LNG接收站的數字化管理建設與應用

王同升，楊薇(新地能源工程技術有限公司，河北 廊坊 065001)

0 引言

在LNG生產儲運過程中，LNG接收站起著關鍵作用。以數字化形式對LNG接收站進行管理建設一方面能夠提高對LNG接收站各個設備的監控能力，降低安全事故發生的概率；另一方面也能夠降低LNG接收站的人工成本，提高LNG接收站的信息化程度以及機械化程度，是LNG接收站未來發展的重要方向之一。

1 LNG接收站簡析

在中國能源緊缺問題日益嚴峻的背景下，LNG作為更加清潔、高效且具有經濟價值、儲量豐富的新能源之一，在經濟發展、社會發展以及行業發展中都有著十分重要的意義。

近年來，中國天然氣的進口量以及天然氣開采總量不斷提高，天然氣已經成為中國重要的能源之一，而LNG接收站的運營以及發展為國家的能源安全、填補能源缺口提供了重要的支持，特別是在綠色生產以及環境保護、節能減排等發展目標的背景下，LNG的節能減排以及LNG接收站的發展成為行業發展的熱點問題[1]。這不僅關系著相關產業在中國的發展前景以及發展方向，更與中國的能源安全以及能源發展戰略有著十分密切的聯系。在LNG儲運過程中，LNG接收站是指儲存LNG并接收，向外輸送天然氣的重要單位，它包括碼頭以及儲罐區，在LNG儲運產業鏈有著十分廣闊的應用前景。而在現代信息技術飛速發展的背景下，如何提高LNG接收站的信息化程度以及數字化程度成為LNG接收站未來發展的方向。

2 LNG接收站數字化建設中存在的問題

目前LNG接收站在數字化建設方面主要存在以下3點問題：

首先，LNG接收站的數字化管理建設缺乏專業的管理人才以及管理技術、設備等。數字化LNG接收站建設需要依托先進的信息技術以及專業的管理人才，但目前中國LNG接收站數字化建設仍以技術建設為主，對管理人才方面有所欠缺，對數字化建設整體不夠重視，在建設中存在故步自封思想。

其次，缺乏有效的數字化建設管理平臺。為了提高LNG接收站數字化管理的效率，建立統一集中的數字化管理平臺十分必要，但目前LNG接收站數字化建設以技術更替為主，對管理平臺建設缺乏必要的討論以及研究。

最后，數字化建設缺乏設備支持，企業信息平臺建設遲緩。數字化建設最大的優點在于能夠實現對LNG接收站各個設備運行狀況數據的監控以及管理，進而實現對LNG接收站的整體管理以及調配。但數字化管理是在建設數字化管理平臺基礎上所開展的一項管理活動，目前中國LNG接收站對于數字化信息平臺的建設依舊較為緩慢，缺乏必要的技術支持。

3 數字化管理建設的重要性

LNG接收站作為LNG存儲以及調配的重要單位之一，如果缺乏統一且有力度的管理、監控，極有可能發生安全故障事故以及運行危險。在LNG接收站建設中，潛在危險主要有以下幾方面：首先，低溫危險。如果LNG儲罐區以及碼頭的溫度過低，極有可能導致LNG接收站的部分設備出現由于溫度過低無法正常運轉的情況，進而導致天然氣泄漏或引發其他安全事故。其次，BOG危險性。由于外界溫度以及能量的變化會使LNG出現蒸發的情況，進而形成蒸發氣體，這一種氣體就是BOG。而在LNG儲存時，雖然儲罐本身發生蒸發幾率較低，但也有可能對LNG接收站的安全產生一定的不良影響，一旦出現大量蒸發氣體，有可能引發火災等嚴重情況[2]。此外，在原本LNG接收站建設中，LNG接收站的工作人員的人身安全也受到LNG接收站內部工作溫度較低且容易出現觸電等情況的危險。

在此背景下，加強LNG接收站的數字化管理建設一方面能夠降低人工在LNG接收站運行中的比重，進而降低工作人員出現人身危險的概率；另一方面，人工成本降低也有助于企業提高經濟效益。此外，數字化管理建設能夠實現對LNG接收站24 h不間斷的監控，對于儲罐區以及碼頭區而言，加強監控能夠提高對BOG的預警以及低溫預警，進而降低安全事故發生的概率。

4 LNG接收站數字化管理建設內容

對于LNG接收站而言，數字化管理是重要的管理形式之一，其建設應當從信息化建設出發，以LNG接收站的建設工程以及工藝流程為建設基礎對LNG接收站進行分解，并按照數字化管理建設的系統框架進行分析以及構建[3]。LNG接收站的數字化管理分為基礎設備層、數據層、平臺層及應用層，其中應用層側重于對數字化管理的應用，而數字化管理的構建主要以基礎設備層、數據層和平臺層為核心。對此，文章結合LNG接收站具體工作流程分析研究如下：

