統(tǒng)

將LNG接收終端處于操作卸船的工作模式，通過控制LNG儲罐的壓力控制系統(tǒng)，人為關(guān)閉進料管線上的截止閥；關(guān)閉下進液閥，打開上進液閥，以模擬翻滾；將真空補氣閥全開，以模擬破真空補氣閥失效，以此模擬LNG接收終端超壓事故。通過人為將去火炬的控制閥全開，關(guān)閉進氣管線上的截止閥，以此模擬LNG接收終端低壓事故，最終進行事故分析及處理。

3.3 報警系統(tǒng)的基本響應(yīng)操作

將LNG接收終端處于操作卸船的工作模式，模擬泄漏、超壓事故，觸發(fā)壓力報警，確認(rèn)并讀取報警信息根據(jù)報警類型，判定事故原因及解決措施，由負(fù)責(zé)“現(xiàn)場操作”的同學(xué)進行操作。根據(jù)“中控室”和現(xiàn)場相關(guān)檢測儀表信息，判斷故障是否得到解決，并記錄響應(yīng)操作是否正確。最后匯總記錄數(shù)據(jù)，將報警管理軟件中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel中。

3.4 模擬報警泛濫的管理和操作

將LNG接收終端處于操作卸船的工作模式，進入報警編輯頁面，創(chuàng)建操作員自設(shè)報警。模擬泄漏和超壓事故，當(dāng)某個報警反復(fù)出現(xiàn)，其他報警也在不斷產(chǎn)生，且無法及時響應(yīng)的時候，選擇抑制特定報警。負(fù)責(zé)信息記錄的同學(xué)對操作員抑制報警的行為進行判斷，如果被抑制的報警產(chǎn)生頻率小于5次/10 min，或累計出現(xiàn)次數(shù)小于5次，則視為不恰當(dāng)?shù)囊种疲瑫r是操作錯誤，加以分別記錄。持續(xù)20 min后將自設(shè)報警的優(yōu)先級設(shè)置為中優(yōu)先級，再次進行實驗。實驗完成后，匯總并記錄數(shù)據(jù)，將報警管理軟件中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel中。

3.5 報警系統(tǒng)KPI的計算和分析

將實驗得到的報警數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel表格中，打開KPI分析計算軟件，導(dǎo)入數(shù)據(jù)。使用KPI分析軟件計算出主要KPI指標(biāo)，記錄報警參數(shù)。查閱ISA 18.2中各個KPI的標(biāo)準(zhǔn)值，據(jù)此評價報警系統(tǒng)性能狀況。

4 實驗室應(yīng)急管理模式探索

高校安全工程實驗教學(xué)工作具有工作量大、學(xué)科覆蓋面寬、設(shè)計和儀器品種多、型號單一以及參與實驗的學(xué)生人次多、流動性大等特點。盡管實驗教學(xué)的內(nèi)容比較固定，人們對可能發(fā)生的事故有一定的準(zhǔn)備，但是，由于參加實驗的學(xué)生人數(shù)多，流動大，且其實驗經(jīng)驗、安全意識比較欠缺，這樣勢必增加了事故發(fā)生的隱患[14]。

高校安全工程實驗室要貫徹落實“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全管理方針，要堅持科學(xué)發(fā)展觀，遵循“預(yù)防、減弱、控制”的安全技術(shù)措施等級順序的原則，針對安全工程專業(yè)實驗室的特點和常見事故類型，在提高認(rèn)識，加強責(zé)任心；加強安全培訓(xùn)，提高實驗室管理人員的安全技術(shù)水平；規(guī)范實驗操作，加強安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)；及時更新和配備合適的消防設(shè)備[15-16]。

鑒于LNG屬于易燃易爆物品，且具有腐蝕性和強烈的刺激性，故還需設(shè)計完善的應(yīng)急管理模式，包括應(yīng)急預(yù)案的編撰，實驗室安全標(biāo)識、安全防護裝置的設(shè)置等，以此達到與國際標(biāo)準(zhǔn)對接，滿足專業(yè)認(rèn)證和國際化培養(yǎng)等要求。

本實驗室主要存在LNG泄漏、LNG儲罐超壓、漏電等危害事件，可能造成火災(zāi)爆炸、人員觸電等后果，故針對上述危害事件設(shè)計應(yīng)急方案。針對上述危害事件設(shè)置了ESD系統(tǒng)等自動控制系統(tǒng)、火炬系統(tǒng)等泄放裝置以及消防用具等相關(guān)防護裝置作為應(yīng)急響應(yīng)裝置，保障師生的安全。

5 結(jié) 語

本文設(shè)計的數(shù)字化液化天然氣接收站綜合實驗平臺集成了DCS、SIS、FGS和報警管理等多層面立體安全技術(shù)屏障技術(shù)，實現(xiàn)了模擬開車啟動運行、操作卸船、氣化外輸、站內(nèi)循環(huán)與操作倒罐5種模式，設(shè)置了模擬LNG接收終端泄漏事故及安全控制系統(tǒng)、模擬LNG接收終端壓力保護系統(tǒng)、報警系統(tǒng)的基本響應(yīng)操作、模擬報警泛濫的管理和操作、報警系統(tǒng)KPI的計算和分析5個實驗，便于學(xué)生更好地理解LNG終端接收工藝及自動控制系統(tǒng)的運行機理。有效地解決了實驗教學(xué)在國際化合作中缺乏綜合性實驗平臺、不能反映現(xiàn)代過程安全管理的技術(shù)要求等問題，有利于培養(yǎng)具有國際化視野的高素質(zhì)人才。為探索在國際化工程教育的視野下，如何達成先進教學(xué)實驗平臺與培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)之間的互動影響，提供了重要的微觀案例與技術(shù)實現(xiàn)基礎(chǔ)。

[1] 余修武,章 光,聶 維. 安全科學(xué)的體系架構(gòu)與學(xué)科交叉[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2011, 3(7): 50-55.

[2] 吳 浩,池秀文,李先鋒,等. 安全科學(xué)卓越工程師實驗教學(xué)體系改革[J]. 實驗室研究與探索, 2014, 33 (8): 193-197.

[3] 梁開武,蔡治勇,賈順蓮. 凸顯教學(xué)功能建設(shè)安全工程實驗室[J]. 實驗室研究與探索, 2011, 30(5): 154-157.

[4] 王玉華,撒占友,張永亮,等. 青島理工大學(xué)安全工程專業(yè)實驗室建設(shè)探討[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報, 2006, 6(S1): 42-43.

[5] 張衛(wèi)中,黃志偉,姜 威. 文科背景下安全工程專業(yè)建設(shè)模式探討[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報, 2009(1): 85-89.

[6] 李志軍. 液化天然氣接收站的工藝系統(tǒng)[J]. 中國海上油氣工程, 2002, 14(6): 14-15, 19.

[7] 杜 奕,陳定江,林章凜,等. 化工安全教育體系的建設(shè)與實踐[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2015, 32(11): 239-241, 244.

[8] 解立峰,李 斌,陳網(wǎng)樺,等. 安全工程專業(yè)實驗教學(xué)體系的改革[J]. 實驗室研究與探索, 2009, 28(9): 125-127.

[9] 朱建魯,李玉星,王武昌,等. LNG接收終端工藝流程動態(tài)仿真[J]. 化工學(xué)報, 2013, 64(3): 236-243.

[10] 張小斌,彭世垚,梁靜華. 液化天然氣接收終端小型實驗裝置流程設(shè)計[J]. 化工學(xué)報, 2009(s1): 95-99.

[11] 王海清,劉 芳,章 博.油氣行業(yè)本科安全技術(shù)類專業(yè)課程建設(shè)模式研究[J].石油教育,2014(3):42-45.

[12] 朱 濤,李 紅. 儀表自動化實驗裝置研究與實踐[J]. 化學(xué)工程與裝備, 2013(7): 262-264.

[13] API RP 1167-2010,Alarm management for pipelines[S].

[14] 王少妍. 安全工程實驗室的安全管理[J]. 沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報, 1998, 15(2): 79-82.

[15] 孟曉靜,趙江平. 高校安全工程專業(yè)實驗室的安全管理探討[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2012, 29(4): 224-225.

[16] 王志榮,姜軍成. 安全工程專業(yè)實驗教學(xué)體系的研究與探索[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2007, 24(1): 110-117.

Development of Comprehensive Experimental Platform for LNG Receiving Terminal Demanded by Safety Engineering International Education

WANGHaiqing,CHENTaojie,LIUXiangmei

(Department of Safety Science and Engineering, China University of Petroleum (East China),Qingdao 266580, Shandong， China)

The construction of safety engineering experimental education in oil and gas and the field of chemical industry, increasingly presents the developing mode of the combination in international culture exchange and digital safety technology. To solve the problem about lack of comprehensive experiment platform for international cooperation and not reflecting technical requirements about the modern process safety management in experimental teaching, this paper designed the comprehensive experimental platform for digital natural gas (LNG) receiving terminal that integrates DCS, SIS, FGS and alarm management, multi-level stereoscopic technology of safety technology barrier. The simulation of five modes which are starting up of running, unloading operation, gasification outside the transmission, the circulation in station, and pouring operation was realized. The stimulation of leakage scenarios in different process units and their corresponding experimental safety and emergency response, including pressure protection system, the management of stimulation alarm floods, gas detection, etc was carried out innovately. Through the construction of the digital comprehensive experimental platform, exploration in the context of an international engineering education, we established the advanced teaching experiment platform and training programs, and realized the interaction of curriculum system construction The reform can provide an important microscopic case and the technical implementation foundation.

liquid natural gas; comprehensive experiment platform; safety engineering; instrumentation safety system

2016-06-20

中國石油大學(xué)(華東)教學(xué)改革重點項目(JY-A201404)

王海清(1974-)，男，山東青島人，教授，研究方向為安全儀表系統(tǒng)，HAZOP/LOPA，報警管理和可靠性RAM分析等。

E-mail：wanghaiqing@upc.edu.cn

G 482

A

1006-7167(2017)06-0249-06