首先，在基礎設備層，工作人員應當深入了解LNG接收站的具體工藝以及工作流程，包括碼頭、儲罐區的工作流程等，在后續數字化管理建設中應當明確LNG接收站基礎設備運行以及安全維護中的注意事項。其次，在數據層，工作人員應當從空間數據以及業務數據兩個角度進行分析。空間數據是對LNG接收站碼頭區和儲罐區的空間維度、地理環境以及三維模型等數據的分析，工作人員應當結合具體的分析數據構建不同的數據庫。而業務數據庫則更加實時、更加有針對性，主要應用于機械設備的數據分析，工作人員在構建時應當從機械設備實時數據、設備管理數據以及生產運營數據等角度構建相應的數據庫。最后，平臺層主要是指企業可視化平臺、共享平臺以及數據接口平臺等，平臺層是數字化管理應用的重要前提和基礎。在建設流程的基礎上，文章對LNG接收站的數字化管理建設具體分析如下：

4.1 三維數字系統

三維數字系統是為了保證數據層中空間數據的精準性以及穩定性而構建的數字系統之一，它能夠幫助LNG接收站打造更加精準、覆蓋面更廣的數字化管理。對此，文章以自定義瀏覽形式為基礎構建三維數字系統。自定義瀏覽形式可以實現對LNG接收站具體機械設備以及管線的查找和數據顯示、數據分析等，如顯示具體機械設備的坐標、水平和垂直距離量測。在實際設計中，工作人員可以采用儀表、閥門等不同的設計形式，并且按照設計手冊以及設計圖紙打造三維模型。而為了令三維數字系統更加精準，工作人員應當做好前期調研，嚴格測量LNG接收站各個地點以及機械設備等數據參數。特別是對于有隱蔽區域以及地下管線的機械設備，LNG接收站工作人員應當結合LNG接收站的具體設計圖紙對LNG接收站進行精準度更高的整體測量。

4.2 智能巡視檢查系統

傳統的LNG接收站管理主要以人工巡檢為主，這種方式檢查效率較低，且人工巡檢在數據校準上有可能出現錯誤，不利于LNG接收站的整體管理。此外，傳統的人工巡檢方式在巡檢后將表格以紙質的方式進行儲存，紙質檔案有可能出現火災等安全隱患，不利于LNG接收站的管理。而在傳統人工巡檢的基礎上加入的智能巡視檢查系統能夠通過自身的系統以及數據分析管理平臺，實現對巡檢設備以及巡檢線路的檢查。在具體實施階段，工作人員以智能巡視檢查系統為基礎，通過統一性的數據平臺開展智能巡檢，并制定智能巡視檢查的具體路線、巡視檢查的機械設備具體次數等，其檢查過程更加簡化便捷，且精準度更高。除此之外，智能巡視檢查系統的全部工作流程以及過程性數據、結果數據都以電子化的形式上傳到統一數據平臺當中，這樣既便于LNG接收站對相關數據進行儲存以及分析，能有效提高LNG接收站對數據資料的利用度，工作人員只需要在平臺上輸入關鍵字就可以查詢相應的智能巡視檢查記錄。該系統的構建主要借助著GPS系統以及GPRS系統對工作人員以及智能巡檢系統進行監督和輔助工作，工作人員需要將數據發送到對應的平臺服務器上，并通過服務器進行儲存歷史記錄查詢以及數據輸出。

4.3 數據采集

數據采集的內容主要包括數字化管理建設的過程性數據采集以及具體進行設備的信息數據采集。過程性數據采集以施工數據采集為主，它是指LNG接收站工程在建設施工過程中的施工數據，主要包括測量數據、材料數據以及具體施工影像資料、過程數據、質量檢驗數據等；而設備信息數據主要以LNG接收站的機械設備為主，包括儲罐數據、罐內低壓泵數據、氮氣系統數據、火炬系統數據、消防系統數據等[4]。對于數據采集而言，強化數據采集的標準不僅有助于統一數字化管理建設的標準，更有助于企業實現對LNG接收站生產運營精細化管理，對此文章從計劃、實施到衡量3個階段對數據采集的標準進行分析。

在計劃階段，工作人員需要對LNG接收站工程建設的項目需求進行分析，并以此為基礎制定實施階段的具體方案。實施階段，主要包括數據采集的模板以及數據采集的實施方案兩個方面。數據采集的模板又以數據分類、采集范圍、質量標準和采集模板為主，而實施方案主要包括采集技術和采集方案兩種。衡量階段主要是指LNG接收站聯合專家小組對實施階段中數據采集模板的數據分類和數據采集實施方案進行審查，并編制相應的手冊，具體部署數據采集系統。具體而言，數據采集的流程包括規劃實施數據、檢查數據、抽查數據、校對以及核對數據、數據入庫等環節，參與方既包括LNG接收站的施工單位、監理部門又包括數字化建設單位以及完整性管理小組等。相關單位部門在數字化管理建設中必須保證數據采集的精準性以及所采集數據的正確性、采集的效率，不斷提高數據管理的精準度。

5 結語

綜上所述，對LNG接收站進行數字化管理是LNG產業發展的大勢所趨，但目前在LNG接收站數字化建設中存在缺乏系統性的數字化管理方案以及數據采集標準等問題。相關單位應加強研究，并結合建設實際提高數字化管理建設質量，讓數字化管理方案在LNG的安全儲運、精準管控、降本增效等方面發揮更大的作用。